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Franka-Emika-CEO Simon Haddadin Dieser Gründer baut den ersten Abstrichroboter für Coronatests

Der Roboter hat die Zertifizierung erhalten und soll weltweit zum Einsatz kommen. Experten sehen Vorteile, sind aber von der Wirtschaftlichkeit nicht überzeugt.
13.07.2020 - 12:12 Uhr Kommentieren
Das 140 Mitarbeiter große Team von Franka Emika stand bei der Entwicklung des Roboters vor großen Herausforderungen. Quelle: Franka Emika
Simon Haddadin

Das 140 Mitarbeiter große Team von Franka Emika stand bei der Entwicklung des Roboters vor großen Herausforderungen.

(Foto: Franka Emika)

Berlin Es brauchte drei schlaflose Nächte, dann war SR-NOCS geboren. Der Name steht für „Swab Robot for Naso- and Oropharyngeal Covid-19 Screening“, oder auf Deutsch: Tupferroboter für den Nasen- und Rachenabstrich bei der Covid-19-Diagnostik.

Dieses Wortungetüm hat sich Simon Haddadin ausgedacht. Er ist Gründer und Geschäftsführer von Franka Emika. Zu Beginn der Coronakrise kontaktierte das Bundesforschungsministerium das Münchener Robotik-Start-up, berichtet Haddadin: Ob es einen sinnvollen Beitrag in dieser schwierigen Zeit liefern könne?

Haddadin schloss sich daraufhin mit Kollegen der Technischen Universität München in ebenjenen schlaflosen Nächten im Labor des Start-ups ein und entwickelte den ersten Prototypen. Fünf Monate später ist der Roboter nun bereit für den Masseneinsatz. Das Gerät hat die Zulassung als Medizinprodukt der Klasse eins erhalten. Der SR-NOCS ist laut Haddadin der erste Abstrichroboter dieser Art und soll Coronatests sicherer und schneller machen.

Hunderte Millionen Mal wurden Menschen weltweit auf das Virus von anderen Menschen getestet. Geht es nach Haddadin, übernehmen bald seine Roboter diesen Job. „Es ist eine noch nie da gewesene Interaktion zwischen Mensch und Maschine“, sagt er.

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    SR-NOCS ist in etwa so groß wie ein menschlicher Arm und aus weiß lackiertem Aluminium. Auf einem Parkplatz der Notaufnahme des Münchener Klinikums rechts der Isar steht der Roboter auf einem Tisch hinter eine Plexiglasscheibe, so ist es in einem Video zu sehen. Davor eine Versuchsperson, die sich von SR-NOCS abstreichen lässt.

    Feinfühlige Robotertechnologie

    Wie von Geisterhand drückt der Roboterarm einen Plastikaufsatz durch eine Einlassung in der Scheibe, bis dieser fest sitzt. Die Versuchsperson muss darauf erst ihre Nase und anschließend den Mund aufsetzen und mit einem Pedal bestätigen, dass sie bereit für den Abstrich ist. Durch das Plastikteil führt der Roboter dann jeweils ein Wattestäbchen, das er in ein Röhrchen verpackt. Anschließend wirft er den Plastikaufsatz weg und desinfiziert seinen Greifarm.

    Das 140 Mitarbeiter große Team von Franka Emika stand bei der Entwicklung des Roboters vor zwei großen Herausforderungen. Zum einen mussten sie sicherstellen, dass getestete Personen keine Viren zurücklassen, an denen sich andere anstecken können. „Alles, was kontaminiert werden kann, muss dafür auf der Seite des Roboters sein, die mit einer Plexiglasscheibe vom Patienten abgetrennt wird“, sagt Haddadin.

    Ein Roboter kostet im Verkauf 30.000 Euro, kann aber auch gemietet werden. Quelle: Franka Emika
    Teststation für Coronavirus-Abstriche

    Ein Roboter kostet im Verkauf 30.000 Euro, kann aber auch gemietet werden.

    (Foto: Franka Emika)

    Zweitens musste das Team den Roboter so programmieren, dass beim Abstrich keine Fehler passieren und dieser kein falsches Ergebnis liefert. „Der Nasen-Rachen-Abstrich funktioniert nur, wenn er korrekt ausgeführt wird“, sagt der Virologe Martin Stürmer von der Universität Frankfurt. Und weiter: „Es genügt nicht, mal eben so in den Regionen rumzutupfen. Es muss sichergestellt werden, dass genügend Material dabei entnommen wird.“

    Der Roboter muss also tief mit dem Wattestäbchen vordringen, darf dabei aber den Patienten nicht verletzen. Die größte Schwierigkeit für das Team war die unterschiedliche Anatomie des Menschen im Rachenraum. „Neben dem variierenden Normalfall gibt es Deformationen, verschiedene Tiefen, manche haben einen Geburtsfehler wie die Hasenscharte“, sagt Haddadin.

