Die Empa hat in den letzten Jahren gemeinsam mit einem externen
Hydraulikspezialisten eine vollvariable elektrohydraulische
Ventilsteuerung entwickelt, welche sich für Verbrennungsmotoren und andere
thermische/pneumatische Maschinen einsetzen lässt.

Vollvariabel bedeutet, dass sowohl der Ventilhub wie auch der Öffnungs-
sowie der Schliesszeitpunkt frei eingestellt werden können – und dies
sogar von einem Zyklus zum nächsten. Am Verbrennungsmotor eingesetzt gibt
diese volle Flexibilität neue Freiheitsgrade für Optimierungen.
Beispielsweise lässt sich die Last bei Ottomotoren ohne Drosselklappe und
von einem Zyklus zum nächsten einstellen, die Volllast kann optimiert
werden und der Motor lässt sich auf verschiedene Treibstoffe "per
Software" anpassen.

Die Empa hat den Ventiltrieb an einem Ottomotor aufgebaut und erforscht
die Potentiale. Eine Variante der Laststeuerung ist die
Zylinderabschaltung. Das heisst, einzelne Zylinder werden im
Teillastbereich in hoher Last betrieben, andere werden zugleich ganz
abgeschaltet indem alle Ventile geschlossen bleiben. Der plötzliche
Übergang vom Betrieb mit allen Zylindern auf den Betrieb mit
abgeschalteten Zylindern würde allerdings ungewünschte Drehmomentspitzen
mit sich bringen, so dass der Übergang sanft gestaltet werden muss. In
heute auf dem Markt befindlichen System ohne vollvariable
Ventilsteuerungen werden solche Zylinderabschaltungen durch stark
effizienzmindernde Zündeingriffe ausgelöst. Mit der vollvariablen
Ventilsteuerung der Empa lassen sich einzelne Zylinder dagegen ohne
Effizienzverlust abschalten.

Ebenso wie die vollständige Abschaltung von Zylindern ist es auch möglich,
sie seltener zu zünden. So wird aus einem Viertakt-Betrieb, ein Acht- oder
Zwölftakt-Betrieb. Im Vergleich zu einem gedrosselten Viertakter arbeitet
ein solcher Motor deutlich effizienter.

Pandemiefolgen, erkrankte Kriegsflüchtlinge, Lungenkrebs-Screening:
Pneumologen und Beatmungsmediziner stehen in diesem Jahr vor großen
Herausforderungen. „Mit Unterstützung der Gesundheitspolitik müssen wir
jetzt wichtige Entscheidungen treffen, um die Versorgung und Vorsorge bei
Atemwegserkrankungen zu verbessern“, sagt Professor Torsten Bauer,
Präsident der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin
(DGP). Im Interview spricht der Chefarzt einer Berliner Lungenklinik über
die Ziele in seiner Präsidentschaft, den notwendigen Ausbau der
Lungenersatz-Therapie und seinen Wunsch, endlich ein klinikübergreifendes
Überwachungssystem für neue Atemwegserkrankungen einzurichten.

Herr Professor Bauer, welchen Stellenwert hat die Pneumologie und
Beatmungsmedizin heute in der Gesundheitspolitik?

Das Wichtigste ist: Wir werden von den politischen Entscheidern gehört. Ob
bei Abwägungen im Management der Coronapandemie oder jetzt bei der
Strukturdebatte zur Versorgung von Kriegsflüchtlingen mit einer
Tuberkuloseerkrankung. Die Expertise der Deutschen Gesellschaft für
Pneumologie und Beatmungsmedizin mitsamt aller Gremien ist in wesentliche
Entscheidungen zur Vorsorge und Therapie von Lungenerkrankungen einbezogen
worden. Insbesondere Empfehlungen wie zur Tabakentwöhnung, zum Gebrauch
von Cannabisprodukten oder zu Therapieleitlinien, beispielsweise zu
COVID-19 und seinen Folgeerkrankungen, setzen hier wichtige Maßstäbe.

