Chemieplus 2012/09 by AZ Fachverlage AG

9-2012

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6 Thema des Monats: Pharmaproduktion verändert sich 28 Laborpraxis: Zeit ist Geld – Laborautomation im Trend 76 Forschungswelten: Fluorchemie meets Nanotech

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on der «grünen Gentechnologie» gehen nach heutigem Stand des Wissens keine Risiken für Gesundheit und Umwelt aus: Diese Feststellung hat Gewicht, denn sie ist ein Resümee des nationalen Forschungsprogramms «Nutzen und Risiken der Freisetzung gentechnisch veränderter Pflanzen» (NFP 59) des Schweizer Nationalfonds SNF. In rund 30 Einzelprojekten haben renommierte Institute und Fachwissenschaftler das Themenfeld drei Jahre lang untersucht. Die SNF-Studie ist also alles andere als ein «Schnellschuss», womit sie sich angenehm von manchen Publikationen der «Stopp-Gentechnik-Front» abhebt, die eher bescheidene wissenschaftliche Substanz aufweisen, aber mit umso mehr PR-Getöse lanciert werden. Bleibt zu hoffen, dass die SNF-Studie (auch ohne PRGetöse) in der politischen Debatte die Wahrnehmung findet, die sie verdient. Eine nochmalige Verlängerung des «Gentechnik-Moratoriums» in der Schweiz wäre angesichts der vorliegenden Ergebnisse nur schwer zu rechtfertigen. Vor allem die Forschung verliert hierzulande wertvolle Zeit, wenn Freisetzungsprojekte verhindert werden und in Bezug auf diesen Technologiezweig ein innovationsfeindliches Klima fortbesteht. Indes ist auch bei einem Moratorium-Ende kaum anzunehmen, dass demnächst gentechnisch veränderte Pflanzen (GVO) massenhaft Schweizer Äcker «überschwemmen». Das würde auch wenig Sinn machen, denn derzeit würden die Landwirte aus einem GVOAnbau kaum wirtschaftlichen Nutzen ziehen – auch dies ein Ergebnis der SNF-Studie. Ändern könnte sich die Situation z. B. dann, wenn GVO-Sorten auf den Markt kommen, die Resistenz nicht nur gegenüber Pflanzenschutzmitteln, sondern auch gegenüber Schädlingen aufweisen.

ralf.mayer@azmedien.ch

Wichtig ist in jedem Fall, dass Landwirte und Industrie frei in der Wahl ihrer Rohstoffe bleiben. Vor allem müssen die Verbraucher die Möglichkeit behalten, auf den Konsum von GVO-Lebensmitteln – aus welchen Gründen auch immer – bewusst zu verzichten. (Sich verändernde) Ernährungsgewohnheiten liefern auch ein Stichwort für unser «Thema des Monats» (ab Seite 6): So begünstigt der vermehrte Genuss von tierischem Fett und Zucker die Zunahme von «Zivilisationskrankheiten» wie etwa Diabetes in asiatischen Schwellenländern. Dies ist zwar nicht der hauptsächliche, aber doch ein «gewichtiger» Grund dafür, dass sich das Wachstum der globalen Pharmamärkte markant in den asiatisch-pazifischen Raum verlagert – ein Umstand, der auch unseren Cartoonisten zu Gedankenspielen veranlasste (Seite 96). Die geografische Marktverschiebung und die steigende Bedeutung der Generika verändern auch die Pharmaproduktion. Zunehmend gefragt sind u. a. flexible Anlagen, die schnelle Produktwechsel ermöglichen.

Die SNF-Studie ist alles andere als ein Schnellschuss.

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inhalt

Ready-to-use Reagenzien ...

6 THEMA DES MONATS Pharmaproduktion im Wandel

... und

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Nach mehreren Jahren mit abgebremstem Wachstum nimmt der globale Markt für Arzneimittel bald wieder Fahrt auf. Dies jedenfalls sagen Marktforscher voraus. Ein Grossteil des Wachstums entfällt indes auf den asiatischen Raum und weitere Schwellenländer. Dort kurbelt nicht nur der zunehmende Wohlstand der Bevölkerung den Umsatz von Medikamenten an, vielmehr sorgen auch veränderte Ernährungsgewohnheiten für eine Zunahme von «Zivilisationskrankheiten». Besonders dynamisch wächst in den nächsten Jahren der Markt für Generika, die gegenüber den klassischen «Blockbustern» immer mehr Gewicht erhalten. Pharmaproduzenten und deren Zulieferer müssen sich nicht nur geografisch, sondern auch technologisch umorientieren. Gefragt sind derzeit vor allem flexible Anlagen, die sich schnell umrüsten lassen. Ein weiterer Trend speziell in der biopharmazeutischen Produktion ist der vermehrte Einsatz von Single-Use-Technologien.

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1 Editorial 4 Titelseite 95 Impressum T H E M E N D E S M O N A TS 6 Pharmaproduktion: Die schnellen Wechsler 10 Vom Kunststoffbeutel zur Impf-stofffabrik im Container M Ä R K TE & A K TE U R E 14 Nachrichten 18 Erfolgsfaktor freier Marktzugang 21 Innovative Fähigkeiten in der Spezialchemie messen WE R K S TO F F E 25 Optische Datenspeicher dank ultraschneller Chemie LABORPRAXIS 28 Automation: Zeit ist Geld

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VE R F A H R E N S TE C H N I K 32 Mahltechnik: Fein definiert 35 Reine Formsache

inhalt

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44 ANALYTIK

80 FILTRAT

Elementarer geht es nicht

Isotope überführen «Koffein-Fälscher»

Moderne Kopplungstechniken und der Nachweis von Kleinstmengen bestimmen oft die Diskussionen in der analytischen Chemie. Daneben gerät die klassische Elementaranalyse zuweilen in den Hintergrund. Dem trotzt sie aktuell mit ungebrochener Innovationskraft – Arbeitssicherheit, innovative Probenaufgabesysteme und das Vordringen in den Spurenbereich sind die Triebfedern. Komplementär zur Elementaranalytik zeigen sich wegweisende Innovationen in der Elementanalytik, wie etwa die hochauflösende Continuum-SourceAAS (HR-CS AAS).

Seit mehr als hundert Jahren kann Koffein auch synthetisch hergestellt werden. Kunden ziehen das Naturprodukt aber dem synthetischen vor – und reagieren ungnädig dort, wo zwar «Koffein aus natürlichen Quellen» draufsteht, aber synthetisches drin ist. Glücklicherweise ist «Koffein« nicht gleich «Koffein», was wiederum die Isotopen-Analytiker auf den Plan ruft. An der Uni Duisburg-Essen wurde jetzt ein schnelles und einfaches Verfahren vorgestellt, mit dem ohne aufwendige Probenaufbereitung synthetisches Koffein von Koffein aus natürlichen Quellen unterschieden werden kann.

36 Zuverlässige Kühlung in der Chloralkalielektrolyse

P R O D U K TE 59 Kompaktinfos zu Innovatione

L O G I S TI K 38 Klimawandel «pro Schiff»?

SCV/FLB 63 Berichte aus den Verbänden

A N A LY TI K 40 pH-Messung in der pharmazeutischen Industrie 44 Vier wie Feuer, Wasser, Luft und Erde – elementarer geht es nicht 48 Terrakotta-Armee wartet auf «handliche» Elementaranalyse 50 Vom Labor zum modernen Analytikdienstleister

F O R S C H U N G S WE L TE N 77 Nachrichten 78 Fluorchemie meets Nanotech

PHARMA 52 Malignes Melanim: Neue Hoffnungsträger 56 MipTec: High-End Life Science Instrumente & Service F I R M E N B E R I C H TE 57 Brechbühler AG: Spiralförmig zur Hochauflösung

Qualitätskontrolle – GMP-Analytik

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Wir sind das Auftragslabor für pharmazeutische Analytik. Akkreditiert nach ISO 17025, GMP - zertifiziert und FDA - anerkannt. Wir verstehen uns als Teil Ihres Qualitätssystems. Dieser Verantwortung sind wir uns bewusst. Sie erhalten chemische und mikrobiologische Qualitätskontrollen, Methodenentwicklungen und Validierungen, Stabilitätsstudien sowie fachgerechte Beratung und kompetenten Service. Alles aus einer Hand.

F I L TR A T / S TE L L E N 80 Koffein: C-Isotope verraten die Herkunft 83 Wenn das Eis nicht haftet 85 Co2-Recycling zu Polymeren 86 Kalender BEZUGSQUELLEN 87 Wer liefert was? SCHLUSSPUNKT 96 Cartoon, Firmenregister Akkreditiert nach ISO 17025, GMP - zertifiziert und FDA - anerkannt.

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thema des monats

Moderne Pharmaproduktion erfordert innovative Verfahrenstechnik. (Bild: Boehringer Ingelheim)

P H A R M A P R O D U K TI O N I M W A N D E L

Die schnellen Wechsler Das Wachstum im Pharmasektor verschiebt sich zunehmend von Europa in den asiatisch-pazifischen Raum und weitere Schwellenländer. Besonders dynamisch wächst der Markt für Generika, die gegenüber den klassischen «Blockbustern» immer mehr Gewicht erhalten. Pharmaproduzenten und deren Zulieferer müssen sich nicht nur geografisch, sondern auch technolgisch umorientieren. Gefragt sind derzeit vor allem flexible Anlagen, die sich schnell umrüsten lassen.

SABINE ALICKE UND RALF MAYER

ach mehreren Jahren mit gebremstem Wachstum nimmt der internationale Markt für Arzneimittel demnächst wieder Fahrt auf. Gemäss einer neuen Studie von IMS Institute for Healthcare Informatics erreicht die Wachstumkurve im laufenden Jahr mit einem Plus von 3 bis 4 Prozent einen Tiefpunkt. Danach steigen die Raten wieder an, und für das Jahr 2016 erwarten die IMS-Experten eine Zunahme der globalen Medikamentenverkäufe um 5 bis 7 Prozent. In absolute Zahlen übersetzt heisst das, dass die jährlichen Ausgaben für Arzneimittel von 956 Milliarden US-Dollar im Jahr 2011 auf fast 1,2 Billionen US-Dollar im Jahr 2016 zulegen werden. Dabei verschieben sich die Wachstumskräfte gewaltig: In den «Pharmerging Markets» (China, Indien, Brasilien, Türkei, Russland u. a.) werden sich die Ausgaben für medika-

mente fast verdoppeln – von 194 Milliarden Dollar im vergangenen Jahr auf 345 bis 375 Milliarden Dollar im 2016. In den entwickelten Volkswirtschaften (Westeuropa, Nordamerika, Japan) erwartet IMS im gleichen Zeitraum nur noch einen Zuwachs von 60 bis 70 Milliarden Dollar. Marktsättigung, die Welle der Patentabläufe teurer Medikamente sowie Kostensenkungen im Gesundheitswesen bremsen die Dynamik in den «alten» Pharmahochburgen. Anders in Schwellen- und Entwicklungsländern, wo steigender Wohlstand und der Ausbau des öffentlichen Gesundheitssektors den Markt antreiben. Gemäss den Marktforschern von Frost & Sullivan wird der Anteil der Region Asien/Pazifik am weltweiten Healthcare-Markt bis 2015 auf 33,1 Prozent (2011: 27,5 %) ansteigen. Danach dürften sich die Gewichte erneut verschieben: So ortete Novartis-Chef Joe Jimenez kürzlich

Afrika als nächsten «Wachstumstreiber der Zukunft». Wo der Absatz massiv ansteigt, treten neue Wettbewerber auf den Plan und lassen Pharmaproduktionsanlagen «wie Pilze aus dem Boden schiessen». Zudem verlagern etablierte Pharmakonzerne ihre Kapazitäten teilweise in die neuen Märkte. Beispiel Indien, das bereits heute als Land mit der drittgrössten Pharma-Industrie der Welt gilt: «Bei einem Marktvolumen von derzeit 20 Milliarden US-Dollar und guten Wachstumsaussichten wandelt sich Indien zunehmend vom Absatzmarkt zur Produktionsstätte», hielt der Tablettier-Spezialist Fette Compacting in einem Communiqué fest. Die geografischen Verschiebungen beschleunigen den Vormasch preisgünstiger Medikamente. Laut IMS explodieren die weltweiten Verkäufe von Generika bis 2016 auf 400 bis 430 Milliarden Dollar, gegenüber

242 Milliarden im 2011. Gleichzeitig wächst der Markt für Originalpräparate nur um 3 Prozent jährlich. Die Vorherrschaft der Blockbuster und damit auch der grossen Chargen scheint vorbei.

Wandlungsfähigkeit und leichte Bedienbarkeit sind Trümpfe Daher ist es nicht verwunderlich, dass an der ACHEMA in Frankfurt vor allem die Maschinen überzeugten, die wandlungsfähig, leicht zu bedienen sind und das Hygienic Design in besonderem Mass erfüllen. Ein Beispiel ist der Trockengranulierer BRC100 von L. B. Bohle (www.lbbohle.de). In dem Walzenkompaktierer werden fliessfähige Pulver zu Granulat verarbeitet. In der pharmazeutischen Produktion ist es dabei das Ziel, ein Granulat mit definierter Dichte bzw. Porosität zu erhalten, das anschliessend direkt tablettiert werden kann. «Im Rahmen des Projekts haben wir sehr präzise nach den Wünschen und Bedürfnissen der Kunden gefragt», berichtet Thorsten Wesselmann, Leiter Entwicklung und Mechanik bei L. B. Bohle. «Einfache Steuerung, leichte Reinigung sowie weniger Ecken, Schrauben und Kanten» wurden dabei mehrfach genannt. Vor allem die Presskraftsteuerung über herkömmliche hydraulische Systeme sei recht problematisch, wenn der Prozess dem Hygienic Design entsprechen soll. «Unser elektromechanischer Ansatz löst das Problem», so Wesselmann. Ein häufiges Verstellen der Achsen bei herkömmlichen Rollenkompaktierern entfällt beim Bohle BRC 100. Die Achsen sind mechanisch so stabil gewählt worden, dass eine elastische Verformung vermieden wird. Generell wird das Pulver über eine Dosiereinheit zugeführt, zwischen zwei Walzen auf Spaltpreiten zwischen 1 und 6 mm kompaktiert und als sogenannte Schülpen ausgeworfen. Die Kraft, die auf die Walzen wirkt, sowie die Spaltbreite werden sensorisch überwacht und sind in einem Regelkreis eingebunden, um immer die optimalen Prozessparameter zu gewährleisten. Unterhalb der Kompaktierwalzen befindet sich eine Zerkleinerungseinheit, die die Schülpen zu kleineren Granulatteilchen zerkleinert. Weiterer Schwerpunkt ist die leichte Reinigbarkeit. Die BRC 100 wurde wartungsarm konstruiert. Selbst wenn eine Reinigung ansteht, müssen nur vier Schrauben gelöst werden. Darüber hinaus reduzierten die Bohle-Ingenieure den Platzbedarf um 20 Prozent.

Kontrolle führt zu mehr Sicherheit Auch bei der AZO-Wirbelstrom-Siebmaschine standen die Schlagworte Produktionssicherheit, Hygienic Design und Easy to Clean Pate. Aufgrund der HACCP-Verordnung ist Sieben mittlerweile unumgänglich. AZO (www.azo.com) bietet unterschiedlichste Siebsysteme an, wie z. B. Vibrationssiebmaschinen, Wirbelstromsiebmaschinen, Inlinesiebmaschinen mit nachgeschalteter Metallabscheidung sowie Flüssigsiebmaschinen zum Aussieben von Agglomeraten aus Flüssigkeiten. Die Besonderheit dieses Maschinentyps ist, dass aufgrund der Eigendosierung kein vorgeschaltetes Dosierorgan erforderlich ist. Die Dosierleistung kann über den Frequenzumformer den Erfordernissen des jeweiligen Prozesses angepasst werden. Bei sehr unterschiedlichen Produkten, Siebleistungen oder Maschenweiten kann die Leistungsanpassung der Siebmaschine durch Kombination verschiedener Dosiermodule mit dem Siebmodul erfolgen. Auch diese Maschine ist komplett ohne Werkzeug ausziehbar. So lässt sich der Antrieb mit Dosierschnecke durch Lösen von Schnellverschlüssen ausziehen und schwenken, ebenso der Antrieb mit dem Sieb. Dadurch lässt sich beispielsweise der Siebkorb schnell und einfach inspizieren.

Wir kennen den Weg zum Projekterfolg.

Innovation lohnt sich Mit der FE 35 präsentiert Fette Compacting (www.fette-compacting.com) an der ACHEMA die zweite Maschine der neuen FE-Baureihe. «Mit der FE35 zeigen wir, dass unsere Entscheidung, einen grossen Sprung zu wagen und eine von Grund auf neue Tablettenpressen-Generation zu entwickeln, richtig war. Mit der FE35 verbreitern wir unser Angebot für die Kunden weltweit», beschreibt Olaf J. Müller, Geschäftsführer von Fette Compacting. Nach Angaben des Unternehmens ist dies die schnellste ChangeOver-Maschine bei den Tablettiermaschinen auf dem Markt. Als Einfachrundläufer kann die FE35 mit bis zu 51 Stempelstationen ausgerüstet werden und ermöglicht damit die Produktion von bis zu etwa 370 000 Tabletten pro Stunde. Für den Rotor-Ein- bzw. Ausbau werden jeweils unter 15 Minuten benötigt. Eine neu gestaltete Presszelle sorgt dafür, dass sämtliche Bauteile der Maschine bei der Umrüstung und Reinigung optimal zugänglich sind. Eine weitere Neuentwicklung sind die Matrizenscheibensegmente der FE35. Trotz des grösseren Teilkreisdurchmessers von 325 mm haben die Segmente das gleiche Gewicht wie Segmente mit klei-

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Die schnelle und einfache Öffnung der oberen und unteren Druckrollen sichert direkten Zugang zur Presszone und reduziert so die Rüstzeiten erheblich. (Bild: Bosch)

nerem Teilkreisdurchmesser. Auch bei Aufbau und Funktionsumfang der Druckrollen geht Fette Compacting neue Wege. Die FE35 ist die einzige Maschine ihrer Klasse mit automatisch verstellbaren Druckrollen unten und oben, Druckmessdosen mit integriertem Messverstärker und Antrieben mit einem neuen Wegmesssystem. Das Ergebnis: Deutlich kürzere Umrüstzeiten, weil Anwender nach dem Rotorwechsel keine Referenzmarken mehr anfahren müssen und die Messdosen via Software am Bedienterminal kalibrieren können.

Wenn zwei sich zusammentun Während Gericke (www.gericke.net) Lösungen im Bereich der kontinuierlichen Dosierung und Vermischung von API und Trägerstoffen bietet, ist Gerteis (www.gerteis.com) spezialisiert auf die Herstellung von hochwertigen Geräten für die Trockengranulation und Pulverkompaktierung. Die beiden Hersteller vereinigen ihre Geräte aus den Bereichen Dosieren, Mischen und Trockengranulation zu einem komplett kontinuierlichen Produktionsmodul für die Tablettenherstellung. Damit lassen sich nahezu sämtliche pharmazeutischen Pulver, auch solche die schwierig zu handhaben sind, bearbeiten. Das Modul von Gerteis und Gericke wird als Komplettlösung angeboten. Pulvertransporteinheit und Tablettenpresse können einfach

Eine neu gestaltete Presszelle sorgt dafür, dass sämtliche Bauteile der Maschine bei der Umrüstung und Reinigung optimal zugänglich sind. (Bild: Fette)

integriert werden. Damit wird der Engineering-Aufwand bei der Konzipierung einer neuen Produktionslinie zusätzlich vereinfacht. Dieses «One stop Shopping» ermöglicht kürzeste Planungs- und Validationszyklen. Die kontinuierliche Produktion erfüllt die FDA-Direktive «Continuous Mmanufacturing». Mit den Tablettenpressen und -coatern von Manesty hat Bosch Packaging Technology (www.boschpackaging.com) sein Prozesstechnologie-Portfolio um wichtige Bausteine erweitert. Dazu gehören die neue Xpress100-Tablettenpresse, die mit ihrem Datenerfassungssystem eine ideale Plattform für die Bewertung neuer Tablettenformulierungen bietet. Mit einer Reihe flexibler Rotoroptionen können auch Losgrössen für klinische Tests produziert werden. Die Produktreihe umfasst Einfachrundläufer- und Doppelrundläufer-Tablettenpressen, welche die flexible Herstellung kleiner, mittlerer und grosser Tablettenmengen erlaubt sowie eine WiP-Option (Washing in Place). Das bewährte Manesty-Stufenkonzept «Stepped cabinet» rückt die Anwenderforderungen nach kurzen Produktumrüstzeiten sowie einer möglichst hohen Gesamtanlagenverfügbarkeit (Overall Equipment Effectiveness, OEE) in den Vordergrund. Auch hier: Die schnelle und einfache Öffnung der oberen und unteren Druckrollen sichert direkten Zugang zur Presszone und reduziert so die Rüstzeiten

erheblich. Eine neu entwickelte Kombination von Wechselrotor und austauschbarer Lochplatte ermöglicht einen raschen Produktwechsel und eine einfachere Reinigung. So wird den Wünschen der pharmazeutischen Industrie nach hoher Produktivität und Prozessflexibilität Rechnung getragen. Ausblick: Die vorgestellten Maschinen zeigen deutlich, wohin die Entwicklung in der Pharma-Industrie geht. Das Wachstum wird nicht mehr allein von den industrialisierten Ländern wie den USA getragen, sondern von den aufstrebenden Regione, wie China, Indien oder Brasilien. Allerdings setzen diese Länder nicht auf hochpreisige Arzneimittel, sondern auf eine Arzneimittelgrundversorgung breiter Bevölkerungsschichten. «Bei den Pharmerging Markets handelt es sich um sehr preissensitive Märkte», erklärte auch Oliver Nohynek, Geschäftsführer DRIAM Anlagenbau und stellvertretender Vorsitzender der VDMA-Fachabteilung Maschinen und Anlagen für Pharma und Kosmetik, im Vorfeld der ACHEMA. «Aus Sicht des Maschinenbaus existiert zudem in den Märkten Indien und China ein veritabler lokaler Wettbewerb bei Standardmaschinen.» Mit anderen Worten: Bei Pharmamaschinen ist mehr denn je Einfallsreichtum und Flexibilität gefragt – dann lässt sich auch mit der schwierigen Marksituation gewinnbringend umgehen. ■

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TR E N D I N D E R P H A R M A P R O D U K TI O N : S I N G L E - U S E - B I O R E A K TO R E N

Vom Kunststoffblutbeutel zur Impfstofffabrik im Container Die Bedeutung von biotechnologisch hergestellten Proteinen und Enzymen für therapeutische und diagnostische Zwecke steigt seit Jahren rasant an. Die Grundlagen für ihr Design und ihre Produktion sind seit Jahrzehnten bekannt. So rückt die günstigste Art der Herstellung stärker in den Vordergrund – und dabei haben Einweg-Bioreaktor-Systeme, sogenannte Single-use-Prozesse, immer häufiger die Nase vorn. CHRISTIAN EHRENSBERGER

m Jahr 2009 lag der Weltmarktumsatz mit Biotherapeutika bei 99 Milliarden Dollar und damit wahrscheinlich das letzte Mal unter der magischen 100-Milliarden-DollarMarke. Ob monoklonale Antikörper, Impfstoffe oder Zelltherapeutika – für viele Produkte ist eine Herstellung unter Verwendung von Einwegkomponenten, vom simplen Plastikschlauch bis hin zu ganzen Pumpenköpfen, denkbar. Als eine von mehreren Zukunftsvisionen definiert Prof. Dr. Regine Eibl, Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, die mobile «Impfstofffabrik im Container». Sie soll sich im Nu an einem beliebigen Ort aufstellen lassen, zum Beispiel in einer akut epidemiegefährdeten Region, wo die entsprechende Vakzine gerade benötigt wird. Der Container beherbergt dabei lauter Einweg-Komponenten.

Einweg ist Trumpf: Merck Millipore führte an der ACHEMA einen kompletten biotechnologischen Produktionsprozess unter maximalem Einsatz von Single-use-Technologien vor – im Bild die Filtration. (Bild: Ehrensberger)

Einmal berührt – vielfach gespart An den Messeständen der diesjährigen ACHEMA in Frankfurt am Main liess sich im Einzelnen nachvollziehen, wie eine solche Single-use-Fabrikation aussehen kann – Schritt für Schritt (z.B. bei Merck Millipore, www.merckmillipore.com). Das Prinzip ähnelt dem klassischen Verfahren. Die sogenannte Medien-Küche («media kitchen») dient als Zentralherstellung für alle benötigten Flüssigkeiten. Dazu zählen zum Beispiel die Puffer; rund 15 davon braucht man für einen Protein-Herstellungs-Zyklus. Der Transport aller Medien erfolgt in der Regel manuell in Einweg-Plastikbeuteln. Alternativ können die Flüssigkeiten mit einer Pumpe zur jeweils nächsten Station befördert werden. Je nach Wunsch kann sich der Anwender die am besten geeignete Kombination von manuellem und maschinellem Transport zusammenstellen. Station Nr. 2 ist der eigentliche Bioreaktor (Fermenter). Darauf folgt als Station Nr. 3 eine zweistufige Filtration (Tiefenfilter, Sterilfilter), nach

welcher sich das gewünschte Protein im Filtrat befindet. Nun kommt an Station Nr. 4 die Chromatographie ins Spiel; allein hier werden vier bis fünf verschiedene Puffer aus der Medienküche benötigt. Anschliessend liegt das gewünschte Produkt vor, das allerdings noch mit Stör-Stoffen, vor allem mit Viren, verunreinigt sein kann. Auch ist es meist im «falschen» Puffer gelöst, was zum Beispiel bedeuten kann: Der Impfstoff liegt in einer Flüssigkeit mit einem «körperfremden» pHWert vor, bei dem sich eine direkte Verabreichung an einen Patienten verbietet. Zur Abtrennung der Viren nutzt man den Grössenunterschied aus: Sie weisen einen Durchmesser von etwa 20 Nanometern auf, während das gewünschte Protein nur etwa die Hälfte davon misst. So lassen sich die Viren mithilfe einer Tangentialflussfiltration abtrennen – Station Nr. 5. Das Protein wird vom Filter zurückgehalten und direkt von

dort gleich mit der «pH-richtigen» Pufferlösung wieder heruntergespült – fertig zum Beispiel zur Verabreichung an einen Patienten per Injektion. Das Filtrat aus dem letzten Reinigungsschritt ist in der Regel reine Pufferlösung und kann wiederverwendet werden. Der Clou bei der am ACHEMA-Messestand aufgebauten Anordnung: Die vielen Einweg-Komponenten umfassen praktisch alles, was mit dem Produkt in Berührung kommt. Selbst die Pumpenköpfe gehören dazu; sie werden nach jeder Anwendung ausgetauscht – insgesamt keine aufwendige Reinigung, keine Notwendigkeit, den Nachweis für den Reinigungserfolg zu führen, dadurch Zeit- und Kostenersparnis. Lediglich bestimmte Sensoren zur Überwachung des Fermentationsprozesses lassen sich nach dem Stand der Technik noch nicht in einer Single-use-Variante ausführen. Bei Merck Millipore sind die Sensoren in einer

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Bypass-Schleife untergebracht, sitzen also nicht «in-line» direkt im Fermentations-Kessel bzw. -Einwegbeutel. Diese Anordnung erspart das lästige Hineinhängen und -schieben der teilweise filigranen Messgeräte. Den kontinuierlichen Fluss von Fermenter-Flüssigkeit durch die Sensorenschleife besorgt eine spezielle Pumpe. Sie ist ihren «Geschwistern» nachempfunden, die bei Herzoperationen als Blutpumpe dienen. Dabei dürfen Blutplättchen nicht zerstört werden, und so sollen bei der Single-use-Fermentation die gewünschten Proteine geschont bleiben – was man auch experimentell ausgetestet hat. Ebenso wurde sichergestellt, dass die Konzentrationen im Sensoren-Bypass gleich denjenigen im Fermenter sind. Die Durchmischung im Bioreaktor lässt sich technisch unterschiedlich realisieren. Je nach den speziellen Anforderungen bieten sich mal wellendurchmischte Ausführungen an (Wave Bioreactor von GE Healthcare, Glattbrugg, www.gehealthcare.com); Biostat CultiBag RM von Sartorius Stedim Biotech, www.sartorius.de, mal Ausführungen mit Rührwerk. Dabei kommen entweder starre Kunststoffkessel (z.B. von Mobius CellReady, UniVessel SU, CelliGEN BLU) oder flexible Beutel (z.B. von S.U.B., Biostat CultiBag STR, XDR Bioreactor) zum Einsatz. Bis zu zwei Kubikmeter Kulturvolumen sind heute üblicherweise drin; die in den Reinigungsstufen eingesetzten Filterkartuschen sind kommerziell bis zu Grössen von 30 Zoll erhältlich. Diese Grössenordnungen stellen zurzeit zwar eine schwer überwindbare Grenze dar, sollten jedoch für die üblichen klein- bis mittelvolumigen Produktionen von Biopharmazeutika bzw. Biosimilars (biotechnologisch hergestellte Generika) ausreichen. Eine generelle Herausforderung in einem Single-use-System stellt die Vermeidung von Totvolumina dar. Hier erweist es sich als vorteilhaft, mit Plastikfolien zu arbeiten, die zwar alle nötigen Flüssigkeitskanäle enthalten, aber diese dehnen sich erst unter dem Druck der einfliessenden Flüssigkeit auf. «Totvolumina lassen sich nie hundertprozentig ausschliessen, aber sie sind in dem bei uns ausgestellten Einmal-Bioreaktor-

thema des monats

Der von der Adolf Kühner AG präsentierte SchüttelBioreaktor eignet sich für die Zellstoffkultivierung im Kunststoff-Einwegbeutel. (Bild: Mayer)

System kleiner, als man sie mit Komponenten aus Edelstahl halten könnte», erläutert Mani Krishnan, Leiter Mobius Single-use Processing Systems bei EMD Millipore in Bedford, Massachusetts. Der Grund liegt auch in der Ausführung mit besonders wenigen Anschlüssen, was im Übrigen die Bedienung des gesamten Einmal-Reaktors vereinfacht. Dabei kommt Merck Millipore vielleicht zugute, dass man nicht zu den allerersten Pionieren gehört. So konnte das Single-use-Processing-Team des Unternehmens sein Konzept von Grund auf anwenderfreundlich gestalten bis hin zu vermeintlichen Kleinigkeiten wie dieser: Alles steht auf dem Tisch, kein Beutel liegt am Boden und auch kein Schlauch – kein Drauftreten, kein Stolpern, kein Drüberfallen. Ein weiterer Punkt, der viele Mehrweg-Anwender betrifft: Wie leicht kann ich bestehende chromatographische Methoden in

das Einweg-System transferieren? Dazu hält Krishnan die folgende Faustregel bereit: «Im Falle der Antikörper-Herstellung ist das recht einfach – ansonsten kann der Aufwand unter Umständen beträchtlich sein.» Das ist eine gute Nachricht, denn mit 40 Prozent entfällt der grösste Anteil im Biotherapeutika-Weltmarkt auf monoklonale Antikörper, der Rest im Wesentlichen auf andere rekombinante therapeutische Proteine. Neben den Grossen der Branche, die Single-use von A bis Z anbieten, stossen Spezialisten in Nischen vor. Wer beispielsweise rekombinante Proteine in SchüttelBioreaktoren herstellt, findet dafür jetzt innovative kosten- und zeitsparende EinmalSysteme. Als vorteilhaft erweist sich dabei die Orbital-Technologie. Dabei sorgt die charakteristische kreisförmige Bewegung für eine gute Durchmischung der Flüssigkeit – grosse Stoffaustauschflächen, niedrige Scherkräfte, keine lokalen Leistungsspitzen, wie man sie von Rührverfahren her kennt. Mechanischer Stress für die Zellen kann zwar nie ganz ausgeschaltet werden, doch er lässt sich durch eine blasenfreie Oberflächenbegasung reduzieren. Solche Systeme eignen sich zur Kultivierung von humanen, tierischen und pflanzlichen Zellen im Einwegbeutel (z.B. SB200-X, Adolf Kühner AG, Birsfelden, www.kuhner.com). Durch das Heizen oder Kühlen lässt sich die Reaktion günstig beeinflussen, wobei sich für die kontinuierliche Kontrolle des Mediums eine Online-Messung der Gelöstsauerstoffkonzentration (DO) und des pH-Werts anbietet. Die beiden dafür benötigten Sensoren sind bereits im Einwegbeutel integriert und werden zusammen mit diesem entsorgt. Das oben genannte System wurde in Zusammenarbeit mit einem Spezialisten für die Expression und Herstellung rekombinanter Proteine aus Säugetier-Zellen (ExcellGene SA, Monthey, www.excellgene.com) und der École Polytechnique Fédérale de Lausanne entwickelt. Das Fassungsvermögen des Reaktors beträgt zurzeit maximal 200 Liter, wobei sich ein Scale-up auf das Zehnfache bereits in der Testphase befindet.

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thema des monats

Alle namhaften Biopharmazie-Hersteller sind dabei Der Ursprung von Einweg-Technologien im medizinisch-biochemischen Bereich lässt sich zurückverfolgen bis zum legendären ersten Kunststoff-Blutbeutel im Jahre 1953 (Fenwal Blood Techniques, Illinois). Später eroberten Flaschen, Kolben, Petrischalen und 96-Well-Platten mehr und mehr die Routineanwendungen im Zellkulturlabor. Doch erst in den 1980er-Jahren kam es zur In-vitro-Produktion von diagnostischen und therapeutischen Antikörpern im Milligramm-Bereich. Den Sprung ins GMP-Labor (z.B. für Impfstoffe) schafften ab etwa 1990 spezielle Polystyrol-Wannenstapel zur Kultivierung adhärenter Säugerzellen (Cellfactories, Rentschler). Heute sind die Vorteile kompletter EinmalBioreaktor-Systeme unbestritten: Sie helfen die Investitionskosten zu senken, verkürzen die Entwicklungs- und Implementierungszeiten und reduzieren den Aufwand für Mitarbeiterqualifizierung und Instandhaltung. Darum finden Single-use-Technologien bei den Biotherapeutika-Produzenten in der Schweiz wie auch in Deutschland und Österreich immer breitere Verwendung (z.B. bei Novartis, Hoffmann La-Roche, Merck Serono, Boehringer Ingelheim, Rentschler, Werthenstein BioPharma, Baxter Österreich). Dabei sind jedoch Mischformen gängig: Während auf der Stufe der Fermentation («upstream») einschliesslich der sich unmittelbar anschliessenden Filterstufe die Einweg-Produktion läuft, werden gut funktionierende Chromatographie-Verfahren mit langlebigen Komponenten bei häufiger Aufreinigung und Zellernte oder bewährte Abfüllsysteme, eventuell inklusive Gefriertrocknung, («downstream») weniger gern

auf Single-use umgestellt. Auch die abschliessende Ultrafiltration stellt – im Gegensatz zur Mikro- und Tiefenfiltration – noch einen Flaschenhals für Einmal-Verfahren dar.

Bleibende Herausforderungen: Leachables, Extractables, Entsorgung Ihre Vorzüge bleiben dennoch unbestritten, wenn auch einige Nachteile unübersehbar sind – allen voran ein Riesenplastikmüllberg. Seine Entsorgung harrt noch einer Patentlösung. Nicht zuletzt wegen der potentiellen Belastungen mit Viren oder umweltgefährdenden Chemikalien steht am Ende meist die Verbrennung. Ein weiteres grundsätzliches Problem stellen auswaschbare und extrahierbare Substanzen im Kunststoff dar, die sich am Ende im Produkt wiederfinden könnten. Das Interesse an solchen Leachables and Extractables in Arzneimitteln nimmt zurzeit rasant zu. So könnten sich grundsätzlich Weichmacher aus dem Kunststoff herauslösen und beim Patienten zu hormonellen oder genotoxischen Wirkungen führen. Monomere wiederum, also einzelne Moleküle, die bei der Polymerisation zum Kunststoff nicht in das Netzwerk integriert wurden, können Unverträglichkeitsreaktionen oder Allergien auslösen und ebenfalls genotoxisch wirken. Der Gesetzgeber fordert Pharmafirmen jetzt verstärkt zu Messungen im unteren ppmBereich (parts per million) auf. Den Nachweis der Unbedenklichkeit für die eingesetzten Einweg-Komponenten muss ihr Lieferant führen, ebenso wie er zum Beispiel eine Garantie für die Dichtigkeit geben muss. Denn schliesslich möchte der Anwender alles ein einziges Mal verwenden; die Chance zu Funktions-Tests seiner Single-

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use-Anlage oder gar zu chemischen Laboranalysen auf Kontaminationen hat er damit nicht. Darum wird ein Biopharmaka-Produzent umso grösseren Wert auf die Qualifizierung und engmaschige Auditierung seiner Single-use-equipment-Lieferanten legen (müssen) – ähnlich wie zum Beispiel bei Lieferanten von wichtigen Molekülbausteinen für die Arzneistoffsynthese. Ein solches effektives Kontrollsystem schafft letztlich die Voraussetzung für eine Erleichterung so mancher Entscheidung pro Einmal-Bioreaktor-System. Besonders aussichtsreich für die nahe Zukunft erscheint ihre verstärkte Anwendung bei der Produktion von Zelltherapeutika mit Stamm- und T-Zellen in der personalisierten Medizin. Sie umfasst den Bereich der Behandlung mit Substanzen, deren Wirksamkeit bzw. Anwendbarkeit im individuellen Fall vorab durch Test des betroffenen Patienten auf bestimmte Biomarker sichergestellt wird. Zu den interessanten Zelltherapeutika zählen unter anderem Haut-, Knorpel- und Knochenersatzmaterialien für die Geweberegeneration sowie eine von der FDA zugelassene Prostatakrebs-Impfung. Die aufgeführten Beispiele betreffen im Wesentlichen die Medizin. Mikroorganismen können jedoch offenbar, gegebenenfalls nach gezielter genetischer Veränderung, fast alles besser produzieren als die konventionelle Synthesechemie. Darum steht der Anwendung von Single-use-Technologien im Lebensmittel- und Kosmetikbereich, aber auch allgemein von Werkstoffen generell, nichts im Wege. Allein die Grössenordnung setzt hier Grenzen. Sie liegen auf absehbarer Zeit bei 5000 Liter Volumen. ■

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persönlich Der britische Pharmakonzern AstraZeneca bekommt nach Monaten der Unsicherheit einen neuen Chef: Der Konzern berief Pascal Soriot vom Schweizer Rivalen Roche zum neuen CEO, das neue Amt wird er am 1. Oktober antreten. Der 53-jährige Franzose leitet seit 2010 die Roche-Pharmasparte. Soriot folgt bei AstraZeneca auf David Brennan, der im April seinen Rücktritt angekündigt hat. Die Erlöse des Pharmakonzerns haben unlängst wegen teurer Fehlschläge in der Entwicklung gelitten. Der Universitätsrat der Uni Basel hat den Bonner Humangenetiker Prof. Sven Cichon zum neuen Professor für Medizinische Genetik gewählt. Er wird sein Amt am 1. Januar 2013 antreten. Cichon wird gleichzeitig Leiter der Abteilung Medizinische Genetik am Universitätsspital Basel. Er ist derzeit Professor am Institut für Humangenetik der Uni Bonn.

Zitat des Monats «Patente sind dazu da, Innovationen zu befördern, nicht zu verhindern.» Hamadoun Toré, UNO-Beamter DER SPIEGEL, 36/2012

Hans-Peter Jacob ist neuer General Manager der Watson-Marlow GmbH. Im Juni hat er bei dem deutschen Tochterunternehmen der Watson-Marlow Pumps Group, des weltweit führenden Herstellers von Schlauchpumpen, die Nachfolge von Klaus Heinrichs angetreten. Jacob weist langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Prozessindustrie auf.

