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Kooperationsprojekt BionicWalker zur Entwicklung und Erforschung einer neuen prothetischen Versorgung für Patienten mit Teilfußamputationen gestartet

Unter Leitung der REHA – OT Lüneburg Melchior & Fittkau GmbH wird seit dem 01.08.2021 im Rahmen eines vom zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) geförderten, zweijährigen Kooperationsprojekts eine neue prothetische Versorgung für Patienten mit Teilfußamputationen entwickelt.

Die Aufgabe der neuen prothetischen Versorgung besteht in der Wiederherstellung einer normalen, dynamischen und symmetrischen Gangabwicklung für Patienten nach Teilfußamputationen, um Folgebeschwerden durch Gangveränderungen zu vermeiden und ihnen zu ermöglichen, schneller in den gesellschaftlichen und beruflichen Alltag zurückzukehren. Erreicht wird die wesentliche Funktion des Produkts durch ein spezielles Federelement aus carbonfaserverstärktem Kunststoff, das die Charakteristik der nicht mehr vorhandenen anatomischen Strukturen nachbildet. Genau wie bei einem gesunden Bewegungsapparat wird ein Teil der kinetischen Energie beim Auftreten während des Gehens als potenzielle Energie in dem Federelement gespeichert. Beim erneuten Abheben des Fußes dient die komprimierte Feder der Unterstützung des Patienten und verringert den erforderlichen Kraftaufwand.

Ausgehend von einer ganganalytischen Ermittlung der medizinischen Anforderungen findet innerhalb des Kooperationsprojekts die komplette Entwicklung, Fertigung und Zusammenführung aller Komponenten zu einem Demonstrator statt. Dessen Funktionsfähigkeit und Wirkung wird über statische und zyklische Versuche in einer Prüfmaschine, über mehrachsige Versuche mit einem Industrieroboter sowie realitätsnahe Versuche im Ganglabor nachgewiesen. Bereits jetzt ist ein Patent für das Produkt in Beantragung.

Um die interdisziplinären Herausforderungen zu meistern, sind neben der REHA OT – Lüneburg Melchior & Fittkau GmbH als Industriepartner die Zeisberg Carbon GmbH aus Hannover und die OK Gummiwerk Otto Körting GmbH aus Hameln an diesem Projekt beteiligt. Als Forschungspartner bringen das Institut für Flugzeugbau und Leichtbau der TU Braunschweig und das Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik der TU Clausthal, die gemeinsam als Teil der im Forschungszentrum CFK Nord in Stade ansässigen Niedersächsischen Forschungskooperation zur Hochleistungsproduktion von CFK-Strukturen (HP CFK) auftreten, sowie das Institut für Orthopädische Bewegungsdiagnostik (OrthoGO) der Medizinischen Hochschule Hannover ihre Kompetenzen ein. Das Konsortium wird administrativ unterstützt durch die Wirtschaftsförderungs-GmbH für Stadt und Landkreis Lüneburg (WLG).

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Kooperationtsprojekt FlexProCFK: Industrieworkshop in Stade eröffnet neue Perspektiven

Die Entwicklung einer Technologie für die effiziente Herstellung komplexer Versteifungsstrukturen im Flugzeugbau: Dies ist das Ziel des Kooperationsprojektes FlexProCFK, an dem Forscher der Universitäten aus Braunschweig, Clausthal und Hannover im Forschungszentrum CFK Nord in Stade arbeiten. Um den Austausch zwischen Wissenschaft und Industrie zu fördern, ist im Rahmen des Vorhabens ein gemeinsamer Workshop durchgeführt worden.

Die Veranstaltung wurde von 14 Unternehmen aus den unterschiedlichsten Bereichen besucht, von Flugzeug- und Bootsbau bis zu Windkraftanlagen- oder Anlagenbau. Alle hatten gemeinsam, dass sie mehr oder weniger direkt mit langfaserverstärkten Kunststoffen arbeiten und dadurch mit ähnlichen Herausforderungen in der Produktion konfrontiert sind. Gleichzeitig kamen mit einer Ausnahme alle Unternehmen aus dem Norden Deutschlands.

Nach drei einleitenden Vorträgen, die Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung in der manuellen Fertigung sowie Lösungen für die automatisierte Fertigung zeigten, trugen die Teilnehmer die Verbesserungspotenziale entlang der gesamten Wertschöpfungskette eines Bauteils aus ihrer Sicht zusammen. Die Ergebnisse bildeten im Anschluss die Diskussionsgrundlage über die konkreten Anforderungen der Teilnehmer an die im Projekt FlexProCFK entwickelte Technologie. Danach wurden die Gäste über das Gelände des Forschungszentrums geführt und direkt an den Versuchsständen über weitere Forschungsarbeiten am Standort informiert. Die Veranstaltung endete mit dem Vorstellen von Kooperationsmöglichkeiten und einem Ausblick auf den nächsten Industrieworkshop.

Vom umgesetzten Programm konnten beide Seiten profitieren. Die Vertreter aus der Industrie bekamen einen umfassenden Einblick in die Tätigkeiten der Forschergruppe und eine Einführung zu den Möglichkeiten der Kooperation zwischen Industrie und Wissenschaft. Im Gegenzug wurden die Forscher über aktuelle Herausforderungen in der Industrie informiert. Diese Impulse können nun in die laufende Technologieentwicklung sowie in neue Projekte einfließen. Vor dem Hintergrund der Branchenvielfalt der Teilnehmer haben die Beiträge dazu geführt, dass die im Projekt FlexProCFK entwickelte Technologie, die ursprünglich nur für die Fertigung von Versteifungsstrukturen im Flugzeugbau konzipiert war, den Weg in andere Anwendungen finden kann.