Ein wichtiger Schritt und neu zugleich ist das Lungenkrebs-Screening in
Deutschland. Welche Forderungen hat die DGP an die weitere Ausarbeitung?

Aktuell gibt es in Deutschland nur für wenige Krebsarten eine
systematische Früherkennung, wie zum Beispiel bei der Brustkrebs-
Früherkennung das Mammographie-Screening. Die Früherkennung von
Lungenkrebs ist ein Thema, das von der Politik viel zu lange vernachlässig
wurde. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit
und Verbraucherschutz muss nun die nötige Rechtsverordnung schaffen, der
Gemeinsame Bundesausschuss G-BA muss dann den Leistungsanspruch der
Patienten definieren. Umsetzen können wir das nur gemeinsam. Wir als DGP
begleiten den gesamten Prozess und wollen dafür sorgen, dass noch in
diesem Jahr erstmals ein Lungenkrebs-Screening in Deutschland möglich ist.

Wer ist von der neuen Lungenkrebs-Früherkennung betroffen und wie stehen
die Behandlungschancen?

Betroffen sind vor allem Raucherinnen und Raucher in einem Alter ab 50
Jahren, aber auch ehemalige Raucher, die lange Zeit zur Zigarette
gegriffen haben. Sie gehören für uns zur Hochrisikogruppe. Die
Überlebensrate von betroffenen Patienten ist aktuell sehr niedrig,
Lungentumore werden oft zu spät erkannt und sind zudem schwer zu
behandeln. Die Früherkennung eines Lungenkarzinoms durch die
Computertomographie senkt die Sterberate signifikant, erste Studien weisen
auf eine mögliche Reduzierung um 15 Prozent hin. Der Lungenkrebs gehört zu
den häufigsten und tödlichsten Tumorarten des Menschen, 80 Prozent der
Betroffenen versterben daran. Die Früherkennung ist das einzige Mittel, um
diese Sterberate zu senken.

Deutlich gesunken ist zuletzt auch die Zahl der beatmungspflichtigen
Coronapatienten. Was lehrt Sie die Pandemie?

Als Lungenarzt habe ich gelernt, dass die grundlegende Kenntnis und auch
das Verständnis von Atemwegsinfektionen in der medizinischen Welt
verbesserungsfähig sind und wir hier noch viel Arbeit vor uns haben. Dass
es über ein Jahr gedauert hat, in der Breite den Unterschied zwischen
einer Tröpfcheninfektion und einer Infektion über Aerosole zu erklären,
hat mich gelinde gesagt schwer verwundert. Schwere Atemwegsinfektionen und
auch Pandemien werden immer wieder vorkommen und darauf müssen wir uns in
der Medizin vorbereiten, um bei einer neuen Notlage schneller und
koordinierter reagieren zu können. Dafür brauchen wir ein Frühwarnsystem –
ähnlich wie in betroffenen Tsunami-Regionen, nur eben für Atemwegsinfekte.

Wie kann so ein Frühwarnsystem für Lungenkrankheiten aussehen?

Es gibt schon heute einzelne Kliniken oder Arztpraxen, die Infektionen der
Atemwege zentral melden und die Abstriche auf Atemwegsviren im RKI, dem
Robert-Koch-Institut, analysieren lassen. Das passiert seit vielen Jahren
sehr regelhaft und liefert uns wichtige Daten zur Ausbreitungskinetik der
Influenza und zu den zirkulierenden Viren – allerdings eben nur im
niedergelassenen Bereich. Die Krankenhäuser mit den schweren Fällen sind
noch außen vor. Hier sehe ich eine große Chance: Sollten wesentlich mehr
Krankenhäuser entsprechende Viren untersuchen und diese automatisiert
einer zentralen Stelle wie dem RKI zukommen lassen, dann wissen wir
deutlich früher als jetzt, wie gefährlich neue Virenvariationen sein
werden. Und über interaktive Grafiken – ähnlich der uns bekannten
Wetterkarten – könnten wir sehen, welche Viren genau wann in bestimmten
Landesregionen auf uns zukommen.

Warum gibt es so einen Viren-Warner bisher noch nicht?