Johann-Caspar Gammelin hat zum 1. Juli den Geschäftsbereich Site Services von Evonik Industries übernommen. Site Services stellt Evonik und den Kunden an grossen Evonik-Standorten erfolgskritische Dienstleistungen zu marktfähigen Preisen zur Verfügung. Gammelin verfügt über langjährige Erfahrung in verschiedenen Führungspositionen von Evonik. Endress + Hauser verstärkt den Verwaltungsrat. Zum 1. August nahm der langjährige Finanzchef der Firmengruppe, Fernando Fuenzalida (69), Einsitz in dem Aufsichtsgremium. Mit ihm wächst das Gremium von sechs auf sieben Mitgliedern. Der in Chile geborene Fuenzalida war Ende 2011 in den Ruhestand getreten.

märkte und akteure

BASF-Manager: Polypropylen: «Die Krise wird gelöst Dynamik kommt aus Fernost Der weltweite Polypropylen-Umsatz steigt dynamisch. Die werden»

Der weltgrösste Chemiekonzern BASF hält ungeachtet der aktuellen Schuldenkrise an seinen mittelfristigen Wachstumszielen für Europa fest. «Wenn wir auf die vor uns liegende Dekade sehen, gehen wir davon aus, dass wir auch in Europa ein ganz solides Wachstum im Chemiegeschäft haben werden. Wir haben das anspruchsvolle Ziel, den Umsatz in Europa bis 2020 um jährlich 4,5 Prozent auf 53 Milliarden Euro zu steigern», so BASF-Vorstandsmitglied Harald Schwager im Gespräch mit dem Wall Street Journal Deutschland. «Die Krise wird gelöst werden, so wie jede andere Krise auch gelöst wurde», sagte Schwager. Die aktuelle Situation ist seiner Ansicht nach nicht vergleichbar mit der Krise nach der Lehman-Pleite 2008, als es zu scharfen Nachfrageeinbrüchen rund um den Globus gekommen war und komplette Chemieanlagen bei BASF abgestellt wurden. «Das ist heute nicht der Fall», meinte er. Auch an Kurzarbeit denke BASF nicht. «Wenn nicht morgen die Weltkonjunktur zusammenbricht à la 2008/ 2009, ist Kurzarbeit bei uns nicht zu erwarten», sagte er. BASF werde weiterhin jedes Jahr über eine Milliarde Euro in seine Anlagen in Europa investieren, kündigte Schwager an. www.basf.com

durchschnittliche Wachstumsrate der vergangenen acht Jahre von jährlich 4,4 % werde in Zukunft wohl noch übertroffen werden, heisst es in einer Studie des Marktforschungsinstituts Ceresana. Demzufolge wird der Umsatz mit PP auf mehr als 145 Mrd. USD im Jahr 2019 zulegen. Verantwortlich für die Zunahme sei die wirtschaftliche Dynamik in aufstrebenden Schwellenländern. Schon jetzt machen die Länder in Asien-Pazifik über die Hälfte des globalen PP-Verbrauchs aus – Tendenz steigend. Viele dieser Märkte profitieren von einem steigenden PP-Verbrauch in wichtigen Anwendungsgebieten, insbesondere der Fahrzeugindustrie. Die veränderte regionale Nachfrage wird sich auch auf die Produktionsstruktur auswirken. Die weltweite PP-Kapazität von gegenwärtig rund 62 Mio. Tonnen wird bis zum Jahr 2019 um voraussichtlich über 23,5 Mio. Tonnen erweitert. Rund 57 % dieser neuen Kapazitäten werden laut Ceresana in Asien-Pazifik geschaffen. www.ceresana.ch

Syngenta übernimmt Teil des Insektizid-Geschäfts von DuPont Syngenta übernimmt für 125 Mio. USD die Insektizide im Geschäftsbereich Professional Products von DuPont, einem führenden Anbieter von innovativen Produkten in den Segmenten Rasen, Zierpflanzen und Schädlingsbekämpfung im Haushalt. Die Übernahme erweitert das Produktsortiment, das Syngenta für professionelle Golfplatzund Rasenpflege, Landschaftsgärtnern und Zierpflanzenzüchtern bietet, und stärkt zudem das Portfolio für die Schädlingsbekämpfung im Haushalt. Die Akquisition umfasst gemäss Syngenta die etablierten Schädlingsbekämpfungsmarken «Advion» und «Acelepryn», Rechte an geistigem Eigentum sowie eine Reihe von Mitarbeitenden. Durch exklusive Liefer- und Lizenzvereinbarungen erhält Syngenta auch Zugang zu den entsprechenden Wirkstoffen und formulierten Produkten von DuPont. «Diese Übernahme trägt zur Erreichung unseres Ziels bei, durch Fokussierung auf integrierte Lösungen für unsere Kunden auf der Basis eines hochwertigen Produktportfolios in Pflanzenschutz und Genetik die Rentabilität im Geschäftsbereich Lawn and Garden zu steigern», sagte Robert Berendes (Bild), Head of Business Development bei Syngenta. Die Transaktion wird voraussichtlich im 4. Quartal 2012 abgeschlossen. www.syngenta.com

Raucherlunge: Novartis will neuartiges Medikament lancieren Der Pharmakonzern Novartis will noch in diesem Jahr in Europa die Zulassung für ein Lungenmedikament beantragen. Der unter QVA149 geführte Arzneimittelkandidat habe in einer Studie seine Wirksamkeit bewiesen, teilte die Gesellschaft mit. Das Mittel ist von grosser Bedeutung für Novartis, denn es soll ihr den Zugang zum lukrativen Markt für Atemwegserkrankungen ebnen. Bisher liegt die Stärke der Schweizer bei Herz- und Krebsmedikamenten. QVA149 ist eine neuartige Medizin für die Behandlung von Raucherlungen. Sie vereint das bereits zugelassene Indacaterol mit einer vom britischen Partner Vectura entwickelten Substanz namens NVA237. In den USA will Novartis 2014 die Zulassung beantragen. Die US-Gesundheitsbehörde fordert eine zusätzliche Studie mit einer geringeren Dosierung. Derzeit wird der Markt für Atemwegserkrankungen von der britischen GlaxoSmithKline dominiert: Mit ihrem Kassenschlager Advair setzt sie rund 8 Milliarden US-Dollar jährlich um. Auch die Briten arbeiten an einem Kombiprodukt für die Raucherlunge. Dabei stehen sie unter Druck – Advair verliert 2013 den Patentschutz in Europa. www.novartis.com

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Laborautomation: Sias erwirbt Xiril

Medtech-Polymere: Wachsender Markt, hohe Margen

Die Sias AG übernimmt per 30. September 2012 die Xiril AG. Mit dieser Akquisition entstehe im Med-Tech-Cluster um Hombrechtikon ein globaler Champion im Bereich der Laborautomation, teilte Sias mit. Als Originalgerätehersteller einer breiten Produktpalette nehme die Sias AG vor allem im Segment robotergesteuerter Transfer von Flüssigkeiten (Robotic Liquid Handling) eine weltweit führende Position ein. Xiril ist auf die Entwicklung und Fertigung von Laboranalysegeräten und der dazugehörigen Software spezialisiert, die in der Diagnostik und für DNA-Analysen eingesetzt werden. Die Übernahme werde helfen, dem rasanten Marktwachstum gerecht zu werden und sowohl Wettbewerbsposition als auch Marktanteil nachhaltig zu stärken. Trotz des hohen Expansionstempos von Sias in den vergangenen Jahren sei das Marktpotenzial noch lange nicht ausgeschöpft, hiess es weiter. Durch die Akquisition wird das Europa- und Chinageschäft von Sias komplementiert. Das automatische Aufbereiten von Laborproben ist heutiger Stand der Technik und hilft, die strengen gesetzlichen Auflagen in der Pharma- und Diagnostikbranche zu erfüllen. Der Standort des Unternehmens wird am Sitz von Sias in Hombrechtikon sein, wobei die bestehenden Räumlichkeiten ausgebaut werden. Das Sias-Management möchte möglichst viele Xiril-Mitarbeiter weiter beschäftigen. André Günter, CEO von Sias, wird auch weiterhin diese Position einnehmen. Die im Jahr 2000 gegründete Sias AG beschäftigt heute über 60 Mitarbeitende und bedient Kunden in Europa, USA und China. Die 2001 gegründete Xiril AG ist ebenfalls in Hombrechtikon angesiedelt und beschäftigt 25 Mitarbeitende. www.sias.biz

Innovation, Leistung, Qualität und Preis sind wichtige Faktoren, welche die Verwendung von Polymeren in medizinischen Geräten beeinflussen. Obwohl die Preise für Polymere sukzessive ansteigen werden, werden sie dennoch andere Materialien wie Glas und Metalle ablösen. Dies prognostizieren die Marktforschungsexperten von Frost & Sullivan in einer neuen Studie. Polymere anforderungsgerecht entwickeln und für bestimmte Anwendungsgebiete anpassen zu können, werde daher lukrative Möglichkeiten bieten, schlussfolgern die Experten. Der Studie zufolge erreichte der westeuropäische Markt für Polymere in medizinischen Geräten 2011 Umsätze in Höhe von 602 Mio. EUR und wird voraussichtlich auf 1075,4 Mio. EUR im 2018 anwachsen. Polymere mit höherer Chemikalien- und Schlagbeständigkeit sowie überlegenen mechanischen und thermischen Eigenschaften sind bereits heute das Material der Wahl für die meisten medizinischen Applikationen wie medizinische Schläuche, Klebstoffe, Schmiermittel und bei der Wundbehandlung. Die Gesundheitsbranche zeigt wachsendes Interesse an Miniaturisierung, Homecare und auch Ästhetik für medizinische Geräte. Polymere, die aussergewöhnliche Widerstandsfähigkeit, Flexibilität und Stärke haben und die in jeder Farbe erhältlich sind, entsprechen solchen Anforderungen und erfüllen zudem die Nachfrage nach leichtgewichtigen, tragbaren und kleineren Geräten. Zwar ist der Markt für Polymere im Gesundheitsbereich vergleichsweise klein, doch bietet er Möglichkeiten für höhere Margen und ist ausserdem nicht so fest an das BIP-Wachstum gebunden wie andere Anwendungsbereiche. www.chemicals.frost.com

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Merck spart auch in Deutschland

Defroster: Stockmeier Gruppe übernimmt Liquifill

Bereits im Frühjahr hatte die Darmstädter Merck Gruppe die Schliessung der Merck-Serono-Zentrale in Genf angekündigt, wovon rund 1250 Personen betroffen sein werden. Nun erhielten auch die Merck-Beschäftigten in Deutschland Klarheit darüber, wie viele Jobs im Rahmen des konzernweiten Straffungsprogramms im Stammland verloren gehen: Bis Ende 2015 sollen rund 1100 der insgesamt 10 900 Arbeitsplätze in Deutschland gestrichen werden. Allein am Hauptsitz in Darmstadt werden 750 Jobs wegfallen. Andererseits erhält der Standort Darmstadt 350 zusätzliche Stellen im Zuge der Verlegung der Pharmasparte Merck Serono von Genf. Weltweit beschäftigt der Konzern mehr als 40 000 Mitarbeiter. www.merckgroup.com

Durch die Akquisition der Liquifill NV erweitert die in Bielefeld (D) ansässige Chemiedistributions-Gruppe Stockmeier ihre Kapazitäten im Bereich der Produktion von Autochemie und Scheibenfrostschutz. Die Liquifill NV ist im Bereich Screenwash tätig. Die Abfülleinrichtungen der Liquifill NV am Seehafen Gent (Belgien) gehen in die Stockmeier Chemie BVBA (Belgien) über, die eigens hierfür gegründet wurde. Im Zuge der Übernahme erhöht sich auch die Tanklagerkapazität für Ethanol (Bild), zu der Schiffs- und Gleisanschlüsse gehören, um 6500 m³. Damit verfügt die Stockmeier Gruppe über einen weiteren grossen Produktionsstandort in Zentraleuropa. «Der Standort Gent bietet uns ideale Voraussetzungen, die wachsenden Anforderungen unserer Kunden im Bereich Defroster in Europa zu befriedi-gen und neue Märkte zu erschliessen», erklärt Stockmeier-Chef Peter Stockmeier. www.stockmeier.de

Biobasierte Chemie: Acrylsäure und Maleinsäure im Visier

Überraschend einfach

Modulares Kreispolarimeter der MCP-Serie 4 Höchste Genauigkeit über den gesamten Messbereich 4 FillingCheckTM-Technologie zeigt Live-Bild der Probe innerhalb der Küvette auf dem Display 4 Kabellose ToolmasterTM-Technologie ermöglicht schnelles und bequemes Wechseln der Küvette und Quarzjustierung 4 Schnelle und genaue Temperaturregelung 4 Modulares Konzept für ein einfaches Aufrüsten vor Ort

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BASF, Cargill und Novozymes wollen gemeinsam Technologien zur Herstellung von Acrylsäure aus nachwachsenden Rohstoffen entwickeln. Derzeit wird Acrylsäure vor allem durch Oxidation von rohölbasiertem Propylen produziert. Novozymes und Cargill kooperieren seit 2008 im Bereich AcrylsäureTechnologie auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Beide Unternehmen arbeiten an der Entwicklung von Mikroorganismen, die nachwachsende Rohstoffe effizient zu 3-Hydroxypropionsäure (3-HP), einem möglichen chemischen Vorprodukt der Acrylsäure, verarbeiten können. BASF ist nun in diese Kooperation eingestiegen, um den Prozess zur Herstellung von Acrylsäure aus 3-HP zu entwickeln. BASF ist der weltweit grösste Hersteller von Acrylsäure. Der Konzern plant, die biobasierte Acrylsäure zunächst zur Herstellung von superabsorbierenden Polymeren zu nutzen. Ebenfalls im August gab der dänische Enzymspezialist Novozymes bekannt, dass er einen Pilz entwickelt hat, der die Produktion von Maleinsäure aus nachwachsenden Rohstoffen ermöglicht. Maleinsäure gilt als eine Plattformchemikalie, aus der zahlreiche chemische Derivate für eine Reihe von Anwendungen in Kunststoff-, Polymer- und Harzprodukten gewonnen und synthetisiert werden können. www.basf.com www.novozymes.com

Selbstmedikation: Die häufigsten Fehler Verbraucher wissen zu wenig über die Wechselwirkungen von Medikamenten mit anderen Medikamenten oder Lebensmitteln. Dies ergab in Deutschland die Befragung von 277 Apothekern im Rahmen des zweiten vivesco Gesundheitsbarometers. «Bestimmte Medikamente dürfen niemals kombiniert werden, z. B. spezielle Schmerzmedikamente mit Asthmamitteln oder Antibiotika und die Antibabypille», warnt vivesco Apotheker Stefan Zürn. Bei manchen Medikamenten wird die Wirkung auch durch Lebensmittel verstärkt oder abgeschwächt. Insbesondere die zunehmende Selbstmedikation – jeder vierte Apotheker geht von einer starken Zunahme aus – ist mit Blick auf die Wechselwirkungen problematisch. Denn in den Augen der Apotheker gehört gerade die Nichtbeachtung möglicher Medikamenteninteraktionen zu den häufigsten Fehlern, die Patienten bei der Selbstmedikation machen. Die häufigsten Wechselwirkungen – Einschätzung der vivesco Apothekerinnen und Apotheker: ■ Alkohol und Arzneimittel ■ Antibiotika und Milchprodukte ■ Diverse Medikamente in Kombination mit Mineralstoffen ■ Grapefruitsaft in Kombination mit diversen Medikamenten ■ Antibabypille und Johanniskraut Die häufigsten Fehler bei der Selbstmedikation: ■ Falsche Dosierung (zu hoch/zu niedrig) ■ Einnahmefehler (zu kurze/zu lange Einnahmedauer, falsche Einnahmezeiten) ■ Falsche Indikation (falsche Eigendiagnose führt zu falscher Selbstmedikation) ■ Sorgloser Umgang/Selbstmedikation basierend auf falschen Aussagen von Freunden/Bekannten usw. ■ Nichtbeachtung möglicher Interaktionen (insbesondere aufgrund bedenkenloser Kombination verschiedener Arzneimittel) www.vivesco.de

„ Damit wird unsere Druckmessung so vielseitig wie nie zuvor!“

1. Antikörper-Biosimilar: and the winner is ...Celltrion Am 23. Juli 2012 hat der südkoreanische Biosimilar-Hersteller Celltrion die Zulassung von Remsima (CT-P13) durch die Korean Food and Drug Administration bekannt gegeben. Das Besondere dabei: Gemäss der Agentur Global Data ist Remsima weltweit die erste Biosimilar-Version eines monoklonalen Antikörpers, die offiziell zugelassen wurde. Biosimilar nennt man Nachahmerprodukte von Biopharmazeutika. Anders als die Generika im Bereich der kleinen Moleküle, sind Biosimilar nicht total identisch mit dem Originalpräparat, sondern nur ähnlich (similar) in Hinblick auf Qualität, Sicherheit und Wirksamkeit. Die 14 bisher in Europa zugelassenen Biosimilars – sie ghören alle den Wirkstoffklassen Erythropoetin (EPO), Wachstumshormon oder Granulozyten stimulierender Faktor an – beinhalten noch keinen Antikörper. Laut Global Data wurde zwar in Indien bereits 2007 Reditux lanciert, ein Biosimilar des Roche-Blockbusters MabThera, dies allerdings nicht unter zugelassenen Entwicklungsrichtlinien für Biosimilars, wie sie in Europa existieren. Viele erfolgreiche monoklonale Antikörper wie MabThera oder Hercepten werden in den nächsten Jahren ihren Patentschutz verlieren. Internationale Pharmafirmen wittern hier ein lukratives Geschäft für Nachahmerprodukte – mit von der Partie ist z. B. der weltgrösste Generikakonzern Teva, der mit Lonza eine Entwicklungspartnerschaft im Bereich Biosimilar unterhält. Das jetzt in Korea zugelassene Remsima ist eine Biosimilar-Version von Johnson & Johnson’s Remicade zur Behandlung von rheumatischer Arthritis. In Europa will Celltrion das Biosimilar unter dem Namen Infectra registrieren lassen. www.celltrion.com

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2 3 . I N TE R N A TI O N A L E S E U R O P A F O R U M L U Z E R N Z U M T H E M A

Freier Marktzugang als Erfolgsfaktor Wirtschaftliche und politische Machtkämpfe, Wetteifern um Ressourcen und Wissen sowie um militärische Vormachtstellung kennzeichnen das aktuelle globale Machtpoker. Es scheint, als würden die asiatischen Länder und andere aufstrebende Nationen Europa und die USA in diesem Wettbewerb überholen. Dem Thema «Globale Machtverschiebungen in Wirtschaft und Politik» widmet sich denn auch das Europa Forum Luzern am 5./6. November. Dr. Beat Moser, Direktor von Scienceindustries, erläutert die Entwicklungen aus Sicht des Schweizer Wirtschaftsverbands Chemie Pharma Biotech. BEAT MOSER

s brauchte erst den Sport, um dem Publikum die Augen zu öffnen, wie stark sich China inzwischen in der Weltgemeinschaft durchsetzen kann. So lieferten sich an den Olympischen Sommerspielen 2012 in London die USA und China über lange Zeit ein Kopf-an-Kopf-Rennen, wer die meisten Medaillen nach Hause tragen wird. Es siegten schlussendlich die USA mit 104 Medaillen vor China mit gesamthaft 88 Medaillen. Die gleiche Entwicklung der sich verändernden Machtverhältnisse zeichnet sich seit Jahren in Wirtschaft und Politik ab. Länder wie Brasilien, Russland, Indien und China nehmen wirtschaftlich eine immer wichtigere Rolle ein und treten entsprechend selbstbewusster auf. Während die USA sich wirtschaftlich noch recht gut halten kann, stagniert die Wirtschaftsleistung in Europa seit Jahren. Dass sich Europa aus diesem Wirtschaftstal schnell erholen wird, ist nicht anzunehmen. Zu stark drücken die zum Teil dramatischen Schulden auf die Wirtschaften Europas.

Die Schweiz kann sich bislang im Vergleich überdurchschnittlich gut halten. Als stark vom Export abhängiges Land erinnert uns der starke Franken aber auch daran, dass wir keine Wirtschaftsinsel sind und wir uns globalen Entwicklungen nicht entziehen können. Die Wirtschaft richtet sich nicht ausschliesslich nach politischen Grenzen, sondern sucht den effizientesten und unternehmerisch erfolgreichsten Weg, egal, ob der Erfolg in der Schweiz oder im fernen Ausland winkt. Im Umfeld der sich eintrübenden Weltkonjunktur stagnierten die schweizerischen Exporte in den ersten sechs Monaten 2012. Dabei waren sieben von zehn Schweizer Exportbranchen im Minus. Einzig die Science Industries (Chemie/Pharma/Biotech), die Uhrenindustrie sowie die Nahrungsund Genussmittelindustrie hielten sich im ersten Halbjahr 2012 im Plus. Hellhörig werden muss die Schweiz, welche beinahe jeden zweiten Franken im Ausland verdient, dass insbesondere der Aussenhandel mit der EU in beide Verkehrsrichtungen

Wissensplattform am Europa Forum Luzern Die Machtverschiebungen und die damit verbundenen schwierigen Rahmenbedingungen stellen exportierende Unternehmen vor grosse Herausforderungen. Eine Übersicht über die weltweiten wirtschaftlichen und politischen Veränderungen und deren Folgen für Unternehmen und Behörden bietet das Europa Forum Luzern. Hochrangige Persönlichkeiten aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik zeigen die verschiedenen Herausforderungen und Perspektiven auf. 23. intern. Europa Forum Luzern 5. und 6. November 2012 im KKL Luzern Infos und Anmeldung: www.europa-forum-luzern.ch Symposium: Dienstag, 6. November, 9.00 bis 17.15 Uhr (Eintritt CHF 380.–) Öffentliche Veranstaltung: Montag, 5. November, 8.00 bis 20.00 Uhr (Eintritt frei, Anmeldung obligatorisch)

merklich zurückging. Europa, mit über 60 % aller schweizerischen Exporte unser Haupthandelspartner, schwächelt, während Weltregionen wie Nord- und Lateinamerika sowie Asien kontinuierlich zulegen. So exportierten die Unternehmen in Chemie/Pharma/Biotech im ersten Halbjahr 2012 im Vergleich zum Vorjahr 3,5 % weniger nach Europa, während die Exporte nach Nordamerika um 16 %, nach Lateinamerika und Asien um je 10 % sowie in die BRICLänder (Brasilien, Russland, Indien, China) um 7,5% wuchsen.

Riesiges Potenzial ausserhalb Europas Diese Zahlen zeigen, dass zukünftiges Wachstum zur Wahrung unseres Wohlstandes in der Schweiz nicht mehr vor unserer Haustüre stattfinden wird. Das Potenzial ausserhalb Europas ist hingegen nach wie vor riesig. Allein China besitzt einen Binnenabsatzmarkt für über 1,3 Milliarden Menschen, deren stetig steigender Wohlstand neue Bedürfnisse weckt und damit neue Wachstumschancen öffnet. Davon kann auch ein kleines Land wie die Schweiz profitieren. Allerdings müssen wir dazu vorerst auch einige Hausaufgaben erledigen. Die Science Industries, deren Unternehmen rund 98 % ihrer Umsätze im Ausland erwirtschaften und mit über 36 % aller Schweizer Exporte die grösste Exportindustrie der Schweiz ist, benötigt für ihren Erfolg die weltweit besten Rahmenbedingungen. Nur so kann unsere Industrie nach wie vor hier in der Schweiz in den Forschungsund Produktionsstandort investieren und weiterhin substantiell zum Erfolg der Schweiz beitragen. Wenn wir als rohstoffarme Schweiz künftig erfolgreich bleiben wollen, müssen wir eine gelebte und breite gesellschaftliche Basis für Innovation und Technologie haben. Dazu

gehört eine Diskussion über neue Technologien und allgemein über den Fortschritt, die sich nicht nur auf die echten und vermeintlichen Gefahren und Risiken fokussiert, sondern auch über Nutzen und Chancen dieser neuen Technologien spricht. Ohne breite Förderung der MINT-Fächer auf allen Stufen in der Ausbildung wird es nicht gehen. Die Science Industries leben diese Grundhaltung vor. In der Schweiz steuern die Unternehmen von Chemie/Pharma/Biotech 44% an den Gesamtaufwand für Forschung und Entwicklung bei. Fast jeder zweite private Forschungsfranken in der Schweiz stammt aus unserer Industrie. Im vergangenen Jahr waren dies deutlich über 7 Milliarden Franken, was einer Steigerung von 63% gegenüber 2003 entspricht. Dies belegt die nach wie vor grosse Bedeutung der hiesigen Forschung für unsere weltweit tätige Industrie. Im eigenen Interesse müssen wir auch weiterhin qualifizierte ausländische Mitarbeitende in unser Land holen können. Dazu braucht es die Personenfreizügigkeit mit der EU und ein effizientes Kontingentsystem für Drittstaaten-Angehörige sowie eine angemessene gesellschaftliche Integration dieser Menschen und ihrer Familien. Schnelle und effiziente staatliche Zulassungsverfahren für neue Produkte sind eine weitere wesentliche Komponente der Wettbewerbsfähigkeit eines Industriestandortes. Das gilt für Pharmazeutika in gleichem Masse wie für Zulassungen anderer innovativer Produkte. Dass nur 2 Prozent der weltweiten Umsätze unserer Industrie in der Schweiz erzielt

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Gute Partnerschaft

Dr. Beat Moser, Direktor Scienceindustries.

werden, setzt unsere Industrie unter Druck, ist doch die Nähe von Forschung und Entwicklung zu den Absatzmärkten ein wichtiges Kriterium bei Investitionsentscheiden. Verstärkt wird dieser Druck, Forschungsund Produktionsinvestitionen vermehrt im Ausland zu tätigen, auch durch die Anstrengungen verschiedenster Regierungen, hochwertige Aktivitäten und Arbeitsplätze, und damit einhergehend die Schaffung von Know-how und geistigen Eigentums, in ihre jeweiligen Länder zu locken. Oft bleibt es aber nicht beim Lockruf, teils werden die Unternehmen auch mehr oder weniger deutlich zu Investitionen in den jeweiligen Ländern aufgefordert, sofern sie ihre «License to Operate» behalten wollen. Der Auslagerungsdruck wird auch durch die anhaltende Frankenstärke, den weltweiten Druck auf die Arzneimittelpreise und die drohende Zunahme der Produktionskosten durch höhere Energie- und Umweltkosten verstärkt.

Es braucht neue Freihandelsabkommen Ein wesentliches Element einer globalen Wirtschaftswelt ist ein weltweit möglichst freier Marktzugang. Dazu braucht es auch neue Freihandelsabkommen für Märkte wie China und Indien, und zwar mit einem möglichst vollständigen und sofortigen Zollabbau und einem verbesserten Schutz des geistigen Eigentums. Ohne offene Aussprache über die Probleme in der schweizerischen Landwirtschaft, die oft ein Hemmschuh bei der Suche nach zwischenstaatlichen Lösungen darstellt, wird es kaum gehen. Wir alle haben ein vitales Interesse an einem gesunden, international wettbewerbsfähigen und zukunftsorientierten Forschungs- und Produktionsstandort Schweiz. Er ist die Grundlage unseres Wohlstandes und damit auch die unerlässliche Grundlage unseres Staates. Nur auf dieser Grundlage kann eine Gemeinschaft ihre politischen Aufgaben angemessen erfüllen. ■

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Chemieindustrie bleibt relativ optimistisch

Fusionen derzeit nicht im Trend

Trotz der derzeitigen konjunkturellen Eintrübung wollen die vom Marktforschungsinstitut Ceresana befragten Unternehmen eher Mitarbeiter einstellen sowie ihre Investitionsausgaben erhöhen. Obwohl der Ceresana Industry Monitor (CIM) im Vergleich zu den vergangenen Umfragen schlechtere Erwartungswerte aufweist, liegt er mit 8,3 Punkten immer noch im positiven Bereich. Rund 30 % der befragten Unternehmen aus der Chemie- und Kunststoffbranche bewerten ihre gegenwärtige Geschäftslage als gut. Damit beurteilen weniger Panel-Teilnehmer ihre Lage als gut als in den beiden ersten Umfragen des Jahres 2012. Vor allem in den sonstigen Regionen (Afrika, Südamerika, Mittlerer Osten), Asien-Pazifik und Nordamerika ist der Anteil der pessimistischen Beurteilungen gegenüber dem Frühsommer deutlich gestiegen. Noch zeigt sich die globale Chemie- und Kunststoffindustrie indes optimistisch. Immer noch rechnet rund ein Drittel mit einer Verbesserung ihrer derzeitigen Geschäftslage in den kommenden 6 bis 12 Monaten. Nur rund 16 % gehen gegenwärtig von einer Verschlechterung aus; über die Hälfte erwartet keine Veränderung der Situation. Die grosse Mehrheit der Teilnehmer rechnet mit gleichbleibenden oder erhöhten Investitionsausgaben; nur 16 % gehen von einer Abnahme aus. Auch planen ausser in Asien-Pazifik alle Umfrageteilnehmer, weltweit die Anzahl an Mitarbeitern überwiegend auf konstantem Niveau zu halten. Personalabbau wird vor allem in Ost- und Westeuropa erwartet. Die Hochsommer-Umfrage des Ceresana Industry Monitors wurde Anfang Juli 2012 durchgeführt. Geantwortet haben Entscheidungsträger aus 41 Ländern. www.ceresana.com

Der globalen Chemieindustrie steht derzeit nicht der Sinn nach grossen Deals. Setze sich der bisherige Trend fort, so werde im Gesamtjahr 2012 der Wert aller Fusionen und Übernahmen im Chemiesektor um 45 Prozent gegenüber 2011 sinken, schreiben die Experten von PricewaterhouseCoopers (PwC) in ihrem neuesten, vierteljährlich aktualisierten Bericht «Chemical compounds». Damit wäre der tiefste «Mergers & Aquisitions»-Wert seit dem Krisenjahr 2009 erreicht. Überraschend sei dieser Rückgang angesichts des abgebremsten chinesischen Wirtschaftsmotors sowie der Rezession in Grossbritannien und Teilen der Eurozone nicht, kommentieren die Experten. Im zweiten Quartal 2012 nahm zwar die Anzahl der Deals (32) gegenüber der gleichen Vorjahresperiode (30) zu, der Gesamtwert dieser Transaktionen sank aber auf 11,8 Mrd. USD gegenüber 14,6 Mrd. USD im zweiten Quartal 2011. Ein eigentlicher Einbruch des Transaktionswertes – 13,5 Mrd. USD 2012 gegenüber 41,2 Mrd. USD im Vorjahr – war bereits im ersten Quartal beobachtet worden. Ausschlaggebend für den Rückgang ist vor allem die verringerte Anzahl von «Megadeals», die laut PwC-Definition einen Transaktionswert ab 1 Mrd. USD aufwärts beinhaltet. Der grösste Megadeal im zweiten Quartal 2012 ging bezeichnenderweise innerhalb von China über die Bühne: Dort übernahm Yannan Yuantianhua die Yannan Yuantianhua International Chemicals und avancierte so zum grössten phosphor-basierten Düngemittelhersteller Asiens. Im ersten Halbjahr 2012 entfielen 24 Deals mit einem Gesamtdeal von 7,4 Mrd. USD auf den Raum Asien/Pazifik. www.pwc.com

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I N N O VA TI O N S F O R S C H U N G

Innovative FĂ¤higkeiten in der Spezialchemie messbar machen Innovationsstarke Unternehmen erzielen den grĂśssten Profit. So lautet â&#x20AC;&#x201C; extrem vereinfacht â&#x20AC;&#x201C; das Fazit einer Studie, die das Beratungsunternehmen Accenture bei Unternehmen der Spezialchemie durchfĂźhrte. Damit Innovationen zu messbaren Erfolgen fĂźhren, muss allerdings auf allen drei relevanten Ebenen â&#x20AC;&#x201C; F & E, Umsetzung, Kommerzialisierung â&#x20AC;&#x201C; zielsicher gearbeitet werden, wie Accenture-Experten im folgenden Beitrag darstellen. GOETZ ERHARDT UND KARIN WALCZYK, A C C E N TU R E

nnovation ist von jeher ein wichtiger Leistungsfaktor und Differenziator fĂźr Chemiehersteller. Angesichts der unsicheren weltwirtschaftlichen Lage sowie dem verstĂ¤rkten Wettbewerbsdruck aus Asien und SĂźdamerika ist die Innovationskraft und Umsetzungskompetenz fĂźr Hersteller in entwickelten MĂ¤rkten wichtiger denn je. So punktet die asiatische Konkurrenz â&#x20AC;&#x201C; Stand heute â&#x20AC;&#x201C; durch ihren Preisvorteil. In den traditionell starken Chemieregionen USA, Deutschland und Japan ist die WettbewerbsfĂ¤higkeit der dort ansĂ¤ssigen Unternehmen deshalb von nachhaltigen InnovationsvorsprĂźngen abhĂ¤ngig. Denn die Konkurrenz holt auch hier auf. Bislang beruht das Wachstum der Chemieindustrie in China, Indien und Brasilien im Wesentlichen auf starker Binnennachfrage, aber die Forschung und Entwicklung in Asien gewinnt an Fahrt. Nicht zuletzt durch die grossen globalen Chemiekonzerne, die in den letzten Jahren zahlreiche Innovationszentren in Asien aufgebaut haben, um vor Ort marktnahe Innovationen zu entwickeln und zu positionieren. Und der Trend hĂ¤lt an.

VerkĂźndet doch jĂźngst die BASF, dass sie bis 2020 die ForschungsaktivitĂ¤ten in Asien und Amerika verdoppeln will. Umso erstaunlicher muten allerdings die Ergebnisse einer jĂźngeren Studie von Accenture an. Demnach sind 63 % der befragten Manager der Meinung, dass ihre Innovationen scheitern, weil sie nicht gut genug auf die Kundenanforderungen zugeschnitten sind. 54 % sind unzufrieden mit den langen Entwicklungszeiten bis zur Marktreife. Nur 14 % beantworteten die Frage, ob ihr Unternehmen Ăźber effiziente Prozesse verfĂźgt, Ideen aufzugreifen und umzusetzen, mit ÂŤJaÂť. (Accenture 2009: Umfrage unter 630 VorstĂ¤nden multinationaler Unternehmen). Obgleich das Thema Innovation hĂśchste PrioritĂ¤t geniesst, existiert gleichzeitig ein grosser Bedarf, diese effizienter und effektiver zu gestalten und klarer strukturierte Prozesse von der Entwicklung bis zur Marktreife zu implementieren. Der wirtschaftliche Aufschwung in der Chemieindustrie im Jahr 2010 zeigte signifikante Unterschiede in der Geschwindigkeit, mit der die Firmen den Einbruch aus dem Krisenjahr 2008/2009 wieder wettmachten, und zwar sowohl nach Region als auch

nach GeschĂ¤ftsfeld. AuffĂ¤llig war, dass sich gerade die innovationsstarken Firmen schneller erholten als andere. Dies grĂźndet u.a. in der FĂ¤higkeit, Entdeckung neuer Produkte und Formulierungen (Discovery), der Umsetzung (Execution) und Vermarktung (Commercialization) schnell, effizient und kundennah zu orchestrieren. Basierend auf unseren Projekterfahrungen hat Accenture im vergangenen Jahr die Innovations-Performance von zehn Firmen aus dem Bereich Spezialchemie auf Basis Ăśffentlich zugĂ¤nglicher Finanz- und Patentdaten fĂźr diese drei Elemente detailliert untersucht. Die technische Relevanz von Patenten fĂźr andere Patente und die regionale Sicherung des geistigen Eigentums sind ein wesentlicher Indikator fĂźr die InnovationsstĂ¤rke in der chemischen Industrie. Die Analyse ist explorativ, gibt jedoch einen guten Einblick, welche MĂśglichkeiten und Hebel bestehen, Innovation effizienter und effektiver zu gestalten.

Discovery â&#x20AC;&#x201C; Forschung und Entwicklung Wichtige Kennzahlen hierzu sind neben den F & E-Ausgaben und der Anzahl der daraus

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Die Grafik zeigt die Korrelation zwischen Betriebsgewinn (EBIT-)Marge (vertikale Achse) und der Leistung, die Unternehmen in den Bereichen Forschung & Entwicklung und Umsetzung erbringen (horizontale Achse). Ersichtlich ist, dass â&#x20AC;&#x201C; Ăźber einen Zeitraum von drei Jahren betrachtet â&#x20AC;&#x201C; die innovationsstĂ¤rksten Unternehmen die hĂśchsten Profite erzielten. (Quelle: Accenture Research, basierend auf Infinancials, Thomson Innovation und Ăśffentlichen Unternehmensdaten)

Die vier Top-Unternehmen aus der Accenture-Studie erzielten Ăźber einen 5-Jahres-Zeitraum betrachtet eine deutlich hĂśhere operative Gewinnmarge (EBITDAMarge) als die restlichen Unternehmen. Zudem schwankten die Margen der TopUnternehmen weniger.

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resultierenden Patentanmeldungen, vor allem die Wichtigkeit eines Patentes für die Industrie. Ein häufig zitiertes Patent repräsentiert meist die Grundlage für daraus abgeleitete weitere Entwicklungen. Diese drei Kennzahlen vermitteln ein erstes Bild über die Forschungsintensität eines ausgewählten Segmentes und den Reichtum und Einfluss von Ideen in diesem Segment. Firmen mit einer gut gefüllten F & E-Pipeline können kontinuierlich ihr Produktportfolio erneuern und optimieren. Gerade im B2B-Bereich (Anm. Red: B2B = Business-to-Business, «von Unternehmen zu Unternehmen») haben die Kunden ein grosses Interesse an neuen Entwicklungen, sofern sie die eigenen operativen Prozesse verbessern und Wachstumspotenzial entlang der Wertschöpfungskette ermöglichen. Ein weiterer Fokus liegt auf einer gemeinsamen Entwicklungsarbeit, um so die F & E-Aktivitäten besser innerhalb der Wertschöpfungskette zu verknüpfen. Unsere Patentanalysen zeigen, dass sich der Anteil gemeinsamer Anmeldungen in den letzten zehn Jahren in etwa verdoppelt hat. Eine Überprüfung der F & E-Strategie kann

märkte und akteure

helfen, attraktive Märkte zu identifizieren und neue Chancen zu generieren, auf deren Grundlage sich ein Unternehmen erfolgreich positionieren kann. Aber auch ein interner Wandel hin zu einer offeneren Organisation kann ein Motor für erfolgreiche Forschung und Entwicklung sein. Einige Firmen wie DSM, Dow Chemicals oder auch die BASF unterhalten eigene Venture Capital Tochtergesellschaften, die gezielt in innovative Start-ups investieren. Abhängig davon, wie das Unternehmen ins firmeneigene Produktportfolio passt, kann es zu einer 100-Prozent-Übernahme kommen, zum Verkauf der Anteile oder zum Börsengang. Beispiel DSM: 2003 investierte DSM erstmalig in die Firmam LTP (Lipid Technologies Provider). 2005 kam es zu einer Marketing- und Vertriebsvereinbarung zwischen LTP und DSM Food Specialties. Bereits ein Jahr später übernahm DMS die restlichen Anteile von LTP.

