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Hygiene Desinfektionsroboter im Überblick: So unterstützen sie Kliniken

Das Coronavirus hat die Entwicklung von mobilen Reinigungsrobotern maßgeblich vorangetrieben. Mittlerweile sind Modelle im Einsatz, die autonom mittels UV-C-Licht ganze Räume desinfizieren. Welche Unterschiede es gibt und wie die smarten Geräte arbeiten.

Topic channels: Reinigung und Hygiene

Im Kampf gegen das Coronavirus setzen immer mehr Gesundheitseinrichtungen auf Desinfektionsroboter, die kontaminierte Flächen desinfizieren, ohne dass Mitarbeiter der Gefahr einer Infektion ausgesetzt werden. Dabei gibt es mittlerweile unterschiedliche Modelle, die Bakterien, Viren und Keime durch spezielles UV-Licht abtöten oder ausgeklügelte mechanische Systeme, die kontaminierte Flächen abwischen. Auch die EU hat den Nutzen der smarten Helfer erkannt und stellt 200 Kliniken in Europa solche Roboter zur Verfügung.

Dennoch ist die Entwicklung autonomer maschineller Unterstützung bei der Reinigung keineswegs neu. Bereits 2019 erhielt das dänische Unternehmen Blue Ocean Robotics den 15. Innovations- und Entrepreneur-Award in Robotik und Automation (IERA) für den UVD Robot. Dieser sendet konzentriertes UV-C-Licht aus, um Bakterien und schädliche Mikroorganismen abzutöten. Dadurch erreichen die Kliniken eine Desinfektionsrate von 99,99 Prozent und reduzieren das Risiko für Patienten, Personal und Besucher, sich mit gefährlichen Erregern zu infizieren. Da die Einwirkung von UV-C-Licht auf den Menschen vermieden werden sollte, enthält der Roboter eine Reihe von Sicherheitsmerkmalen. So wird z.B. ein Tablet mit Bewegungssensor an der Tür des Patientenzimmers platziert. Das UV-C-Licht schaltet sich automatisch aus, wenn jemand den Raum betritt. Zudem wurde der Roboter in Zusammenarbeit mit führenden Krankenhäusern in Skandinavien entwickelt.

Neues Forschungszentrum für lichtbasierte Technologien

Um die Forschung auf dem Gebiet innovativer lichtbasierter Technologien für die Bekämpfung von Infektionskrankheiten voranzutreiben, so wie sie auch einige Desinfektionsroboter nutzen, fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) den Aufbau des Leibniz-Zentrum für Photonik in der Infektionsforschung (LPI) in Jena. Es soll Technik, Forschung und klinischen Alltag noch enger zusammenrücken.

Infektionsrisiko für Reinigungspersonal senken

Während der Desinfektionsroboter von Blue Ocean Robotics autonom arbeitet, steuert den Roboter von Sodexo eine Reinigungskraft via Tablet. Der Gebäudedienstleister hat die Technologie bereits seit mehreren Jahren in den USA und Großbritannien im Einsatz. Im September wurde der Roboter mit UV-Licht erstmals auch in Deutschland getestet. Seit dem 1. Dezember kommt der Desinfektionsroboter an einem Universitätsklinikum zum Einsatz.

Die Roboter von Sodexo brauchen rund 15 Minuten, um ein Patientenzimmer mit Hilfe von ultraviolettem Licht zu desinfizieren. Ultraviolettes Licht zum Abtöten von Viren, Bakterien und Pilzen ist schon heute das Mittel der Wahl in der Lebensmittelindustrie. Obwohl es die Technologie bereits seit Jahrzehnten gibt, konnte sie sich außerhalb industrieller Anwendungen bislang nicht durchsetzen. Durch autonome Roboter hält die Lösung nun aber auch Einzug in der hygienischen Gebäudereinigung. Sodexo setzt dabei auf Teamwork zwischen dem Roboter und einem Reinigungsexperten. Gemeinsam bringen sie die UVC-Technologie bei Grund- und Sonderreinigungen zum Einsatz - insbesondere im Gesundheitssektor. Die Stärke dieser Technik wird in Eingriffsräumen und Isolierstationen besonders deutlich. Das Reinigungspersonal überwacht und lenkt den Roboter aus sicherer Distanz per Kamera. Der Roboter fährt als Vorkommando in den menschenleeren Raum. Keime, Bakterien und Pilze (Biomaterial) werden an Boden, Wänden, Decke und in der Luft in wenigen Minuten abgetötet.