    Hier zahlte sich die Robotertechnologie aus, die Franka Emika über Jahre entwickelt hatte. 2016 gründete Haddadin das Start-up gemeinsam mit seinem Bruder Sami. Der hatte einen Algorithmus entwickelt, der Robotern einen Tastsinn beibringt und der die Grundlage für die heutigen Roboter des Start-ups darstellt.

    Der Greifarm ist vereinfacht gesagt feinfühlig und kann sich vortasten. Das Programm vergleicht den gemessenen mit dem erwarteten Widerstand und weiß so, ob der Roboter zu viel Kraft anwendet. Seit Produktionsstart 2018 hat das Unternehmen knapp 3000 Roboter für verschiedene Anwendungszwecke verkauft und konnte knapp 60 Millionen Euro Risikokapital einsammeln. Unter anderem ist der milliardenschwere Maschinenhersteller Voith mit knapp zehn Prozent am Start-up beteiligt.

    Dass die Technologie zum gleichen Ergebnis führt wie bei einem von Fachpersonal gemachten Abstrich, konnte Franka Emika in einer Studie mit mehreren Hundert Teilnehmern nachweisen. Dafür machten Probanden zuerst einen klassischen Test und nutzten daraufhin den Roboter.

    „Im Ergebnis zeigt sich eine komplette Übereinstimmung der Testergebnisse – unser Untersuchungsautomat ersetzt also tatsächlich den händischen Abstrich und schützt sogleich Patient und Personal vor Infektionsrisiken“, sagt Haddadin. „Nach der Untersuchung gaben alle an, den robotergestützten Abstrich für kommende Untersuchungen zu wählen.“

    Dennoch sollte eine Aufsichtsperson dabei sein, um etwa auftretende Fragen zu klären. Eine Person könne bis zu fünf Roboter gleichzeitig überwachen.

    In den kommenden Wochen wird die Studie mit rund 10.000 Probanden fortgeführt; beteiligt sind die Munich School of Robotics and Machine Intelligence der TU München sowie das Klinikum rechts der Isar. Nun nimmt das Start-up den Weltmarkt ins Visier. „Wir sehen ein großes Potenzial in China und den USA, aber auch in europäischen Nachbarländern, die stärker von der Coronakrise betroffen sind als Deutschland“, sagt Haddadin.

    Das neue System ist nicht günstig. Ein Roboter kostet im Verkauf 30.000 Euro, kann aber auch gemietet werden. Dennoch berichtet Haddadin, er habe bereits deutschlandweit Universitätskliniken, städtische und regionale Krankenhäuser sowie eine private Klinikkette mit 20 Standorten als Partner gewinnen können.

    Zudem gebe es Interesse der produzierenden Industrie, mit dem Untersuchungsautomaten die Belegschaft täglich zu testen, um die Produktion wieder hochzufahren. Derzeit sei das Start-up in der Lage, in diesem Jahr noch 1000 Testroboter zu liefern.

    Zweifel an der Wirtschaftlichkeit

    Raul Rojas, Professor am Dahlem Center for Machine Learning and Robotics der FU Berlin, sieht allerdings weder „ökonomische noch wirtschaftliche Vorteile“ in der Technologie. Er könne sich nicht vorstellen, wie der Roboter langfristig günstiger sein soll als ein Krankenpfleger, der den Abstrich genauso gut machen könne.

    „Was macht man mit all den Robotern, wenn es einen Impfstoff gibt?“, fragt er außerdem. Wenn man diesen Prozess wirklich automatisieren wolle, würden andere Methoden genügen. Beispielsweise könnten Menschen per Kamera von Fachpersonal angeleitet werden.

    Der Frankfurter Virologe Stürmer kann der Technologie hingegen etwas abgewinnen. „Wenn ein Roboter in gleicher Qualität wie Fachpersonal und kontaminationsfrei einen Abstrich nehmen kann, spricht prinzipiell nichts gegen seinen Einsatz“, sagt er. „Er hätte sogar den Vorteil, dass er nicht müde wird und sich selbst nicht infizieren kann.“

    Mehr zum Thema: Voith steigt bei Roboterspezialist ein.

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