Execution – Umsetzung Die Indikatoren hierfür zeigen, inwieweit die Firmen ihre Forschungsergebnisse in

Produkte umsetzen können. Dazu wurden die Anzahl neuer Produkte sowie die geografische Absicherung des Know-hows bewertet. Eine geringe Anzahl neuer Produkte kann darauf hinweisen, dass viele Patente, d. h. viel Wissen, ungenutzt bleiben und nicht vermarktet werden oder werden können. Im Gegensatz dazu spricht eine hohe Anzahl neuer Produkte für ein geschicktes Produktmanagement und für eine starke markt- und anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung. Regionale Patentanmeldungen spiegeln die Relevanz der Märkte wieder. Ein Unternehmen, das stark im Ausland vertreten ist, wird auch seine Forschungsergebnisse dort absichern. Ein Vergleich der regionalen Anmeldungen mit den regionalen Umsatzzahlen und Wachstumspotenzialen sind ein Indiz für die gelungene strategische Positionierung und Platzierung der eigenen Innovationen. Eine genaue Bewertung des eigenen Innovations-Portfolios ist die Grundlage für eine weitere Optimierung bei der Umsetzung. Dazu werden die Risiken und Erfolgswahr-

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scheinlichkeiten der unterschiedlichen Erfindungen bewertet. Am Ende stehen dann «weniger, grössere und bessere» Projekte, die einen höheren Wert für das Unternehmen generieren. Umsetzung kann auch durch «Fast Innovation» verbessert werden. Eine detaillierte Analyse und Optimierung der internen Prozessabläufe kann die Zeiten für F & E-Projekte um bis zu 40 % reduzieren. Beispiel S2B («Science-to-Business») – ein Teil der zu Evonik gehörenden Creavis soll genau dieses Ziel verfolgen: die schnelle Entwicklung neuer Geschäftsfelder in fertige Produkte oder Systeme.

Commercialization - Kommerzialisierung Während sich die ersten beiden Faktoren auf die Fähigkeiten der Firmen fokussieren, Ideen zu generieren und sie in Produkte umzusetzen, beschreibt der dritte Faktor den kommerziellen Erfolg dieser Produkte. Eine Reihe von Chemiefirmen publizieren den Umsatzanteil an neuen Produkten, d.h. an Produkten, die in den letzten fünf Jahren entwickelt wurden. Die Spanne reicht dabei von 10 Prozent Umsatzanteil bis weit über 30 Prozent Umsatzanteil. So plant die BASF bis 2020 rund 30 Milliarden Euro Umsatz mit Produkten zu erwirtschaften, die in den letzten 10 Jahren auf den Markt gekommen sind. Das würde etwa 35 bis 45 % des geplanten Umsatzes der BASF in 2020 repräsentieren. Die Analyse zeigt vor allem, dass eine starke Innovations-Pipeline und eine gute Produktumsetzung Hand in Hand mit wachsenden Profiten laufen. Andere Finanzkennzahlen wie Umsatz und Shareholder Return werden zu stark von äusseren Faktoren beeinflusst, wie beispielsweise Firmenübernahmen oder -verkäufe oder die Finanzkrise aus dem Jahr 2008/2009. Klassische Hebel zur Verbesserung des Kommerzialisierungsgrades ist eine optimale Markteinführung, gefolgt von einem gut strukturierten «Roll-out», um die Marktpenetration zu erhöhen. Erfahrungen hieraus müssen zwingend an die Forschung und Entwicklung zurückgegeben werden. Nur so können die Bedürfnisse der Kunden befriedigt und Marktchancen optimal genutzt werden. Ziel dabei ist es, die Rendite aus F & EProjekten zu steigern.

Zusammenfassung Alle drei Elemente – Discovery, Execution, Commercialization – sind wesentlich für erfolgreiche Forschung und Entwicklung im Unternehmen. Das in unserer Untersuchung

bei allen drei Faktoren führende Unternehmen (Company A) verfügt nicht nur über eine überdurchschnittliche Entwicklungs-Performance, sondern ist gleichfalls stark in der Produktumsetzung und in der Kommerzialisierung. Eine Unternehmensanalyse auf Basis dieser drei Elemente zeigt, auf welcher Ebene Innovation im Unternehmen effizienter und effektiver gestaltet werden muss. Die Ergebnisse unsere Analyse bieten zahlreiche Argumente und Denkanstösse dafür, wie Firmen ihre Strukturen optimieren können und müssen, um die Rentabilität zu steigern. ■ In der Entwicklungsphase haben grosse Firmen oftmals Vorteile, da sie nicht nur über grössere F & E-Budgets verfügen, sondern auch über eine höhere Anzahl an Mitarbeitern. Firmeneigenes Venture Ca-

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pital für Investitionen in innovative Startups eröffnet neue Wege zu neuen Technologien. ■ Tatsache ist, dass in den letzten Jahren immer mehr Firmen auch F & E-Standorte in den Schwellenländern aufgebaut haben, um das lokale Know-how zu nutzen und den Markt vor Ort zu bedienen. Gleichfalls wird die lokale Zusammenarbeit vor Ort intensiviert. ■ Es gibt einen klar erkennbaren Zusammenhang zwischen Unternehmensprofit und der Unternehmensstärke im Bereich Entwicklung und Umsetzung. ■ Innovative Unternehmen, führend bei allen drei Faktoren, haben sich in der Finanzkrise als deutlich belastbarer gezeigt ■ und sich wesentlich schneller erholt.

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«ZWEIFELSOHNE IST JASMIN TEE köstlich, dennoch hätte ich gerne einen Cappuccino. Sie haben doch die Maschine, die ich habe einfliegen lassen, ordnungsgemäss montiert, Dr. Wang?» Mein chinesischer Assistent lächelte mich nickend an. «Aha. Und warum ist die Maschine nicht betriebs-

73 Kollegen kündigen», unterbrach mich der gute Wang. Sein dreimonatiger Aufenthalt in der Zentrale hat Spuren hinterlassen! «Was? Wir zahlen doch schon überdurchschnittlich!» «Darf ich mir erlauben, die Feststellung zu treffen, dass Rundkorn überdurchschnittliche Löh-

Rundkorn und China ne gezahlt hat. Inzwischen liegt die Firma nur noch knapp unter dem Schnitt.» «Gut, Wang, da müssen wir wieder anpassen. Sonst noch was?» Mein Haettenschweiler-Ergänzungsspieler konsultierte eine Liste. «Ja, die Stadtverwaltung hat die Büromiete um 60% erhöht, das Tragen blauer Kappen für Beschäftigte in ausländischen Betrieben an Dienstagen angeordnet; das Finanzministerium hat einen neuen Stempel eingeführt, der auf dem neuen Ausfuhrzertifikat, das ab 16 Uhr obligatorisch wird, nicht fehlen darf; die Zollein- und -ausfuhrerklärungen sind mit sofortiger Wirkung in siebenfacher Ausfertigung auch bei der lokalen Polizei, der Feuerwehr und dem Sicherheitsdienst des Flughafens der Provinz vorzulegen. Die Auflage der Formulare ist streng limitiert und Unternehmen können sich seit 11 Uhr heute für die Verlosung bewerben, sofern sie die Teilnahmepapiere beim Handelsministerium beantragt haben.» «In China geht doch nichts über gründliche Kenntnisse der lokalen Strukturen, lieber Dr. Wang. Und sonst noch was?» «Ja, unser Internetprovider ist jetzt das Amt für öffentliche Sicherheit, im Industriepark der Freundschaft bietet der Schwiegersohn des Bürgermeisters 35 freigewordene Fabrikhallen zum Verkauf an, und die Abschiedsparty der europäischen Unternehmen, die ihre Produktion nach Vietnam verlagern, ist aus Platzgründen von der Lobby des Great Wall Hotels in das Changsha Galaxy Stadion verlegt worden.» «Bringen Sie die Kaffeemaschine ans Laufen, kontaktieren Sie Haettenschweiler und machen Sie mir einen Termin mit dem jungen Herrn Kim in Pjöngjang und beschallen Sie die Stadtverwaltung mit Wagner.» MIT WALKÜREN GEGEN WILLKÜR IHR FRITJOF HAGEN-RUNDKORN

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bereit, werter Doktor?» Ich blickte durch ein seit dem morgendlichen Putzen bereits wieder deutlich verstaubtes Panoramafenster im 155. Stockwerk des Great Industrial Cooperation Towers in den dichten Smog über der südostchinesischen Stadt, deren Name mir bereits im Turbolift wieder entfallen war. Haettenschweiler wüsste ihn selbstredend, doch der schien mit Zollformalitäten wegen der Einfuhr meiner Lieblingskaffeebohnen in Shanghai festzusitzen. «Die Maschine ist betriebsbereit, Herr HagenRundkorn», sagte der promovierte Teepropagandist leicht indigniert und fügte hinzu: «Aber es gibt Probleme.» «Probleme? Was für Probleme? Sagen Sie bloss, die Maschine steht schon wieder im Verdacht, eine Massenvernichtungswaffe zu sein. Schön, Haettenschweilers Espresso kann schon mal Tote aufwecken, aber darüber hinaus ist sie harmlos», machte ich meinem aufkommenden Frust über die asiatische Ignoranz der italienischen Ingenieurskunst gegenüber Luft. «Nein, nein, keine Sorge. Die Maschine steht schon in Ihrem Büro. Aber wir dürfen sie nicht benutzen. Heute Morgen kam eine neue Vorschrift, dass Geräte, die mit hohem Druck arbeiten, nur noch in speziellen Hallen betrieben werden dürfen.» Ich blickte meinen linguistisch hochgebildeten Assistenten stoisch an. «Damit wäre der Gebrauch von Espressomaschinen faktisch verboten? Gut für die heimische Teeindustrie, aber …» «Darf ich Sie an das Treffen mit dem Komitee der Belegschaft erinnern. Es geht um die wöchentliche Gehaltsanpassung. Die amerikanische Farbstoffproduktion hat unseren Facharbeitern zwei Prozent höhere Bezüge und Freikarten für Disneyworld in Hongkong geboten, also wollen alle

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P H A S E N W E C H S E L M AT E R I A L I E N

Optische Datenspeicher dank ultraschneller Chemie Die Menge weltweit gespeicherter Informationen erreicht astronomische 5x1021 Bits. Die Zahl der gespeicherten Bits verdoppelt sich alle drei Jahre [1]. Die Speicherung riesiger Datenmengen gelingt mit der Phase-Change-Technology. Dieses Verfahren beruht auf chemischen Verbindungen, die über einzigartige Eigenschaften verfügen. CLAUDIA BORCHARD-TUCH

anche Dinge funktionierten auf den ersten Blick ganz einfach. Dies gilt speziell für die Datenspeicherung auf CDs, DVDs oder Blu-ray Discs. Phasenwechselmaterialien (Phase Change Materials, PCM) finden als optische Datenspeicher breite Anwendung. Zur Speicherung von Daten beschreibt ein Laserstrahl punktweise die Beschichtung einer Speicherplatte. In den bestrahlten Bereichen, die sehr dicht neben- oder sogar übereinanderliegen, wird die kristalline Schicht über die Schmelztemperatur, d. h. auf über 600 °C, aufgeheizt, sodass das Material in einem eng begrenzten Gebiet (< 1 μm) geschmolzen wird. Die Schmelze wird anschliessend so rasch abgekühlt (mit etwa 109 K/s), dass die Unordnung der Atome in der Schmelze eingefroren wird: Die Rekristallisation wird verhindert, und es entsteht ein amorpher Bezirk [2,3]. Bei Pha-

senwechselmaterialien besteht zwischen diesem «Glas» und seiner kristallinen Umgebung ein starker optischer und elektrischer Kontrast [4]. Beleuchtet ein Laser kleiner Intensität die Speicherplatte, reflektieren die amorphen Bereiche das Licht schlechter als die kristalline Umgebung. Für den Computer, der dem zurückgeworfenen Licht die auf der Speicherplatte gespeicherte Informationen entnimmt, bedeutet jeder kristalline Fleck eine digitale Eins und jeder amorphe Fleck eine digitale Null [2,4]. Um eine Information zu löschen, wird das amorphe Bit mit einem Laserstrahl mittlerer Leistung und längerer Pulsdauer über die Glasübergangstemperatur erwärmt. Hierdurch erhalten die Atome ausreichend Energie, um sich zu ordnen, sodass der amorphe Bereich rekristallisiert. Manche Speicherplatten wie die DVD-RAM lassen sich auf diese Weise bis zu 10 Millionen Mal neu beschreiben.

Phasenwechselmaterialien Bei Phasenwechselmaterialien handelt es sich zumeist um Chalkogenide. Solche Verbindungen enthalten Schwefel, Selen oder Tellur. Oftmals ist das Beschichtungsmaterial Ge2Sb2Te5. Eine weitere Gruppe von Verbindungen basiert auf mit Silber, Indium oder Germanium modifiziertem Sb2Te wie beispielsweise Ag5In5Sb16Te30 (AIST). Zumeist sind die Verbindungen schlechte Glasbildner. Sobald die Glastemperatur überschritten ist, erfolgt daher eine rasche Rekristallisation, sodass ein schnelles Hin- und Herschalten zwischen den Zuständen amorph und kristallin möglich ist [4]. Neuere Forschungsarbeiten erfolgen an Materialien auf der Basis von mit Germanium dotiertem Antimon. Mit diesen Verbindungen ist es möglich, im Nanosekundenbereich zwischen amorphem und kristallinem Zustand hin- und herzuschalten [2]. Eine atomare Umordnung bedingt die Änderungen der elektronischen und optischen Ei-

Keiner wie Greiner Fortschritt beginnt im Labor: www.huberlab.ch Huber ist Ihr Exklusivpartner für das gesamte Sortiment von Greiner Bio-One – weltweit führend im Bereich Life Science.

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Elektronische Variante der Datenspeicherung Mithilfe von Phasenwechselmaterialien kann man Daten auch elektronisch speichern. Hierbei macht man sich zunutze, dass der elektrische Widerstand eines amorphen Bereichs sich deutlich von dem eines kristallinen unterscheidet. So ist im amorphen Gebiet der Widerstand um mehrere Grössenordnungen höher als im kristallinen. Zum Schreiben eines Bits schmilzt ein intensiver Puls aus elektrischem Strom das Material kurz auf. Um die Information zu lesen, wird der Widerstand bei niedriger Spannung in einer aktiven Region («Phasenwechselspeicherzelle») bestimmt [2,4].

NaCl-Struktur mit vollbesetztem Kationen- (grün) und Anionengitter (grau). Die Kationen und Anionen sind oktaedrisch umgeben. In den Strukturen von Ge2Sb2Te5 und GeSb2Te4 sind 25 bzw. 25 % der Kationenplätze nicht besetzt. (Bild: Wikipedia)

sammensetzung, Bindungseigenschaften, Anordnung der Atome im Raum und den resultierenden Eigenschaften zu entdecken. Dieses Wissen soll dazu dienen, neue Materia-lien mit optimalen Eigenschaften zu entwickeln.

Kristalliner und amorpher Zustand In Verbindungen wie GeSb4Te7, GeSb2Te4 oder Ge2Sb2Te5 besetzen die Tellur-Atome die Plätze eines flächenzentrierten Gitters (Anionengitters). Die in dem Anionengitter vorhandenen Oktaederlücken sind von den Ge- und Sb-Atomen (Kationengitter) besetzt. Diese Anordnung von Kationen und Anionen ähnelt der Kochsalz-Struktur (NaCl) (Abb. 1). Das Verhältnis von Kationen zu Anionen ist jedoch nicht 1:1 wie im Kochsalz, und je nach chemischer Zusam-

Ultraschnelle Kristallisation Neben dem ausgeprägten Eigenschaftskontrast zwischen amorphem und kristallinem Zustand sind PCM durch die ultraschnelle Kristallisation (10-8 s) der amorphen Bits gekennzeichnet. Es wurden bisher zahlreiche Versuche unternommen, um zu verstehen,

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genschaften (Eigenschaftskontrast) beim Phasenwechsel. Um Schaltzeiten im Nanosekundenbereich zu ermöglichen, muss die atomare Umordnung auf einen sehr kleinen Bereich beschränkt sein [2]. Die Phasenwechselmaterialien, die heute in den verschiedenen Speicherformaten eingesetzt werden, wurden in der Praxis entwickelt. Noch ist nicht genau bekannt, wie die Phasenübergänge amorph-kristallin und kristallin-amorph im Nanosekundenbereich ablaufen und wie der starke optische und elektrische Kontrast zwischen den beiden Zuständen zustande kommt [2]. Ein wichtiges Ziel der Forschung ist daher, die chemischen, strukturellen und physikalischen Eigenschaften der bekannten Phasenwechselverbindungen zu bestimmen und Beziehungen zwischen chemischer Zu-

mensetzung ist ein Teil der Kationenplätze nicht besetzt. Ge2Sb2Te5 hat im Kationenteilgitter beispielsweise eine Leerstellenkonzentration von 20 Prozent, GeSb2Te4 sogar von 25 Prozent. Charakteristisch ist zudem eine verzerrte Gitterstruktur mit kurzen und langen Bindungen [2]. Mithilfe einer speziellen Röntgen-Strukturaufklärungsmethode (EXAFS, Extended X-ray-Absorption Fine Structure) entdeckte man, dass die Gitterstruktur der kristallinen Phase in der amorphen Phase nicht erhalten bleibt [4]. Bei der Amorphisierung von Phasenwechselmaterialien ändern sich im Gegensatz zu herkömmlichen Materialien auch lokale Strukturen. Besetzen die Germaniumatome in der kristallinen Phase einen Oktaederplatz mit sechs Nachbaratomen, ist es in der amorphen Phase ein Tetraederplatz mit vier benachbarten Atomen [4].

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tere Erkenntnisse zum Prozess der Kristallisation gewonnen werden [6].

Optischer Kontrast Der optische Kontrast zwischen dem amorphen und kristallinen Zustand liegt je nach chemischer Zusammensetzung und Schichtdicke für Ge-Sb-Te-basierte PCM bei bis zu 30 Prozent. Lange Zeit ging man davon aus, dass dieser starke Kontrastunterschied auf dem hohen Dichteunterschied zwischen der amorphen (weniger dicht) und kristallinen Phase (ca. 5 bis 10 % dichter) beruhen würde [7]. Allerdings gab es keine fundierte Erklärung für diesen Zusammenhang, sodass Zweifel an der Richtigkeit aufkamen. Mithilfe der zeitabhängigen Dichtefunktionaltheorie gelang es, zwei wesentliche Faktoren zu finden, die für den optischen Kontrast verantwortlich sind. So beeinflusst die Änderung der lokalen Umgebung um die Germaniumatome beim Übergang vom kristallinen (verzerrt oktaedrisch) in den amorphen Zustand (tetraedrisch) den optischen Kontrast [2]. Zudem ändert sich der optische Kontrast mit der Leerstellenkonzentration. Eine Be-

sonderheit von Phasenwechselmaterialien ist ihre hohe Defektkonzentration während der kristallinen Phase. So weist GeSb2Te4 in dem von Ge- und Sb-Atomen besetzten Kationenteilgitter eine sehr hohe Leerstellenkonzentration von 25 Prozent auf [4]. Es wurde herausgefunden, dass der optische Kontrast zum einen durch die Änderung der lokalen Umgebung bei der Amorphisierung abnimmt, zum anderen durch das Einfügen von Leerstellen [2]. Diese Erkenntnisse sollten es möglich machen, die bisherige Form der Materialsuche – also das schlichte «Herumprobieren» – zu systematisieren [4]. Weitere Forschungsarbeiten sind notwendig. Denn ein exaktes Verständnis der chemischen Eigenschaften von Phasenwechselmaterialien ist wichtig, um sie an die rasante technische Entwicklung anzupassen. Nach CD, DVD und Blu-ray Disc arbeiten Entwicklungslabors zurzeit an der vierten Generation. Noch höhere Speicherdichten und Übertragungsgeschwindigkeiten beim Lesen und Schreiben werden erwartet. ■

ORIGINALPUBLIKATIONEN [1] V. Carcia und M. Bibes: Electronics: Inside story of ferroelectric memories, Nature 483, 2012, 279-281. [2] W. Bensch und M. Wuttig: Phasenwechselmaterialien. Optische Speichermedien, Chem Unserer Zeit 44, 2010, 92-107. [3] S. Buller und C. Koch: Phasenwechselmaterialien, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, http://www.ac.uni-kiel.de/bensch/forschungsgebiete/phasenwechselmaterialien, 2012. [4] W. Wojciech und M. Wuttig: Phasenwechselmaterialien als universale Speichermedien. Schalten mit Licht und Strom, Phys Unserer Zeit 4 (40) 2009, 189-195. [5] M. Wuttig und M. Salinga: Phase-Change Materials. Fast transformers, Nature Materials 11, 2012, 270-271. [6] J. Orava, A. L. Greer, B. Gholipur, D. W. Hewak und C. E. Smith: Characterization of supercooled liquid Ge2Sb2Te5 and its crystallization by ultrafast-heating calorimetry, Nature Materials 11, 2012, 279-283. [7] R. Detemple, D. Wamwangi, M. Wuttig, et al.: Identification of Te alloys with suitable phase change characteristics, Appl Phys Lett 83, 2003, 2572-2574.

wie diese Geschwindigkeit erreicht wird. Die Aufklärung der atomaren Anordnung im kristallinen und amorphen Zustand der Phasenwechselmaterialien reicht nicht aus, um die Dynamik der Kristallisation zu verstehen [5]. Die Schwierigkeit wird offensichtlich, wenn man genau bedenkt, was geschieht, wenn Phasenwechselmaterialien zur Datenspeicherung eingesetzt werden. Das Schreiben von Information geschieht dadurch, dass das Material in einem kleinen Bereich durch einen kurzen, intensiven Laserpuls geschmolzen wird. Beim nachfolgenden Abkühlen auf Raumtemperatur bildet sich an der bestrahlten Stelle eine amorphe Struktur. Um diesen Vorgang zur Speicherung von Information zu nutzen, darf diese Struktur bei Raumtemperatur nicht rekristallisieren und muss über mindestens 10 Jahre stabil bleiben. Andererseits muss derselbe Bereich innerhalb von 10 ns bei Temperaturen von 600 bis 700 K rekristallisieren [5]. Mithilfe eines dynamischen Differenzkalometers gelang es einer Forschergruppe um Jiri Orava, Universität von Cambridge, die Kristallisation genauer zu studieren. Der dynamische Differenzkalometer ermöglichte Aufheizraten von über 4 x 104 K pro Sekunde. Aufgrund der hohen Aufheizraten konnten die Wissenschaftler das Wachstum der Kristalle in einem Temperaturbereich von 450 bis 650 K exakt beobachten. Im Gegensatz zu Silicium und Siliciumdioxid war in Phasenwechselmaterialien wie Ge2Sb2Te5 die Aktivierungsenergie für die Kristallisation temperaturabhängig – eine wichtige Entdeckung für das Verständnis der Kristallisationskinetik in Phasenwechselmaterialien. Es ist davon auszugehen, dass mithilfe der Untersuchungsmethode von Orava wei-

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L A B O R A U TO M A TI O N U N D R O B O TI C S

Zeit ist Geld Laborautomatisierung ist nicht mehr aus dem Labor wegzudenken. Chemie- und Pharmaunternehmen sehen sich zu besonderen Effizienzsteigerungen veranlasst, etwa durch Automatisierung sowie durch präzises Zeitmanagement und damit einhergehend zu einer Reduktion von Personalkosten. Der Einsatz von High-Throughput-Screening-Verfahren zur Auffindung neuer Wirkstoffe und Targets dient zudem dazu, aus einer riesigen Menge von Kandidaten den richtigen zu finden. ANNETTE VON KIECKEBUSCH-GÜCK

ie Automatisierung von Laborverfahren in der Chemie, Pharma- und Biotechnologie wurde ursprünglich entwickelt, um Grundtechniken im Labor wie Rühren, Temperieren, Dosieren etc. sowie das Registrieren und Überwachen der Messwerte auf intelligente Systeme zu übertragen. Überall dort, wo Arbeitskosten oder Rohstoffkosten reduziert werden können, wird automatisiert, parallelisiert und miniaturisiert. Die Laborautomatisierung hat dazu beigetragen, den Durchsatz bei der Prüfung neuer Wirkstoffe seit den 1970er-Jahren zu vertausendfachen.

Laborautomation für die Analyse Modulare Systeme zur Rationalisierung durch Automatisierung werden in Labors zur Vor- und Nachbereitung von Analysen eingesetzt, die auf genauen Untersuchungen der Arbeitsabläufe im Laboralltag basieren, um flexible automatische Systeme mit breiten Einsatzmöglichkeiten zu schaffen. Der Platzbedarf wird durch Integration der Automatisierungskomponenten wie Strom-

versorgung für Sensoren, Programmgeber, Messumformer und Regler reduziert. Zeit ist Geld: Laborresultate werden beschleunigt, indem eine effiziente Labororganisation, die auf einer systematischen Reorganisation der Abläufe beruht, und sinnvoll eingesetzte Point-of-Care-Analytik aufgebaut wird. Standardisierte Verfahren, neue Technologien in Sensorik, Automation und intelligente Software geben vielen zu automatisierenden Arbeiten im Labor zunehmend Routinecharakter, was die Mitarbeiter entlastet. Pipettierroboter, Synthesizer und Geräte zur analytischen Charakterisierung der Syntheseprodukte werden oft nur mit begrenzter Autonomie betrieben, um einer oftmals nötigen Überwachung durch das Bedienpersonal stattzugeben (Abb. 1). Kleinste Volumina für kleine Strukturen: Immer öfter erfordert die Präparation von Biosensoren, DNA- oder Proteinfragmente auf winzigen Sensorpads zu immobilisieren. Diese sind oft nicht viel grösser als ein Tropfen mit einem Volumen von unter ei-

Abb. 1: Vollautomatische Dosieranlage zur Probenbefüllung (250 µl) von Brand. Präzise Dosiertechnik auf Basis des 12-Kanal (2 x 6-Kanal)-Dosieranlage, System «Seripettor»: Ein System, das sich bedarfsgerecht integrieren lässt und sich den individuellen Anforderungen massgeschneidert anpasst. Leistung: 360 Proben/min.

nem Nanoliter. Eine neue Mikropipettierstation von GeSiM/D (Abb. 2) zum Beispiel bietet dafür eine technische Innovation: Eine mit dem Pipettierkopf mitfahrende Mikroskopkamera analysiert – zusammen mit einer Bilderkennungssoftware – die Lage des Zielobjektes und positioniert jede einzelne Pipettierspitze nach dem zuvor programmierten Ablauf. Das flexible Design des Pipettiersystems Microlab Star Line Workstation von Hamilton (Abb. 3) dient dem Processing grosser Probenmengen und zeichnet sich durch Präzision und Kontrolle bei der Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeiten aus. Durch die Anti-Droplet-Control (ADC) wird die Kontaminationsgefahr minimiert. Zu den derzeitigen Trends zählen die Miniaturisierung der Analytik (Lab-on-Chip), die Nanobiotechnologie und die Beschleunigung analytischer Prozesse durch neue empfindlichere Analysegeräte und robotergestützte Hochleistungsverfahren. Eine Kombination von Sensoren und Elektronik führt zu integrierten Systemlösungen,

Abb. 2: Automatisiertes Flüssigkeitshandling für Biochips und miniaturisierte Assays: Biotechnologische Anwendungen, wie die Herstellung von Biochips oder die Manipulation einzelner Zellen, erfordern einen automatisierten Transfer kleinster Flüssigkeitsmengen. Die Firma GeSiM / Dresden bietet mikrofluidische Komponenten und spezielle Pipettiersysteme an. (Bild: GeSiM)

Abb. 3: Vollautomatischer Pipettierroboter Microlab Star. Er ist für die Life Science- und die Pharma-Forschung ausgelegt. Die STAR Line wird in Bonaduz produziert. (Bild: Hamilton)

deren Signale sich leicht am Computer auswerten lassen. Für die Bewegungssteuerung in Maschinen und in Robotern, in Sicherheitsgeräten und in Navigationssystemen können Sensoren zur Messung von Feuchte und Temperatur, Gas- und Flüssigkeitsdurchflüssen sowie Druckdifferenzen eingesetzt werden.

High-Throughput Screening Automatisierte Testsysteme mit extrem hohem Durchsatz (engl. high-throughput screening, HTS) führten in den 1990er-Jahren zu einem enormen Schub bei der Entwicklung neuer Substanzen. HTS ist daher aus der Pharmaforschung nicht mehr wegzudenken. Beim High-Throughput-Screening werden umfangreiche Substanzbibliotheken durchsucht, wobei die Suche hohe

Anforderungen an die Automatisierung, die Testverfahren und die Auswertung stellt. Der dazu eingesetzten Sensortechnik sind allerdings auch heute Grenzen gesetzt. Von den 80 000 häufig verwendeten chemischen Substanzen kann heute nur ein Bruchteil analysiert werden. Die Interaktion der Testmoleküle mit dem Target wird in Bindungsassays analysiert. Dabei werden zum Nachweis biochemische Methoden angewandt, bei denen ein Signal als eine Änderung der Farbintensität oder der Fluoreszenz gemessen wird. Die Testproteine binden auf Mikrotiterplatten mit gereinigten oder ungereinigten Proteinen oder indirekt mit Zellen. ■ Antikörper spielen als Biosensoren eine wichtige Rolle bei der Assayentwicklung. Die besonders spezifische Antikörper-An-

Eine Rohrkennzeichnung ist nur so gut wie der, der sie plant. Eine Rohrkennzeichnung ist ein komplexes Thema. Sie soll helfen, • Bedienfehler zu vermeiden • Arbeitssicherheit zu gewährleisten, • die regelmässige Wartung zu erleichtern. Deshalb ist CSF Wunderle der richtige Ansprechpartner für Ihr Unternehmen. Sicherheit in drei Stufen Als Experte in Sachen Kennzeichnungssysteme bietet CSF Wunderle ein dreistufiges Konzept. Phase eins ist die Bestandsaufnahme mit Analyse, Überprüfung der vorhandenen Dokumentation und Soll-/Ist-Vergleich. Hierbei wird der aktuelle Ist-Zustand Ihrer Anlage erfasst. Die Dokumentation erfolgt in Stufe 2 und 3. Spezifikation und Auswahl Eine plausible, funktionelle Rohrkennzeichnung erfüllt viele Faktoren. CSF Wunderle übernimmt 1. die Suche nach einem Schildmaterial, das den jeweiligen thermischen, chemischen und mechanischen Anforderungen standhält. 2. Die Auswahl der richtigen Schildergröße, die Informationsinhalte und Leseabstand berücksichtigt. Qualität des Kennzeichnungsmaterials Gute Kennzeichnungssysteme müssen langfristig Kosten senken. Deshalb arbeitet CSF Wunderle mit Textbändern, Rohrmarkierern, Blanko-/Pfeilbändern und Gefahrstoffbändern von Stell. Sie sind schwer entflammbar, haben eine extrem hohe Klebekraft, sind weitgehend säure-, laugen- und UV-beständig, sind einsetzbar von -20°C bis 110°C und bieten eine Garantie auf 5 Jahre. Gute Schilder. Gute Beratung. Mit CSF Wunderle haben Sie einen Partner mit Erfahrung und Expertise. Kontaktieren Sie uns noch heute.

Abb. 4: Automatische Destillationseinheit KjelMaster K-375 zur bequemen Stickstoff- und Proteinanalyse. Der hohe Automatisierungsgrad ermöglicht einen gesteigerten Probendurchsatz. Hinten: Digest Automat 436. (Bild: Büchi Labortechnik)

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laborpraxis

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Antikörper spielen als Biosensoren eine wichtige Rolle bei der Assayentwicklung. Die besonders spezifische Antikörper-Antigen-Wechselwirkung lässt sich als sensitives Instrumentarium einsetzen. ■ Sehr empfindlich sind auch Fluoreszenzmessverfahren. Im einfachsten Fall verwendet man ein fluoreszierendes Substrat wie Cumarin. Die Beobachtung einzelner Moleküle gelingt mit der Fluoreszenz-Korrelationspektroskopie (FCS). ■ FRET-Messverfahren (Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer) auf der Basis von FRET-basierten Biosensor-Proteinen sind besonders empfindlich. Ein Resonanzenergietransfer erfolgt zwischen einem Donor- und Akzeptorfluorophor ähnlicher Absorption, wenn beide nicht mehr als ca. 50 Å Entfernung voneinander haben. Bei der Entwicklung eines PhosphataseAssays muss das phosphorylierte Peptidsubstrat mit einem Donorfluorophor versehen werden. Dieses Substrat gibt man zu der Phosphatase und einem zu testenden Inhibitor. Je nach Hemmstärke des Inhibitors wird das Enzym seine Aktivität reduzieren. Ein Antikörper, der an das unverbrauchte, phosphorylierte Substrat bindet, ist zusätzlich mit einem Fluoreszenz-Akzeptor versehen, dessen Absorptionsmaximum mit dem Emissionsspektrum des Donorfluorophors überlappt. Wenn der zu testende Inhibitor stark hemmend wirkt, ist viel phosphoryliertes Substrat vorhanden. Die räumliche Nähe zwischen Donor- und Akzeptorfluorophor führt dann zu einem starken FRET-Signal. ■ Unter MEMS, der mikroelektromechanischen Systemtechnik, versteht man eine Kombination aus mechanischen Elementen, Sensoren und elektronischen Schaltungen auf einem Bauelement. Die Technologie erfordert eine exakte Positionierung einzelner Nano-Bausteine auf einer Unterlage. Auf diese Weise werden Mikrochips entwickelt, die mit Antikörpern als Chemosensoren versehen sind. Die Mikrofabrikation in der Nanotechnologie unterstützt diese Weiterentwicklung von Chemosensoren. Ähnlich wie Testsubstanzen binden sie an die Zielmoleküle und geben dabei ein Signal ab. Diese Antikörper detektieren Mykotoxine, Arzneimittelrückstände oder pathogene Mikroorganismen in Lebensmitteln. Die in Spuren vorhandenen Rückstände können aus mehreren Litern Flüssigkeit in winzigen Mikrokanälen beim Durchfluss spezifisch aufkonzentriert werden. Dabei ■

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wird eine hohe Kontaktrate der Antikörper erzielt. Dies ermöglicht eine exakte Konzentrationsbestimmung in kurzer Zeit. Mycotoxine wie Aflatoxin M1 in Nüssen oder Arzneimittel-Rückstände in Fleischwaren können auf dem Chip nebeneinander bestimmt und ihre Konzentration ermittelt werden. Quellen struktureller Vielfalt für die Pharmaforscher sind einerseits die Naturstoff-Bibliotheken, in zunehmendem Masse aber auch kombinatorische Substanzbibliotheken, die mit wachsendem Tempo durch robotergesteuerte Synthese erzeugt werden. Ein noch junger Zweig hochparalleler Verfahren verspricht jetzt, die Identifizierung der Wirkorte neuer Arzneimittelkandidaten im Körper zu verbessern – die Functional Genomics. Beim Sequencing by Hybridization, SBH, werden relativ kurze Oligonukleotide als Proben, 6–10 Basen lang, verwendet. Das zu bestimmende Zielmolekül hybridisiert nur dann mit der Probe, wenn es zu einer dieser Proben komplementär ist. Durch systematische Veränderung der Nukleinsäuresequenz der Proben lassen sich so neue, unbekannte Sequenzen bestimmen.

Automatisierte Synthese Automatisiert wird aber nicht nur in der Analytik. Auch die chromatographische Reinigung und die Synthese neuer Wirkstoffe wird durchrationalisiert. Zur Automatisierung von Labor- und Produktionsprozessen in der Biotechnologie, Pharmazie und Feinchemie zählen die Proteinaufreinigung und das Upscaling von Produktionsprozessen (Abb. 4). Ein Laborsystem besteht aus einem Glasreaktor und geeigneten Peripheriegeräten wie etwa einem Heiz-/Kühl-Thermostat, aus Sensoren, einer Dosierpumpe für die definierte Zugabe von Substrat und für die Regelung der Versuchsbedingungen, z. B. des pH usw., sowie aus Laborgeräten und Rührwerk. Über ein Prozessinterface werden Sensoren, Pumpen und Geräte mit einem Laptop verknüpft, der die Abläufe regelt und integriert. Selbst wenn eine riesige Auswahl von Testsubstanzen aus Naturstoffen oder Synthetika zur Verfügung steht, ist es nicht einfach, aus dieser Menge die aktiven Moleküle herauszufiltern und ihren Wert für eine bestimmte Indikation zu entdecken. Es erfordert ein zeitaufwendiges und kostenintensives Durchmustern oder Screening riesiger Substanzbestände oder Substanzbibliotheken. Von den chemisch sehr vielfältigen Na-

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zen auf verschiedene Krebszelllinien mit den Genaktivitätsprofilen von Krebszellen verglichen werden. So kann man feststellen, welche Genprodukte das zelluläre Angriffsziel der Wirkstoffe sind. Auf diese Weise lassen sich potenzielle Wirkorte für neue Leitstrukturen der Medikamente ermitteln. Danach erfolgt die Optimierung einer Leitstruktur durch biologische Testung hin zu einem Arzneistoffkandidaten und einer klinische Testung.

Dabei wird die Einhaltung von Grenzwerten und Toleranzen detailliert dokumentiert. Viele Anbieter von Laborautomationssystemen bieten daher in regelmässigen Zeitab■ ständen eine Revalidierung an.

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ORIGINALPUBLIKATIONEN – Guo, X., Qian, X. & Jia, L. A highly selective and sensitive fluorescent chemosensor for Hg2+ in neutral buffer aqueous solution. J. Am. Chem. Soc. 126, 2272–2273 (2004). – www.nanowerk.com – Christine Widstrand, Henrik Björk, Ecevit Yilmaz: Analysis of Analytes The use of MIPs. Laboratory news 0606 (2006). (www.labnews.co.uk)

Software Die meisten Sotwarelösungen bieten heute ein Grundoperationenkonzept für eine Rezeptfahrweise. Dies garantiert die notwendige Flexibilität für häufig wechselnde Aufgabenstellungen im Laborbetrieb, so z. B. die Software von HiTec Zang. Die Anzeige- und Bedienkomponente besteht aus einem PC mit der geeigneten Software und dem Betriebssystem. Die Komponenten sind online konfigurierbar. Dies ermöglicht Änderungen bei laufendem Betrieb ohne ein Herunterfahren des aktuellen Prozesses. Die intuitive Multitasking Klartext-Steuersprache «HiText», die auf kryptische Elemente verzichtet, ist auch für Anwender ohne Programmiererfahrung in kürzester Zeit zu erlernen.

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Qualifikation Um den Anforderungen der Dokumentation und GMP gerecht zu werden, muss für die Behörden eine Qualifizierungsdokumentation zur Verfügung gestellt werden, die folgende Punkte umfasst: ■ Bedienungsanleitung ■ Funktionsbeschreibungen ■ Wartungsintervalle ■ Aufstell- und Schaltpläne ■ Ersatzteillisten ■ Reinigungshinweise ■ Maschinenkonfiguration.

