Entwicklerinnen eines innovativen Hörsystems, von links: Larissa Schattenburg, Svenja Großmann, Nina-Marie Burmeister
Science-Fiction im Ohr: Das Laserhörgerät
Von Thomas Sünder / Fotos: LAHA – Laser Hearing Aids
Was sich anhört, wie eine Zukunftsgeschichte, existiert bereits als Prototyp und hat erste Tests am menschlichen Ohr bestanden: Das Laserhörgerät. Wie Lasertechnologie mittelfristig für besseres Hören sorgen kann, erfahren wir im Gespräch mit Nina-Marie Burmeister, Svenja Großmann und Larissa Schatteburg. Ihr Team hat für das Projekt über den exist Forschungstransfer eine staatliche Förderung von über einer Millionen Euro erhalten und möchte das Produkt in den nächsten dreieinhalb Jahren zur Marktreife bringen. Wie die Technologie funktioniert, wo die Vorteile liegen und wie die Hürden für eine Markteinführung aussehen, erfahren wir im Interview.
Der Prototyp des Laserhörgeräts wurde bereits erfolgreich am menschlichen Ohr getestet, doch vom Labor in den täglichen Einsatz ist es noch ein weiter Weg, für den die Forscherinnen aktuell Investoren suchen
Wie dürfen wir uns ein Laserhörgerät vorstellen? Wird da tatsächlich ein Laserstrahl in den Gehörgang gerichtet?
Nina-Marie Burmeister: Erst mal wird auf dem Trommelfell ein selbstklebendes pigmentiertes Patch mit einem Silikonfilm aufgebracht. Dieses absorbiert auftreffende Laserimpulse mit speziellen Parametern und durch eine sehr kurze Erwärmung entstehen Schallwellen, welche das Trommelfell zum Schwingen bringen.
Und wie kommt der Laserstrahl ins Ohr?
Svenja Großmann: Über eine Laserfaser, also eine Glasfaser, die von einer Einheit hinter dem Ohr kommt. Die Faser endet in einem maßgefertigten Ohrpassstück, ähnlich wie bei herkömmlichen RIC-Hörgeräten, nur deutlich näher am Trommelfell.
Es gibt doch schon tolle Hörgeräte auf dem Markt. Wozu brauchen wir eins mit Laser?
Larissa Schatteburg: Herkömmliche Lautsprecher in Hörsystemen haben physikalische Limitierungen im Frequenzumfang. Mit unserem System können wir theoretisch einen viel größeren Frequenzumfang abdecken. Der limitierende Faktor ist bei uns aktuell lediglich der Energieverbrauch. Ein großer Vorteil unseres Konzepts ist, dass der Laser viel näher am Trommelfell platziert ist als bei herkömmlichen Hörsystemen. Außerdem können wir engere Gehörgänge versorgen. Falls aufgrund von Hautproblemen oder Entzündungen eine offene Versorgung nötig ist, hat unser System eine wesentlich geringere Rückkopplungsneigung als herkömmliche Hörsysteme. Denn bei uns entsteht der Luftschall ja direkt am Trommelfell.
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Sie hatten erwähnt, dass der Laser im Gehörgang Wärme produziert. Ist das nicht gefährlich?
Nina-Marie Burmeister: Die Temperaturdifferenzen, die nötig sind, um Schall zu erzeugen, sind minimal. Wir wählen den Verstärkungsbereich so, dass man die Erwärmung nicht spürt und wir in einem sicheren Bereich bleiben. Bei höheren Verstärkungen könnte es schon etwas wärmer werden. Das wäre wohl auch nicht gefährlich, würde aber auf jeden Fall mehr Energie verbrauchen.
Apropos Energieverbrauch: Wie lange wird Ihr Laserhörgerät denn voraussichtlich mit einer Akkuladung arbeiten?