Wie so oft wurde bislang nicht die Notwendigkeit gesehen – und damit auch
keine finanziellen Mittel zur Verfügung gestellt. Mit den Erfahrungen aus
der Pandemie wissen wir aber, dass wir mit Hilfe einer Virenvarianten-
Früherkennung schneller auf neue Behandlungsumstände reagieren können. Das
rettet nicht nur Menschenleben sondern entschärft zugleich die
Überbelastung von Krankenhauskapazitäten.

Wo sehen Sie hier die Aufgabe der DGP?

Als Fachgesellschaft müssen wir diese Prozesse anschieben. Wenn wir nicht
mit Überzeugung dafür eintreten, dann ziehen ähnlich wie bei der
Lungenkrebs-Früherkennung Jahre ins Land, bis etwas passiert. Wir
Pneumologen müssen mit dafür Sorge tragen, dass die nun bekannten
Parameter zur Steuerung der Coronapandemie geordnet werden, um sie bei
einer möglichen neuen Patientenwelle im Herbst 2022 gezielt zu nutzen. Was
wir dafür auch benötigen, ist eine stabile und einheitliche Kennzahl, die
den Schweregrad von Erkrankungen ausdrückt. In Kombination mit der Viren-
Frühwarnung, die auch die Komplexität einer Virusvariante kennzeichnet,
können Lungenärzte besser arbeiten. Allein die Auslastung von Kliniken
aufzuführen, reicht nicht aus.

Gerade über die künstliche Beatmung wird sehr kontrovers diskutiert.
Manchen wird zu früh und zu lang beatmet, anderen zu wenig – wie soll es
weiter gehen?

Nun, die Dauer und Ausprägung einer künstlichen Beatmung liegt immer im
Ermessen des Behandlers, jeder Patient wird individuell betreut – ich
warne hier vor Verallgemeinerungen. In meinem Fokus steht in Zukunft die
Beatmungsstrategien zu ersetzen durch Oxygenierungsstrategien, denn darum
geht es im Wesentlichen. Denn klar ist: Bei der Behandlung der erkrankten
Lunge sollte auf das Organ so wenig zusätzlicher Druck wie möglich
aufgebaut werden. Wir kennen das von der Behandlung der Niere: wenn wir
sie entlasten wollen, nutzen wir die Nieren-Ersatztherapie. Genauso sollte
es bei der Lunge aussehen – mit der extrakorporalen Membranoxygenierung,
kurz ECMO-Therapie. Da übernimmt eine externe Maschine teilweise oder
vollständig die Atemfunktion für den Patienten. Möglich ist das heute nur
in hochspezialisierten Zentren. Ich wünsche mir eine Weiterentwicklung der
Lungenersatztherapie, so dass diese – bei der nächsten Pandemie – in viel
mehr Kliniken zum Einsatz kommen könnte. In diesem Forschungsbereich
sollten wir uns noch stärker engagieren.

Bei allen Zukunftsthemen lassen Sie uns noch einen kurzen Blick
zurückwerfen: Welche wichtigen Akzente konnte die DGP im vergangenen Jahr
setzen?

Wichtig war und ist natürlich die wissenschaftliche Begleitung der
Coronatherapie und deren Folgen. Hier konnten wir wichtige
Forschungsergebnisse erzielen, zuletzt mit einer Patientenleitlinie zu
Post- und Long-Covid. Zudem haben wir kontinuierlich die
Themenschwerpunkte rund um Rauchentwöhnung, Tabak- und Cannabis-Konsum und
E-Zigaretten-Gebrauch in Politik und Öffentlichkeit getragen. Außerdem
haben wir unsere Expertise bei Themen wie Luftschadstoffen oder der
Tuberkulosebekämpfung eingebracht. Auch unser digitaler Kongress war eine
enorme Bereicherung in schwierigen Zeiten. Hier konnten wir ebenfalls viel
dazu lernen – als Fachgesellschaft der Pneumologie und Beatmungsmedizin
sehe ich uns für die aktuellen Herausforderungen gut aufgestellt