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MAHLEN UND ZERKLEINERN

Fein definiert Mahlen und Zerkleinern gehören zu den Grundoperationen in der Verfahrenstechnik. Häufig werden hier die Weichen für den optimalen weiteren Prozess gestellt. Mühlen und ihre Werkstoffe werden dabei genau auf das Produkt abgestimmt. SABINE ALICKE

ie Schwierigkeit besteht nicht darin, Produkte zu zerkleinern, sondern sie in einer bestimmten und definierten Korngrösse zu erhalten. Daher gehen der Auswahl der Mühlen meist aufwendige Versuchsreihen voraus. Die meisten Hersteller besitzen ein Technikum, in denen das Produkt des Kunden ausgiebig getestet wird. In vielen Fällen ist es das Produkt selbst, das sich gegen die Aufbereitung stemmt. Dabei ist es gar nicht mal die Härte, die Probleme bereitet. Im Gegenteil: Fettige, klebrige und feuchte Produkte wie Presskuchen, Fischmehl, Waschmittel, Düngemittel, Zelluloseether oder Gewürze lassen sich bei Normaltemperatur nur schwer zu feinen Pulvern vermahlen. Die Contra-Selectormühle der

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Firma Pallmann (www.pallmann.eu) besitzt für diese Fälle einen drehenden Siebkorb. Hohe Fliehkräfte, welche auf den Siebkorb einwirken, und mitrotierende Gehäuseräumer halten den Mahlraum frei von Ansätzen und vermeiden Verstopfungen. Über eine Veränderung der Mahlausrüstung und Drehzahlen lässt sich die Körnungslinie präzise einstellen. Dabei ist ein gleichzeitiges Mahlen und Trocknen in einem Arbeitsgang möglich, in dem die Antriebsenergie der Maschine und ein hoher Luftdurchsatz für die Trocknung genutzt wird. Da die Eigenschaften des Mahlguts so unterschiedlich wie die Produkte selbst sind, ist es für die Anwender entscheidend, dass die Mühlen robust sind und mit entsprechendem Zubehör ausgestattet werden können. Dazu gehören Heizund Kühlelemente, Ausführungen für den Explosionsschutz, aber auch ein frei wählbarer Produktaustrag, damit die Mühle auch nachträglich in die Produktion integriert werden kann.

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Hart zur Sache Selbstverständlich geht es bei Mühlen auch hart zur Sache, beispielsweise bei der Bearbeitung von Silizium und Titanoxid. Hier findet sich eine Lösung durch spezielle Werkzeuge aus Hartmetall, wie sie etwa Durit (www.durit.com) anbietet. Dabei kommen je nach Anwendung und

spezifische Produktionsbedingungen vor Ort unterschiedliche Hartmetallsorten zum Einsatz; häufig in Kombination mit anderen Werkstoffen oder unterschiedlichen Beschichtungen. Ein weiteres Beispiel ist die Herstellung von Pellets für chemische Katalysatoren. Hartmetallbestückte Mahlstifte, Mahl- und Brecherplatten oder Auskleidungen reduzieren den Verschleiss und erhöhen die Standzeiten gegenüber Werkzeugen aus Stahl oder Hartguss bis Faktor 10. Um für jede Anwendung die bestmögliche Werkstoffkombination zu bieten, hat Durit über 50 verschiedene Hartmetallsorten mit einer Bandbreite an Härten von 770 bis 2000 HV entwickelt. Dazu kommen unterschiedliche Flammspritz- und PVD-Beschichtungen, die den Verschleiss der eingesetzten Werkzeuge weiter senken. Auch bei den Stiftmühlen von Hosokawa Alpine (www.alpinehosokawa.com) fokussierte man sich auf die Mahlstifte. Bei der Mahlung auf einer Alpine Ultraplex UPZ oder Contraplex C bzw. CW mit Stiftscheiben ist die Ausführung der Mahlstifte eine nicht zu vernachlässigende Einflussgrösse. Zum Beispiel setzt das Unternehmen bei der Cryogen-Mahlung von Kunststoffen oder Gewürzen in vielen Fällen geriffelte Stifte ein, weil damit im Kaltmahlverfahren abhängig vom Produkt höhere Pulverfeinheiten erzielt werden. Für harte Produkte mit Mohs Härten bis 3 sowie für abrasive Produkte hat sich der Einsatz borierter Kopfstifte bewährt, weil man mit dieser Schutzschicht den Verschleiss auf ein Minimum reduzieren kann. Die Mahlstifte wurden nun noch einmal unter die Lupe genommen. Mit einem neuen Herstellungsverfahren lässt sich die geriffelte Stiftgeometrie mit minimalsten Toleranzen schnell und kostengünstig produzieren. Ein anderes Verfahren versieht die Mahlstifte mit einer maximalen Borierschicht und verlängert dadurch deren Standzeiten. Auch das Abreichern von Materialien mit besonders hoher Dichte wie Quarz (Mohshärte 6,5) erfordert Aufbereitungssysteme, die speziell für diese harten Anforderungen konzipiert sind: DemiNo, die patentierte

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gieeintrag. Dabei übernimmt die Mühle erst das Aufschliessen des Produktes. Danach dient der dynamische Windsichter SeparaNo als Fraktionierungseinheit (bis Mohshärte 10), um die Verschleisskomponenten herauszutrennen. Zielvorgabe ist sowohl die Reinheit des Contra-Selectormühle: Hohe Fliehkräfte, welche auf den Siebkorb einwirken und mitrotierende Gehäuseräumer halten den Mahlraum frei von Ansätzen und vermeiProduktes als auch den Verstopfungen. (Bild: Pallmann) ein spezifisches Kornspektrum. GePrallstrommühle von Noll (www.noll.eu), nutzt wird diese Art des selektiven Mahlens einsetzbar zum Desagglomerieren bis Mohs- z. B. bei Aufbereitung von Tonmehlen, die härte 9 bzw. Mikronisieren bis Mohshärte z. B. in Katalysatoren, Ölbindemitteln oder 7, lässt sich mit verschiedensten Schlagele- als Füllstoffe im Kunststoffbereich vorkommenten (Keramik, Guss- und Edelstahl, men. Für die kompakte Pressung hochwerHartmetall) ausrüsten und benötigt mit ei- tiger Kunststoffbauteile ist die Reinheit der ner Umlaufgeschwindigkeit der Mahlwerk- Tonmehle, aber auch ihre definierte, auf zeuge von 120 m/s nur sehr geringen Ener- Nanopartikel <3 μm desagglomerierte

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Struktur unabdingbar. Nur so wird ein hoher Verschleiss der Extruderwerkzeuge oder am Extruder vermieden.

Für die Anwendung massgeschneidert In vielen Fällen werden Mahlanlagen, je nachdem, welcher Rohstoff gemahlen wird, lediglich modifiziert. Ob Schwefel, Phosphor, Kalium oder Eisen, der Grundtyp der Anlagen bleibt oftmals bestehen, und der Rest wird an die Gegebenheiten angepasst. Die Rotamill-Anlagen- und Ventilatorenbau GmbH (www.rotamill.de) geht einen anderen Weg und entwickelt reine Schwefelmahlanlagen. Die vollautomatischen Anlagen bereiten Rohschwefel zu verschiedenen Schwefelprodukten auf und veredeln diese. Das komplette Mahlsystem, bestehend aus Aufgabe, Vorbrecher, Fördersystem, Mühle mit integriertem dynamischem Sichter, Zyklon, Absackung und Verpackung wird vollständig mit Schutzgas inertisiert und auf O2-Gehalt überwacht. Kernstück der Schwefelmahlanlage ist eine Rotationsprallmühle, in der der Brockenschwefel gemahlen wird. Die Vermahlung von Brockenschwefel zum

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Mahlschwefel ist generell hochproblematisch, da sich Schwefelstaub spontan entzünden und Explosionen auslösen kann sowie stark wärmeempfindlich und elektrostatisch aufladbar ist. Das System ist weitgehend doppelwandig ausgeführt zwecks zusätzlicher integrierter Kaltwasserkühlung. Dabei werden sog. Schwefel-Pastillen, die als Abfallprodukt bei der Abtrennung von Schwefelwasserstoff aus Erdgasen und der Entschwefelung von Erdöl entstehen, zu Schwefelpulver mit einer Korngrösse kleiner als 45 Mikrometer verarbeitet. Das Spektrum von Mühlen und Mahlanlagen ist breit. Während es bei oben genanntem Beispiel um die Beherrschung von rauen Bedingungen geht, liegt der Fokus bei der nächsten Mühle auf der Reinheit und dem Hygienemanagement. Die Zahnkolloidmühlen der Baureihe FrymaKoruma MZ (www.frymakoruma.com) werden vor allem bei pharmazeutischen, kosmetischen und chemischen Applikationen eingesetzt.

verfahrenstechnik

Um ein genau definiertes Mahlgut zu erhalten, muss die Mahlanlage genau auf die Anforderungen zugeschnitten sein. (Bild: Pallmann)

Je nach Produkttyp stehen normal-, grobund kreuzverzahnte Mahlsätze zur Verfügung. Darüber hinaus lässt sich der Mahlspalt individuell einstellen. Durch die gezielte Eliminierung von Toträumen im Mühlengehäuse sowie die Integration von CIP (Cleaning in Place) und SIP (Sterilization in Place) überzeugt die Mühle auch in Sachen Hygienemanagement und Produktsicherheit. Noch eine Spur feineres Mahlgut erzeugt die Ringspaltkugelmühle CoBall-Mill von FrymaKoruma, die zum Beispiel für aktive pharmazeutische Wirkstoffe, wasserbasierte Farben oder Lippenstiftmassen eingesetzt wird. Durch den sehr eng konzipierten Mahlspalt werden Partikelgrössen im Nanobereich ermöglicht. Mahlkugeln in unterschiedlicher Ausführung sorgen für eine progressive Vermahlung mit kontinuierlich ansteigender Scherung. Überdurchschnittlich grosse Wärmeaustauschflächen schonen Produkt und Maschine.

es häufig mit problematischen Produkten zu tun. Um diesen auf den Leib zu rücken, ist die Kryogenvermahlung ein probates Mittel. Besonders für temperaturempfindliche Proben und Kunststoffe wurde beispielsweise die Schwingmühle CryoMill von Retsch (www.retsch.com, www.verder.ch) entwickelt, von der auf der Achema eine neue Generation vorgestellt wurde. Der Mahlbecher wird vor und während der Vermahlung durch das integrierte Kühlsystem mit flüssigem Stickstoff kontinuierlich gekühlt. Dadurch wird die Probe versprödet und leichtflüchtige Bestandteile bleiben erhalten. Dank des Autofill-Systems wird Stickstoff immer genau in der Menge nachdosiert, die zur Temperaturkonstanz bei –196 °C nötig ist. Die automatische Kühlung garantiert, dass mit der Vermahlung erst dann begonnen wird, wenn die Probe vollständig durchgekühlt ist – das reduziert den Verbrauch und garantiert reproduzierbare Mahlergebnisse.

Eiskalt vermahlen Mahlen mit tiefen Temperaturen – die neu überarbeitete CryoMill. (Bild: Retsch)

Nicht nur in der Produktion werden Mahlanlagen benötigt, auch im Labor sind sie häufiger Begleiter, und auch hier hat man

Passend zum Themenfeld Mahlen und Zerkleinern: Artikel über innovative Partikelmesstechnik auf folgender Seite.

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Unbeschwertes Arbeiten!

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Reine Formsache In vielen Industrieprozessen spielt neben der Anzahl die Partikelgrösse die Hauptrolle. Häufig ist zudem die Form interessant. Dabei ist die Formbestimmung alles andere als einfach. Die Software wird damit zu dem bestimmenden Faktor in der Partikelmesstechnik. SABINE ALICKE

ie unterschiedlichen Modelle der Analysette von Fritsch werden seit Langem für die präzise Messung von Partikelgrössen – in der Produktions- und Qualitätskontrolle genauso wie in Forschung und Entwicklung – eingesetzt (www.fritsch.de). Die neue Analysette 28 misst Partikelform und -grösse sowohl von Pulvern und Schüttgütern als auch in Suspensionen und Emulsionen mit dynamischer Bildanalyse. Dabei zeichnet sie sich durch einen weiten Messbereich von 20 μm – 20 mm aus. Hinzu kommen eine umfassende Bibliothek zur Morphologiebeschreibung sowie praktische Tools zur Qualitätsüberwachung. Malvern Instruments (www.malvern.com, www.instrumat.ch) erweitert im jüngst vorgestellten Mastersizer 3000 den dynamischen Messbereich von 0,01 bis 3500 Mikrometern. Damit liefert das Gerät präzise, robuste Partikelgrössenergebnisse mithilfe der Laserbeugung für Nass- und TrockenMessungen, über den Partikelgrössenbereich von Millimetern, Mikrometern und Nanometern. Dazu kommt ein kompaktes Probendispergier-Zubehör, darunter eine völlig neuartige Trockenpulver-Dispergiereinheit. Eine bedienerfreundliche und intuitive Software steuert jede Messung des Mastersizer 3000 und gewährleistet Betreiberunabhängige Analysen. Die Datengenerierung und die Darstellung in den Berichten kann auf die individuellen Bedürfnisse der Kunden angepasst werden.

Die neue Analysette 28 ImageSizer. (Bild: Fritsch)

Bereits seit März 2011 bietet Retsch (www.retsch.com, www.verder.ch) den Camsizer XT an, mittlerweile hat es sich in der Praxis bewährt. Das Gerät erweitert den Einsatzbereich des bewährten Camsizer hin zu kleineren Partikelgrössen und agglomerierenden Proben. Der Einsatzbereich reicht von Baustoffen über Lebensmittel bis hin zur pharmazeutischen Industrie. Insbesondere die Möglichkeit, zusätzlich zur Partikelgrössenverteilung im Bereich von 1 μm bis 3 mm auch Informationen über die Form der Partikel zu gewinnen, stösst auf grosses Interesse. Selbst kleinste Mengen an Über- und Unterkorn können detektiert werden. Die verschiedenen komfortablen Dispergiermöglichkeiten ermöglichen eine optimale Anpassung an die Bedürfnisse des Kunden. Zudem sind die Messzeiten mit 1 bis 3 Minuten kurz. Die optische Lichtabschattungstechnik, mit der die meisten automatischen Partikelzähler von Pamas (www.pamas.de) funktionieren, ermöglicht eine zuverlässige Partikelanalyse ab einer Grösse von einem Mikrometer. Eine Detektion kleinerer Partikelgrössen ist mit der Lichtabschattungsmethode nicht möglich, da hier kleinste Lichtsignale am Detektor Grenzen setzen. Auf der Achema stellte Pamas nun eine neue Partikelsensorik vor, mit der die Forderung nach einer Analyse von kleineren Partikelgrössen bedient wird. Der Streulichtsensor Pamas SLS-25/25 detektiert Partikelgrössen zuverlässig bereits ab einer Grösse von nur 0,5 Mikrometern. Im Gegensatz zum Prinzip der Lichtabschattung wird bei der Streulichtmethode nicht das abgeschattete Licht, sondern ein Lichtpuls, der durch das Partikel im beleuchteten Messvolumen entsteht, detektiert. Mit dieser Methode sind auch kleinste Partikelgrössen messbar. ■

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VO L L VE R S C H W E I S S TE R P L A T TE N W Ä R M E TA U S C H E R G E A B L O C

Zuverlässige Kühlung in der Chloralkalielektrolyse In Zukunft wird das Membranverfahren das ältere Amalgamverfahren für die Chloralkalielektrolysen nach und nach ablösen. Auch der polnische Chemiestandort PCC Rokita SA setzt mittlerweile auf das umweltfreundliche und energiesparende Verfahren von ThyssenKrupp Uhde in seiner Chlorproduktion. Einen wesentlichen Beitrag zur sicheren Betriebsweise leistet ein vollverschweisster Plattenwärmetauscher aus Titan. Dieser bringt das Chlorgas auf die richtige Temperatur, sodass der sicheren Weiterverarbeitung nichts mehr im Weg steht.

ie Chlorchemie wird häufig als Herzstück der chemischen Industrie bezeichnet. Rund 60 Prozent des Umsatzes der chemischen Industrie sind direkt oder indirekt von der Chlorchemie abhängig. Die Produkte der Chlorchemie reichen von Polyvinylchlorid (PVC) für Fensterrahmen und Kanalrohre bis zu Polyurethan für die Wärmedämmung oder Polycarbonat für die Informationstechnik. Ausgangsstoff für die Chloralkalielektrolyse ist eine wässrige Natriumchloridlösung. Aus dieser werden in verschiedenen Verfahren, die sich im Aufbau der Elektrolysezelle unterscheiden, Chlor, Natronlauge und Wasserstoff erzeugt. Das Membranverfahren findet mittlerweile in etwa zwei Drittel der grosstechnisch arbeitenden Betriebe Verwendung, da dabei die Endprodukte Cl2, H2 und NaOH in hoher Reinheit anfallen, gleichzeitig jedoch insgesamt ein deutlich geringerer Energieeinsatz nötig ist. Weiter kann vollständig auf den Gebrauch des unter Umweltaspekten umstrittenen Quecksilbers verzichtet werden. Daher hat sich der europäische Branchenverband Euro Chlor verpflichtet, keine neuen Anlagen nach dem Amalgamverfahren zu bauen. Bestehende Anlagen werden bis Ende 2020 entweder stillgelegt oder umgerüstet. Auch beim polnischen Chemieunternehmen PCC Rokita SA mit Sitz in der Kleinstadt Brzeg Dolny geht man diesen Weg. Der dortige Standort stellt neben Chlor und Chlorverbindungen auch Polyole, Laugen, Tenside und Phosphorderivate her. Bislang erfüllte dort eine Chloralkalielektrolyse auf Basis des Amalgamverfahrens ihren Dienst. Im Zuge der Modernisierung des Standortes wurde eine Teilumrüstung auf das umweltfreundliche Membranverfahren vorgenommen. Damit ist eine Steigerung der Produktionskapazität auf bis zu 120 000 Tonnen

Vollverschweisster Plattenwärmetauscher GEA Bloc .

Chlor pro Jahr möglich. Gleichzeitig wird der Energieverbrauch (über 20%) und die CO2-Emissionen gesenkt sowie schadstoffhaltiges Abwasser durch geschlossene Kreisläufe vermieden.

Einsatz des Wärmetauschers Entscheidend für die weitere Aufbereitung des entstehenden Chlorgases ist dessen zuverlässige Trocknung. Hierfür wird das Chlor in einem ersten Kühlschritt von 86 Grad auf 40 Grad gekühlt, wodurch der im Chlorgas gesättigt vorliegende Wasserdampf kondensiert wird. «Bisher verwendeten wir für diese Aufgabe immer einen Rohrbündelwärmetauscher, aber in diesem Baufeld war der Platz äusserst begrenzt», so Dr. Andreas Cruse, Projektleiter bei ThyssenKrupp Uhde und verantwortlich für die Erstellung der

neuen Chloralkalielektrolyse auf Basis des Membranverfahrens. An anderer Stelle im Standort hatte PCC Rokita bereits Erfahrungen mit Plattenwärmetauschern von GEA gesammelt. Daher gab es grundsätzlich die Bereitschaft, diesen Typ auch in der anspruchsvollen Umgebung einer Chloralkalielektrolyse im Bereich der Chlorbehandlung einzusetzen. Um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, musste der Plattenwärmetauscher jedoch spezielle Voraussetzungen erfüllen. Der eine Produktstrom besteht aus korrosivem feuchtem Chlorgas, der andere aus aufbereitetem Flusswasser, das zur Kühlung eingesetzt wird. Dieses enthält immer noch Verschmutzungen, die schnell zu Ablagerungen führen können, die einen reibungslosen Betrieb verhindern. «Aufgrund der

verfahrenstechnik

Anforderungen an den Werkstoff musste der Apparat vollstĂ¤ndig in Titan ausgefĂźhrt werdenÂť, nennt Dr. Cruse eine weitere Vorgabe. Ein weiteres Kriterium betraf die PrĂ¤gung der WĂ¤rmetauscherplatten. FĂźr einen effizienten WĂ¤rmeĂźbergang und gleichzeitig sicheren Betrieb mĂźssen die FliesskanĂ¤le sehr fein und doch so konstruiert sein, dass Ablagerungen aus dem Flusswasser den Betrieb nicht gefĂ¤hrden bzw. eine einfache Reinigung des WĂ¤rmetauschers mĂśglich ist. ÂŤWir benĂśtigten also einen WĂ¤rmetauscher ohne Dichtungen mit einer optimalen PrĂ¤gungÂť, so die Zusammenfassung aus Sicht von Dr. Cruse. Da GEA ein Unternehmen ist, das viel Erfahrung mit dem Schweissen von Titan hatte, fiel die Wahl auf den vollverschweissten TitanplattenwĂ¤rmetauscher GEABloc von GEA PHE Systems. Der Hintergrund: GEABloc vereinigt zwei verschiedene PlattenprĂ¤gungen auf innovative Art und Weise. Die Platten sind im 90Grad-Winkel zueinander gedreht angeordnet und verschweisst. So entstehen unterschiedliche Gegenstrom-FliesskanĂ¤le. Der WĂ¤rmetauscher besteht aus vier SĂ¤ulen, einer Boden- und einer Oberplatte sowie vier seitlichen DruckwĂ¤nden mit eingebauten AnschlĂźssen. Alle Rahmenkomponenten sind verschraubt und lassen sich dadurch leicht demontieren, um das Plattenpaket zu reinigen und zu warten. ÂŤWegen mĂśglicher Verschmutzungen im Flusswasser entschieden wir uns fĂźr die PrĂ¤gung Double DimpleÂť, so Dr. Cruse. Mit einer Leistung von 5000 KW wird der Chlorstrom auf 40 Grad gekĂźhlt. In einer weiteren KĂźhlstufe wird das Chlorgas auf seine endgĂźltige Temperatur gebracht.

Fertigung in hĂśchster QualitĂ¤t Die grosse Herausforderung bei der Herstellung des WĂ¤rmetauschers lag darin, das Titan in einer sauerstofffreien AtmosphĂ¤re zu verschweissen. Nur so lĂ¤sst sich die BlaufĂ¤rbung (anlauffarbenfrei) vermeiden. DafĂźr wird der Apparat stundenlang mit Argon gespĂźlt, um auch noch aus den kleinsten Ecken den Sauerstoff zu entfernen. Anschliessend wird dieser in einem Sarkophag bearbeitet und sprichwĂśrtlich mit Samthandschuhen angefasst. Bei der Fertigung trugen alle Beteiligten Handschuhe. Die Herstellung dauerte mehrere Monate, viele Arbeitsschritte wurden per Hand durchgefĂźhrt. Mittlerweile hat GEA PHE Systems seine Fertigung insbesondere fĂźr diese SonderfĂ¤lle erweitert. Nun ist auch ein automatisiertes Schweissen von Titan mĂśglich. Allerdings, rĂ¤umt Carsten

Reuter, Experte fĂźr den GEA Bloc bei GEA PHE-Systems, ein, werden bei diesen speziellen Anforderungen weiterhin viele manuelle Schritte nĂśtig sein. ÂŤDie Anforderungen an die Dichtigkeit insbesondere wegen der gefĂźrchteten Spaltkorrosion waren sehr hochÂť, so Dr. Cruse. Bevor der WĂ¤rmetauscher montiert wurde, war daher ein erhĂśhter Testumfang nĂśtig, um die Dichtigkeit des Apparats zu ĂźberprĂźfen. Nachdem diese HĂźrde erfolgreich genommen war, verlief die Montage des GEABloc ohne Komplikationen. ÂŤDie Zusammenarbeit und die Abwicklung waren sehr gutÂť, so das Fazit von Dr. Cruse. Durch seine kompakte Bauweise â&#x20AC;&#x201C; der Apparat ist etwa einen Kubikmeter gross â&#x20AC;&#x201C; passte er quasi nahtlos in die Anlage. Vor allem bei NachrĂźstungen und Umbauten fĂ¤llt aus diesem Grund hĂ¤ufig die Wahl auf einen PlattenwĂ¤rmetauscher, ein RĂśhrenwĂ¤rmetau-

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scher wĂźrde mindestens das Doppelte an Platz einnehmen.

Fazit Seit rund 1,5 Jahren ist der PlattenwĂ¤rmetauscher GEA Bloc aus Titan an dem polnischen Standort im Einsatz und arbeitet reibungslos. Damit ist ein wichtiger Meilenstein beim Umstieg der Chlorproduktion in PCC Rokita auf das umweltfreundliche Membranverfahren gesetzt. Da die Chloralkalielektrolyse zu den grĂśssten Energieverbrauchern Ăźberhaupt gehĂśrt, ist dies auch ein entscheidender Schritt fĂźr die steigende WettbewerbsfĂ¤higkeit des Standortes, gerade vor dem Hintergrund steigender Energiekosten.â&#x2013; HINWEIS Der Artikel wurde zur VerfĂźgung gestellt von: GEA Heat Exchangers / GEA PHE Systems D-31157 Sarstedt Telefon +49 5066 601 0 www.gea.com

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logistik

C H E M I E TR A N S P O R TE

Klimawandel «pro Schiff»? Der Transport von Chemiegütern sollte sich in Zukunft mehr und mehr auf den Wasserweg verlagern – gerade unter Umweltgesichtspunkten erscheint diese Option wünschenswert. Schon heute stellen sowohl die hohe See wie Binnengewässer Lebensadern der Branche dar. Sie füllen sich jetzt mit neuem Leben, wofür ganz unterschiedliche Triebfedern verantwortlich sind. CHRISTIAN EHRENSBERGER

ür die Chemie- und Pharmaindustrie hat der Weg über Flüsse und über die See eine hohe Bedeutung. 10 Prozent des gesamten Transportaufkommens der Binnenschifffahrt kommen im «Chemieland« Deutschland aus den beiden Branchen. Da es meist um grosse Mengen geht, spielt loses Gut, wie Schüttgut oder Flüssigkeiten, eine herausragende Rolle. Das Beispiel der Warenströme am Chemiestandort Ludwigshafen verdeutlichen dies: Rund 15 Millionen Tonnen Produkte, Zwischenprodukte und Rohstoffe führt die BASF jährlich ins Werk ein und aus. Im werksinternen Verkehr kommen nochmals 5,2 Millionen Tonnen hinzu. Die 160 einzelnen Produktionsbetriebe sind dafür über 115 Kilometer Strasse, 213 Kilometer Schienen und 2000 Kilometer Rohrleitungen miteinander verbunden – viele Wahlmöglichkeiten, Stoff X zum richtigen Zeitpunkt und in der gewünschten Menge von A nach B zu transportieren.

Anlieferung, Transport im Werk, Warenausgang – ein Beispiel Schiffe übernehmen beim Gütereingang und -ausgang mit 42 Prozent sogar den grössten Anteil (etwa 5,9 Millionen Tonnen). Demgegenüber kommt der Lkw auf 32 und die Eisenbahn auf nur 26 Prozent. Welchen genauen Weg nehmen die Chemikalien? Dazu ein Beispiel: Ein typischer Ausgangspunkt von vielen chemischen Produkten im Werk Ludwigshafen ist das sogenannte Naphtha, ein unbehandeltes Erdöldestillat. Grosse Frachtschiffe liefern diese Flüssigkeit über den Rhein an den Landeshafen Nord

Der Wasserweg spielt in der Logistik der BASF Ludwigshafen – einem der weltgrössten Chemiestandorte – eine bedeutende Rolle. (Bild: BASF)

oder den Hafen der Friesenheimer Insel. Jährlich sind es insgesamt etwa 700 000 Tonnen allein für die BASF; weitere 600 000 Tonnen kommen über Rohrleitungen hinzu. In den beiden Häfen werden darüber hinaus Methanol, verflüssigte Gase und andere brennbare Flüssigkeiten angeliefert. Der dritte BASF-eigene Hafen, der Stromhafen, nimmt schwer brennbare Flüssigkeiten an, beispielsweise Glykole, oder auch Feststoffe wie Steinsalz. Insgesamt laufen jährlich rund 5500 Schiffe die drei Häfen an. Vom Hafen aus wird das Naphtha über Rohrleitungen in die angrenzenden Tanklager gepumpt, insgesamt etwa 120 Tanks mit einem Fassungsvermögen zwischen 100 und 42 000 Kubikmetern. Neben Naphtha

werden darin vor allem unter Druck verflüssigte Gase sowie Flüssigkeiten gelagert. Ein geringer Teil wird vom Schiff in Tankzüge gepumpt und auf der Strasse weitertransportiert. Vom Tanklager aus gelangt das Naphtha über Rohrleitungen in einen der beiden Steamcracker. Dort wird es unter hohen Temperaturen gespalten, wobei Ethylen entsteht – ein zentraler Stoff für die Herstellung vieler chemischer Produkte. Er gelangt dann zu den einzelnen Betrieben, entweder über Rohrleitungen oder mit Kesselwagen. Nach der Verarbeitung kommt das Produkt zu einer Abfüllstelle, die zentral oder in einem der Betriebe liegen kann. Die Abfüllung in Gebinde erfolgt nach Kunden-

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logistik

wunsch in unterschiedlicher Beschaffenheit und von der 1-Liter-Dose bis zum 1000-Liter-Behälter. Lkws oder Kesselwagen befördern das Produkt anschliessend in das Logistikzentrum, in eines der sieben anderen Lager auf dem Werksgelände oder in eines von mehreren Aussenlägern. Das Logistik-Zentrum im Werksteil Nord besteht aus einem Versandzentrum und einem Hochregallager. Mit einer Lagerkapazität von 126 000 Paletten und einem Durchsatz von rund einer Million Paletten pro Jahr stellt es das grösste Logistikzentrum für chemische Produkte weltweit dar. Von dort aus beliefert die BASF rund um die Uhr ihre Kunden. Jährlich werden etwa 45 000 Transporte in dem 50 000 Quadratmeter grossen Zentrum abgewickelt. Über eine Elektrohängebahn gelangen die Waren aus dem Hochregallager direkt zum Versandzentrum. An einer Laderampe am Versandzentrum können die Produkte direkt auf die Schiene wechseln. Lkws nehmen die Ware an einem der 35 Tore des Versandzentrums auf. Per Lkw werden von Ludwigshafen aus jährlich etwa 140 000 Transporte mit unverpackter Ware, vornehmlich in Tankzügen, zugestellt und 260 000 Sendungen abgepackter Ware aufgegeben. Wenn es besonders schnell gehen muss, werden Produkte auch schon mal mit dem Flugzeug transportiert – das geschieht etwa 7300-mal im Jahr. Das Kombiverkehrsterminal der BASF im Norden des Werksgeländes verknüpft die Transportmittel Lkw und Bahn. Es ermöglicht den Umschlag kranbarer Ladeeinheiten wie Container oder Sattelauflieger von der Strasse auf die Schiene und umgekehrt. Aufgrund der Randlage des Terminals werden die Innenstädte von Ludwigshafen und Mannheim um jährlich etwa 81 000 LkwFahrten entlastet. Regelmässige Zugverbindungen verknüpfen das Terminal mit 17 Zielbahnhöfen in ganz Europa. 2011 wurden mit den fünf Kränen des Terminals knapp 300 000 Ladeeinheiten bewegt. Das Terminal wird auch von externen Spediteuren und Verladern genutzt, fast 60 Prozent der Transporte über das Terminal entfallen auf diese Kunden. Die Kapazität des Terminals wird in diesem Jahr auf insgesamt 500 000 Ladeeinheiten pro Jahr gesteigert. Betrieben wird das Kombiverkehrsterminal von der Kombi-Terminal Ludwigshafen GmbH (KTL), zu deren Anteilseignern neben der BASF auch die Kombiverkehr GmbH & Co. KG, Hupac SA, die Hoyer GmbH und die Schweizer Bertschi AG zäh-

len. Schienentransporte in das nähere Umland führt das BASF-eigene Eisenbahnverkehrsunternehmen durch. Es bewältigt etwa 15 Prozent des gesamten Schienenverkehrsaufkommens der BASF, das entspricht rund 400 000 Tonnen pro Jahr. Überregionale Transporte werden an externe Dienstleister vergeben. Zu diesen zählen unter anderem die SBB Cargo Deutschland GmbH (Schweizerische Bundesbahnen), die Rail4chem Eisenbahnverkehrsgesellschaft mbH, die DB Schenker Rail AG und die Mittelweserbahn GmbH. – So weit ein Einblick in den Bereich der Binnenhäfen. Daneben spielen selbstverständlich auch die Seehäfen eine wesentliche Rolle, allen voran zum Beispiel Antwerpen, Rotterdam oder Hamburg.

Triebfedern für die Verlagerung auf das Wasser Ob auf dem Fluss oder über die Meere: Die Bedeutung von Chemietransporten nimmt hier zu. Der politische Druck zur Verlagerung von Fracht von anderen Verkehrsträgern auf das Wasser steigt sogar. «Dafür sprechen zum Beispiel die Aussagen des aktuellen Weissbuchs der Europäischen Kommission», erläutert Andrea Heid, Leiterin des Bereichs Verkehr und Logistik im VCI (Verband der chemischen Industrie). «Voraussetzung ist allerdings, dass die Politik auch in die nötige Infrastruktur investiert.» So wird etwa die Schienenanbindung niederländischer Häfen an das Hinterland im Allgemeinen als gut eingeschätzt, Deutschland im Vergleich als zögerlich bewertet. Das betrifft in punkto Seeschifffahrt, unter anderem den neuen Tiefseehafen Wilhelmshaven oder, in punkto Binnenhäfen, den Schienenausbau im südostbayerischen Chemiedreieck um die Wacker Chemie in Burghausen. Ein genereller Hauptwunsch des

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VCI ist der Ausbau von Knotenpunkten, um verschiedene Verkehrsträger optimal vernetzen zu können. Eine frühe Bürgerbeteiligung bei Grossprojekten sieht man positiv: Ist die Akzeptanz erst sichergestellt, sollte die Bauphase schneller und verlässlicher planbar vonstattengehen. Gilt das Schiff ohnehin in vielen Fällen als umweltfreundliche Alternative zu anderen Transportmitteln, so könnte sich das in Zukunft durch neue Antriebskonzepte sogar noch verstärken. «Das kann eine Triebfeder sein», urteilt Andrea Heid. «Standard ist heute der Dieselmotor. Als Pilotprojekt fährt auf dem Rhein aber bereits ein Schiff mit Gasantrieb.» Nach Informationen eines Container-Spezialisten hat eine Diplomarbeit ergeben, dass darüber hinaus die Methanol-Technik aussichtsreich erscheint – nicht dagegen die Brennstoffzelle. Auf dem Stand der Technik würde sie in einem Schiff, das 23 Stunden am Tag unterwegs ist, einfach nicht ausreichend viele Jahre durchhalten. Speziell für die Seeschifffahrt ist eine vielleicht banal erscheinende, aber wirkungsvolle Entwicklung nicht zu vernachlässigen: Ozeanriesen, wie sie neuerlich gebaut werden, verbrauchen pro transportierte Einheit erheblich weniger Energie als kleinere Kähne. Dieser Vorteil ist freilich gegen mögliche Umweltgefährdungen durch das Ausbaggern von Flüssen für den nötigen grösseren Tiefgang abzuwägen. Fazit: Neben dem erklärten politischen Willen in Europa, der sich in spürbarem Druck aus Brüssel manifestiert, sorgt auf übergeordneter Ebene der Gedanke der Schonung von Umwelt und Ressourcen für ein Klima «pro Schiff». Die technische Fortentwicklung der Antriebstechnologien könnte diesen Trend befördern. ■

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analytik

ENDRESS+HAUSER

pH-Messung in der pharmazeutischen Industrie Bio-Technologie und Pharmazie gehören zu den weltweit wachsenden Industrien und gewinnen für das tägliche Leben immer mehr an Bedeutung. Diese Industrien haben höchste Anforderungen an Online- und Inline-Messstellen für unterschiedlichste Parameter der Flüssigkeitsanalyse. Martin Freudenberger* und Christian Felcmann*

Bei allen wässrigen Lösungen ist eine zuverlässige pH-Messung die wichtigste Messgrösse zur Prozessführung oder zur Qualitätskontrolle von Ausgangs-, Zwischen- oder Endprodukten. Um bei dieser Messung jegliche Kontamination des Produkts auszuschliessen, müssen die medienberührenden Komponenten der Messstelle vor allem strengen hygienischen Ansprüchen genügen. Armaturen und pHElektroden müssen bei 140 °C dampfsterilisierbar sein und die gesamten Herstellungsprozesse für Sensoren und Armaturen müssen, nach der vor einigen Jahren aufgetretenen BSE-Problematik, frei von tierischen Fetten sein. Für alle medienberührenden Teile ist eine Listung oder Unbedenklichkeitserklärung der amerikanischen FDA erforderlich. Für prozessberührende Polymere wird oft die Anforderung nach USP 88 class ‹VI› gestellt, ein In-vivo-Test an lebenden Tieren. Zertifizierungsstellen wie die europäische EHEDG oder die amerikanische 3-A schreiben spezielle Designanforderungen zur Oberflächenrauigkeit, Reinigbarkeit und Sterilisierbarkeit vor. In einigen Applikationen werden auch voll automatisierte pHMess-, Reinigungs- und Kalibriersysteme gefordert, die eine pH-Messstelle voll GAMP-konform steuern.

pH-Elektroden für besondere Ansprüche In den beschriebenen anspruchsvollen Bedingungen kommen spezielle Glas- und ISFET-Elektroden zum Einsatz. Bei Glas-Elektroden besteht zwar die Gefahr eines Glasbruchs und der damit verbundenen Produktkontamination. Da Glaselektroden aber die hygienischen Anforderungen der Pharmain-

dustrie und Bio-Technologie gut erfüllen, werden sie nach wie vor genutzt. Endress+Hauser hat mit der CPS71D mit Memosens-Technologie eine für diesen Bereich optimierte pHElektrode im Programm. Obwohl schon seit einigen Jahren verfügbar, wurden jetzt noch weitere Verbesserungen eingeführt. Die CPS71D ist mit einem neu entwickelten, nicht toxischen Gel-Elektrolyten sterilisierbar bis 140°C. Die Referenz ist durch eine Ionenfalle vor Vergiftung geschützt, diese verhindert auch effektiv die Diffusion von Silberionen aus der Ag/AgCl-Referenz in den Brückenelektrolyten. Die CPS71(D) kommt wahlweise mit einem oder drei Keramikdiaphragmen zum Einsatz, diese sind selbstverständlich bakteriendicht mit Porengrössen< 0,2 μm. Zusätzlich gibt es noch

Optimierter pH-Glassensor CPS71D.

Varianten mit druckbeaufschlagter Referenz oder verfestigtem Innenelektrolyten zum Überkopfeinbau. All dies gewährleistet eine schnelle, genaue und stabile pH-Messung auch in Fermentationsprozessen. Die neueste Entwicklung für die Bio-Technologie und Pharmazie ist die CPS76D. Sie weist eine Platinronde als weiteres Messelement auf. Dadurch kann diese Elektrode gleichzeitig den pH-Wert, das Redoxpotenzial und den rH-Wert bestimmen. Oder die zusätzliche Platinelektrode wird bei der pH-Messung zur Bestimmung der Referenzimpedanz genutzt. Dadurch kann man die Verblockung der Referenz rechtzeitig erkennen und entsprechend reagieren. Die CPS76D ist neben der Standardausführung mit druckbeaufschlagter Referenz oder für den Überkopfeinbau verfügbar. Alternativ zu Glas-Elektroden werden ISFET-Sensoren eingesetzt. Sie sind glasfrei und nutzen ein für Protonen selektives Gate an einem Feldeffekttransistor als pH-empfindliches Element. Endress+Hauser bietet hier den CPS471D an. Voll mit FDA-gelistetem PEEK ummantelt, erfüllt auch dieser Sensor die hohen Anforderungen der pharmazeutischen Industrie. Alle geeigneten Elektroden sind mit der seit Jahren bewährten Memosens-Technologie verfügbar. Memosens garantiert die störungsfreie, induktive Datenübertragung von der pH-Elektrode zum Messumformer. Ausserdem verfügen Memosens-Elektroden über einen internen Speicher, der neben den individuellen Kalibrierdaten – bei der CPS76D sogar eine Kalibrierdatenbank – auch wichtige Prozessdaten speichert. Diese stehen zur vorausschauenden Wartung zur Verfügung. So lässt sich direkt verfolgen, ob z. B. Änderungen der Steilheit oder des Nullpunkts noch den gültigen SOPs (Standard Operation Procedures) entsprechen.

analytik

im Labor durchgeführt, und die neu kalibrierte Elektrode wird einfach an der Messstelle mit dem Kabel verbunden. Der Messumformer liest die Daten aus und nutzt sie sofort zur Messung. Typische hygienische Ansprüche erfüllende Armaturen sind die CPA442 für den Festeinbau und die CPA475 als pneumatisch gesteuerte Wechselarmatur.