Svenja Großmann: Wir haben ja bisher erst einen Prototyp im Labor. Der wird von Powerbänken versorgt und braucht also schon viel Energie. Aber wir werden das weiter optimieren und haben kalkuliert, dass wir beim fertigen Gerät mit einem normalen Hörgeräteakku etwa acht Stunden auskommen sollten.
Haben Sie ihren Prototyp bereits am menschlichen Ohr getestet?
Nina-Marie Burmeister: Ja. Nachdem wir einen Ethikantrag gestellt haben, erhielten wir die Genehmigung für unsere Machbarkeitsstudie, den Proof of Concept. Bei den Probanden sind wir noch nicht in den Gehörgang hinein gegangen, sondern haben das Patch auf der Concha aufgebracht und dort gemessen. Die Probanden konnten dort schon einen Ton hören. Tatsächlich noch viel weiter weg von dem Punkt, an den wir eigentlich messen möchten oder wohin wir später möchten. Damit haben wir bewiesen, dass man den Laserstrahl wirklich hörbar machen kann.
»Mit unserem System können wir theoretisch einen viel größeren Frequenzumfang abdecken.«
Sprechen wir noch einmal über dieses Klebepatch, das später beim fertigen Produkt auf dem Trommelfell aufgebracht werden soll. Wie sieht das genau aus, und soll das nur von HNO-Ärzten aufgebracht werden, oder auch von Hörakustikern?
Larissa Schatteburg: Das Patch wird einen Durchmesser von etwa zweieinhalb Millimetern haben. Das muss auch nicht extra maßangefertigt werden. Aber weil es direkt aufs Trommelfell aufgebracht wird, wäre es anfangs schon erst mal etwas für HNO-Ärzte. Solche Patches werden so oder ähnlich auch schon bei Perforationen vom Trommelfell eingesetzt. Aber langfristig wollen wir auch Hörakustiker dahingehend ausbilden, dass sie das Patch selbst im Fachgeschäft anbringen können.
Wie lange bleibt das Patch auf dem Trommelfell?
Svenja Großmann: Weil sich das Epithel des Trommelfells erneuert, würde das Patch nach einiger Zeit abgestoßen werden. Wir gehen davon aus, dass es nach mehreren Wochen gewechselt werden müsste.
Nun haben wir viel über die Schallerzeugung durch den Laser gesprochen. Aber wie sieht es mit der Technologie hinter dem Ohr aus, die die Laserpulse über die Glasfaser auf den Weg bringt? Planen Sie für die Klangverarbeitung eigene Prozessoren zu entwickeln, oder wollen Sie bestehende Hörgerätetechnologien dafür einkaufen?
Nina-Marie Burmeister: Diesbezüglich haben wir nicht vor, das Rad neu zu erfinden. Wir werden dafür auf bestehende Prozessoren und Features zurückgreifen. Was bei uns neu ist, ist eben die Lasertechnologie. Sie hat übrigens auch den Vorteil, dass geringere Latenzen möglich sind, als bei herkömmlichen Lautsprechern.
Von einem Prototyp im Labor bis zu einem fertigen Produkt ist es ein weiter Weg. Wie sieht Ihr Businessplan aus?
Larissa Schatteburg: Wir haben im April 2023 eine Fördersumme von 1,3 Millionen Euro über den exist Forschungstransfer erhalten, der vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie finanziert wird. Das Kapital haben wir für die Entwicklung des Prototyps weitestgehend aufgebraucht. Wir planen eine Markteinführung in dreieinhalb Jahren, und dafür benötigen wir ein Kapital von weiteren 4,5 Millionen Euro. Aktuell suchen wir dafür Investoren.
Svenja Großmann: Das ist bei diesem langen Zeithorizont nicht einfach, aber wir sind überzeugt von unserem Produkt und hoffen, damit auch Investoren zu überzeugen.
Frau Burmeister, Frau Großmann, Frau Schatteburg, haben Sie vielen Dank für das Gespräch.