Auf Achse: Ein Magnetresonanztomograph wird mobil
Mobiler MRT am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung feierlich eingeweiht
Der neue MRT-Trailer des Max-Planck-Instituts für Bildungsforschung bringt modernste Bildgebung direkt ins Feld – ohne Abstriche bei der Datenqualität. Der hochsensible 1,5 Tesla erlaubt es, Umwelteinflüsse auf das Gehirn unter realen Bedingungen zu untersuchen. Expeditionsfahrten in Natur, ländliche und abgeschiedene Regionen geplant.
Es ist ein kalter Januarmorgen, als ein Lastwagen langsam vor dem Max-Planck-Institut für Bildungsforschung zum Stehen kommt. Doch es ist kein gewöhnlicher Transporter. In seinem Inneren befindet sich ein Magnetresonanztomograph (MRT), der mithilfe starker Magnetfelder und Radiowellen hochauflösende Bilder des Gehirns erzeugt. 24 Tonnen schwer, hochsensibel und nun mobil. Heute wurde der mobile MRT der Öffentlichkeit präsentiert.
Für die geladenen Gäste ebenso wie für das Team, das lange geplant, gerechnet, verhandelt und getestet hat, war dies ein besonderer Moment. Denn der mobile MRT eröffnet neue Möglichkeiten: Er erlaubt es, Umwelteinflüsse auf das Gehirn direkt vor Ort zu untersuchen, direkt in der Natur, in ländlichen Regionen, in der Nähe von architektonisch interessanten Bauwerken oder in sozialen Kontexten, die bislang kaum Teil bildgebender Forschung waren.
Feierliche Einweihung unseres mobilen MRT
Sehr früh am Morgen kam der mobile MRT am Institut an
Feierliche Einweihung unseres mobilen MRT
Ulman Lindenberger, Geschäftsführender Direktor am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung, begrüßte die Teilnehmenden und hob die Bedeutung des mobilen MRTs für die Forschungsinfrastruktur des Instituts hervor.
Feierliche Einweihung unseres mobilen MRT
Christian Doeller, Vizepräsident der Max-Planck-Gesellschaft, richtete ein Grußwort an die Teilnehmenden.
Feierliche Einweihung unseres mobilen MRT
Simone Kühn, Direktorin des Forschungsbereichs Umweltneurowissenschaften, schnitt das Band durch.
Feierliche Einweihung unseres mobilen MRT
Das Kernteam, das den mobilen MRT buchstäblich auf die Straße gebracht hat. Von links nach rechts: Katharina Schmalen, Franziska Kaiser, Christoph Aigner, Sebastian Schroeder und Thomas Feg.
Feierliche Einweihung unseres mobilen MRT
Über 70 Gäste feierten die Ankuft des mobilen MRTs.Ein hochsensibles Instrument verlässt seine Festung
„Dass ein MRT überhaupt mobil eingesetzt werden kann, ist alles andere als selbstverständlich. Ein MRT ist ein extrem empfindliches wissenschaftliches Messinstrument“, erklärt Christoph Aigner. Er arbeitet als Wissenschaftler in der Max-Planck-Forschungsgruppe MR Physics am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung. „Normalerweise steht ein Scanner auf einer tonnenschweren Betonplatte, tief im Keller eines Krankenhauses oder einer Forschungseinrichtung abgeschirmt, ruhig und unbeweglich“.
Der Scanner des MPIB wird hingegen in einem speziell ausgebauten Trailer transportiert und künftig über Kopfsteinpflaster, Landstraßen und bis in entlegene Regionen fahren. Physikalisch ist das eine enorme Herausforderung. Denn ein MRT beruht auf drei zentralen, hochsensiblen Komponenten: einem starken statischen Magnetfeld, einem Gradientensystem zur räumlichen Kodierung der Signale und Hochfrequenzspulen, die extrem schwache Radiowellen aus dem Körper messen. Alle drei reagieren empfindlich auf Erschütterungen, Temperaturschwankungen und elektromagnetische Störungen aus der Umwelt.
Keine Kompromisse bei der Datenqualität
Ob ein mobiler MRT unter solchen Bedingungen tatsächlich dieselbe Bildqualität liefern kann wie ein stationäres Gerät, war lange offen. Um das zu klären, führte das Team am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung umfangreiche Vergleichsmessungen durch: Dieselben Probandinnen und Probanden wurden sowohl in einem stationären Krankenhaus-MRT als auch in einem gemieteten mobilen 1,5-Tesla-Scanner untersucht.
Das Ergebnis überraschte selbst die Beteiligten. „Wir sind davon ausgegangen, dass wir Abstriche machen müssen“, sagt Aigner. „Aber eine durchgeführte Pilotstudie hat eine gleichwertige Datenqualität gezeigt. Es gibt keinen signifikanten Unterschied zwischen stationären und mobilen Messungen“. Dass keinerlei Kompromisse nötig sind, stimmt ihn optimistisch für die kommenden Studien.
Mobil, aber nicht wie andere
Mobile MRTs sind an sich keine Neuheit. Weltweit werden sie vor allem im klinischen Kontext eingesetzt: zur medizinischen Versorgung in dünn besiedelten Regionen, als Übergangslösung bei Krankenhausumbauten oder zur kurzfristigen Erweiterung von Kapazitäten. Auch in Deutschland kommen solche Systeme vereinzelt zum Einsatz.
Das Besondere am mobilen MRT des Max-Planck-Instituts für Bildungsforschung liegt jedoch in seiner Konfiguration und Zielsetzung. Es handelt sich um ein wissenschaftlich vollwertiges Forschungsgerät mit einem besonders leistungsstarken Gradientensystem stärker als in vielen klinischen Standardgeräten. In dieser Form gibt es weltweit kaum vergleichbare mobile Systeme für die Forschung, erklärt Aigner.