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Die Speicherung der Kalibrierdaten im Memosens hat weitere Vorteile. Die Elektroden werden werkskalibriert ausgeliefert und können sofort am Messumformer betrieben werden. Nachkalibrierungen und Justierungen werden unter optimalen Bedingungen

Trotz aller Vorteile der Memosens-Technologie kann an einem Fermenter oder anderen kontinuierlich ablaufenden Prozessen nicht immer zwischendurch eine pH-Elektrode im Betrieb ausgetauscht werden. Hier sind dann voll automatisierte Systeme wie das Pharmcal gefragt. Ein vollautomatisiertes pH-System für den Einsatz in der pharmazeutischen Industrie muss die Fähigkeit haben, eine pH-Elektrode selbstständig ohne Unterbrechung des Herstellungsprozesses aus dem Prozess herauszufahren, die Elektrode zu reinigen, zu

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kalibrieren und zu sterilisieren, bevor sie wieder in den Prozess eingefahren wird und das unter Einhaltung der geltenden Regularien während der pharmazeutischen Produktion. Das automatische pH-System Pharmcal ermöglicht, mit hoher Genauigkeit und ohne Handeingriffe den pH-Wert des Prozessmediums in Echtzeit zu überwachen. Die Messung im Prozess geschieht mithilfe von pneumatisch angetriebenen Wechselarmaturen, die die Elektrode entweder in Messposition oder in Ruheposition verfahren können und in Ruheposition sicher zum Prozess hin abdichten. In der Ruheposition befindet sich die pH-Elektrode dann in einer Spülkammer, in der sie separiert vom eigentlichen Prozess gereinigt und kalibriert werden kann. Solche Wechselarmaturen müssen selbstverständlich aus Materialien bestehen, die im regulierten Bereich zugelassen sind, z. B. aus Edelstahl 1.4435 mit spezifizierter Oberflächenrauigkeit. Die Dichtungsmaterialien erfüllen EHEDG und 3-A-Standards, und im

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Falle einer Störung muss die Spülkammer in der Mess- oder Ruheposition selbst entleerend sein. Die Mess- und Ruheposition können elektronisch fernüberwacht werden, damit der definierte Zustand während des Prozesses gewährleistet ist. Die Steuerung eines solchen vollautomatisierten Systems erfolgt über einen pHMessumformer, eine speicherprogrammierbare Steuerung in einem Steuerschrank mit einem Industrie PC (Touchpanel PC), eine Pneumatikventilinsel und den dazugehörigen pharmatauglichen Prozessventilen. Pharmcal ist dabei so konzipiert, dass die Mess-, Reinigungs- und Kalibrierfunktionen lokal über den Panel-PC gestartet werden können oder über eine übergeordnete Anlagensteuerung der Produktionsstätte. Die dafür notwendige Anbindung kann über verschiedene Wege, z. B. Profibus oder Ethernet, erfolgen. Die Programmierung und Bedienung erfolgt über den Panel-PC mit GAMP-konformer Software. Die Steuerung der Pumpen der flüssigen Medien und der Druckluft erfolgt über Ventile mit Rückmeldern, d. h. die Steuerungssoftware erkennt Fehler z. B. beim Schalten eines Ventils sofort. Puffer- und Reinigerkanister sind mit Füllstandmessern ausgestattet. Weitere Sensoren in der Medieninfrastruktur des Kunden überwachen die Versorgungsmedien Luft, Dampf und Wasser. Dadurch wird eine hohe Prozesssicherheit auch für sensible Prozesse gewährleistet. Fehlermeldungen müssen gemäss der frei vom Kunden angelegten Benutzerrolle in der Software quittiert werden. Dies erfolgt unter Erfassung des angemeldeten Benutzers und mit Zeit- und Datumsstempel. Fehlermeldungen können nicht überschrieben oder gelöscht werden.

analytik

pH-Sensor CPS71D mit Festeinbauarmatur CPA442 im Einsatz im Fermenter.

Es sind bis zu fünf Benutzerrollen verfügbar, von «Programmabläufe nur anschauen» bis «Programme löschen und neu erstellen». Durch entsprechende Passwörter und automatisches Ausloggen nach einer bestimmten Zeit der Inaktivität ist ein Missbrauch praktisch ausgeschlossen. Prozess- und weitere Daten werden in einem Ringspeicher über mehrere Monate gesammelt und können vom Anwender bei Bedarf archiviert

Typischer Pharmcal-Programmablauf beim Kalibrieren einer Elektrode 1. Druckluft fährt die Elektrode in der Armatur in die Ruheposition 2. Die Elektrode wird mit kundenspezifischem Reiniger gereinigt 3. Spülen mit WFI (water for injection) 4. Ausblasen des WFI mit Sterilluft 5. Pufferlösung 1 wird in die Spülkammer der Armatur gepumpt 6. Kalibrierung mit Puffer 1 7. Ausblasen von Pufferlösung 1 mit Sterilluft 8. Pufferlösung 2 wird in die Spülkammer der Armatur gepumpt 9. Kalibrierung mit Puffer 2 10. Ausblasen von Pufferlösung 2 mit Sterilluft 11. Spülen mit WFI (water for injection) 12. Dampfsterilisation, mindestens 121°C, mindestens 20 Minuten, kundenspezifisch einstellbar 13. Abkühlen der Elektrode 14. Druckluft fährt die Elektrode in der Armatur zurück in den Prozess

werden. Damit genügt das System den Auflagen der FDA. Pharmcal als vollautomatisches pH-System lässt sich aufgrund seiner Modularität individuell an Kundenwünsche anpassen. Die Projektabwicklung erfolgt im engen Dialog mit dem Anwender und unter Einhaltung des GAMP-V-Modells. Neben der Erstellung der kundenspezifischen Software umfasst die Installation die Durchführung von einfachen Abnahmen, wie einem Factory Acceptance oder Site Acceptance Test, bis hin zur alles umfassenden Abnahme in Form der Installation Qualification und der Operation Qualification mitsamt der Erstellung aller dazugehöriger Unterlagen und Dokumentationen. Endress + Hauser Metso AG CH-4153 Reinach Telefon 061 715 75 75 info@ch.endress.com www.ch.endress.com

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C H N S - A N A L Y TI K I M K O N Z E R T A N D E R E R M O D E R N E R Q U A N TI F I Z I E R U N G S VE R F A H R E N

Vier wie Feuer, Wasser, Luft und Erde – elementarer geht es nicht Moderne Kopplungstechniken und der Nachweis von Kleinstmengen bestimmen oft die Diskussionen in der analytischen Chemie. Daneben gerät die klassische Elementaranalyse zuweilen in den Hintergrund. Dem trotzt sie aktuell mit ungebrochener Innovationskraft – Arbeitssicherheit, innovative Probenaufgabesysteme und das Vordringen in den Spurenbereich sind die Triebfedern. CHRISTIAN EHRENSBERGER

ahr für Jahr verschieben chromatographische Techniken, meist in Kombination mit der Massenspektrometrie (GCMS), die Nachweisgrenzen nach unten. Was diese Verfahren aber nicht leisten können, ist die Bestimmung von Hauptkomponenten – ein Beispiel stellt der Anteil von Kohlenstoff in Kohle dar, ein anderes der Proteingehalt von Lebensmitteln. Er wird über die Analyse von Stickstoff ermittelt, was in der klassischen anorganischen Analytik mit einem «Kjeldahl» gleichzusetzen ist. Der Namensgeber entwickelte seine Verfahren einst für die Brauerei Carlsberg, denn die Qualität von Bier hängt entscheidend vom Proteingehalt des Malzes ab. Liegt er zu hoch, kommt es zu Ausflockungen, und es schmeckt einfach nicht mehr. Nun besteht der «Kjeldahl» aus mehreren Arbeitsschritten: Zunächst ist die Probe mit kochender Schwefelsäure in einem speziellen Kolben aufzuschliessen. Der Stickstoff liegt dann als Ammoniumsulfat vor. Aus diesem treibt man unter Zusatz einer star-

ken Base Ammoniak aus, fängt ihn unter Wasserdampfdestillation in einer starken Säure auf und führt schliesslich eine Rücktitration der verbliebenen Säure mit einer Base durch. Alternativ kann der Ammoniak in einer schwachen Säure aufgefangen und die gebildete Base mit einer starken Säure titriert werden. Welche Variante auch immer gewählt wird – die manuelle Durchführung ist voll von «Haken und Ösen»: Gleich mehrere aufeinanderfolgende Schritte müssen quantitativ durchgeführt werden, mit mindestens ebenso vielen Fehlerquellen hat man zu kämpfen, und wer würde schon freiwillig mit kochender Schwefelsäure und aufschäumenden Kupfer-Titan-Mischkatalysatoren arbeiten wollen? Freilich zeigen tagtäglich zahlreiche Mitarbeiter in der Lebensmittelchemie, wie eine solche Analysemethode gleichbleibend akkurat ausgeführt werden kann und zu reproduzierbaren Ergebnissen führt. Die ermittelten Stickstoff-Mengen werden einfach mit einem Faktor multipliziert, und so ergibt sich schliesslich der Proteingehalt. Er

Schnelle und sichere Alternative zur herkömmlichen Kjeldahl-Bestimmung: Stickstoff-Analysator nach dem Dumas-Verfahren.

dient als wesentliches Mass für die Qualität und letztlich auch für den Preis vieler Lebensmittel. Vom Standpunkt der Arbeitssicherheit liegt es jedoch auf der Hand, nach Alternativen zu dieser Methode zu suchen. Hier kommt die Elementaranalyse ins Spiel. Ihre Ursprünge legte die Firma Heraeus, Hanau, mit der Entwicklung des ersten kommerziell erhältlichen Geräts Anfang des vorigen Jahrhunderts. Der grundsätzliche Aufbau eines Elementar-Analysators hat sich bis heute bewährt und ist auch in den aktuellen Modellen verschiedener Hersteller wiederzufinden.

CHNS-Analytik – ein moderner Klassiker Applikationslabor für viele Anwendungen: Dr. Lutz Lange, Elementar Analysensysteme GmbH, bei der Bestimmung des Gesamtkohlenstoffs (TOC) im Wasser. (Bilder: Ehrensberger)

Es handelt sich klassischerweise um CHNSAnalytik, entsprechend den vier Elementen

Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Schwefel. Das Verfahren ist in den vergangenen zwanzig Jahren «aus dem Labor herausgewachsen», wie Dr. Lutz Lange, Elementar Analysensysteme GmbH (www.elementar.de), Hanau, betont. Das bedeutet: Statt Milligramm-Mengen, wie in der klassischen Elementaranalyse im chemischen Labor, lässt sich heute auch im Bereich von 1 bis 5 Gramm arbeiten. Bei stärkeren Inhomogenitäten, wie sie etwa Lebensmittel oder Böden naturgemäss aufweisen können, erhält man so eine repräsentativere Probe – oder man spart sich den Arbeitsschritt «Homogenisierung». Sehr viel mehr ist bei der Probenvorbereitung ohnehin selten zu tun, ein klarer Vorteil der Elementaranalyse. Allenfalls kann ein optionaler Trocknungsvorgang sinnvoll sein. Die Probe wird anschliessend in Zinnfolie verpackt und diese in den Probengeber des CHNS-Analysators gelegt. Im Feststoffbetrieb fällt sie meist vom automatischen Probenteller in eine heliumgespülte «Schleuse»; alternativ dazu führt ein Roboterarm das «Paket» gleich dem ersten Reaktor zu (Oxidations-Rohr), wo der Inhalt unter Sauerstoffzufuhr und unter Wolframtrioxid-Katalyse bei etwa 1150 °C in Gase «zerlegt» wird: Schwefeldioxid, Wasser, Kohlendioxid, Stickstoff und Stickoxide. Im Ascherückstand verbleiben im Wesentlichen die in der Probe enthaltenen anorganischen Bestandteile wie zum Beispiel Schwermetalle. Mit Helium-Trägergas treibt man die entstandenen Gase anschliessend durch einen zweiten Reaktor (ReduktionsRohr), wobei die Stickoxide in Stickstoff umgewandelt werden. Als Reduktionsmittel dient dabei elementares Kupfer (CHNS-Analytik) oder elementares Wolfram (CHN-, CN- und N-Analytik von Makroproben). Silberwolle sorgt dafür, dass Chlor aus primär gebildetem Chlorwasserstoffgas als Silberchlorid gebunden wird. Zu analysieren sind nun Schwefeldioxid, Wasser, Kohlendioxid und Stickstoff. Grundsätzlich stehen dafür zwei Alternativen zur Auswahl: entweder mehrere Infrarotdetektoren zur spezifischen Analyse der drei ersten Gase plus ein Wärmeleitfähigkeitsdetektor (WLD) für Stickstoff oder «nur» ein Wärmeleitfähigkeitsdetektor. Die zweite Variante klingt zunächst unmodern, aber dafür sprechen gewichtige Gründe: Wärmeleitfähigkeitsdetektoren weisen einen grösseren linearen Bereich auf als IR-Detektoren; sie sind robust, langlebig und laufen so stabil, dass eine einzige Kalibrierung pro Jahr in der Regel ausreicht. Einen Nachteil stellt die fehlende Differenzierung zwischen unterschiedlichen Gasen bzw. Gasgemischen dar. Der WLD erkennt lediglich: «Da kommt etwas.» Dieser Nachteil lässt sich jedoch so ausgleichen: Vor den WLD werden drei chromatographische Fallen mit Adsorber-Material geschaltet; die erste für Schwefeldioxid, die zweite für Wasser, die dritte für Kohlendioxid. Der Stickstoff gelangt sofort zum Detektor. Temperaturgesteuert lösen sich später nacheinander die übrigen Gase vom Adsorber-Material und passieren in der Reihenfolge «Kohlendioxid, Wasser, Schwefeldioxid» den WLD. Die Analyse einer Probe gemäss dem vorstehend beschriebenen Verfahren dauert je nach Probengrösse und Art zehn bis fünfzehn Minuten. Interessiert nur der Stickstoff, wie in der Proteinanalyse von Lebensmitteln, so modifiziert man den klassischen Aufbau: Wasser wird an Trockenmitteln wie Sicapent (Phosphorpentoxid auf inertem Trägermaterial) gebunden, Schwefeldioxid an Wolfram, und das Trägergas Helium ersetzt man durch Kohlendioxid – ein eleganter Trick! Der Detektor wird auf diese Weise «blind» gegenüber Kohlendioxid, und seine Entfernung aus dem Gasstrom, analog zu Wasser und Schwefeldioxid, erübrigt sich. Bei diesem sogenannten Dumas-Verfahren verkürzt sich die Analysezeit auf vier Minuten

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Fast wie in der klassischen Chromatographie: Vials für petrochemische Proben.

(z.B. rapidN cube, Elementar Analysensysteme, Hanau). Dies stellt die Konkurrenz zum «Kjeldahl» dar. Trotz der Eleganz und Schnelligkeit des Dumas-Verfahrens ist heute die Kjeldahl-Bestimmung nach wie vor gängig, zum Beispiel in der Fleisch-Analytik, aber auch in der Umwelt- und Agraranalytik (Düngemittel, speziell z. B. Ammonium), darüber hinaus ganz allgemein im Bereich der Qualitätskontrolle. Speziell im Falle von Milch stellt der «Kjeldahl» sogar immer noch einen Bestandteil der einschlägigen Vorschriften in Form von europäischen und USA-Normen (DIN, ISO, EN, ASTM) und darüber hinaus von Lebensmittelrichtlinien wie dem Deutschen Lebensmittelbuch dar. Fairerweise muss auf den zunehmenden Automatisierungsgrad auch der klassischen KjeldahlAnalytik hingewiesen werden (z.B. Kjeldahl Automat KjelMaster K-375, Büchi Labortechnik, Flawil, www.buchi.ch). Er kann eine raschere Abarbeitung von Proben unter Vermeidung der zeitraubenden und grundsätzlich mit Arbeitsunfall-Risiko behafteten manuellen Tätigkeiten ermöglichen.

Konkurrenz und komplementäre Verfahren Spektroskopische Verfahren gelten nicht überall als Konkurrenz zur Elementaranalyse. «Die Nahinfrarotspektroskopie (NIR) spielt dort ihre Stärken aus, wo es um kontinuierliche Überwachung geht», erläutert Dr. Lutz Lange. «Das betrifft etwa die Prozesskontrolle, wobei in einem engen Bereich gemessen werden muss. Die Elementaranalyse überstreicht, insbesondere bei Verwendung der Ausführung mit drei Fallen und WLD, einen grossen Bereich verschiedenster Matrizes und Konzentrationsberei-

che ohne besondere Kalibration. Daher sehe ich Elementaranalyse und NIR als komplementäre Verfahren.» Eine weitere Stossrichtung führt die Elementaranalyse in den Grenzbereich der Spurenanalyse. Heute ist dies bereits für einen Spezialfall in der Petrochemie realisiert: 20 ppm (parts per million) Schwefel darf nach den aktuellen gesetzlichen Regelungen im Dieselkraftstoff enthalten sein. Bei der beschriebenen Anordnung mit Reaktor-Rohren und WLD-Detektor hätte man allerdings ein Problem: Übliche Mengen an Probe im Gramm-Bereich würden schlicht explodieren. Verändert man aber die Probenaufgabe und spritzt 50 Mikroliter ein, sieht die Sache schon anders aus. Mit einem UV/ Fluoreszenz-Detektor bestimmt man Schwefeldioxid und dazu sogar noch mit einem Chemolumineszenz-Detektor Stickoxid. Solche Gerätetypen verwenden die grossen petrochemischen Betriebe (z.B. Aral, Shell) und kommen damit sogar bis in den Bereich von 2 bis 3 ppb (parts per billion). Die Automatisierung der Probenaufgabe funktioniert analog zur Chromatographie und dabei genügsamer. Zum Beispiel berichtet Dr. Lutz Lange: «Wir haben für unsere Geräte zunächst handelsübliche Autosampler, wie etwa von CTC Analytics AG aus Zwingen, (www.ctc.ch) verwendet. Die konnten aber viel zu viel, daher haben wir inzwischen eigene, kostengünstige Probenaufgeber entwickelt.» Eine neue Möglichkeit der Probenzufuhr hat das Unternehmen kürzlich auch für die klassischen Element-Analysatoren (z.B. vario MAX cube) vorgestellt. Ausgangspunkt war der einzige als wirklich zuweilen lästig

empfundene Arbeitsschritt: das Einwiegen und Einpacken der Probe in die Zinnfolie. Alternativ bietet man jetzt Tiegel aus Stahl oder Keramik, annähernd in Form vergrösserter Fingerhüte, mit einem Fassungsvermögen von etwa 5 Gramm bzw. 5 Milliliter. Gute Aufnahme haben diese Geräteversionen bereits für Untersuchungen von Böden mit hohem Ascheanteil gefunden. Und um einmal auf die Ursprünge des «Kjeldahl» zurückzukommen: Bei vielen Bierbrauern laufen jetzt in der Erntezeit gleich bis zu drei Geräte rund um die Uhr, um den Proteingehalt der Braugerste und der Stammwürze zu bestimmen. Vordringen der Elementaranalyse in den ppb-Bereich, Aufrüstung mit Autosamplern, da liegt die eingangs erwähnte Chromatographie mit MS-Kopplung nicht weit. Konsequenterweise hat sich die Elementar Analysensysteme sogar zu 100 Prozent am Massenspektrometrie-Spezialisten Isoprime, Manchester, beteiligt. Die Tochter hat insbesondere Standards auf dem Gebiet der Isotopenverhältnisuntersuchung gesetzt. Ein Highlight war die Bestätigung des Dopingverdachts bei Tour-de-France-Gewinner Floyd Landis, dem daraufhin am 20. September 2007 der Titel aberkannt wurde. Das analytische Verfahren, das einer Reihe gerichtlicher Anfechtungen standhielt, beruht auf einer speziellen Kopplung: Die hochreinen, durch die Fallen im Elementar-Analysator aufgetrennten Gase werden – statt auf einen WLD – auf ein Stabilisotopenmassenspektrometer geleitet. Dieses liefert für jeden GC-Peak auch ein Isotopenverhältnis 12 C/13C. Aufgrund dieses Verhältnisses, in der Natur zirka 99:1, lassen sich synthetisches und körpereigenes Testosteron unter-

Aller guten Dinge sind drei Komplementär zur Elementaranalytik zeigen sich wegweisende Innovationen in der Elementanalytik. Im Angelsächsischen ist es dasselbe Wort (elementary analysis), im deutschsprachigen Raum weist die letztere in der Mitte zwei Buchstaben weniger auf und deutet durch diese kleine Nuance unmittelbar in Richtung Atomabsorptionsspektroskopie (AAS). Auch hier handelt es sich um ein seit Jahrzehnten bewährtes Verfahren. Sein wesentlicher Vorteil, die exakte, wellenlängenspezifische Analyse, war lange Zeit auch der Nachteil: Mit der AAS liess sich immer nur ein einziges Element bestimmen. Erst in diesem Jahrhundert gelang es, unter Verwendung einer Xenon-Kurzbogenlampe mehrere Elemente nebeneinander zu analysieren und diese Technologie aus dem Forschungsstadium in den breiten Markt zu bringen (ISAS, Berlin, www.isas.de; Analytik Jena, Jena, www.analytik-jena.de). Diese hochauflösende Continuum-Source-AAS (HR-CS AAS) kann sogar unempfindliche Sekundär-Spektrallinien nutzen, um Elemente in hohen Konzentrationen zu messen – ohne dass eine Verdünnung notwendig wäre. Seit Kurzem ist nun auch die simultane Auswertung mehrerer Absorptionslinien im

Zum gleichen Themenfeld lesen Sie den Artikel «Fluorbestimmung im Trinkwasser mit HR-CS AAS» im Verbandsteil (FLB) dieser Ausgabe.

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gemessenen Spektralbereich möglich. Dies bringt insbesondere in der relativ zeitaufwendigen Graphitrohrtechnik grosse Vorteile, da mit einer einzigen Atomisierung gleich mehrere Elemente bestimmt werden können. Ein typisches Anwendungsbeispiel stellt die simultane Bestimmung von Vanadium in Konzentrationen im Mikrogrammpro-Liter-Bereich parallel zu Nickel- und Eisenkonzentrationen im Milligramm-pro-Liter-Bereich in Prozessabwasser dar – drei Elemente auf einmal = Verdreifachung des Probendurchsatzes. Noch dazu lassen sich bei der Methodenentwicklung dank der dreidimensionalen Spektrendarstellung mit der sowohl wellenlängen- als auch zeitaufgelösten Extinktion die Atomisierungsparameter leichter bzw. schneller optimieren, zum Beispiel mit der Software AspectCS. Aktuell eröffnen sich mit einer neuen Kombination von HR-CS AAS mit dem quergeheizten Graphitrohrofen neue Möglichkeiten (contrAA 600, Analytik Jena): Multielementbestimmung unter Minimierung von Matrix- oder Memoryeffekten. So lässt sich in der Feststoffanalytik («solidAA») immer die Originalprobe vermessen – ohne Probenaufarbeitung und selbstverständlich mit einem vollautomatischen Probengeber. Die Kopplung mit der sogenannten HydreaTechnik macht alle hydridbildenden Elemente für die Analyse zugänglich, zum Beispiel Arsen, Selen und Antimon. Damit wird dieses Verfahren insbesondere für die klinische Chemie und die Bioanalytik interessant. Für flüssige Proben steht eine spezielle Dosiereinheit zur Verfügung, mit der sich automatisiert Kalibrierungen mit Standards sowie die Zugabe von Modifiern durchführen lassen. Kurz: Im Bereich der Analyse der genannten Elemente sowie vieler weiterer Metalle (z.B. Cadmium, Blei, Magnesium, Zink) gewinnt man dank moderner Weiterentwicklungen eines Klassikers, der AAS, an Fahrt: schnellere Methodenentwicklung, höherer Probendurchsatz – und das bei einem Mehr an Information. ■

Gute Partnerschaft

scheiden, aber ebenso zum Beispiel Honigsorten; der sogenannte «CNS-Fingerprint» zeigt, aus welchem Land sie kommen oder ob sie mit anderen Zusätzen gestreckt wurden. Ebenso lässt sich Wein, der falsch deklariert ist, als solcher identifizieren oder gemäss der Ispra-Weindatenbank einer bestimmten Region zuordnen. Sogar Amerikaner und Europäer lassen sich unterscheiden, weil die einen mehr Mais, die anderen mehr Getreide essen und durch die unterschiedlichen biochemischen Wege im Körper 13C auch unterschiedlich stark abgereichert wird. So steht die Elementaranalyse im Sinne der CHNS-Analytik im Wettbewerb vor allem mit klassischen Verfahren der Nasschemie. Spektroskopische und chromatographische Methoden, gegebenenfalls mit MS-Kopplung, sind als komplementäre Methoden zu betrachten. Als generelle Vorzüge spielt die Elementaranalytik die einfache (bis nicht nötige) Probenvorbereitung und die Arbeitssicherheit aus. Bei der Bestimmung von Hauptkomponenten in Gemischen ist sie unschlagbar. Aktuelle Probenaufgabesysteme erleichtern das Handling oder führen die CNHS-Analytik sogar in den Bereich der Spurenanalytik.

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L A S E R A B L A TI O N M I T M S

Terrakotta-Armee wartet auf «handliche» Elementaranalyse Laserablation mit anschliessender Massenspektrometrie: Dieses hochgenaue Analyseverfahren wird feldtauglich und tritt im Bereich der Archäometrie in Konkurrenz zur Röntgenfluoreszenzanalyse.

JOACHIM STUBENRAUCH

er Terrakotta-Soldat scheint zu erstarren und – wie wohl jeder andere Patient auch, dem sein Arzt gerade den Blutdruck misst – ängstlich den Geräuschen hinterherzulauschen, die der Mann im weissen Kittel jetzt in seinem Ohr hat und die über Leben und Tod entscheiden. Doch Reto Glaus, der Mann in Weiss, ist kein Mediziner, sondern Chemiker; das Instrument in seiner Hand ist kein Stethoskop – und der Soldat ist seit fast 2000 Jahren so mausetot wie das Material, aus dem er gebacken ist. Genau um dieses Material aber geht es dem Mann im weissen Kittel, und was ihn um-

treibt, nennt sich archäometrische Forschung, jener Bereich akademischer Wissbegierde, der durch Vermessen, Röntgen und Analysieren den letzten noch offenen Fragen der Vergangenheit letzte Antworten geben will: Wo kommst du her? Wie alt bist du? Bist du überhaupt echt?

Laserlicht erzeugt Plasma Der Schlauch des vermeintlichen Stethoskops ist in Wirklichkeit eine optische Faser und das Bruststück eine Anordnung von Linsen, die das Licht aus dem Lichtwellenleiter auf einen kleinen Punkt verdichtet. Und weil durch diese Anordnung gepulstes hochenergetisches Laserlicht jagt, explodiert dieses Licht an diesem etwa 100 Mikrometer kleinen Endpunkt seiner Reise in einem 100 000 ºC heissen Plasma – bestehend aus den atomaren Bestandteilen der Terrakotta-Haut des chinesischen Kriegers. Eine kleine Pumpe saugt diese Plasmawolke schnell auf eine feinporige Membran, auf der sie sich schliesslich – inzwischen wieder stark abgekühlt – als nanoskalige Nadeln und Kügelchen abscheidet. Der ganze Vorgang hat in den Arm des wertvollen Soldaten des Kaisers Qin Shi Huang nur einen winzigen Krater geschmolzen, der mit dem blossen Auge nicht zu erkennen ist.

Unsichtbare Probenahme

Reto Glaus beim Sampling für die Elementaranalyse im Restaurationslabor des Terracotta Warrior Museums in Lingtong, Xi’an, China. (Bild: Reto Glaus, ETHZ))

Doch diese 2,5 Mikrogramm Material, die dort herausgelöst wurden, reichen aus für eine komplette Elementaranalyse. Diese wird aber erst später in einem gut ausgestatteten Chemielabor an einem Massenspektrometer ausgeführt.

Dass die Probengewinnung für diese LAICP-MS (laserablation inductively coupled plasma mass spectrometry) von der anschliessenden Detektion der Probe getrennt werden kann, ist der Entwicklungsarbeit der Forschergruppe um Prof. Dr. Detlev Günther an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) in Zürich zu verdanken, der diese Methode damit auch dort der Archäometrie zugänglich gemacht hat, wo sie bislang nicht angewendet werden konnte: Überall dort, wo Kunstwerke fest verankert mit dem Untergrund sind, wo ein Transport einfach zu teuer wäre, wo Kunstwerke Staatsgrenzen nicht überschreiten dürfen, und überall dort, wo die Kunstwerke zu filigran sind, um sie der Gefahr eines Transportes in das nächste Labor aussetzen zu dürfen.

1000 Pulse aus «handlichem» Feststofflaser Gelungen ist dies den Forschern mit einem «handlichen» luftgekühlten diodenlasergepumpten Femtosekunden-Feststofflaser (DPSS) mit einer Wellenlänge von 532 nm, einer Output-Energie von 1,3 mJ und einer Pulsdauer kleiner als eine Nanosekunde (ns). Die Forscher an der ETH entwickelten und testeten die neue Methode an Gegenständen aus Glas, Gold und Keramik, wobei sie die Schmuckstücke aus Gold eine Sekunde lang 1000 Laserpulsen aussetzten, die Gläser und Keramiken dagegen mit einer kleineren Pulsrate von 100 Hertz 10 Sekunden lang laserten – allerdings mit einer viermal höheren Pulsenergie. Mit den Proben auf den Sammelfiltern zurück im Labor, wird die Probe erneut zu einem Plasma verdampft – hier mit einem Feststofflaser mit einer Wellenlänge von 231 Nanometer (nm) – und seine atomaren Bestandteile im Magnetfeld eines Massenspektrometers getrennt und gemessen. 0,01 bis 0,1 Nanogramm (ng) sind die Nachweisgrenzen der verschiedenen Elemente, sie liegen damit um drei Grössenordnungen unter denen der konkurrierenden Verfahren.

Ein weiterer konkurrenzloser Vorteil der LA-ICP-MS ist die mit ihr mögliche Isotopenanalyse. Bislang muss man, um diese niederen Nachweisgrenzen zu realisieren, mit den archäologischen Fundstücken ins Labor. Deshalb begnügt man sich vor Ort mit den weniger leistungsfähigen Analyseverfahren XRF (X-ray fluorescence spectroskopy) oder LIBS (laser induced breakdown spektroskopy). Für die gibt es seit Langem schon tragbare Geräte. XRF wirkt mit harten Röntgen- oder Elektronenstrahlen direkt auf die Oberfläche der Untersuchungsobjekte ein, reisst dabei Elektronen aus kernnahen Schalen, in die anschliessend leicht zeitverzögert andere Elektronen unter Abgabe charakteristischer Fluoreszenzstrahlung zurückstürzen. Mit dieser Technik lässt sich jede Oberfläche komplett scannen. Nur: Für alle Elemente leichter als Silizium ist sie blind, es sei denn, man würde im Vakuum messen, was vor Ort aber nur schwer zu realisieren ist. Will man aber auch Magnesium und Aluminium erfassen, Elemente, die in den meisten Keramiken anzutreffen sind, so ist die Laserablation (LA) à la Günther ab sofort Mittel der Wahl für die Messung vor Ort. Will man zusätzliche Aussagen über die geografische Herkunft von Kunstgegenständen, dann führt an der LA ohnehin kein Weg vorbei, denn solche Informationen sind oft im Isotopenverhältnis der im Material anwesenden Atome versteckt. Spannende Handelsbeziehungen unter antiken Volksgruppen lassen sich so aufdecken. LIBS, die zweite ernstzunehmende Konkurrenz unter den Vor-Ort-Analysetechniken, nimmt fast eine Zwitterstellung zwischen XRF und LA-ICP-MS ein. Die Energie, die hier die Elektronen aus ihren Umlaufbahnen herausschlägt – also auch aus den kernnahen Schalen – kommt wie bei der Laserablation aus gepulstem Laserlicht, das zunächst ein Kontinuum von Energiezuständen erzeugt, das dann beim Abkühlen auf etwa 5000 Grad Kelvin von einer Kaskade diskreter Fluoreszenzstrahlungen abgelöst wird, die beim schrittweisen Rückfall der im Plasma freien Elektronen in die Atomorbitale abgestrahlt und direkt vor Ort spektroskopisch vermessen wird. Bislang wurde LIBS aber vorwiegend an geologischen Formationen angewendet, weniger an Kunstgegenständen. Was bei dieser Methode quantitative Aussagen erschwert, ist die Abhängigkeit der Fluoreszenzstrahlung von der Matrix, in der die Elemente

eingebettet sind. Deshalb ist eine zuverlässige Kalibrierung mit Materialien bekannter Zusammensetzung unabdingbar. Das gilt auch für die XRF, bei der unterschiedliche Matrizes die einwirkende Röntgenstrahlung mehr oder weniger stark absorbieren und abschwächen. Darüber hinaus kann schon eine rauere Oberfläche der untersuchten Gegenstände das Spektrum deutlich verändern. XRF liefert in einem Konzentrationsbereich von 10 bis 1000 Mikrogramm pro Gramm brauchbare Ergebnisse. Spurenelemente, wie die Seltenen Erden, lassen sich damit verlässlich nicht bestimmen. Ein ElementeFingerprinting, wie es die LA-ICP-MS liefert, ist mit XRF deshalb nicht zu erzielen.

Hohe Dynamik in kompakter Form

Nicht-invasiv versus «quasi nicht-invasiv» Dafür ist sie aber die einzige nicht-invasive Methode. Und auch wenn die wenigen Mikrogramm, die die beiden anderen Methoden aus der Oberfläche herauslösen, wirklich verschwindend klein sind, bleibt die XRF für die Puristen unter den Archäologen die einzig akzeptable Methode. Die Feuertaufe hat die neue Vor-Ort-Analysetechnik bereits bestanden: Kürzlich kam Günthers Doktorand Reto Glaus mit den Proben seines Terrakotta-Soldaten aus China zurück. Und seitdem ist sich Günther sicher, dass seine neue Methode ihren Platz in der Archäometrie finden wird: «Die Stärke dieses mobilen Laser Samplers ist, dass wir, im Gegensatz zu sämtlichen mobilen XRF-Geräten, Zugang zu Isotopenverhältnissen schaffen, die für das gesamte Fingerprinting oder für Provenance-Studien extrem wichtig sind. Da sind wir gerade dran und haben unsere erste Arbeit dazu fast abgeschlossen.» Und noch weitere Erweiterungen seines Systems sind geplant: Härteres Laserlicht aus dem UV-Bereich soll her, dass durchsichtige Oberflächen ungeschwächt durchdringen könnte, was aber zurzeit von dem eingesetzten Lichtwellenleiter nicht verlustfrei zu transportieren wäre. Und schliesslich soll ein schnellerer Filterwechsel die Zeit der Probenahmen verringern. Denn 7277 Terrakotta-Soldaten warten noch. Zwei Tage für ihre Analytik wäre da eine wahre rekordverdächtige Grosstat – und dieser kaiserlichen Jenseitsarmee wirklich angemessen. ■

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A N A L Y TI K I M W A N D E L D E R Z E I T

Vom Labor zum modernen Analytikdienstleister In den 80er-Jahren begannen immer mehr Konzerne, ihre Betriebs- oder Zentrallabore als eigenständige Unternehmen auszugliedern und auf eigene Füsse zu stellen. Die logische Konsequenz: Die nun eigenständigen Unternehmen mussten im Wettbewerb bestehen. Was macht einen modernen Labordienstleister aus, und wie profitieren Kunden davon? komplexere oder neue Tätigkeiten freizuset- ständlich, müssen doch auch sie Herausetriebslaboratorien haben früher zen. Ein weiterer Grund für Outsourcing ist forderungen am globalen Markt bestehen. meist nur das eigene Unternehmen die Möglichkeit, kostengünstig und flexibel Aber Analytik bietet inzwischen jedes Laoder Standortfirmen innerhalb von Indust- auf Kapazitätsengpässe zu reagieren. Auch bor. Die Dienstleistungen reichen hierbei rieparks mit analytischen Dienstleistungen fehlendes Know-how sowie fehlende perso- von der einfachen Qualitäts- und Rohstoffversorgt. In den 80er- und 90er-Jahren ha- nelle oder technische Möglichkeiten führen kontrolle bis hin zur Abwicklung von komben Unternehmen begonnen, sich Know- dazu, Labordienstleistungen in Anspruch zu plexen Projekten und Stabilitätsstudien. how für Projekte im Sinne Analytisches Know-how, von Outsourcing einzukauQualität, ein State-of-thefen. Bereiche, die nicht zu Art-Gerätepark und ein den Kernkompetenzen zählbreites Methodenspektrum ten, wurden ausgegliedert. werden dabei vorausgeHierzu gehörten oft auch setzt. Ausschlaggebend für die zentralen Analytik-Eineinen Entscheid sind daher heiten grosser Chemie- und oftmals die ZusatzleistunPharmaunternehmen. gen, die geboten werden. Ausgegliederte Labore waHierüber kann sich ein ren anfangs noch für einige Dienstleister von den übriZeit über längerfristige Vergen Marktteilnehmern difträge mit den früheren Eiferenzieren. Es ist dafür gentümern oder Standortwichtig, die Branche und firmen abgesichert. Es entdie Bereiche zu kennen, in wickelte sich daraus ein denen sich der Kunde beschnelles Wachstum der wegt, um sich auf seine Analytikbranche. Marketing Bedürfnisse auszurichten oder professionelle Kundenund sogenannte «added bindung waren in den wirtvalues», als im DienstleisVertrauenssache: Moderne Dienstleistungsanalytik bildet einen wichtigen schaftlich guten Zeiten wetungspaket enthaltene BeBestandteil im Qualitätssystem des jeweiligen Kunden. (Bild: UFAG Laboratorien) niger prioritär. Heutzutage nefits, anbieten zu könist das Analytik-Business nen. Diese können beiglobal, und es stehen sich sowohl grosse in- nehmen. Gerade kleinere Betriebe haben oft spielsweise Rohdatenarchivierung, Audits, ternationale als auch kleine Analytikdienst- keine Ressourcen oder Kapazitäten, um eine Beratungsleistungen zur Analytik sowie leister, die Nischen bedienen, auf dem eigene Analytik vorzuhalten. Hier profitie- Consulting bei Produkteinführung oder StaMarkt gegenüber und müssen sich im welt- ren diese von einer Kosten- und Personal- bilitätsstudien sein. Zudem werden Aufträge ersparnis und von dem breiten und tiefen laborintern idealerweise durch ein individuweiten Wettbewerb behaupten. Know-how des Auftragslabors. elles und professionelles Projektmanagement begleitet, welches als zentrales BindeLohnendes Outsourcing glied zwischen Kunde und Labor fungiert. Die Gründe, Analytik extern einzukaufen, Analytik und mehr! sind verschieden und abhängig von der Im heutigen Laboralltag ist die Aufgaben- «Nicht für, sondern mit dem Kunden arbeiSituation und Struktur des Auftraggebers. stellung nach wie vor die gleiche, mit dem ten» ist hier die Devise. Eine Zulassung für Hierzu zählen das Outsourcing von Aufga- Unterschied, dass Zeit, Kosten und die den Umgang mit Betäubungsmitteln, die Inben und Bereichen, die nicht zum Kernge- Dienstleistungsqualität im internationalen frastruktur zum Umgang mit hochaktiven schäft einer Unternehmung gehören. Eben- Wettbewerb eine immer grössere Rolle spie- Substanzen oder ein Onlinezugang zu Erso werden bereits etablierte Prozesse oder len. Die Kunden stellen die heutigen Analy- gebnissen können weitere Serviceleistungen Routineprozesse, die gut übertragbar sind, tikdienstleister fast täglich vor immer neue sein, mit denen man sich von Mitbewerbern in Auftrag gegeben, um Ressourcen für und höhere Anforderungen. Dies ist ver- unterscheiden kann. NICOLE MAUSER*

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Das Leistungsspektrum der UFAG Laboratorien AG im Detail Kompetenzzentrum für Analytik Die UFAG LABORATORIEN sind für Kunden aus den Bereichen Lebensmittel und Pharma der Partner zur Erfüllung nationaler und internationaler Qualitätsstandards. Es werden umfassende Dienstleistungen für standardisierte Verfahren und für individuelle Lösungen erbracht. Approach to Quality Die Dienstleistungen umfassen chemische, chemisch-physikalische, mikrobiologische und molekularbiologische Analytik und Beratung mit internationalem Qualitätsstandard. Spezialisierte Teams mit qualifizierten Mitarbeitenden und neueste Analysetechniken bilden die Grundlagen der Stärke: ■ ■ ■ ■ ■

anerkannt, kompetent, unabhängig vertrauliche, zuverlässige Auftragsbearbeitung persönliche Ansprechpartner/-innen, sachkundige Beratung kurze Lieferfristen Prüfergebnisse online: jederzeit, rasch, sicher

Lab Excellence Basierend auf TQM, werden alle qualitätsrelevanten und betriebswirtschaftlichen Prozesse systematisch weiterentwickelt. Im Sinne des Kundenerfolges wird darüber hinaus die Philosophie der European Foundation of Quality Management, EFQM, umgesetzt. Akkreditierung/Zertifizierung ■ EN ISO/IEC 17025 ■ Good Manufacturing Practice (GMP) ■ FDA anerkannt Pharma Dienstleistungsportfolio der UFAG LABORATORIEN: ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■

Qualitätskontrollen von Rohstoffen und Fertigprodukten Mikrobiologische Untersuchungen nach Arzneimittelbuch Hygienemonitoring und Keimidentifizierung Entwicklung von Analysenmethoden Methodenvalidierungen (z. B. HPLC, GC, Mikrobiologie, Spektroskopie, Titration) Prüfung von Medical Devices Reinigungsvalidierungen Stabilitätsprüfungen

Lebensmittel Analysenangebot der UFAG LABORATORIEN ■ ■ ■ ■ ■ ■

Mikrobiologie Nährstoffe Zusatzstoffe Fremd- und Inhaltsstoffe Molekularbiologie Produktions- und Betriebskontrollen

Lohnherstellung Produktionsprogramm der UFAG LABORATORIEN: ■ ■

Herstellung von pharmazeutischen Wirkstoffen Trocknung von Pflanzenextrakten, Aromen, Vitaminen und Aminosäuren

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Analytik ist Vertrauenssache Dienstleistungen im Allgemeinen sind immateriell. In der Analytik sind Dienstleistungen zudem oft individuell, und eine intensive Beratung ist mit der Leistungserbringung verknüpft. Ein Kunde, der vor der Wahl eines neuen Analytiklabors steht, kann die eigentliche Dienstleistungserstellung – die Durchführung der Analyse – in der Regel nicht sehen oder anfassen. Trotzdem muss er sich auf seinen Laborpartner und dessen Ergebnisse verlassen können. De facto ist das Auftragslabor Bestandteil des Qualitätssystems des Kunden, welcher letztendlich für die Produktequalität verantwortlich ist. Analytik ist somit Vertrauenssache. Hier unterstützen Zertifizierungen und Akkreditierungen die Vertrauensbildung, und beim eigenen Audit kann sich der Kunde selbst ein Bild vom Qualitätsmanagement, den Mitarbeitern und von der Leistungsfähigkeit des Analytikdienstleisters verschaffen. Die Kommunikation stellt einen weiteren wichtigen Aspekt dar. Diese muss offen, ehrlich und lösungsorientiert sein, auch oder gerade wenn es in der Abwicklung von Projekten einmal zu Schwierigkeiten kommen sollte. Ein intensiver Dialog kann zudem Optimierungen in der Parameter- oder Methodenwahl aufspüren oder zeigt eine wirtschaftlich interessante Alternative auf. Auch wenn es banal klingt: Manchmal sind Kleinigkeiten wie die Kennzeichnung der Proben oder ein klar gestellter Analysenauftrag mit genauer Beschreibung des Prüfumfangs für einen reibungslosen Ablauf das A und O.

