Das Kristalllabor bei Siemens Healthineers

Mit dem NAEOTOM Alpha* bringt Siemens Healthineers im Jahr 2021 den weltweit ersten Computertomographen mit photonenzählendem Detektor auf den Markt. Das Gerät gilt weltweit als Revolution und wurde im Jahr 2021 für den Deutschen Zukunftspreis nominiert. Die Mitarbeiter:innen der Teams aus Forschung, Produktion und Entwicklung sind alle an einem Ort vereint: Am Siemens Healthineers Standort Forchheim in der Metropolregion Nürnberg.

„Es ist wie der Übergang von herkömmlichem Fernsehen zu HD-TV und von schwarz-weiß zu Farbfernsehen - alles in einem Schritt“, sagt Stefan Ulzheimer. Der promovierte Physiker arbeitet bereits seit über 20 Jahren an der Entwicklung neuer CT-Technologien und seit über 10 Jahren am ersten photonenzählenden CT-Scanner. Die Computertomographie, kurz CT, ermöglicht Mediziner:innen Bilder vom Inneren des Körpers aufzunehmen, etwa von Organen und Knochen, und damit Diagnosen zu stellen. Es werden dabei Röntgenstrahlen eingesetzt. Mit der neu entwickelten Photon-counting-Technologie entstehen nun CT-Bilder mit weitaus höherer Qualität und höherem Informationsgehalt bei geringerer Strahlendosis für die Patient:innen.

Kristalle aus Forchheim

Das Herzstück des neuen Detektors, dem Kernstück eines CT-Scanners, sind besondere Kristalle. Das Material konnte in dieser Form bisher nur in dem Werk einer Tochterfirma von Siemens Healthineers in Japan hergestellt werden. Nun bringt das Unternehmen die Herstellung auch in die Metropolregion, wo weltweit alle Detektoren für die CTs von Siemens Healthineers entwickelt und hergestellt werden.

Matthias Arzig und Danica Kettner sind Ingenieur:innen, die zusammen mit einem großen Team die neue Kristallfertigung aufbauen. Matthias hat sich bereits während seiner Promotion an der Universität Erlangen mit der eher seltenen Züchtung von Kristallen auseinandergesetzt. Durch einen Zufall ist er auf die Stellenanzeige von Siemens Healthineers gestoßen: „Eigentlich hatte ich gar noch nicht vor mich neu zu bewerben, als ich aber die Stellenanzeige gesehen habe, war mir klar: Die Chance muss ich nutzen.“, erzählt er.

Ein echtes Handwerk

Die Kristalle werden in einem sehr aufwändigen Verfahren hergestellt. Hohe Temperaturen (bis 1100 °C) und viel Zeit werden benötigt, denn ein Kristall wächst innerhalb von 10 bis 12 Wochen. Die Zucht ist ein echtes Handwerk und eine Wissenschaft für sich, die Geduld, Feingefühl und Präzision erfordert. Sie sind für die späteren CT-Scanner essenziell, da die Kristalle die Basis für die extreme Qualitätssteigerung der Bilder sind.

Matthias schätzt die Vielfalt der Aufgaben, die die besondere Fertigung mit sich bringt: „Ich stehe im Labor, befülle Ampullen, mache Simulationen am PC, werte Versuche aus, entwickle aber auch Prozesse weiter und überlege mir, wie man sie tauglich für die Massenfertigung in der Fabrik macht.“, erzählt er. „Besonders Spaß machen mir auch die kleinen handwerklichen Aufgaben, wie das Versiegeln unserer Quarzglas-Ampullen.“

Arbeiten in einem jungen und vielfältigen Team

„Der erste Spatenstich für den Bau des neuen Halbleiterzentrums war ein besonderer Teammoment“, erinnert sich Danica. „Das war ein großes Event, das wir alle gemeinsam gefeiert haben. Wir stecken so viel Zeit, Energie und Kraft in dieses Projekt und zu sehen, wie es nun Realität wird, fühlt sich toll an.“

Mit „wir“ meint die Prozessingenieurin ein Team aus Kolleg:innen verschiedenster beruflicher Hintergründe. Es reicht von Expert:innen aus der Physik, Chemie und dem Maschinenbau über Mechaniker:innen und Chemikant:innen bis hin zu Glasapparatebauer:innen oder Fachkräften für Logistik und Datenmanagement. Anfangs bestand das Kernteam aus nur wenigen Mitgliedern. Heute sind es mehrere 100 Personen, die zu einem fertigen Gerät beitragen.