Während klinische mobile MRTs primär der Versorgung dienen, ist der Scanner des MPIB als Expeditionsfahrzeug konzipiert: für Feldforschung unter realen Umweltbedingungen, jenseits von Krankenhäusern, Forschungseinrichtungen und urbaner Infrastruktur.
Umweltneurowissenschaften außerhalb des Labors
Inhaltlich ist der mobile MRT eng mit dem Forschungsbereich Umweltneurowissenschaften verknüpft. Angesichts von Urbanisierung und Klimawandel wächst das Interesse daran, wie natürliche und gebaute Umgebungen Gehirn, Stresslevel und Wohlbefinden beeinflussen. Bislang waren solche Untersuchungen jedoch stark limitiert.
„Wenn wir die Wirkung eines Waldspaziergangs untersuchen wollten, mussten die Teilnehmenden zuerst ins MRT-Labor, danach in die Natur und wieder zurück ins MRT-Labor, und die Strecken erforderten eine Taxifahrt zwischen der interessierenden Intervention und unserer Messung“, erklärt Simone Kühn. Sie ist Direktorin des Forschungsbereichs Umweltneurowissenschaften und erforscht, wie unsere Umwelt Gehirn und Verhalten beeinflusst. Diese Trennung zwischen Messung und Erfahrung sei nicht nur umständlich, sondern könne auch die Ergebnisse verfälschen. Hinzu komme, dass viele neurowissenschaftliche Studien nach wie vor vor allem auf mit städtischen oder studentischen Probandinnen und Probanden arbeiten, die nicht repräsentativ für die Bevölkerung sind. „Der mobile MRT eröffnet nun die Möglichkeit, diese Verzerrung gezielt zu verringern“, so Kühn.
So lassen sich Bevölkerungsgruppen einbeziehen, die in der bildgebenden Forschung bislang unterrepräsentiert sind. Gerade bei Studien mit Kindern oder schwer erreichbaren Populationen ist das ein entscheidender Vorteil. Für Kindergartenkinder etwa ist es deutlich einfacher, im vertrauten Umfeld untersucht zu werden, wenn der Scanner direkt vor der Kita steht. Auch für Gefängnisstudien eröffnen sich neue Möglichkeiten: Statt aufwendiger Transporte unter hohen Sicherheitsauflagen kann die Forschung direkt vor Ort stattfinden.
Logistik, Abschirmung und Helium bei minus 269 Grad
Wer den Trailer betritt, merkt schnell: Dies ist kein Provisorium. Innen befinden sich der Scanner, ein Operatorbereich, eine Umkleide, Raum zum Arbeiten, Vorbereiten und Forschen. Bei der Gestaltung wurde bewusst auf eine wohnliche Atmosphäre geachtet. Die Inneneinrichtung ist so gewählt, dass sie eher an eine gemütliche Wohnung als an ein technisches Labor erinnert: ein dunkler Walnussboden, der auch mal Waldspuren gelassen verzeiht, sandsteinfarbene Elemente und viel Weiß. Ziel ist es, eine Umgebung zu schaffen, in der sich Probandinnen und Probanden trotz der ungewohnten Situation wohl und sicher fühlen.
Doch der Trailer ist nur der Kern eines größeren Systems. Damit der mobile MRT zuverlässig funktioniert, muss eine komplexe Infrastruktur mitreisen. Neben dem Scanner sind Begleitfahrzeuge für Technik, Probandentransport und Rückzugsräume für die Crew geplant. Besonders kritisch ist die kontinuierliche Stromversorgung. Der supraleitende Magnet des MRT wird mit flüssigem Helium auf etwa minus 269 Grad Celsius gekühlt. Fällt die Kühlung länger aus, verdampft das Helium und muss kontrolliert abgelassen werden.
Deshalb verfügt der Trailer über ein integriertes Dieselaggregat, das während des Transports die Kühlung sicherstellt. Im Standbetrieb soll der Scanner möglichst über Landstrom oder perspektivisch über erneuerbare Energien versorgt werden.
Nachhaltiger Betrieb als Ziel
Ein zentrales Ziel des Projekts ist die schrittweise Transformation hin zu einem nachhaltigen Betrieb. Hier bringt Franziska Kaiser, die seit September 2025 das Projekt leitet, ihre Expertise ein. Als frühere Geschäftsführerin des Forschungscampus Mobility2Grid (TU Berlin) verfügt sie über langjährige Erfahrung in der Entwicklung nachhaltiger, vernetzter Systeme und im interdisziplinären Projektmanagement.
In Kooperation mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie soll erforscht werden, ob das Zugfahrzeug selbst den mobilen MRT perspektivisch direkt mit Energie versorgen könnte. „Der mobile MRT dient dabei nicht nur als Anwendung, sondern auch als Erprobungsplattform“, sagt Kaiser. „Wir schaffen Synergien zwischen Umwelt-, Mobilitäts- und Energieforschung“.
Für sie ist der mobile MRT erst der Anfang. „Wenn wir zeigen können, dass eine so komplexe Infrastruktur zuverlässig mobil betrieben werden kann, eröffnet das ganz neue Perspektiven“, sagt sie. Denkbar seien weitere mobile Labore, andere Konfigurationen oder noch kompaktere Systeme für internationale Einsätze.
Eine größere Studie außerhalb Europas ist bereits in Vorbereitung, realistisch allerdings erst nach einer Lernphase in Europa. „Je weiter wir uns vom Institut entfernen, desto wichtiger wird die Logistik“, so Kaiser. „Deshalb lernen wir jetzt Schritt für Schritt“.