Analytikdienstleiter als Berater Die UFAG Laboratorien AG hat sich vom Betriebslabor zu einem modernen, vertrauensvollen Dienstleister für analytische und produktionstechnische Fragestellungen entwickelt. Sie bietet ein breites Methodenspektrum für Pharma, Lebensmittel und Agrarökologie an. Die UFAG LABORATORIEN sind akkreditiert nach ISO 17025, GMP-zertifiziert und von der Food an Drug Administration (FDA) auditiert und mit «no findings» anerkannt. In Verbindung mit Schnelligkeit, Flexibilität, Termintreue, kostenfreien Zusatzleistungen und individueller Kundenberatung sind sie ein wertvoller Partner für Servicequalität über Richtlinien hinaus. ■ ZUR AUTORIN *Dr. Nicole Mauser Leitung Auftragslogistik & Operatives Marketing UFAG Laboratorien AG, Sursee Kontakt: info@ufag-laboratorien.ch www.ufag-laboratorien.ch

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MALIGNES MELANOM

Neue Hoffnungsträger Etwa 1724 Menschen erkranken jedes Jahr in der Schweiz neu an einem malignen Melanom. Es ist weltweit der Tumor mit der am schnellsten zunehmenden Inzidenz. Die Sterberate ist wegen der Tendenz zur Metastasierung hoch. Doch neue Pharmazeutika geben Anlassung zur Hoffnung. CLAUDIA BORCHARD-TUCH

as maligne Melanom ist die aggressivste Form des Hautkrebses. Günstig ist die Prognose nur, wenn der Tumor entfernt wird, bevor er einen Millimeter dick ist. Daher steht die vollständige operative Resektion der bösartigen Wucherung an erster Stelle bei der Behandlung. Haben sich bereits in der Umgebung Metastasen gebildet, müssen die entsprechenden Lymphknoten entfernt werden. Zusätzliche unterstützende therapeutische Massnahmen sind bei Patienten mit dem Risiko einer Metastasierung von grösster Bedeutung. Ist es zur Metastasierung jenseits der abführenden Lymphknoten gekommen, waren die Therapiemöglichkeiten bisher begrenzt. So erzielten Strahlen- oder Chemotherapie lediglich Ansprechraten von 5 bis 15 Prozent und ein Gesamtüberleben von sechs bis neun Monaten. Mittlerweile stehen jedoch zwei Substanzen zur Verfügung, die mit ganz unterschiedlichen Ansätzen die Überlebenszeit verlängern.

Interferone zur adjuvanten Therapie Eine immunologische Zusatztherapie wird vor allem bei einem geschwürig veränderten, grösseren Tumor (Dicke über zwei Millimeter) empfohlen. Die Therapie muss individuell auf den Patienten abgestimmt sein. Unspezifische Immunstimulanzien (BCG oder Misteltherapie) zeigten keine Wirkung. Die bisher einzige immunologische Behandlungsform mit nachgewiesenen Vorteilen ist die Therapie mit Interferonen (IFN) [1]. Interferone sind hochaktive Proteine mit einer Molekularmasse von 15 000–25 000. Als Zytokine beeinflussen sie den Stoffwechsel anderer Zellen und wirken speziesspezifisch. Die meisten Interferone ordnet man jeweils einer von drei Klassen zu: alpha, beta oder gamma. Die alpha-Klasse ist mit 23 Subtypen die grösste und variabelste. Innerhalb von IFN-␣2 wird noch zwischen Wirkstoffen unterschieden, die sich in nur ein oder zwei Aminosäurepositionen unterscheiden. Die zur Therapie des malignen Melanoms

Abb. 1: Humanes Interferon-␣2b. (Bild: Wikipedia)

eingesetzten rekombinant herstellbaren IFN-␣2a («Roferon A») und IFN-␣2b («Intron A») (Abb. 1) sind hinsichtlich ihrer Rezeptorbindung, ihrer Wirksamkeit und ihrer Nebenwirkungen als weitgehend äquivalent anzusehen. Interferone binden an spezifische Rezeptoren auf der Zelloberfläche und aktivieren so

MAP-Kinase-Weg Der MAP-Kinase-Weg (Abb. 3a und 3b) besteht aus einer Reihe mehrstufiger Signaltransduktionswege, auf denen eine Information von der Zelloberfläche zur DNA im Inneren des Zellkerns übertragen wird. Als Erstes dockt ein Wachstumsfaktor an einem speziellen Rezeptorprotein an, das sich quer durch die Zellmembran zur Innenseite erstreckt. Dies führt zur Phosphorylierung des Rezeptorproteins. Das Protein GRB2 (growth factor receptor bound protein 2) bindet an den phosphorylierten Rezeptor. GRB2 liegt im Komplex mit dem Protein SOS (son of sevenless) vor, einem GTP-Austauschfaktor. SOS katalysiert den Austausch von GDP gegen GTP im Protein Ras (rat sarcoma). Auf diese Weise kommt es zu einer Aktivierung von Ras.

den JAK-STAT-Weg der Signaltransduktion. JAK steht für «Janus Tyrosin Kinase». JAKs sind Enzyme, die Transkriptionsfaktoren im Zellkern anschalten, die wiederum die Aktivität von Genen steuern. Der Transkriptionsfaktor STAT (signal transducer and activator of transcription) beeinflusst Gene, die die Zellteilung oder -differenzierung beeinflussen. Interferone induzieren so die Synthese von mehr als 20 Proteinen, die einer ungebremsten Vermehrung von Melanomzellen gegensteuern, z.B. den Abbau von Nukleinsäuren bewirken. Zur Therapie des malignen Melanoms werden IFN-␣2a niedrig- oder hochdosiert eingesetzt. IFN-␣2a wurde im Niedrigdosisschema untersucht und wird nur in dieser Dosierung empfohlen. IFN-␣2b hingegen sollte hochdosiert verabreicht werden. Im Stadium der Lymphknotenmetastasierung (Stadium III, vgl. Tabelle) wurden international mehrere randomisierte Therapiestudien mit verschiedenen Dosierungen durchgeführt. Die Wirksamkeit von IFN-␣2b konnte nur bei der Hochdosis-Therapie nachgewiesen werden. Die Bindung von Interferonmolekülen an Polyethylenglykol (PEG) verlängert die

DER MEHRWERT KOMPLETTE PRODUKTESICHERHEIT EX – D LINIE

Abb. 2: Vemurafenib. (Bild: Wikipedia)

Halbwertzeit. Infolgedessen braucht pegyliertes Interferon nur einmal wöchentlich verabreicht zu werden. Dies trägt dazu bei, die Lebensqualität des Patienten zu verbessern und die Compliance zu erhöhen. In einer Studie der EORTC (European Organisation for Research and Treatment of Cancer) wurde die Wirksamkeit von pegyliertem IFN-␣2b («PegIntron», 6 μg/kg wöchentlich über 8 Wochen, dann Erhaltungsphase über 5 Jahre mit 3 μg/kg wöchentlich) im Vergleich zu alleiniger Beobachtung untersucht. An der Studie nahmen 1256 Patienten im resezierten Stadium III mit mikroskopischen und makroskopischen Lymphknotenmetastasen teil. Das rezidivfreie Überleben wurde durch die Therapie mit pegyliertem Interferon im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollpatienten statistisch signifikant von 25,5 auf 34,8 Monate verlängert. Für das Gesamtüberleben ergab sich hingegen kein statistisch signifikanter Unterschied.

Stärkung des Immunsystems durch Ipilimumab Bereits im vergangenen Jahr wurde der humane Antikörper Ipilimumab für die Therapie des fortgeschrittenen, d. h. nicht resezierbaren oder metastasierten Melanoms zugelassen [2]. Ipilimumab ist als Konzentrat zur Herstellung einer Infusionslösung im Handel («Yervoy» 5 mg/ml) und wird als 90-minütige intravenöse Infusion gegeben. Ipilimumab ist ein humaner Antikörper, der gegen das Protein CTLA-4 (Cytotoxic TLymphocyte Antigen-4) gerichtet ist, das auf der Oberfläche von T-Zellen exprimiert wird. CTLA-4 hemmt die Aktivität der TZellen. Verbindet sich Ipilimumab mit CTLA-4, wird dessen Wechselwirkung mit seinen Liganden CD80/CD86 blockiert. Ipilimumab verstärkt somit indirekt die T-Zellvermittelte Immunantwort. Bei Melanompatienten stieg die mittlere Lymphozytenzahl im peripheren Blut während der gesamten Induktionsphase dosisabhängig an.

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Melanom-Klassifikation des American Joint Commitee on Cancer (AJCC) ■ Made in Italien

Stadium Ib

Tumor ⱕ1 mm, ohne Ulzeration Tumor ⱕ1 mm, mit Ulzeration

Tumor 1,01–2 mm, ohne Ulzeration

Stadium IIa

Tumor 1,01–2 mm, mit Ulzeration

Tumor 2,01–4 mm, ohne Ulzeration

Stadium IIb

Tumor 2,01–4 mm, mit Ulzeration

Tumor > 4 mm, ohne Ulzeration

Stadium IIc Stadium III

Tumor > 4 mm, mit Ulzeration Befall von Lymphknoten, die direkt im Abfluss des Melanoms liegen

Stadium IV

Metastasen jenseits der abführenden Lymphknoten

Stadium Ia

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Abb. 3b: Aktivierung der Transkription durch Ras

Abb. 3a: Aktivierung von Ras.

In der doppelblinden Phase-III-Studie MDX010-20 erhielten 676 Melanompatienten im Stadium IV entweder Ipilimumab als Monotherapie oder in Kombination mit einer experimentellen gp100-Peptidvakzine oder nur die Vakzine. Alle Patienten waren vorbehandelt, unter anderem mit Interleukin-2, Dacarbazin, Temozolomid oder Carboplatin. Je nach Verträglichkeit erhielten sie vier Dosen des Antikörpers alle drei Wochen. Primärer Endpunkt war das Gesamtüberleben in den Ipilimumab-Gruppen im Vergleich zur gp100-Gruppe. Das neue Medikament zeigte sich statistisch signifikant überlegen. Die mittleren Überlebenszeiten in den Ipilimumab-Gruppen lagen bei etwa zehn Monaten im Vergleich zu sechs Monaten in der Vakzine-Gruppe. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen beiden Ipilimumab-Gruppen. Nach einem Jahr lebten 46 Prozent der Patienten unter Ipilimumab gegenüber 25 Prozent unter gp100; nach zwei Jahren waren es 24 versus 14 Prozent. Dieser Therapieerfolg ging jedoch mit teilweise schweren immunologischen Nebenwirkungen einher, denen eine gesteigerte Aktivität des Immunsystems zugrunde lag. Bei schweren und lebensbedrohlichen Nebenwirkungen an Magen-Darm-Trakt, Leber, Haut, Nervensystem und anderen Or-

ganen muss die Behandlung sofort beendet werden, in leichteren Fällen wird sie unterbrochen. Die häufigsten Nebenwirkungen waren in der Phase-III-Studie Diarrhö, Hautausschlag, Juckreiz, Fatigue, Übelkeit und Erbrechen, verminderter Appetit und Bauchschmerzen. Diese waren meist leicht bis mässig ausgeprägt (Grad 1 oder 2). Jedoch erlitten 10 bis 15 Prozent der Patienten schwerwiegendere immunologische Nebenwirkungen von Grad 3 oder 4 gegenüber 3 Prozent in der gp100Gruppe. Es gab 14 arzneimittelbezogene Todesfälle, deren Hälfte mit immunologischen Nebenwirkungen assoziiert war.

Targeted-Therapie Das zweite neu zugelassene Medikament wirkt spezifischer. Vemurafenib («Zelboraf») ist ein niedermolekularer Proteinkinaseinhibitor (Abb. 2), der ein zentrales Protein im MAP-K(mitogen activated protein kinases)-Weg blockiert: die Serin-ThreoninProteinkinase BRAF, genauer eine mutierte Variante, die BRAF-V600E-Kinase [3,4]. Über 50 Prozent aller fortgeschrittenen Melanome haben eine Mutation im BRAF-Gen (v-raf murine sarcoma viral oncogene homologue B1), das für eine Serin-ThreoninKinase kodiert. Die häufigste Variante ist eine Mutation von Codon 600 (BRAF-V600E-

Mutation). Sie bewirkt in der exprimierten Kinase die Substitution der Aminosäure Valin durch Glutamat. Dies hat schwerwiegende Folgen: Die mutierte Kinase kann nunmehr auch ohne Wachstumssignale aktiviert werden, einhergehend mit einer Aktivierung nachgeschalteter Anteile des MAP-K-Wegs. Er ist von hoher Bedeutung für das Wachstum, die Proliferation und die Differenzierung von Zellen. Nachfolgend kommt es zu ungebremstem Zellwachstum. Daraufhin setzt Ras eine Kaskade aus drei Proteinkinasen in Gang, die durch Scaffoldproteine in einem Komplex zusammengehalten werden. Hierbei werden die Kinasen nacheinander phosphoryliert: als Erstes eine MAP-Kinase-Kinase-Kinase (MAP-3K), sodann eine MAP-Kinase-Kinase (MAP-2K, auch MEK genannt) und schliesslich eine MAP-Kinase (MAP-K, z.B. ERK). Die BRAF-Kinase gehört zur Gruppe der MAP3K. MAP-K ist die eigentliche Effektorkinase, die nach Aktivierung in den Kern gelangt und die Transkription aktiviert. Vemurafenib ist ein selektiver Inhibitor der mutierten BRAF-V600E-Kinase. Bildgebende Verfahren zeigen, wie nach Gabe von Vemurafenib der Tumorstoffwechsel herunter reguliert wird und Metastasen schliesslich kleiner werden. Die chemische Struktur von Vemurafenib unterscheidet sich von denen der bisher bekannten Proteinkinase-Inhibitoren (Abb. 2). Zentraler Baustein des Vemurafenibs ist ein basisches 7-Azaindol (1H-Pyrrollo[2,3-b]pyridin). Über eine Carbonylgruppe ist diese heterozyklische Gruppe an Position 3 mit einem substituierten Phenylring verbunden. Auffällig ist dabei, dass eine heutzutage bei neu auf den Markt gebrachten Arzneistoffen nur noch selten anzutreffende NH-azide Sulfonamid-Gruppe als Substituent vorliegt.

An Position 5 des Azaindols befindet sich ein weiterer p-Cl-substituierter Phenylring. Wie andere Proteinkinase-Inhibitoren lagert sich Vemurafenib in die ATP-Bindungstasche der BRAF-Kinase ein und ist ein ATP-kompetitiver, reversibler Inhibitor. Die Studienlage zu Vemurafenib ist vielversprechend. In der kleinen Dosis-Findungsstudie konnte eine Ansprechrate von 81 Prozent erzielt werden (BRIM1). Wenngleich in der anschliessenden einarmigen Phase-II-Studie BRIM2 [3] lediglich 53 Prozent der Patienten ansprachen (6 Prozent mit kompletter Remission), so war das mittlere Gesamtüberleben mit 15,9 Monaten so unerwartet lang, dass die Studie erst nach der Phase-III-Studie BRIM3 [4] veröffentlicht werden konnte. In BRIM3 wurden 675 Melanompatienten mit Metastasen und positivem BRAF-V600-Mutationsstatus 1:1 randomisiert und entweder mit zweimal täglich 960 mg Vemurafenib oder 1000 mg/m2 Dacarbazin intravenös alle drei Wochen behandelt. Primäre Endpunkte waren das Gesamtüberleben sowie das progressionsfreie Überleben, sekundäre die Ansprechrate und -dauer sowie die Sicherheit. Wie in BRIM1 und 2 war die Ansprechrate unter dem Proteinkinasehemmer mit 48,4 gegenüber 5,5 Prozent unter der Chemotherapie sehr hoch und mit einer Hazard Ratio von 0,26 sogar hoch signifikant. Bezogen auf die Gesamtüberlebensrate, betrug die Hazard Ratio nach sechs Monaten 0,37. Im Vergleich zu Dacarbazin konnte Vemurafenib das Gesamtüberleben um 63 Prozent verbessern. Die relative Risikoreduktion für Tod oder Krankheitsprogression betrug zusammen 74 Prozent. Aufgrund der positiven Datenlage empfahl ein unabhängiges Monitoring Board ein Crossover von Dacarbazin auf den neuen Wirkstoff. Auch wenn sich die Situation in der Behandlung des fortgeschrittenen malignen Melanoms durch Verumafenib deutlich verbessert hat, dürfen die Nachteile nicht ausser Acht gelassen werden. So kommt Vemurafenib nur dem Teil der Patienten zugute, deren Melanome die BRAF-Mutation aufweisen. Dies muss im Vorfeld durch Tests bestätigt werden. Es gibt verschiedene Verfahren: einerseits einen klinisch validierten Test, basierend auf PCR (polymerase chain reaction). Andererseits gibt es die Möglichkeit, das BRAF-Gen zu sequenzieren. Unter Vemurafenib traten wie bei anderen Proteinkinasehemmern Arthralgien und hautassoziierte Nebenwirkungen wie Ausschlag, Keratoakanthome, Plattenepithelkarzinome oder Fotosensitivität auf. In BRIM3 waren bei 38 Prozent der Patienten Dosisreduktionen aufgrund toxischer Nebenwirkungen erforderlich. Zusätzlich traten Resistenzen auf. Offenbar kann die Behandlung mit Vemurafenib dazu führen, dass Umgehungskreisläufe wie der mTOR(mammalian target of rapamycin)-Signaltransduktionsweg aktiviert werden. Verschiedene Studien untersuchen, inwieweit Kombinationen mit mTOR- beziehungsweise MEK-Inhibitoren, die den MAP-KinaseWeg unterhalb von BRAF blockieren, die klinische Wirksamkeit erhöhen können. Zurzeit läuft die Rekrutierung für eine Phase I/IIStudie, in der eine Kombination des BRAF-Blockers mit Ipilimumab getestet wird. ■ ORIGINALPUBLIKATIONEN [1] Kähler KC, et al.: Adjuvante systemische Therapie des Melanoms. Onkologe 2010; 16:1150-1159. [2] Hodi FS, et al.: Improved Survival with Ipilimumab in Patients with Metastatic Melanoma. N Engl J Med 2010; 363:711-723. [3] Sosman JA, et al.: Survival in BRAF V600-Mutant Advanced Malanoma Treated with Vemurafenib, N Engl J Med 2012; 366:707-714. [4] Chapman PB, et al.: Improved Survival with Vemurafenib in Melanoma with BRAF V600E Mutation. N Engl J Med 2011; 364:2507-2516.

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pharma

M I P - TE C 2 0 1 2 I N B A S E L

High-End Life Science Instrumente & Services Die grösste europäische Konferenz für Arzneimittelforschung, MipTec, wächst weiter und wartet vom 24.–27. September mit einem hochkarätigen Programm auf. Mehr als 3000 Wissenschaftler aus Industrie und Akademie werden zu den Vorträgen, Workshops und User Groups der MipTec 2012 erwartet, die gemeinsam mit der BioValley Life Sciences Week 2012 im Kongresszentrum Basel stattfindet. In der begleitenden Ausstellung stellen Unternehmen –wie etwa die Huber & Co. AG – innovative Produkte und Services für die Arzneimittelforschung vor.

ie jährlich stattfindende MipTec hat sich mittlerweile von einer Spezialistenkonferenz für Laborautomation zum führenden Kongress für alle Life Sciences Bereiche entwickelt. Mit einem breit abgestützten Programm nimmt die MipTec aktuellen Bezug auf die bedeutenden Herausforderungen in der Wirkstoffforschung und -entwicklung. Der Austausch neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse und technologischer Innovationen sowie die bessere Vernetzung von Wissenschaft und Technologie stehen im Fokus des viertätigen Fachkongresses. Die Organisatoren wollen eine Interaktionsplattform schaffen für Forschende in Life Sciences Berufen, die sich ansonsten selten treffen. Dieses Jahr stellt die MipTec die Zusammenarbeit von privaten und öffentlichen Instituten ins Zentrum. Die Fachsymposien, Vortragsreihen und User Group Meetings decken alle Bereiche der Medikamentenforschung ab, mit Schlüsselthemen wie: computergestützte Medizinalchemie, personalisierte Therapien, Next Generation Sequencing (NGS), Fragmentbasierte und phenotypische Drug Discovery, Biopharmazeutika oder High Content Screening (HCS). Zudem werden renommierte

Mikrotiterplattenreader FLUOstar Omega von BMG Labtech.

Spezialisten die neuartigen Möglichkeiten der synthetischen Biologie in einem Workshop erörtern.

HUBERLAB. an der MipTec Begleitend zur MipTec Konferenz präsentieren rund 100 Aussteller innovative Produkte und Dienstleistungen, die in sämtlichen Bereichen der Arzneimittelforschung zur Anwendung kommen. Darunter die Huber & Co. AG (HUBERLAB.) aus Reinach. Die neue exklusive Vertretung von Scienion Produkten durch HUBERLAB. in der Schweiz verbindet Produkte und Services höchster Qualität. Ultimative Inspiration vermitteln die Liquid Handling Systeme für ultrakleine Volumina im Picoliter-Bereich von Scienion. Die sciFLEXARRAYER von Scienion verkörpern das perfekte Werkzeug für das automatisierte Dispensieren von ultra-kleinen Volumina von biologischen Proben in der Diagnostik, Genomics und Proteomics. Der sciFLEXARRAYER ist in drei etablierten Versionen S3, S5, S11 und dem Einstiegsmodell S1, dem Kompaktsystem SX und dem Produktionssystem S100 erhältlich. Die Modelle decken alle Bedürfnisse von der wissenschaftlichen Forschung bis zur Hochdurchsatzproduktion ab. Mit den sciFLEXARRAYERN werden DNA, Protein, Umkehrphasen Protein, Glycan Microarrays und Zelltransfektionsarrays höchster Qualität und mit vollständiger Reproduzierbarkeit real. Die Microplattenreader von BMG Labtech werden neu durch HUBERLAB. in der Schweiz vertrieben. Das Expertenteam für Life Science von HUBERLAB. präsentiert an der MipTec 2012 den neuesten Mikroplattenreader SPECTROstar Nano und den FLUOstar Omega von BMG Labtech. Der SPECTROstar Nano revolutioniert die instrumentelle Absorptionsmessung mit der Möglichkeit, Messungen schnell und einfach in Mik-

Der sciFLEXARRAYER von Scienion – hier das Einstigesmodell S1.

roplatten und Küvetten durchzuführen. Mit der einfachen «Quick Run»-Funktion und deren vordefinierten Protokollen werden ELISAs, RNA, DNA, Proteine (Bradford, BCA, Lowry), Zellwachstum und Beta-Galactosidase Assays per Knopfdruck ausgewertet. A star is born at Greiner Bio-One. Die neue schwarze 1536 Well SCREENSTAR Mikroplatte aus Cycloolefinen wurde speziell für den Einsatz in hochautomatisierten Systemen entwickelt. Mit dem Launch der 1536 Well SCREENSTAR Platte aus Cycloolefinen für Fluoreszenzmessungen und das Lagern von lichtempfindlichen Compounds setzt Greiner Bio-One erneut Standards im Bereich der hochautomatisierten Medikamentenforschung. HUBERLAB. vertritt Greiner Bio-One in der Schweiz seit Jahrzehnten exklusiv. ■ INFORMATIONEN ZUR MIPTEC www.miptec.com KONTAKT HUBERLAB. Huber & Co. AG CH-4153 Reinach Telefon 061 717 99 77 info@huberlab.ch www.huberlab.ch

firmenberichte

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J E O L J M S - S 3 0 0 0 S P I R A LT O F

Spiralförmig zur Hochauflösung Seit über 40 Jahren steht die Brechbühler AG für innovative, analytische Lösungen im Bereich der Chromatographie und deren Kopplungen mit Massenspektrometern (MS). Die Zusammenarbeit mit JEOL ermöglicht es der Brechbühler AG, nun auch auf Flugzeitmassenspektrometern (TOF) basierende Lösungen anzubieten. Unter den TOF-MS steht mit dem «SpiralTOF» ein revolutionäres MALDI TOF(TOF)-Massenspektrometer mit einer Flugweite von 17 m zur Verfügung. Das SpiralTOF ist ein MALDI TOF(TOF)-MS für anspruchsvolle analytische Aufgaben aus allen wissenschaftlichen Forschungsgebieten, wie beispielsweise der Biochemie, der Polymerforschung oder den Materialwissenschaften.

Ionisierung: MALDI Die Ionisierung der Proben erfolgt mit Matrix-unterstützter Laser-Desorption/Ionisation (MALDI). Die Target-Platten haben 384 Spots für Proben (Blau in Abb. 1) und 96 Spots zur Massenkalibrierung (Gelb in Abb. 1) – ein Spot pro 4 Proben. Jede Target-Platte ist mit einer einzigartigen Nummer versehen, welche die Probenidentifikation gewährleistet und mit den MS-Daten abgelegt wird. Bei der Präparation der Proben kann die Matrix auf der Platte unter-

Abb. 2: Reduktion des topografischen Effekts.

schiedlich hohe Kristalle ausbilden. Bei der Desorption der Kristalle führen diese Höhendifferenzen zu leicht unterschiedlichen Flugzeiten (siehe Abb. 2). Die lange Flugstrecke im SpiralTOF reduziert diesen topografischen Effekt auf ein Minimum, was zu einer höheren Massenauflösung und -genauigkeit im Vergleich mit herkömmlichen TOFs führt.

Funktionsweise der Ionenoptik im SpiralTOF

Abb. 1: MALDI Target-Platte.

Abb. 4: Auflösung vs. Massenbereich.

Abb. 3: Flugbahn der Ionen im SpiralTOF.

Die patentierte Ionenoptik bietet im SpiralTOF 17 Meter Flugstrecke in sehr kompakter Form. Dabei zirkulieren die Ionen acht-

Abb. 5: Trennung der Isotopenpeaks von Oxazepam / Diazepam (JEOL App.-Note: MS-110623A).

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Abb. 8: Phosphopeptid-Massenspektrum.

Abb. 6: Lineare vs. spiralförmige Flugbahn der Ionen.

Abb. 9: HE-CID-Produktionenspektrum.

gestattet und eignet sich durch die hierdurch erzielte, hohe Massenauflösung unter anderem zur Analyse komplexer Wirkstoffmischungen (Abb. 5).

Abb. 7: Ionenflugbahn im TOF-TOF-Modus.

mal in der spiralförmigen Konstruktion. Nach jedem Umlauf werden die Ionen-Pakete erneut fokussiert. Diese wiederholte, achtfache Fokussierung garantiert auch beim ex-trem langen Flugweg von 17 m eine Auflösung von mehr als 60 000 (FWHM) über einen sehr grossen Massenbereich.

Konfigurationen des SpiralTOF MALDI SpiralTOF-MS: Dieses Modell ist mit der oben beschriebenen Ionenoptik aus-

MALDI SpiralTOF-MS mit Linear TOFOption: Bei diesem Modell wurde das SpiralTOF um ein lineares TOF erweitert (Abb. 6). Die Kombination beider Technologien erlaubt zum Beispiel die Analyse von Trypsin-verdautem Rinderalbumin (BSA) und intaktem BSA auf einem Gerät (JEOL App.Note: MS-TIPS #166). MALDI SpiralTOF-TOF-MS: Die Ausführung mit SpiralTOFTOF-MS-Option kann Produkt-Ionenspektren aus hochenergetischen, stossinduzierten Dissoziationen (HE-CID) ausgewählter, «isotopenreiner» Precursor-Ionen aufnehmen (Abb. 7). Diese Kopplungstechnik erlaubt beispielsweise die

Untersuchung von Phosphopeptiden (JEOL App-Note: MS-120308A). Hierzu wurde im Massenspektrum eines Phosphopeptids (Abb. 8) das Precursor-Ion mit m/z 2061.8 ausgewählt und mittels HE-CID ein Produkt-Ionenspektrum aufgezeichnet (Abb. 9)

Spiralförmig zum Ziel Die gezeigten Konfigurationen des SpiralTOF mit den ausgewählten Applikationen bilden nur einen kleinen Teil des Potenzials dieser Technologie ab. Für weitere Informationen zum Gerät oder den möglichen Einsatzgebieten stehen Ihnen die Mitarbeiter der Brechbühler AG gerne zur Verfügung. ■

Brechbühler AG CH-8952 Schlieren Telefon 044 732 31 31 sales@brechbuehler.ch www.brechbuehler.ch

produkte

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Masse mit Klasse

Molmassenbestimmung von Hyaluronsäure als Auftragsanalytik > Hyaluronat-Präparate werden in der Humanmedizin und in der ästhetischen Medizin eingesetzt. Die mittlere Molmasse kann sehr hoch sein und durchaus über eine Million Dalton betragen. Die physiologische Wirksamkeit der Hyaluronsäuren/Hyaluronate ist abhängig von der mittleren Molmasse und der Molmassenverteilung in den jeweiligen Präparaten. Daher wird diese Kenngrösse routinemässig bestimmt. In den Laboratorien der PSS-Auftragsanalytik wurde zur Charakterisierung von Hyaluronaten eine Methode entwickelt und validiert, die es erlaubt, das gesamte Molmassenspektrum von Hyaluronat-Formulierungen abzudecken. Als Beispiel wird eine 0,8-prozentige Injektionslösung eines Hyaluronat-Präparats mit GPC/SEC und GPC/SEC-MALLS-Kopplung untersucht. Mit der GPC/SEC erhält man eine Molmasse von 2 030 000 Da bezogen auf eine Kalibration gegen Pullulan-Standards (blaue Kurve), während man bei GPC/SEC-MALLS-Kopplung eine Molmasse von 630 000 Da erhält (rote Kurve). Dafür wurde zuvor das dn/dc im Batchmodus gemessen. Eine Auswertung gegen eine Pullulan-Kalibration überschätzt die Molmasse signifikant. Ausserdem kann eine Pullulan-Kalibration nur bis zu einer Molmasse von ca. 2.5 Mil. Da erstellt werden. Der Gehalt an Hyaluronsäure in der Formulierung lässt sich zusätzlich über die Wiederfindung feststellen bzw. überprüfen. Für die Analytik von Hyaluronsäuren/Hyaluronate ist deshalb die GPC/SEC-Mehrwinkel-Lichtstreu-Kopplung die Methode der Wahl. Neben dieser Analyse führt das PSS Auftragslabor seit mehr als 25 Jahren Messungen in allen für die GPC/SEC geeigneten Lösungsmitteln (auch in TCB für Hochtemperatur-Anwendungen) sowie Substanzidentifizierungen und Produktdeformulierungen durch. PSS Polymer Standards Service GmbH D-55120 Mainz Telefon +49 (0)6131-96239-0 info@polymer.de, www.polymer.de

Laborumzug mit Planung > Umzüge erfordern komplexe Planung und Logistik. Noch viel grösser ist der Aufwand, wenn es darum geht, ein Labor zu verfrachten. Dazu muss im Vorfeld geklärt werden, welche Belastungen die Technik aushält. Auch Risiken für Mensch und Umwelt sind zu bedenken – eine Notfallplanung ist nötig. Dadurch werden Risikoanalyse, Planung und Durchführung eines solchen Umzugs fast eine Wissenschaft für sich. Deshalb entscheidet man sich oft dafür, diese Aufgabe an den Spezialisten zu delegieren. So ist das Logistikunternehmen Neumaier ganz auf den Transport sensibler Laboreinrichtung spezialisiert. Geht es um die Anforderungen von Arzneimittel- oder Medizinprodukteherstellern, kooperiert Neumaier mit dem Ingenieurdienstleister ims Heppenheim, der sich ganz auf Qualitätssicherung und Risikomanagement in diesen Branchen spezialisiert hat. Damit ist sichergestellt, dass beim Laborumzug alle technischen und gesetzlichen Vorgaben eingehalten werden – auch die der GMP. Neumaier Logistics GmbH D-85609 Aschheim Telefon +49 (0)89 90 99 90-0 info@logistics-group.de, www.logistics-group.de

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produkte

Mikrowellen-Aufschluss sowie Extraktion – einfach gemacht wie noch nie

Intelligentes Polarimeter mit einem Herz aus Aluminium

> CEM stellt in der 6. Gerätegeneration mit dem Mars 6 ein völlig neues Mikrowellen-Laborgerät vor. Das Mars 6 setzt einen ganz neuen Standard hinsichtlich der einfachen Bedienung. So erfolgt die Bedienung des Laborgerätes mit der iPhone-Technik. Vergleichbar zu den Apps verfügt das Mars 6 über eine Mikrowellen-Aufschluss-App. Diese Mikrowellen-App, genannt «One Touch», ermöglicht den Mikrowellen-Aufschluss mit nur einem Knopfdruck auf dem eingebauten Touch Screen im Mars 6. Das Laborgerät erkennt alle relevanten Aufschlussparameter selbst, sodass nach nur einem Knopfdruck auf diese «One Touch»-App der Aufschluss automatisch erfolgt. Dieses beinhaltet die Steuerung der Reaktionsparameter Zeit, Druck und Temperatur, Anzahl der Behälter und Behältertyp. Ausserdem werden die Temperaturen sämtlicher Behälter auf dem Touch-Screen des Mars 6 visuell dargestellt. Die neuartige Sensortechnik kontrolliert direkt die Reak-tionskinetik der Aufschlussreaktionen und regelt daraufhin die optimale Mikrowelleneinwirkung. Ein eingebauter Drucker gibt alle Daten heraus und die USB-Schnittstellen ermöglichen eine Anbindung an PCs. Die Xpress Behälter des Mars 6 sorgen für die einfachste Handhabung aller im Markt befindlichen Mikrowellen-Aufschlusssysteme. Keine Verbindungskabel und kein Werkzeug notwendig! Eine weitere Besonderheit stellen die integrierten Schulungsfilme dar. Alle Arbeitsschritte sind abgefilmt und können auf Knopfdruck vom Anwender angeschaut werden. IG Instrumenten-Gesellschaft AG 8045 Zürich Tel. 044 456 33 33 igz@igz.ch, www.igz.ch

> In den Polarimetern der MCP-Serie werden intelligente Küvetten und Quarzkontrollstandards eingesetzt. Die drahtlose «Toolmaster»-Technologie transferiert automatisch alle relevanten Daten des angeschlossenen Zubehörs in das Polarimeter. Das spart Zeit, vermeidet Eingabefehler und macht es möglich, jede Änderung oder Abweichung zu 100 % nachvollziehbar im Audit-Trail abzuspeichern, was wiederum die Einhaltung der Regularien des 21 CFR Part 11 unterstützt. Wird eine Messzelle gewechselt, ein Instrument überprüft oder justiert, ist eine manuelle Dateneingabe ebenfalls nicht erforderlich. Eine weitere sehr nützliche Eigenschaft der Kreispolarimeter von Anton Paar: Sollte der Anwender eine für die Messmethode falsche Messzelle verwenden, so wird er dank Toolmaste-Technologie automatisch gewarnt, und eine Durchführung der Messung ist nicht möglich. Um eine absolute Nachverfolgbarkeit der Messergebnisse und eine einfache Bedienbarkeit der Instrumente zu gewährleisten, wurden die Polarimeter der MCP-Serie mit der «FillingCheck»-Technologie ausgestattet. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, in die Messzelle zu blicken, um etwaige Füllfehler oder Blasen in der Probe zu erkennen. Eine eingebaute Kamera zeigt Live-Bilder der Probenbefüllung auf dem Instrumentendisplay. Ab sofort werden alle Polarimeter der MCP-Serie standardmässig mit leistungsfähigen Peltier-Elementen ausgerüstet, die die Messzelle grossflächig umschliessen und so eine komplett konstante und homogene Kühlung und Erwärmung der zu messenden Probe erreichen. Anton Paar Switzerland AG CH-4800 Zofingen Telefon 062 745 16 80 info.ch@anton-paar.com, www.anton-paar.com