Die Diversität prägt auch die Zusammenarbeit. Jeder bringt seine Fähigkeiten und Erfahrungen ein. Alle Teammitglieder müssen verschiedene Rollen einnehmen können. Dabei ist es auch nötig, dass man sich in die “Welt” des anderen einfühlen kann. „Wir lernen alle voneinander, vor allem durch Learning-by-doing.“, erzählt Danica, „dadurch haben wir uns fachlich stark weiterentwickelt“.

Teamgeist & eine gemeinsame Vision

Der Arbeitsalltag bringt regelmäßige Herausforderungen für das Team mit sich, die es zu meistern gilt. Matthias schätzt dabei vor allem die Motivation und den Teamgeist unter Kolleg:innen: „Wir sind ein junges Team und verstehen uns alle super. Der Umgang ist sehr locker.“, berichtet er.

Was aktuell noch in kleinem Rahmen im Labor geschieht, soll schon bald im gerade entstehenden Halbleiterzentrum in Forchheim in eine größere Kristall-Produktion gehen. Damit verbunden ist das große, gemeinsame Ziel, das das Team antreibt: Mehr Menschen die Photon-counting-Technologie zugänglich zu machen und so einen positiven Einfluss auf Mediziner:nnen und Patient:innen haben. „Unser gemeinsames Ziel macht die Arbeit einfach. Jeder gibt sein Bestes. Wir unterstützen uns gegenseitig. Alle geben einfach die ganze Zeit Vollgas.“, so Matthias.

Ziel: Etwas Sinnvolles tun

Für Danica – sowie für viele Healthineers – steht dieser Einfluss im Vordergrund: „Ich wollte keine Autos oder Handys bauen – ich wollte schon immer in die Medizintechnik und etwas machen, das einen positiven Einfluss auf die Menschen hat.“, sagt sie.

Das ist mit der Fertigung des NAEOTOM Alpha vielversprechend: Die Geräte werden bereits in Kliniken und Radiologiepraxen auf der ganzen Welt eingesetzt. Sie liefern Mediziner:innen zuverlässig noch aussagekräftigere Bilder, auf deren Basis sich schnell genauere Diagnosen stellen lassen. Damit hilft die Technologie nicht nur Tumore, Lungen- und Herzerkrankungen zu erkennen, sondern erspart vielen Patient:innen eine lange und häufig schwierige Zeit der Unsicherheit. „Zu wissen, was am Ende dieser langen Prozesskette herauskommt, ist meine größte Motivation. Ich bin sehr glücklich ein Teil davon sein zu dürfen.“, sagt Danica.

„Alleine erreicht man bei uns nichts.“

2026 soll die Produktion auf industrieller Skala im neuen Halbleiterzentrum beginnen. Das Team rund um die Photon-counting Fertigung in Forchheim wird daher weiterhin wachsen. Gesucht werden Teamplayer, die ihr Handwerkszeug sehr gut beherrschen. Ingenieur:innen aller Fachrichtungen mit einer Leidenschaft für die Medizintechnik, aber auch Naturwissenschaftler:innen, die Spaß an angewandter Forschung und Entwicklung haben, sind besonders gesucht.

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Karriere bei Siemens Healthineers

© Tim El-Helou, Europäische Metropolregion Nürnberg, Siemens Healthineers

*NAEOTOM Alpha ist in einigen Ländern noch nicht käuflich zu erwerben. Aufgrund von medizinproduktrechtlichen Vorgaben kann die zukünftige Verfügbarkeit nicht zugesagt werden.