Desinfektionsroboter im Überblick

Auch das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) hat mit dem DeKonBot einen Desinfektionsroboter als Reaktion auf die pandemischen Herausforderungen in Krankenhäusern entwickelt. Allerdings setzt dieser auf Wischdesinfektion, die durch maschinelles Lernen ständig verbessert wird. Mithilfe seines flexiblen Reinigungswerkzeug reinigt der DeKonBot unterschiedliche Objekte wie Aufzugknöpfe, Lichtschalter oder Türgriffe. Verglichen mit dem Reinigen von Hand reduziert der Robotereinsatz das Infektionsrisiko bei den Reinigungskräften und sorgt gleichzeitig dafür, dass die Reinigung zuverlässig und nachvollziehbar ausgeführt wird. Das Modell des IPA kann somit auch unter Menschen eingesetzt werden. Desinfektionsroboter wie von Sodexo oder Blue Ocean Robotics, die UV-Strahlen für das Abtöten von Viren nutzen, bedürfen aus Sicherheitsgründen einer menschenleeren Umgebung.

DeKonBot wird von Menschen eingelernt

Damit DeKonBot erfolgreich arbeiten kann, wird er anfangs mithilfe eines Tablets, das auch ohne Robotik-Expertise zu bedienen ist, in seiner neuen Einsatzumgebung eingelernt. Im ersten Schritt fährt das Bedienpersonal den Roboter einmal durch die Umgebung, wobei dieser eigenständig eine Karte seiner Einsatzumgebung erstellt. Zudem "zeigt" der Anwender dem Roboter die zu reinigenden Objekte und die durchzuführende Reinigungsbewegung: Zu diesem Zweck führt der Anwender den Roboterarm mit dem Desinfektionswerkzeug z.B. zum Türgriff und bewegt das Werkzeug, wie es für die Reinigung erforderlich ist. Der Roboter speichert die Bahn ab und kann sie im Folgenden selbstständig wiederholen. Das Erkennen der zu reinigenden Objekte erfolgt aktuell noch mithilfe sogenannter "Tags", also kleiner, schwarzweißer Schilder. Relativ zu diesen positioniert sich der Roboter. Künftig werden keine Tags mehr gebraucht. Vielmehr werden neu am Fraunhofer IPA entwickelte Methoden zum Einsatz kommen, die zum einen die automatische Erkennung dieser Objekte in Kameradaten ermöglichen.

"DeKonBot" im Einsatz: So läuft die Wischdesinfektion ab

Im klinischen Alltag können mobile Reinigungsroboter Personal und Patienten vor Infektionen, insbesondere durch das Coronavirus, schützen. Die 200 von der EU bestellten Desinfektionsroboter werden dafür seit Ende Februar an Einrichtungen in ganz Europa ausgeliefert. Zwei Geräte sind mit Stand 26. Februar 2021 bereits an den Universitätskliniken in den slowenischen Städten Celje und Maribor im Einsatz. Die Geräte sind Teil der Strategie der Europäischen Kommission, den Mitgliedstaaten Ausrüstung zur Bekämpfung der Pandemie bereitzustellen. Es bleibt abzuwarten, ob noch mehr Roboter angeschafft werden, um auch weitere Einrichtungen bei der Eindämmung des Coronavirus zu unterstützen.

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