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produkte

CHEMIE PLUS 9-2012

Huber-Temperiergeräte werden mit neuem Multi-Touch-Regler «Pilot ONE» ausgestattet > Unter dem Motto «Einer für alle – alle für einen!» präsentiert Huber einen neu entwickelten Reglereinschub mit modernster TouchscreenTechnik und dem Look & Feel aktuellen Smartphone. Der neue «Pilot ONE» bringt mehr Bedienkomfort, neue Funktionen und modernste Reglertechnik für neue und alte Huber-Temperiergeräte. Das Huber-Produktsortiment wird dadurch noch übersichtlicher, denn der neue Pilot ONE ersetzt die bisherigen Reglervarianten und passt auf alle «Unistate», «Unichiller» und «Compatibel Control Thermostate». Dank der einzigartigen Plug & PlayTechnologie wird dadurch nahezu das gesamte Geräteprogramm auf einen Schlag modernisiert und mit neuen Funktionen aufgewertet. Und das Beste: Der Regler ist voll rückwärtskompatibel zu älteren Modellen. Die Ausstattungsliste des Pilot ONE ist lang: ein brillanter 5,7"-TFT-Touchscreen, Anschlüsse für USB und Netzwerk und zusätzliche Sprachen sind nur einige der Highlights. Darüber hinaus verfügt der Regler über eine komfortable Bedienerführung mit einprägsamen Icons, welche die tägliche Arbeit erheblich erleichtern. Integrierte Softwareassistenten unterstützen den Anwender bei der Einrichtung und sorgen für korrekte Einstellungen am Temperiergerät. Dank USB-Anschlüssen können Messdaten nun ganz einfach direkt auf einen USB-Stick gespeichert werden. Der USB-Anschluss erlaubt zudem eine Verbindung mit einem PC oder Notebook. In Verbindung mit der Spy-Software sind Anforderungen wie Fernsteuerung oder Datenübertragung somit einfach und kostengünstig realisierbar. Dank Ethernet-Anschluss ist auch eine Einbindung in Netzwerke problemlos möglich. Der Regler ist zudem abnehmbar und kann so als Fernbedienung verwendet werden. Peter Huber Kältemaschinenbau GmbH D-77656 Offenburg Telefon +49 (0)781-96030 info@huber-online.com www.huber-online.com

Begrenzersysteme für Wassermangel und Hochwasserstandsicherung > Die Begrenzersysteme für Wassermangel NRG 1x-50 / NRS 1–50 und für Hochwasserstandsicherung NRG 1x-51 / NRS 1–51 erfüllen nicht nur die restriktiven Forderungen der EN-Normen 12952/12953, sondern setzen zudem auch Akzente in Bezug auf Sicherheit, Funktionalität und Service. Die beiden Systeme sind nach SIL 3 zertifiziert (Safety Integrity Level), einem Mass für lange Lebensdauer ohne gefährliche Ausfälle. Sie wurden konsequent nach den Anforderungen nach funktionaler Sicherheit sicherheitsbezogener elektronischer Systeme gefertigt. Besondere Merkmale sind die Selbstüberwachung, der Einsatz von zwangsgeführten Sicherheitsrelais, eine umfangreiche Fehlerdiagnose zur schnellen Erkennung bei auftretenden Störungen und eine getrennte Störungsmeldung für die beiden Sensoren. Die Wasserstandbegrenzer ermöglichen ausserdem die Zusammenschaltung von zwei Niveauelektroden mit einem Niveauschalter und erfüllen somit die Forderung nach zwei voneinander unabhängigen Wasserstandbegrenzern. André Ramseyer AG CH-3175 Flamatt Telefon +41 (0)31 744 00 00 info@ramseyer.ch, www.ramseyer.ch

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CHEMIE PLUS 9-2012

produkte

Komplette GHS-Kennzeichnungspakete

Prep SFC 100-System

> Die Pago GHS-Kennzeichnungspakete umfassen alle nötigen Komponenten, um Chemikalien GHS-konform auszeichnen zu können. Zweifarbig druckende Etikettiergeräte für die industrielle Kennzeichnung: Pago hat manuelle und automatische GHS-Lösungen im Sortiment. Der zweifarbig druckende Pagoprint XC (Bild) eignet sich perfekt für das Drucken und manuelle Aufkleben von GHS-Etiketten. Für automatisierte Anwendungen bietet sich die zweifarbig druckende Etikettiermaschine Pagomat 15/170 Bicolor an. Beide Kennzeichnungssysteme sind mit einem Druckmodul für die schwarzen Symbole und Texte und einem weiteren Druckmodul für die roten Rauten ausgestattet. Die integrierte Farbband-Sparautomatik minimiert dabei den Verbrauch des roten Farbbandes. Software für GHS-konforme Etikettenlayouts: Zur Standardsoftware Pagowin Next ist eine CD für die GHS-konforme Kennzeichnung erhältlich. Verschiedene Beispiel-Layouts mit Datenbank-Verknüpfungen und Steuerscripts sowie BeispielDatenbanken für GHS-Piktogramme, H-Sätze (Gefahrenhinweis «Hazard») und P-Sätze (Sicherheitshinweis «Precaution») in verschiedenen Sprachen erleichtern die korrekte Gestaltung der GHS-Etiketten. Natürlich regelt die Software auch das automatische Aufteilen der Druckjobs auf die zwei Druckmodule. Thermotransferdruck für höchste Druckbeständigkeit: Der Thermotransferdruck eignet sich insbesondere für Anwendungen mit sehr hohen Ansprüchen an die Beständigkeit der gedruckten Etiketten. Pago evaluiert für jede Anforderung, ob lösungsmittel-, öl- oder kratzfest, die optimal abgestimmte Kombination aus Etikettenmaterial und Farbbandtyp. Pago kann die Hersteller von Gefahrenstoffen bei der Umsetzung der neuen GHS-Kennzeichnungsanforderung optimal beraten und unterstützen (www.pago.com/ghs).

> Für grössere, zu trennende Probenmengen entwickelte Sepiatec aus Berlin das sehr kompakte und leicht zu bedienende Prep SFC 100, welches bei Flussraten von 100 ml/min arbeitet. Das ist genug für grosse Säulen mit Durchmessern von 30 mm (und bis zu 250 mm Länge) und sorgt so – ein Schlüsselvorteil der präparativen superkritischen Fluid-Chromatographie (SFC) – für ungewohnt schnelle Trennungen. Die Gehäuseabmessungen des Prep SFC 100-Systems betragen nur 70 x 60 x 88 cm (Breite x Tiefe x Höhe), wobei zwei Pumpen, ein beheizbarer Säulenofen, ein UV/VIS-Detektor, ein Computer zur Steuerung und ein 10"-Touchscreen für sämtliche Eingaben vollständig integriert sind. Zusätzlicher Platzbedarf entsteht daher nicht. Die CO2- und die Modifier-Pumpe sind für die Förderung von bis zu 100 ml superkritischer Flüssigkeit pro Minute ausgelegt. Das System ist mit einem einstellbaren Rückdruckregulator ausgestattet, der Arbeitsdruck kann bis zu 300 bar betragen. Der Säulenofen kann auf bis zu 70 °C geheizt werden. Er verfügt über Halterungen für zwei Säulen mit einem Innendurchmesser von bis zu 30 mm und einer Länge von bis zu 250 mm. Das Injektionsventil und die Durchflusszelle befinden sich ebenfalls innerhalb des Säulenofens. Bis zu 8 Fraktionen können z. B. in 500 ml oder in 1-l-Flaschen gesammelt werden. Sollte das Sammeln grösserer Volumina erforderlich sein, dann können die flexiblen AuslassSchläuche verlängert und auch sehr grosse Fraktionsgefässe verwendet werden. Preparative SF-Chromatographie von speziell chiralen, organischen Verbindungen bringt eine grosse Kostenersparnis, als auch bedeutend weniger Aufkommen an Lösungsmitteln. Bis zu drei Lösungsmitteln sind zur Trennung einsetzbar. Auch die Verwendung von Ethanol (als Ersatz für MeOH) als Modifier ist bei einem System-Druck von 300 bar kein Problem.

Pago AG Etiketten und Etikettiertechnik CH-9472 Grabs SG Tel. +41 81 772 35 11 Fax +41 81 772 36 55 info.ch@pago.com

IG Instrumenten-Gesellschaft AG CH-8045 Zürich Telefon 044 456 33 33 igz@igz.ch, www.igz.ch

SCHWEIZERISCHER CHEMIEUND PHARMABERUFE VERBAND

Präsident Patrick Merkofer Breiten 5, CH-5082 Kaisten Mobile 079 688 08 91 praesident@cp-technologe.ch Mitglied beim SCV Formular auf www.cp-technologe.ch oder Mail an info@cp-technologe.ch Infostelle SCV Schweizerischer Chemie- und Pharmaberufe Verband Postfach 509, CH-4005 Basel Mobile 079 688 08 91 info@cp-technologe.ch PC 40-18140-5 Alle Adressen Zentralvorstand www.cp-technologe.ch Höhere Fachprüfung Chemietechnologe www.hfpc.ch Siegfried Ltd., Daniel Müller Untere Brühlstrasse 4 4800 Zofingen Telefon 062 746 19 77 weiterbildung@cp-technologe.ch

Nächste Termine Besuch der ProRheno AG mit anschliessernder Führung der Brauerei Fischerstube 21. September 2012, 16.45 Uhr Veranstalter: SCV Nordwestschweiz Bräteln, gemütliches Zusammensein 21. September 2012. Details folgen. Veranstalter: SCV Aargau Besichtigung EMPA Dübendorf 28. September 2012, 13.30 Uhr Kostenlos, organisiert von der Sektion LVS des FLB - Fachverband Laborberufe, Charlotte Rothenbühler FLB, Anmeldung via Mail bis 20.09.2012 bei: charlotte.rothenbuehler@bluewin.ch

Besuch bei Actelion in Allschwil und anschliessende Visite bei der Weinmesse in Basel 2. November 2012 SCV Nordwestschweiz Besammlung: Freitag, den 2. November 2012 um 15.45 Uhr, Dauer: 2 Stunden Anmeldung: Andreas Schläpfer via Mail: andreas.schlaepfer@asfinance.ch Klausur Zentralvorstand 3. November 2012, 10–17 Uhr, Inzlingen (D) Zentralvorstands-Sitzung 14. November 2012, 17 Uhr, PanGas, Muttenz

Alle Termine www.cp-technologe.ch

Novartis Campus 20. Oktober 2012, 13.30 Uhr Nur 20 Plätze stehen uns zur Verfügung Veranstalter: SCV Fricktal

Z E N T R A L V O R S TA N D

Diplomprüfung

Anmeldestelle:

SCV, Marcel Dürr QSK HFPC Hüssiweg 14 4802 Strengelbach

Zur Erlangung des eidgenössischen Diploms Diplomierter Chemietechnologe Diplomierte Chemietechnologin

Anmeldeschluss:

22. September 2012 (Datum des Poststempels)

für die eidgenössisch anerkannte Höhere Fachprüfung für Chemietechnologen (HFPC)

Prüfungstermin:

Prüfungsort:

Region Basel

Diplomarbeit: 1.Februar bis 26.April 2013 Präsentation/Fachgespräch: 21. bis 24. Mai 2013

Zulassungsbedingungen:

Gemäss Reglement HFPC Art. 8

Prüfungsgebühr:

Download auf Infostelle:

www.hfpc.ch oder Bestellung

Trägerschaft:

Schweiz. Chemie und Pharmaberufe Verband Postfach 509 4005 Basel www.cp-technologe.ch

Anmeldeunterlagen/ Informationen: Bestellung bei:

CHF 2200.– inkl. Diplom

Download via Homepage www.hfpc.ch oder SCV Infostelle Postfach 509 4005 Basel

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Z E N T R A L V O R S TA N D

Lehrstellensituation in der Schweiz Viele Länder sehen sich aktuell mit dem Problem der Jugendarbeitslosigkeit konfrontiert, welche sich in einzelnen Ländern auf ein Mass von bis zu fast unvorstellbaren 50% aufgebläht hat.

ass wir in der Schweiz nicht vor solchen Horrorszenarien stehen, hat unter anderem sicher damit zu tun, dass die Schweizer Wirtschaft trotz ungünstigen Wechselkursverhältnissen nach wie vor Ausbildungsplätze zur Verfügung stellt – und sich somit ihre eigene Zukunft sichert.

Was die Studie sagt … Gemäss Umfragen des Bundesamtes für Berufsbildung und Technologie (BBT) bei den Kantonen ist das System der dualen Lehre eine Erfolgsgeschichte, auch für die Betriebe. Dies bestätigte unter anderem die dritte Studie zu «Kosten und Nutzen der Lehrlingsausbildung aus Sicht der Betriebe», welche die Forschungsstelle für Bildungsökonomie an der Universität Bern durchgeführt hat. Interessant und für viele dennoch nicht neu dürften folgende zwei Erkenntnisse der Studie sein: ■ Für Anbieter von Ausbildungsplätzen in beruflichen Grundbildungen mit hohen Anforderungsprofilen gestaltet sich die Rekrutierung von geeigneten Bewerberinnen und Bewerbern zunehmend schwieriger. ■ Jugendliche mit sozialen oder schulischen Bildungsdefiziten haben nach wie vor Mühe, einen Ausbildungsplatz

zu finden. Nach wie vor gross ist die Nachfrage auch nach Lehrstellen im niederschwelligen Bereich (2-jährige berufliche Grundbildungen mit eidgenössischem Berufsattest EBA). Um letztgenannten Tendenzen entgegenzuwirken, stützen die Kantone das Lehrstellenangebot permanent mit Massnahmen zur Lehrstellenförderung. Beispielsweise sind seit mehreren Jahren Lehrstellenförderer im Einsatz, die Lehrstellen bei den zweijährigen beruflichen Grundbildungen (Attest-Lehrstellen) schaffen. Diese ermöglichen vorwiegend praktisch begabten Jugendlichen einen anerkannten eidgenössischen Abschluss mit einem eigenständigen Ausbildungsprofil.

… und der SCV meint

Attestlehren mögen in gewissen Bereichen sicher eine Möglichkeit darstellen, junge Berufsleute auf eine geeignete Art und Weise so auszubilden, dass diese gewinnbringend eingesetzt werden können. Es erscheint uns auch wichtig, dass Personen, deren schulische Fähigkeiten, wie es das BBT beschreibt, mit Bildungsdefiziten konfrontiert sind, den Anschluss ins Berufsleben nicht verpassen und deshalb möglicherweise ein Leben lang unter dieser Tatsache leiden. Dass aber Attestlehren gerade für berufliche Grundbildungen mit höheren Anforderungsprofilen kein Thema sind, darüber sind sich der SCV wie auch der überwiegende Teil der ausbildenden Betriebe einig. Berufe wie CPTechnologe EFZ und Laborant EFZ sind mit hochkomplexen Materien konfrontiert. Alleine der Umgang mit Gefahrstoffen und hochkomplexen Betriebsmitteln erfordert es, dass nicht einfach gewisse Damit am Ende das richtige Produkt in der geforderten Ausbildungsthemen geQualität im Gebinde landet, werden qualifizierte stutzt oder ganz wegFachkräfte benötigt.

gelassen werden dürfen. Zusätzliches Gewicht dürfte sicher auch der Aspekt verleihen, dass viele Produkte unserer Branche schlussendlich an Mensch und Tier verabreicht werden. Fehlerhaft hergestellte Produkte, zum Beispiel aufgrund mangelhaften Verständnisses für Prozesse, können sich hier fatal auswirken! Genau aus diesem Grund steht der SCV auch dafür ein, dass Stellen in der chemisch-pharmazeutischen Industrie mit Personen besetzt werden, die eine entsprechende berufliche Grundbildung und ggf. entsprechende Weiterbildungen vorweisen können.

Weitere Erkenntnisse der Studie Ausbilden lohnt sich! Aus den Bruttokosten in der Höhe von 5,4 Milliarden Franken und den produktiven Leistungen der Lernenden von 5,8 Milliarden Franken ergibt sich für die Betriebe ein Nettonutzen von rund einer halben Milliarde Franken. Rund zwei Drittel der Ausbildungsverhältnisse in der Schweiz schliessen aus der Sicht der ausbildenden Betriebe mit einem Nettonutzen ab. Bei dem Drittel der beruflichen Grundbildungen, die nach Beendigung des Lehrverhältnisses Nettokosten aufweisen, decken meistens kurz- und mittelfristige Erträge wie Einsparung von Rekrutierungs- und Einarbeitungskosten die Ausbildungsauslagen. Dieser Nutzenaspekt der eigenen Lehrlingsausbildung dürfte bei dem sich abzeichnenden Fachkräftemangel noch an Bedeutung gewinnen. Damit unsere Wirtschaft auch morgen noch gut positioniert im internationalen Wettbewerb steht und Ausbildungs- und Arbeitsplätze anbieten kann, dafür setzt sich der SCV unter anderem insofern ein, dass er auf Qualitätsansprüche bei der Aus- und Weiterbildung pocht und zusammen mit ausbildenden Betrieben die künftigen Anforderungen an Fachkräfte definiert. Für den Zentralvorstand Patrick Merkofer Quelle der Angaben und Auszüge zu den Studienergebnissen: BBT

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SEKTION OBERWALLIS

CPT-Lernende 1. Lehrjahr, 2012–2015 Am 2.August 2012 konnten 7 Jugendliche und 6 Erwachsene die Ausbildung zum Chemie- und Pharmatechnologen bei der Lonza AG in Visp beginnen.

ie SCV-Sektion Oberwallis wünscht allen Auszubildenden eine interes-

sante und erfolgreiche Ausbildungszeit, viel Mut, Zuversicht und vor allem die

nötige Ausdauer auf diesem neuen Lebensabschnitt.

Erwachsene

Jugendliche

Ebert Thomas

Guntern Damian

Ebener Pascal

Arnold Sander

Zenklusen Stephan

Juon Martin

Ebener Pier-Maxim

Lochmatter Sandro

Werlen Rinaldo

Leuthardt Dominik

Signorell Matthias

Tschernig Rainer

Stoffel Marco

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S E K T I O N Z E N T R A L V O R S TA N D

Besuch bei Actelion, Allschwil, mit anschliessender Visite bei der Weinmesse in Basel

ctelion ist ein biopharmazeutisches Unternehmen mit Hauptsitz in Allschwil. Das Unternehmen wurde 1997 gegründet und ist seit dem Jahr 2000 an der Schweizer Börse SIX Swiss Exchange kotiert. Actelion konzentriert sich auf die Entdeckung, Entwicklung und Vermarktung synthetischer kleinmolekularer Wirkstoffe (sogenannter «Small Molecules») für innovative Medikamente zur Behandlung von Krankheiten mit hohem medizinischem Bedarf. Besammlung: Freitag, den 2. November 2012, um 15.45 Uhr Dauer: 2 Stunden Anschliessend fahren wir mit dem öV an die Basler Weinmesse. Mit der Degusta-

tion diverser Weine werden wir den Abend ausklingen lassen. Die Messe schliesst um 21 Uhr. Kosten: CHF. 15.– (Eintritt zur Messe) Nähere Infos unter: www.actelion.com www.baslerweinmesse.ch Anmeldung wie üblich an: Andreas Schläpfer Riehenring 189 4058 Basel Tel. 061 534 22 38 GSM 078 697 70 71 Mail: andreas.schlaepfer@asfinance.ch Business Center in Allschwil.

Z E N T R A L V O R S TA N D Z E N T R A L V O R S TA N D

Überarbeitung Bildungsverordnung des CPT Die Überarbeitung der Bildungsverordnung schreitet trotz der Sommerferien weiter voran. Die vier Teilprojektleiter Reto Fankhauser, Angelo Gasparini, Kurt Bächtold und Erwin Venetz trafen sich am Dienstag, 31.07.12, bei der Aprentas in Schweizerhalle zu einer weiteren Sitzung zur Überarbeitung der Bildungsverordnung. Traktanden der Sitzung: ■

■

Überarbeitung Bildungsplan / Q-Profil auf Basis 24.07.2012 Besprechen des Anpassungsbedarfs

Nach 3,5 Stunden konnte die Sitzung beendet werden. Verschiedenste Handlungskompetenzen und Leistungsziele wurden miteinander angeschaut und diskutiert. In gegenseitigem Einvernehmen wurden die besprochenen Punkte verabschiedet. Nach einer letzten Überarbeitung und der Durchsicht durch das EHB ist unsere neue Bildungsverordnung bereit, um in die Vernehmlassung zu gehen. Erwin Venetz

Gelesen und verstanden Ausschnitt aus einem Interview mit Joseph Jimenez, gelesen in der Aargauer Zeitung vom 20. Juli 2012. Was bedeutet das rasante Wachstum in Asien für den geografischen Fussabdruck von Novartis – werden neue Produktionsstätten und Jobs vor allem dort geschaffen? Jimenez: Nicht unbedingt. Auch wenn wir zunehmend mehr Umsatz in Asien erwirtschaften, bedeutet das nicht notwendig, dass wir dort produzieren. Das hat unsere Entscheidung gezeigt, in unser Werk in Stein im Kanton Aargau 500 Millionen Franken zu investieren. Denn die Qualität und die Ausbildung der Mitarbeitenden in der Schweiz wiegen in diesem Fall die Kostenvorteile in Asien auf. Deswegen haben wir uns erneut für den Standort Stein entschieden. Das zeigt, dass viele Faktoren eine Rolle spielen. Der SCV sieht sich durch Aussagen wie diese in seiner Tätigkeit bestätigt. Oberstes Ziel des SCV ist es, zusammen mit Unternehmen, Ausbildungspartnern und Behörden zukünftige Entwicklungen zu erkennen und Berufe wie diejenigen des CP-Technologen EFZ und Chemietechnologen HFP auf künftige Bedürfnisse auszurichten. Für den Zentralvorstand Patrick Merkofer

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Z E N T R A L V O R S TA N D

10 Fragen an Thomas Börlin Thomas, du bist gelernter Chemikant mit einer Weiterbildung als System Engineer Automation. Was war der Traumberuf deiner Kindheit und warum? Lokomotivführer, also das, was manche andere Buben auch träumten. Weshalb hast du dich später für den Beruf des Chemikanten entschieden? Nachdem ich in meinem ersten erlernten Beruf «Automechaniker» keine Perspektiven sah und auch wusste, dass ich diesen Beruf nicht bis 65 ausüben kann, kam mir mein Bruder in den Sinn. Dieser hatte auch Chemikant als Zweitberuf erlernt. Zusätzlich suchte Ciba-Geigy zu dieser Zeit noch Betriebsarbeiter. Ich liess mich also als Schichtarbeiter anstellen unter der Voraussetzung, dass ich die Erwachsenenlehre zum Chemikanten absolvieren durfte. Was war für dich während deiner Lehre die grösste Herausforderung? Nun, mit meinen Vorkenntnissen aus meinem ersten Lehrberuf gab es eigentlich nicht viele Herausforderungen schulischer Natur. Einzige Herausforderung für mich und zwei weitere Kollegen war es, bei der Lehrabschlussprüfung eine «6» zu machen. Leider hat dies für alle nicht geklappt aber wir drei durften dann eine «5.9» entgegennehmen.

Und was fiel dir damals am leichtesten? Wie oben schon beschrieben, hatte ich ja aus meinem ersten Lehrberuf Grundlagen in Mechanik, Elektrik, Pneumatik und Hydraulik mit in die zweite Lehre gebracht. Da war die Schule natürlich «einfach». Es war einfach, durchs Band weg gute Noten zu schreiben, und das motivierte natürlich zusätzlich. Unterdessen bist du in der Funktion eines Senior System Engineer für Automationssysteme bei Control Tech Engineering (CTE) in Liestal. Inwiefern ist dir das Wissen eines Chemikanten heute bei deiner Arbeit nützlich? Nachdem ich nun seit bald 6 Jahren in diesem Bereich tätig bin, darf ich Folgendes feststellen: Im Gegensatz zu den meisten meiner Arbeitskollegen besitze ich keinen Ingenieurtitel. Aber die Tatsache, dass ich die Anlagen, die ich nun automatisiere, während Jahren bedient habe, gibt mir viel mehr als jedes Studium. Auch spreche ich die «Sprache» meiner Kunden. Wenn mir ein Betriebsangehöriger erklären muss, wie eine Anlage automatisiert laufen soll, dann verstehe ich ihn sofort und umgekehrt er mich ebenso. Welches war dein bisher grösster Erfolg? Als ich zusammen mit meiner Frau im Jahre 2006 meine eigene Firma gründete. Als Angestellter meiner eigenen GmbH fing ich dann im Oktober 2006 als Freelancer an, für CTE zu arbeiten. Nach knapp zwei Jahren fragte man mich, ob ich mir eine Festanstellung bei CTE vorstellen könne, man wolle mich nicht verlieren. Da hatte meine Firma ihre Funktion erfüllt. Und worüber könntest du dich noch heute grün und blau ärgern? Dass ich nicht schon viel früher den Mut gehabt hatte, mich einer solchen Herausforderung zu stellen. Wie schätzt du die Zukunft des Chemikanten bzw. Chemie- und Pharmatechnologen ein, und welche Herausforderungen werden sich in Zukunft diesen Berufsleuten stellen?

Als Fachmann in der Verfahrenstechnik, der die Praxis kennt, ist der Chemikant nicht ersetzbar. In meiner jetzigen Tätigkeit bin ich seit 2006 in vielen Betrieben herumgekommen und habe immer das gleiche gesehen. Heute, da es so viele Theoretiker gibt, die scheinbar alles wissen, braucht es am Schluss den Praktiker, damit das, was theoretisch geplant ist, auch wirklich funktioniert. Mein Ratschlag für Chemikanten und Chemieund Pharmatechnologen: Nehmt Herausforderungen an und leistet erst etwas, bevor ihr nachfragt, was ihr dafür bekommt. Engagiert euch und mischt euch ein, wenn etwas nicht richtig läuft. Setzt euer Wissen ein. Meine nächste Herausforderung wird ein Einsatz in China sein, wo ich ein lokales Ingenieurteam betreuen und praktisch ausbilden werde. Ziel ist es, dass dieses Team anschliessend nicht nur gute Theoretiker innehält, sondern auch praktisch befähigt ist, Projekte erfolgreich umzusetzen. Alle kennen den Unterschied zwischen Theorie und Praxis: Theorie ist, wenn nichts funktioniert, aber jeder weiss warum. Praxis ist, wenns funktioniert, aber keiner weiss warum. Wie kann sich der SCV aus deiner Sicht für den Beruf des Chemie- und Pharmatechnologen EFZ einsetzen? Der SCV muss sich zusammen mit den anderen Berufsverbänden in Bern dafür stark machen, dass unser Schweizer Erfolgsmodell «Berufslehre» nicht untergeht. Staaten wie England wollen unser Berufsbildungssystem kopieren, weil es erfolgreich ist. Auf der anderen Seite will die Schweiz im Ranking der OECD im Bereich Hochschulbildung weiter oben stehen und riskiert dafür, unseren Trumpf der «dualen Berufsbildung» preiszugeben. Wenn wir im Bereich Berufsbildung schlechter werden, dann haben wir verloren. Bitte, liebe Verantwortliche des SCV, lasst dies nicht zu! Thomas, vielen Dank für dieses Interview. Alles Gute und viel Erfolg für deine Zukunft. Für den Zentralvorstand Patrick Merkofer

SCHWEIZERISCHER CHEMIEUND PHARMABERUFE VERBAND

AARGAU

Abschlussfeier der Chemieberufe 2012 Bei der Abschlussfeier der Chemieberufe am 2. Juli 2012 in der geschmückten und gut gefüllten Aula der Berufsschule Aarau konnten in feierlichem Rahmen sehr gute Resultate gefeiert werden.

Die Absolventinnen und Absolventen hatten...

Mehrere Lernende wurden vom Präsidenten der Prüfungskommission für ihre hervorragenden Leistungen am Qualifikationsverfahren und an den Prüfungen der Fachkenntnisse ausgezeichnet. Dabei erhielten die besten Praktiker/innen, Frau Sabrina Jeker und Herr Dirk Happle, ein vielseitig verwendbares personalisiertes Schweizer Sackmesser. Die Absolventen im Rang wurden mit Büchergutscheinen ausgezeichnet. Auch dieses Jahr konnte ein Lernender, Dirk Happle, zudem noch den speziellen Absolven-

....allen Grund zur Freude.

tenpreis der Gesellschaft Deutscher Chemiker für herausragende Leistungen entgegennehmen. Musikalisch wurde die Feier von der Lehrer-Band der Berufsschule, der «best swing attack», begleitet. Die Lernenden verabschiedeten sich mit persönlichen Geschenken von ihren Lehrkräften, mit denen sie in den letzten drei Jahren viele Stunden gemeinsam verbracht hatten. Diese Moderationen und Beiträge füllten den formalen Rahmen trefflich und gaben der Feier den speziellen Rahmen. Auch fürs leibliche Wohl war gesorgt.

Alle Absolventen erhielten als Erinnerung an ihren Lehrabschluss eine Trinkflasche, mit der sie bei zukünftigen Anstrengungen ihren Durst löschen können. Beim anschliessenden Apéro, der dieses Jahr aus Wettergründen im Foyer stattfinden musste, fand sich ausreichend Gelegenheit, die erreichten Erfolge mit den Berufsbildnern, Angehörigen, Freunden und Lehrkräften zu feiern und miteinander zu diskutieren. Wir gratulieren allen frisch gebackenen Laborantinnen und Laboranten EFZ sowie Chemieund Pharmatechnologen/innen und wünschen alles Gute für ihre Zukunft.

Die Aula der Berufsschule Aarau lieferte den feierlichen Rahmen.

Dr. Stefanie Magyar Leiterin Abteilung Chemie an der Berufsschule Aarau (BSA)

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Fachverband Laborberufe FLB Postfach 2269 8022 Zürich Ihr Ansprechpartner für die Berufe Chemie-, Biologie- und Textillaborant/-in Wir vertreten für unsere Mitglieder die Interessen in beruflichen, wirtschaftlichen und sozialen Belangen.

Laborpersonalverband Bern, Postfach 3001 Bern

Zentralvorstand/Sektionen

Verbandsbüro/Administration

Zentralvorstand/Sektionen

Fachverband Laborberufe FLB Verbandssekretariat Postfach 2269 8022 Zürich Telefon 043 244 71 89 (Simone Schärer)

Charlotte Rothenbühler Co-Präsidium Zentralvorstand Sektion Bern Laborpersonalverband Bern LVB Postfach 7055, 3001 Bern Telefon 031 301 77 92 lvb@laborberufe.ch Patrick Kathriner Sektion Luzern Feld 1 6362 Stansstad paedi.kathriner@bluewin.ch Jonel Bradjan Sektion Schaffhausen Sunnebüehlweg 2 8240 Thayngen Telefon 052 649 29 33 jonelbradjan@gmx.ch Simone Schärer Co-Präsidium Zentralvorstand Sektion Zürich Zürcher Laborpersonalverband ZLV Unt. Schwandstrasse 67 8805 Richterswil Telefon 043 244 71 89 zlv@laborberufe.ch

Brigitte Kamber Kassierin Wachterweg 3 8057 Zürich Telefon 044 362 31 77 kassier@laborberufe.ch Andreas Gruber Webmaster Bahnhofmatte 34 3312 Fraubrunnen Telefon P 031 992 00 50 Natel 079 215 38 46 Andreas.Gruber@izb.unibe.ch Charlotte Rothenbühler Redaktorin «CHemie plus» Obere Lindenstrasse 8 3176 Neuenegg Telefon 031 301 77 92 Natel 077 419 34 47 charlotte.rothenbuehler@bluewin.ch

Informationen zum Verband, zu den Sektionen, zur Berufswahl, zur Berufsund Weiterbildung sowie ein Anmeldeformular und vieles mehr im Internet! www.laborberufe.ch

ZENTRALVORSTAND

Besichtigung EMPA: 28. 9. 2012 Organisiert vom LVS Liebe Mitglieder Es freut uns, dass wir auch dieses Jahr wieder eine Veranstaltung zur Weiterbildung und Kontaktpflege anbieten können. Der Laborpersonalverband Schaffhausen hat eine Besichtigung der EMPA organisiert. Aufgrund der vielfältigen Aktivitäten dieses Instituts haben wir uns als Schwerpunktthema auf die bildgebenden Analyseverfahren beschränkt. Dieser halbtägige Anlass, der spezielle mikroskopische Verfahren und Computertomographie umfasst, kann als wertvolle Ergänzung zu den Grundkenntnissen in diesem Gebiet angesehen werden. Es wird einführend ein theoretischer Teil über die Möglichkeiten und Grenzen dieser Methoden gegeben werden, der dann ergänzt wird durch praktische Vorführungen an ausgesuchten Beispielen.

Bitte meldet Euch an bis zum 20. 9. 2012 via Mail bei: Charlotte Rothenbühler charlotte.rothenbuehler@bluewin.ch oder hansjuergen.schindler@empa.ch. Die Besichtigung findet statt am Freitag, den 28. 9. 2012, ab 13.30 Uhr an der EMPA Dübendorf. Treffpunkt bei der Anmeldung. Die Teilnahme für diesen interessanten Nachmittag ist dank Sponsoring der EMPA Dübendorf für alle Mitglieder und Nichtmitglieder kostenlos. Es erfolgt keine weitere Einladung. (FLB, SCV und SGO) Wir freuen uns auf eure Anmeldung.

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MOLEKULARABSORPTIONSSPEKTRUM FÜR DIE BESTIMMUNG VON NICHTMETALLEN

Fluorbestimmung im Trinkwasser mit HR-CS AAS Aufgrund seiner hohen Elektronegativität ist das Element Fluor das reaktivste Nichtmetall und kommt deshalb nicht elementar, sondern nur in gebundener Form vor. Fluor ist das verbreitetste Halogen. Sein Anteil in der Erdkruste beträgt ca. 0,08%. Fluor tritt in grossen Mengen im Apatit Ca5(PO4)3(OH,F) auf sowie im Flussspat CaF2 und auch im nahezu abgebauten Kryolit Na3AlF6. Deshalb ist es nicht verwunderlich, dass Fluorid auch in nahezu allen Wässern zu finden ist – wenn auch die Fluoridkonzentration je nach Wasserart und den geogenen Bedingungen sehr unterschiedlich sein kann. Im Meerwasser ist über 1 mg/L Fluorid vorhanden, in Flüssen und Seen etwa 0,05 – 0,5 mg/L, in Grundwässern sind Werte über 0,5 mg/L dagegen verhältnismässig selten. In Tiefenwässern und insbesondere in Quellen aus hydrothermalen Lagerstätten können jedoch auch beträchtlich höhere Fluoridgehalte angetroffen werden, z.B. in Geysiren über 20 mg/L. Massgeblich verantwortlich für den Fluoridgehalt im Wasser sind pH-Wert, Temperatur, Löslichkeitsverhältnisse und Lösungsbeeinflussung durch geologische Voraussetzungen. Der Einfluss von Fluorid auf die menschliche Gesundheit hat zwei Seiten. Einerseits ist es essentiell für den menschlichen Organismus, da das über die Nahrung aufgenommene Fluorid Voraussetzung für die Mineralisierung des Apatit der Knochen und Zähne ist. In dieser Beziehung ist ein entsprechender Fluoridgehalt im Trinkwasser als wichtigstes Lebensmittel auch in Bezug

auf eine ausreichende Kariesprophylaxe sehr wichtig. Andererseits hat aber eine zu hohe tägliche Fluoridaufnahme in der Summe aller zu sich genommenen Lebensmittel fatale Auswirkungen. Zahn- oder Knochenfluorose sind die Folge, wenn die tägliche Gesamtfluoraufnahme ca. 20 mg F/Tag überschreitet. Aus diesem Grund kommt der Kontrolle der Fluoridkonzentration in unseren Lebensmitteln eine besondere Bedeutung zu. Trinkwasser gehört zum Lebensmittel Nummer eins und unterliegt damit einer besonders intensiven Kontrolle. Fluorid wurde zu den Substanzen eingestuft, die von einer bestimmten Konzentration an zu gesundheitlichen Störungen führen. Der in der Trinkwasserverordnung festgelegte Grenzwert für Fluorid beträgt 1,5 mg/L. Messverfahren zur Fluoridbestimmung Die Bestimmung von Fluor als Nichtmetall ist in der Literatur hinreichend beschrieben. Die Methoden reichen von klassischer Gravimetrie und Volumetrie über Photometrie und elektrochemische Titration. Heute dominierende Methoden zur Bestimmung der Fluoridkonzentration in Wasser sind die Ionenchromatographie (IC) und die Anwendung von ionenselektiver Elektroden (ISE). Beiden Bestimmungsmethoden

Abbildung 1: Wellenlängenaufgelöstes Molekülabsorptionsspektrum von AlF in der Umgebung von 227,47 nm, Injektion von 10 ng F.

gemein ist das Ansprechverhalten auf nur ionisch gelöstes Fluorid. Organisch oder kovalent gebundenes Fluor wird nicht erfasst und macht diese Bestimmungsmethoden auch nur für rein wässrige Matrizes anwendbar. Spektroskopische Verfahren Spektroskopische Verfahren wie die ICP-OES zur Bestimmung von Fluor sind wegen dem sehr hohen Ionisationspotenzial von 17, 42 eV und den deshalb unter 100 nm liegenden Resonanzlinien des Fluors nicht praktikabel. Aus ähnlichem Grund kann auch mit der klassischen AAS kein Fluor bestimmt werden. Eine gängige Alternative bietet die Bestimmung von Fluor mittels Molekülabsorptionsspektrometrie (MAS). Erste Untersuchungen wurden von Dittrich und Tusunda relativ zeitgleich zueinander durchgeführt. Aufgrund der relativ moderaten Auflösung der damals verwendeten Spektrometer und einer limitierten Untergrundkorrektur konnte sich diese Methode zur Bestimmung von Fluor nicht durchsetzen. Mit der Entwicklung der High-Resolution Continuum Source AAS (HR-CS AAS) und der kommerziellen Verfügbarkeit dieser AAS-Geräte mit dem contrAA 300 und contrAA 700 von Analytik Jena sind nun die Voraussetzungen geschaffen, um diese Methode erfolgreich

Abbildung 2: Wellenlängenaufgelöstes Molekülabsorptionsspektrum von GaF in der Umgebung von 211,248 nm, Injektion von 10 ng F.

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Empfindlichkeit und der besser aufgelösten Moleküllinien auf der Molekülabsorptionslinie von GaF bei einer Wellenlänge von 211,248 nm durchgeführt.

Abbildung 3: HR-CS AAS contrAA 700 von Analytik Jena.

für die Fluorbestimmung einzusetzen. Im Folgenden wird eine einfache, schnelle und robuste Methode zur Fluorbestimmung im Trinkwasser mittels HR-CS AAS beschrieben und an verschiedenen Trinkwasserproben und einem Referenzmaterial auf seine praktische Anwendbarkeit überprüft. Fluorbestimmung durch Molekülabsorption mit HR-CS AAS In den letzten Jahren wurden durch die Verfügbarkeit der HR-CS AAS verschiedene Methoden zur Bestimmung von Nichtmetallen wie P, S, F, Cl, Br, J mittels Molekülabsorption in Kombination mit einem AAS publiziert. In einem Übersichtsartikel von Welz et.al. wurden die Arbeiten zusammengefasst. Die analytische Nutzung der Molekülabsorptionsspektrometrie zur Bestimmung von Fluor basiert auf der Bildung von stabilen Monofluoriden (AlF, GaF, InF, CaF). Diese zweiatomigen Moleküle

können ähnlich wie Atome definierte Energie aus einer spektral kontinuierlich emittierten Strahlungsquelle absorbieren, was zur Erzeugung von Molekülabsorptionsspektren führt. Die Molekülabsorptionsspektren entsprechen den Molekülübergängen zwischen den unterschiedlichen Molekülzuständen. Man unterscheidet Elektronenanregungs-, Schwingungs- und Rotationsübergänge. Die Anzahl der möglichen Übergänge ist grösser als bei Atomen, weshalb die Molekülabsorptionsspektren linienreicher im Vergleich zu Atomabsorptionsspektren sind. Die Linienbreite diverser Molekülabsorptionslinien entspricht etwa der von Atomabsorptionslinien und kann somit in der HR-CS AAS aufgelöst und analytisch genutzt werden. In Abbildung 1 und in Abbildung 2 sind die Molekülabsorptionsspektren der empfindlichsten AlF und GaF Moleküllinien dargestellt. Alle weiteren Untersuchungen wurden wegen der höheren

Experimentelles Instrumentation: Alle Messungen wurden mit einem HR-CS AAS contrAA 700 (Abb. 3) der Firma Analytik Jena in der Graphitrohrtechnik durchgeführt. Dabei handelt es sich um ein Atomabsorptionsspektrometer mit einer XeKurzbogenlampe als Strahlungsquelle. Die Xe-Lampe emittiert ein kontinuierliches Spektrum im Bereich von 185–900 nm. Dadurch steht jede Wellenlänge zur analytischen Nutzung zur Verfügung. Das ist die Voraussetzung zur analytischen Nutzung von Molekülabsorptionen einer beliebigen Wellenlänge. Als Atomisator stehen in zwei getrennten Probenräumen Flamme und ein quergeheizter Graphitrohrofen zur Verfügung. Das hochauflösende Spektrometer besteht aus einem Prismenvormonochromator und einem Echellegitter für die Gewährleistung einer Auflösung von 2 pm bei einer Wellenlänge von 200 nm. Als Detektor wird ein CCD-Array eingesetzt, der eine simultane und leistungsstarke Untergrundkorrektur garantiert und durch das simultane Auslesen von 200 Detektorpixeln zusätzliche spektrale Information zur untersuchten Analyselinie bietet. Methodenoptimierung der GaFMolekülabsorption Das Temperatur-Zeit-Programm, um Molekülabsorption analytisch zu nutzen, besteht aus 3 Phasen: Trocknung, Veraschung und Molekülbildung. Während der Trocknungs- und Veraschungs-

Probenergebnisse Probe

VF* Konzentration in µg/L F

RSD in %

Konzentration ISE in mg/L F

zertifizierte Konzentration in mg/L F

ION-915

41,0 ± 2,0

2,4

0,03**/0,048***

Hamilton-20

424 ± 21

2,5

0,42 ± 0,078

TW Bad Berka

132 ± 8,7

4,3

0.14

TW Tiefengruben TW Sachsenhausen

5 5

146 ± 8,8 237 ± 11

2,8 1,1

0.15 0.25

Mineralwasser QC-Standard 4: 40 µg/L F QC-Standard 2: 20 µg/L F

148 ± 8,2 38.7 ± 1.14 (96,7 %) 20.4 ± 1,03 (102 %)

1.5 0.4

0.16**

3.7

Tabelle 1: Probenergebnisse, *VF = Verdünnungsfaktor, ** Informationswert, *** Konzentrationsangabe aus dem Herstellerkatalog

72 FACHVERBAND LABORBERUFE

Abbildung 4: F-Kalibrierkurve unter Anwendung von GaF-Molekülabsorption bei einer Wellenlänge von 211,248 nm: 2–10 µg/L F, 20 µL Probeninjektion.

schritte müssen Vorverluste des Analyten als flüchtiges HF durch Optimierung der Trocknungs- und Pyrolysetemperatur und durch Einsatz eines effizienten Modifiers vermieden werden. Aufgabe der Molekülbildungsphase ist es, das gewünschte zweiatomige Molekül durch Zugabe eines entsprechenden Molekülbildungsreagenz zu erzeugen. Durch die Auswahl einer optimalen Temperatur muss eine genügend grosse Anzahl von diesem Molekül gebildet werden. Die Temperatur darf aber auch nicht zu hoch gewählt werden, damit es nicht zu früh in seine atomaren Bestandteile zerfällt. Zur Erzeugung von Ga-Monofluorid wird als Molekülbildungsreagenz ein 10 g/L Ga-Standard (Fa. SCP Science) in 4% HNO3 eingesetzt. Beste analytische Ergebnisse konnten erzielt werden, wenn das verwendete Graphitrohr mit integrierter PIN-Plattform mit Zr vor der analytischen Nutzung permanent beschichtet wurde. Zur Stabilisierung des Analyten und des Ga während der Veraschung wurde ein Pd / Zr-Modifier (0,1% Pd, 20 mg/L Zr) zusammen mit dem Molekülbildungsreagenz vor jeder Probeninjektion bei 1100 °C thermisch in eine aktive Form gebracht. Unter diesen Bedingungen wurde eine optimale Veraschungstemperatur von 550 °C ermittelt. Dabei wurden NaAc und Ru-IIINitosylnitrat als Modifier zur Verminderung von Analytvorverlusten durch Bildung von flüchtigem HF eingesetzt. Unter diesen Bedingungen wurde 1550 °C als optimale Molekülbildungstemperatur ermittelt.

Kalibrierung: Unter den ermittelten optimalen Bedingungen wurde eine Kalibrierung im Bereich von 2–10 μg/L F aufgenommen (Abbildung 4). Auf der Basis dieser Kalibrierung und der dreifachen Standardabweichung aus 11 Wiederholungen des Kalibrierblindwertes wurde eine Nachweisgrenze von 0,26 μg/L F ermittelt. Diese Nachweisgrenze für Fluor ist ca. eine Grössenordnung besser als mit IC oder ISE. Zur Überprüfung der entwickelten Methode wurden 3 Trinkwasserproben, ein Mineralwasser und zwei zertifizierte Referenzmaterialien untersucht. Da der zu erwartende Fluoridgehalt weit über der zu ermittelten Nachweisgrenze lag, wurde eine weitere Kalibrierung im Bereich von 10–50 μg/L F aufgenommen. Die Ergebnisse der untersuchten Proben sind in Tabelle 1 dargestellt und zeigen eine sehr gute Übereinstimmung mit den zertifizierten Werten, den Parallelbestimmungen mit ISE sowie der durchschnittlichen Herstellerangabe im Fall des Mineralwassers. Zusammenfassung Eine einfache, schnelle, voll automatisierbare und robuste Methode zur Bestimmung von Fluor im Trinkwasser wird vorgestellt. Die Methode beruht auf der Messung der Molekülabsorption von GaF auf einer Wellenlänge von 211,248 nm mit einem kommerziell verfügbaren HR-CS AAS in der Graphitrohrtechnik. Als Molekülbildungsreagenz wird eine 10 g/L Ga-Lösung eingesetzt. Die besten Ergebnisse wurden mit einem permanent Zr-beschichteten

PIN-Plattformrohr erzielt. Zur Stabilisierung des Analyts und zur Vermeidung von Vorverlusten werden verschiedene Modifier eingesetzt. Durch eine spezielle thermische Vorbehandlung des Pd / Zr-Modifiers und des Ga-Reagenz bei 1100 °C kann Fluor ohne Verluste bis 550 °C pyrolysiert werden und steht bei 1550 °C einer effizienten Molekülbildung zur Verfügung. Mit dieser optimierten Methode wurde eine Nachweisgrenze von 0,26 μg/L F bestimmt und ist damit deutlich nachweisstärker als alle anderen derzeit verfügbaren Methoden. Durch das angewendete Grundprinzip der Molekülabsorption (MAS) analog zur Atomabsorption (AAS) ist die Bestimmung sehr robust. Limitationen und Nachteile der gängigen Verfahren IC (Probendurchsatz, limitiert auf wässriges Medium, Partikelfreiheit der Proben) und ISE (begrenzter pH-WertBereich, definierte Ionenstärke, Salzgehalt) spielen keine Rolle. Ein weiterer Vorteil dieser Methode ist, dass der Anwendungsbereich ohne Probleme auch auf biologische Matrizes wie Urin, Serum und Blut ausgedehnt werden kann. Damit existiert erstmals eine einfache Methode zur Bestimmung des Gesamtgehaltes an Fluor (ionisch und kovalent gebundenes Fluor). Zeitaufwendige und fehleranfällige vorgelagerte Pyrohydrolyse oder Derivatisierung für wässrige Medien können entfallen. Auch Fluor in nur teilweise hydrolysierten, aber wasserlöslichen Verbindungen wie im Natriummonofluorphosphat (MEP), einer Karies vorbeugenden aktiven Komponente in Zahnpasta, wird unter Anwendung der beschriebenen Methode komplett erfasst. Dadurch wird die produktionsbegleitende Qualitätskontrolle zur Bestimmung des Gesamtfluorgehalts in Zahncreme vereinfacht und verkürzt. Weitere mögliche Anwendungen lassen sich nicht zuletzt durch die Bestimmung von Gesamtfluor nach Aufschluss von festen Proben finden. ■ Besten Dank der Firma Analytik Jena AG, die uns diesen Bericht zur Verfügung gestellt hat.

AUTOR Heike Gleisner; Analytik Jena AG, Konrad-Zuse-Strasse 1, D-07745 Jena

73 FACHVERBAND LABORBERUFE

PRÜFUNGSKREIS BERN-MITTELLAND

Qualifikationsverfahren für Laborantinnen und Laboranten EFZ in Bern Im Prüfungskreis Bern-Mittelland traten 34 Kandidatinnen und Kandidaten der beiden Fachrichtungen Biologie und Chemie zur diesjährigen Abschlussprüfung an. 31 von ihnen haben diese Prüfung mit Erfolg bestanden. Im Rahmen der praktischen Arbeit mussten verschiedene Teilaufgaben zeitlich so geplant werden, dass sämtliche Aufträge in der vorgegebenen Zeit abgearbeitet werden konnten. Teilweise waren geeignete Versuchsstrategien selbstständig zu erarbeiten.

In der Fachrichtung Biologie war u. a. ein flüssiger Rahm bakteriologisch zu untersuchen und zu beurteilen. In der Chemie musste eine fehlerhafte Charge Coffeincitrat analysiert werden, und aufgrund dieser Daten war zu entscheiden, was bei der Produktion dieser Charge schiefgelaufen war. In beiden Aufgaben stand somit die kritische Beurteilung der Ergebnisse mit den daraus abgeleiteten Schlussfolgerungen im Vordergrund. Bei den Berufskenntnissen wurde auf das grundlegende Verständnis für biologische und

Abschlussklasse Biologie mit Lehrpersonal der Berufsfachschule (Klasse nicht vollständig).

Abschlussklasse Chemie mit Lehrpersonal Berufsfachschule.

chemische Zusammenhänge und auf den Wissenstransfer in die Praxis Wert gelegt. Beide Prüfungsstrategien erlauben die Überprüfung der Handlungskompetenzen gemäss Bildungsplan sowie die Beurteilung der Eignung der geprüften Personen als Fachkräfte. Die Laboratorien benötigen Personal, welches zuverlässig und präzise arbeiten kann, aber auch die eigene Arbeit und die Laborergebnisse kritisch hinterfragen kann. Zum bestandenen Qualifikatonsverfahren gratulieren wir herzlich! Fachrichtung Biologie: Burgener Vanessa, Gerber Fritz, Gsponer Christian, Lengen Kerstin, Mürner Lukas, Röthlisberger Jonathan, SchwabStojcic Vesna, Sivapatham Prashanthni, Tenisch Anabelle, Vaz Porto Emanuel. Fachrichtung Chemie: Aeby Christian, Aellig René, Anwar Yasmin, Eggimann Seila, Gerber Lars, Hauenstein Fabian, Kejo Rana, Krättli Raphael, Mahler Miranda Maria, Michel Isabelle Rose, Odermatt Jan, Paukovics Florian, Roth Kaspar Samuel, Scheidegger Andy, Schenk Natalie, Schirmer Willi, Trummer Joel, von Gunten Cédric Laurent, Weber Sandra, Wirz Daniel, Wüthrich Tamara. Stefan Guggisberg, Chefexperte Laborant/-in EFZ Biologie & Chemie – Bern-Mittelland

Fachverband für Laborberufe Postfach 2269 – 8022 Zürich

Qualifikationsverfahren für Laboranten/in EFZ stehen vor der Tür. Der Fachverband Fachverband Laborberufe wünscht Der fürfür Laborberufe wünscht allen Lernenden schonguten heuteStart allen Erfolg zum bevorstehenden einen in viel die Ausbildungszeit und viel Freude beim erlernen der Laborarbeiten Qualifikationsverfahren.

74 FACHVERBAND LABORBERUFE

ZÜRCHER LABORPERSONALVERBAND

Interview bei IVF HARTMANN AG in Netstal Als erstes herzlichen Dank an Herrn Engel, Head of Elastic Bandages bei der Firma IVF HARTMANN AG, für den freundlichen Empfang und die Möglichkeit, ein Interview mit Lernenden durchzuführen. Einen Dank an Tugay Küçük, der sich dem Interview gestellt hat und gleichzeitig den Beruf Textiltechnologe vorstellte. Die Firma IVF HARTMANN AG mit Sitz in Neuhausen am Rheinfall ist ein international tätiger Schweizer Hersteller. Es handelt sich um eine der führenden Unternehmensgruppen für medizinische und hygienische Verbrauchsgüter. Ein Blick in die Liste der wichtigsten Meilensteine der IVF HARTMANN Gruppe Schweiz zeigt uns einige interessante Details. 1865 gelang es dem Tübinger Chirurgieprofessor Dr. Victor von Bruns zum ersten Mal, Baumwolle zu entfetten und auf diese Weise hydrophil zu machen. Hygienisch war diese einwandfrei und in unbegrenzter Menge verfügbar. Es war ein Meilenstein auf dem Weg zur modernen Wundbehandlung. 1871 gründete H. T. Baeschlin das Unternehmen «Fabrik für medizinische Verbandsstoffe» in Schaffhausen. Erstmals auf der Welt wurde Baumwolle im industriellen Massstab zu Verbandswatte verarbeitet. 1874 wurde die Firma in «Internationale Verbandsstoff-Fabrik Schaffhausen» umbenannt. 1908 erfolgte der Umzug der Firma von Schaffhausen nach Neuhausen am Rheinfall, wo sie noch heute angesiedelt ist. 1937 nahm die IVF den Filialbetrieb, Band- und Breitweberei, am Standort in Netstal auf. Der Entscheid dazu war die hohe Verfügbarkeit an Fachpersonal in der Textilindustrie im Kanton Glarus. 1993 schloss sich die IVF der HARTMANN Gruppe an. Einige Jahre später fand die Umwandlung in eine Holding-Struktur statt. 2009 erfolgte die Übernahme der BODE AG und im Jahre 2012 der Funny Hygiene AG. Heute beschäftigt die IVF HARTMANN Gruppe Schweiz 345 Mitarbeitende, davon 19 Berufslernende. Dies entspricht 5,5 % der Belegschaft. In den folgenden Berufen haben junge Leute die Möglich-

keit, eine Ausbildung zu absolvieren: ■ Kauffrau/Kaufmann E- oder M-Profil ■ Informatikern/Informatiker ■ Logistikerin/Logistiker ■ Fachfrau/Fachmann Betriebsunterhalt ■ Produktionsmechanikerin/Produktionsmechaniker ■ Anlageführerin/Anlageführer ■ Textiltechnologin/Textiltechnologe International beschäftigt die Gruppe rund 10 000 Mitarbeitende. Eine Weiterbildung wird den Mitarbeitenden intern und mit Unterstützung des Unternehmens extern angeboten. In der Schweiz werden Produkte zur Wundbehandlung, beschichtete Produkte wie therapeutische Pflaster, elastische Binden, Watteprodukte und Apothekenfertigung hergestellt. Die Hauptgeschäftsfelder werden aufgeteilt in: ■ Wundmanagement ■ Inkontinenzmanagement ■ OP-Bedarf ■ Desinfektionsmanagement ■ Erste Hilfe Letztgenanntes kennen wir alle auch aus dem privaten Haushalt – die Hausapotheke, der Verbandskasten im Auto, das Erste- Hilfe-Set für die Reise oder beim Sport. Im Bereich Forschung und Entwicklung wird nach neuen Produkten und nach einer Verbesserung bestehender Produkte gesucht. Nebst den beiden EG-Zertifikaten Anhang ll 3 und V Richtlinie 93/42/EWG erwarb die Firma die Zertifikate ISO 9001 Qualitätsmanagement, ISO 13485 Qualitätsmanagement für Medizin und ISO 14001 Umweltmanagement. Die Kunden von IVF HARTMANN AG sind Spitäler, Alters- und Pflegeheime, niedergelassene Ärzte, Apotheken, Drogerien und Spitex. Interview mit Tugay Küçük bei IVF HARTMANN, Netstal, Textiltechnologe EFZ im dritten Lehrjahr Den Wunsch, einen Beruf zu erlernen, bei welchem er seine Interessen für Elektronik und Technik vereinen kann, hatte Tugay Küçük schon während der

obligatorischen Schulzeit. Zugleich wollte er sein manuelles Geschick und seine Begabung, Feinarbeiten zu erledigen, einbringen. Er liebt PC-Arbeiten, ganztags am PC zu arbeiten, kann er sich jedoch nicht vorstellen. Er liebt Bewegung und manuelle Tätigkeiten. Der Onkel von Tugay Küçük machte ihn auf den Beruf Textiltechnologe aufmerksam. Als er ein Inserat für eine Lehrstelle bei der Firma IVF-HARTMANN in Netstal sah, bewarb er sich sogleich. Verlangt wurde als erstes die Lösung einer schriftlichen Prüfungsaufgabe. Anschliessend wurde er zu einem Vorstellungsgespräch eingeladen. Er hatte Glück und erhielt die Ausbildungsstelle, für welche sich weitere Kandidaten beworben hatten. Zu Beginn der Ausbildung empfand Tugay Küçük die Umstellung von der Schule zum Ausbildungsplatz als eminent. Je länger er im Lehrbetrieb arbeitete, umso mehr war Tugay Küçük von seiner Ausbildung mit all den verschiedenen Arbeitseinsätzen fasziniert und überzeugt, die richtige Berufswahl getroffen zu haben. Sein Interesse stieg stetig, und er freute sich über all das neu erlernte Wissen. Im zweiten Lehrjahr bekam er die Möglichkeit, Projekte selbstständig zu erarbeiten. Unterstützt wird er von seinem Ausbildner Herrn Nikolov und von Herrn Engel, Leiter für den Bereich Elastic Bandages. Die Berufsschule wird in Zürich bei der Schweizerischen Textilfachschule und nach Fachrichtung zusätzlich in Wattwil besucht. Die praktischen überbetrieblichen Kurse beinhalten für den Beruf Textiltechnologe Fachrichtung Mechatronic den Erwerb der Kenntnis von den benötigten Ersatzteilen für die spezifischen Textilmaschinen – man denke nur an all die verschiedenen Nadeln und Schrauben. Gelernt werden müssen auch die Handfertigkeiten Bohren, Feilen und Löten von Metallen. In den Kursen werden auch Stricken und Sticken erlernt, was aber kaum mit den Tätigkeiten bei privaten Handarbeiten vergleichbar ist. Es geht u. a. um die Kunst der Maschineneinstellung mit speziellen

75 FACHVERBAND LABORBERUFE

Tugay Küçük.

Nadeln. Tugay Küçük hat mir dies an einem Beispiel gezeigt und erklärt. Die Abschlussprüfung wird mit einer IPA abgeschlossen. Während einer Woche wird Tugay Küçük in der IVF HARTMANN in Neuhausen arbeiten. Die Gelegenheit in der Ausbildung, einen zusätzlichen Betrieb und eine neue Betriebskultur kennenzulernen, bringen ihm neue Erkenntnisse, auf die er sich freut. Textiltechnologen EFZ Fachrichtung Mechartonic sind für den Maschinenpark in den verschiedenen Textilbetrieben zuständig und verantwortlich. Sie überwachen und warten die Maschinen und Anlagen nach dem jeweiligen Standard. Durch ihre fundierten Fachkenntnisse über mechanische und elektronische Hintergründe von Maschinen und technischen Anlagen sind sie in der Lage, selbstständig Einzelteile, Komponenten oder ganze Baugruppen zu ersetzen oder zu reparieren. Sie nehmen in jedem Textilbetrieb eine ausserordentlich wichtige Funktion ein. Nebst typisch mechatronischen Fertigkeiten wie Bohren, Drehen, Feilen und Schweissen benötigen sie ein fundiertes textiles Basiswissen über textiltechnologische Hintergründe aller Prozesse. Mit all diesem Wissen können sie fehlerhafte Produkte sofort erkennen und Massnahmen treffen. Tugay Küçük bevorzugte Tätigkeiten betreffend die Feineinstellungen der Maschinen, wobei eine Vielzahl wichtiger Details zu beachten sind. Die Kanten

Tugay Küçük.

müssen perfekt eingestellt werden, und die Einstellung der Spannung bei Kettund Schussfäden muss aufeinander abgestimmt werden, um nur zwei Beispiele zu nennen. Exaktheit, Geduld und Ausdauer sind nötig, um die geforderte Qualität zu erreichen. Hier kann Tugay Küçük alle seine Fähigkeiten einbringen: Elektronik, Mechanik und Exaktheit. Bei auftretenden Störungen muss schnell gehandelt werden. Das setzt voraus, dass man sämtliche Maschinen bestens kennt. Das Wissen in den Gebieten Elektronik und Technik kommt hier voll zum Tragen. Eine kleine Werkstatt mit allen Ersatzteilen und den nötigen Arbeitseinrichtungen ist vorhanden. Ausgerüstet ist die Firma IVF HARTMANN in Netstal mit Rundstrick- und Webmaschinen. Bei den Rundstrickmaschinen sind die Nadeln und Platinen kreisrund angeordnet. Im Saal der Weberei stehen 40 Webmaschinen. Zur Arbeitstätigkeit gehört die Wartung sämtlicher Maschinen. Diese Arbeit ist selbstverständlich weniger spannend aber von grosser Wichtigkeit. Tugay Küçük hat eine Checkliste erstellt, und alle Wartungen werden in einem Protokoll aufgeführt. Betreffend Weiterbildung nach Lehrabschluss bestehen viele Möglichkeiten. Unter anderem zum Beispiel Industriemeister, Prozessfachmann, Textilkaufmann. Tugay Küçük will sich nach der Lehre als erstes zum Industriemeister weiterbilden. Diese Weiterbildung kann er berufsbegleitend absolvieren. Nach

diesem Abschluss kann er betriebswirtschaftliche wie überbetriebliche Zusammenhänge erkennen. In dieser Funktion übernehmen Industriemeister Aufgaben wie Planung, Prozess- und Terminverantwortlichkeit, Materialwirtschaft und optimieren Arbeitsprozesse und sichern die Qualität der Produkte. Nach dem Gespräch führte mich Tugay Küçük durch die Produktionshallen und erklärte mir all die einzelnen Verfahren an Ort. Bei IVF HARTMANN AG werden medizinische und hygienische Verbrauchsgüter hergestellt. Dementsprechend sind spezifische Anwendungsbedingungen und Verfahrensabläufe Vorschrift. Tugay Küçük liebt Bewegung. Sein grösstes Hobby ist Fussball. Dreimal pro Woche geht er ins Training, und am Wochenende steht ein Match auf dem Programm. Im Winter ist er mit dem Snowboard unterwegs. Ebenso wichtig ist ihm das Zusammensein mit Kollegen und der Familie. Sein Lebensmotiv ist: Wer heute nicht lebt, lebt morgen wie gestern. Er ist bestrebt, die nötige Balance zwischen Arbeit und Freizeit zu finden. Wir wünschen Tugay Küçük weiterhin viel Begeisterung in der Ausbildung sowie viel Erfolg in seiner Berufsausbildung und seiner späteren Weiterbildung. Charlotte Rothenbühler

76 FACHVERBAND LABORBERUFE

Festschrift 10 Jahre Verein wblb VEREIN WEITERBILDUNG LABORBERUFE (WBLB)

Teil 1: Von der Meisterprüfung zur höheren Fachprüfung Wie kam es eigentlich zur diplomierten Laborantin, zum diplomierten Laboranten mit HFP? Ein Blick zurück vom 18. bis ins frühe 20. Jahrhundert gibt einen allgemeinen Einblick in die Entwicklung der formalen beruflichen Weiterbildung in Mitteleuropa. Zur Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelte sich der Beruf der Laborantin, des Laboranten in der Schweiz. Es gibt frühe Berichte vom Famulus eines Alchemisten oder vom Labordiener eines Chemikers, aber einen Beruf gab es im vorletzten Jahrhundert noch nicht. Erst die Entwicklung der chemischen Industrie im letzten Jahrhundert erforderte Fachkräfte, welche dem heutigen Berufsverständnis entsprechen. Wie kam es aber dazu? Im Spätmittelalter waren in ganz Westeuropa viele Berufe von Zünften oder ähnlichen Körperschaften reglementiert. Gemeinsam war das Augenmerk auf die berufliche Aus- und Weiterbildung vom Lehrling zum Gesellen und weiter zum Meister. Gesellen mussten, damit sie Meister werden konnten, gute berufliche Kompetenzen vorweisen. Die Erhebung zum Meister öffnete den meistens männlichen Berufsleuten den Eintritt in die höhere gesellschaftliche Ebene. Die Erfordernisse in Beruf, Geschäft, Staat und Militär verlangten von Meistern oft vertiefte ökonomische, mathematische, sprachliche, organisatorische und methodische Fähigkeiten. Viele dieser Tätigkeiten wurden offenbar «on the job»

gelernt. Vielleicht wurden sie von erfahrenen Kollegen mit Ratschlägen unterstützt. Wie konnte ein Geselle Meister werden? Eine alte aber nach wie vor aktuelle Idee war das «Meisterstück», welches Gesellen am Übergang zum Meisterdasein herstellten. Beispielsweise mussten Schlosser ein anspruchsvolles Werkstück zuerst berechnen und zeichnen, dann eine Kostenkalkulation erstellen und es schliesslich anfertigen. Alle Schritte musste der angehende Meister einer Prüfungskommission vorlegen und begründen. Das fertige Stück wurde eingehend geprüft und der Kandidat dazu befragt. Die aktuelle höhere Fachprüfung zur diplomierten Laborantin, zum diplomierten Laboranten läuft in Grundzügen nach demselben Prinzip ab. Zunftordnungen hatten oft diskriminierende oder monopolisierende Auswirkungen und waren lokal sehr verschieden. 1776 kritisierte der Ökonom Adam Smith in Schottland genau diese Umstände, weil sie den Handel behinderten. Weiter monierte Smith, dass lange Ausbildungszeiten keine bessere Produktequalität garantieren würden. Viele Ideen von Smith prägten die Ökonomie von

angelsächsischen und weiteren Ländern. Das ist ein Grund, warum die Berufsbildung dort ein Schattendasein führt. Der Techniker und Pädagoge Christoph Bernoulli übte 1822 im deutschsprachigen Raum ähnliche Kritik wie Smith, verlangte aber eine verbesserte Berufsbildung. Nach langem Streit wurde in diesen Ländern die Berufsbildung nach und nach der Oberaufsicht des Staates unterstellt, welcher heute für eine grosse Rechtssicherheit bürgt. Fachleute, delegiert von Arbeitnehmer- oder Arbeitgeberorganisationen, überprüfen die Kompetenz und die Leistungsfähigkeit von jungen Berufsleuten an Qualifikationsverfahren, an Berufsprüfungen und an höheren Fachprüfungen. Dieser Teil des Zunftwesens lebt bis heute und mit gutem Erfolg vor allem in den deutschsprachigen Ländern weiter. Die Berufsbildung in diesen Ländern wird als wichtiger Faktor für deren gute wirtschaftliche Leistungsfähigkeit angesehen. Gelernte Berufsleute bewältigen Veränderungen besser, liefern weniger Ausschuss, verursachen weniger Unfälle, haben weniger Berufskrankheiten und sind produktiver als angelernte Arbeitskräfte. Urban Kuster

Wer? Was? Wo? Das Bezugsquellenregister gibt Ihnen auf diese Fragen Antwort.

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forschungswelten

CHEMIE PLUS 9-2012

Blutzucker messen ohne Peaks

Laser als Platzanweiser für Moleküle

Der tägliche Stich in den Finger gehört für viele Diabetes-Patienten zum Alltag. Eine nicht-invasive Messmethode könnte sie von dem ständigen Pieksen befreien. Herzstück ist ein Biosensor von Fraunhofer-Forschern: Ein winziger Chip vereint Messung und digitale Auswertung – und kann die Daten sogar an ein mobiles Gerät funken. Das Prinzip der Messung beruht auf einer elektrochemischen Reaktion, die mithilfe eines Enzyms in Gang gesetzt wird: Die Glukose-Oxidase wandelt Glukose unter anderem in Wasserstoffperoxid (H2 O2 ) um, dessen Konzentration man mit einem Potentiostaten messen kann. Daraus lässt sich der Glukosespiegel errechnen. Auf einen Chip von gerade mal 0,7 auf 10 Millimeter passt nicht nur der Nanopotentiostat selbst. Die Forscher haben darauf das gesamte Diagnosesystem untergebracht. www.fraunhofer.de

Mit Laserstrahlen können Moleküle in einem dreidimensionalen Material punktgenau an der richtigen Stelle fixiert werden. Die an der TU Wien entwickelte Methode kann für das Züchten von Gewebe oder für Mikrosensoren verwendet werden. «3D-Photografting» heisst die neue Methode. Die Ausgangsbasis bildet ein Hydrogel – ein Material aus Makromolekülen, die in einem sehr lockeren Netzwerk angeordnet sind. Zwischen ihnen bleiben grosse Lücken, durch die sich andere Moleküle oder auch ganze Zellen hindurchbewegen können. Massgeschneiderte Moleküle werden in dieses Hyd3D-Muster, erzeugt durch Photografting (180 µm rogel-Netz eingebracht, Breite). Grün fluoriszierende Moleküle werden in dann werden bestimmte einem Hydrogel fixiert. (Bild: TU Wien) Stellen mit einem Laser bestrahlt. Dort, wo der fokussierte Laser besonders intensiv ist, wird eine fotochemisch labile Bindung der Moleküle gebrochen. Dadurch werden reaktive Intermediate gebildet, die sich lokal sehr rasch in das Netzwerk des Hydrogels einbauen. Die erreichbare Genauigkeit hängt vom verwendeten Laser-Linsensystem ab. www.tuwien.ac.at

Cholesterinsenker hemmen Wachstum von Lymphgefässen Eines der weltweit meistverwendeten Medikamente wirkt möglicherweise auch gegen die Bildung neuer Lymphgefässe und könnte daher für den Einsatz in der Krebsmedizin interessant werden. Diesen überraschenden Befund machten Forschende des Instituts für Pharmazeutische Wissenschaften der ETH Zürich mit einem von ihnen entwickelten dreidimensionalen Zellkultursystem. Auf der Suche nach neuen Wirkstoffen, die bei Tumoren die Metastasen-Bildung hemmen, fanden die Wissenschaftler unter der Leitung von Michael Detmar Hinweise darauf, dass auch die altbekannte Wirkstoffgruppe der Statine hierbei wirken könnte. Es sind dies Substanzen, die wegen ihrer cholesterinsenkenden Wirkung sehr häufig bei Patienten mit Herzkreislaufproblemen eingesetzt werden, um das Fortschreiten einer Arteriosklerose zu verhindern. Das Wachstum von Lymphgefässen ist daran beteiligt, dass sich bei Krebspatienten Metastasen bilden. Zudem spielt es eine Rolle bei Organtransplantationen, weil es beeinflusst, ob ein transplantiertes Organ vom Immunsystem des Empfängers abgestossen wird. www.ethz.ch

Akuter Stress verändert Gen-Aktivität Akuter Stress verändert die chemische Modifikation der Erbsubstanz und damit die Aktivität bestimmter Gene. Das berichten Forscher der Uni Basel gemeinsam mit Kollegen aus Bochum, Trier und London in der Zeitschrift «Translational Psychiatry». Methylgruppen heften sich an spezielle Abschnitte der DNA und können dort lange verbleiben – selbst wenn sich die Zelle teilt. Frühere Studien hatten gezeigt, dass psychische Traumata in frühen Lebensjahren langfristig mit einer veränderten DNA-Methylierung einhergehen. Ob sich das Methylierungsmuster der DNA aber auch nach akutem psychosozialem Stress ändert, war bislang unbekannt. Um dies zu klären, untersuchten die Forscher u. a. das Gen für den Oxytocin-Rezeptor, der Andockstelle für den als «Vertrauenshormon» oder «Antistresshormon» bekannt gewordenen Botenstoff Oxytocin. Getestet wurden 76 Personen, die an einem fiktiven Jobinterview teilnehmen und unter Beobachtung Rechenaufgaben lösen mussten, also akuten Stress hatten. In einem Abschnitt des Oxytocin-Rezeptor-Gens stieg die DNA-Methylierung bereits in den ersten 10 Minuten nach der Stresssituation an. Das legt nahe, dass die Zellen weniger Oxytocin-Rezeptoren bildeten. 90 Minuten nach dem Stresstest fiel die Methylierung unter das Ausgangsniveau Test. Das deutet an, dass die Rezeptorproduktion übermässig angekurbelt wurde. Die Forscher liefern damit einen neuen Ansatz, wie Stress mit einem erhöhten Risiko für psychische oder körperliche Krankheiten zusammenhängen könnte. www.unibas.ch

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S O F T M AT T E R C H E M I S T R Y

Fluorchemie meets Nanotech 2003 erfanden Berliner Chemiker in Analogie zum klassischen Sol-Gel-Verfahren die fluorolytische Sol-Gel-Synthese. Die nanodispersen Metallfluorid-Solen werden Kunden seit 2010 von der Nanofluor GmbH zugänglich gemacht: für optische und photovoltaische Anwendungen, zur Herstellung von Hochleistungskeramiken, als Katalysatoren, zur Vorbeugung und Behandlung von Karies … B E A TE P E I S E LE R - S U TTER

iele Materialeigenschaften werden von der Materialoberfläche (mit)bestimmt, darunter Adsorption, Reflexion, Haftung, Reibung, Verschleiss, Elektrostatik und Biokompatibilität. Eine flexible, häufig kostengünstige und entsprechend erfolgreiche Methode zur Einflussnahme auf die Eigenschaften von Materialien und Objekten ist deren Beschichtung, ein Trend, dem Fortschritte in der Nanotechnologie zusätzlich Aufwind verleihen. Dass in der Nanowelt Quanteneffekte ins Spiel kommen, Elektronen tunneln und Farbeffekte plötzlich nicht mehr material-, sondern grössenabhängig sind, verspricht Innovationen. Und die Natur liefert den Materialwissenschaftlern jede Menge nachahmenswerte mikro- und nanostrukturierte Oberflächen, die für Lotus- und Mottenaugen-Antireflex-Effekt, Haifischhaut-Prinzip, Klettverschluss-System etc. verantwortlich sind. Auch die Leistungsfähigkeit heterogener Katalysatoren hängt in hohem Mass von deren Oberfläche ab, u. a. gilt, je grösser, desto besser. Bei nanoskaligen Partikeln, die aus wenigen tausend Atomen bestehen, ist das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen besonders gross. Bei einem Partikeldurchmesser von fünf Nanometern liegen beispielsweise 40 Prozent aller Partikelatome an der Partikeloberfläche. Und Oberflächenatome besitzen freie und deshalb besonders reaktive Bindungen: gute Voraussetzungen für leistungsstarke Katalysatoren. Eine vielseitige Methode zur Herstellung heterogener Katalysatoren mit extra grosser Oberfläche ebenso wie zum Aufbau nanoskaliger Beschichtungen ist die klassische – nämlich hydrolytische – Sol-Gel-Synthese. Als Ausgangsverbindung dienen Metallalkoxide, die mit Wasser zu Metalloxid-Phasen reagieren, formal wiedergegeben in der Reaktionsgleichung: M(OR)n + nH2O ➞ M(OH)n + nROH. Die richtige Versuchsführung (Konzentration, pH-Wert, Lösungsmittel, Ausgangsver-

ENTSPIEGELUNG / KERAMIK

+ xRlX

MFx(OR)n-x + xROH

- xHX

KOMPOSITE

KATALYSE

organisch funktionalisierte Fluoride

Hydroxidfluoride

MFx(ORl)n-x

MFx(OH)n-x+ (n-x)ROH KALIZINIERUNG

+ (n-x) H2O

F L U ROH O R + xHF O L Y S E

HYDROLYSE Oxidfluoride

MFx(O)(n-x)/2 hydroxylierte Fluoride

M(OR)n

+ xHF

FLUOROLYSE & HYDROLYSE

F L U ROH O R + nHF O L Y S E

MFn + nROH

MFn-y(OH)z

+ yH

organisch funktionalisierte Fluoride

-zH

MFn-z(OR )z l

SOL Trocknen

HS-MFn

(HS = high surface)

(HS = high surface) SOL Trocknen

Übersicht über Synthesen und Anwendungen von nanoskopischen Metallfluoriden und Metalloxidfluoriden.

bindung, Temperatur) vorausgesetzt, entsteht zuerst ein Sol, d. h. eine Dispersion, in der die Metalloxide als vom Lösungsmittel stabilisierte Partikel mit Durchmessern von wenigen Nanometern fein verteilt im Lösungsmittel vorliegen. Unter bestimmten Bedingungen bilden sie aus der Suspension heraus ein dreidimensionales Netzwerk mit Lösungsmittelmolekül-gefüllten Poren. Das Sol stockt und wird zum transparenten Gel mit Festkörpereigenschaften. Dünne Sole eignen sich sehr gut zum Beschichten von Oberflächen. Auf Objekten, die in die Sole eingetaucht wurden, bleibt ein flüssiger Sol-Film zurück, der beim Trocknen in einen festen Gel-Film übergeht. Höheres Erhitzen vertreibt Restwasser und Lösungsmittel, zurück bleibt eine stabile Metalloxidschicht. Auch für andere Anwendungen, zum Beispiel die Herstellung von Hochleistungskeramiken, können die nanoskaligen Metalloxide als Sol eingesetzt werden. Sie lassen sich aus dem Sol-Gel-Prozess, aber auch als Pulver gewinnen, zum Beispiel für den Einsatz als High Surface Area-Katalysatoren.

Neu: Fluorolytische Sol-Gel-Synthese Nicht nur Metalloxide, auch Metallfluoride sind vielseitige Katalysatoren, waren bisher aber nur via klassische Synthesewege und entsprechend nur mit mässig grosser Oberfläche zugänglich. Metallfluoride eignen sich wegen ihrer breiten optischen Durchlässigkeit vom kurzwelligem UV- bis in den langwelligen IR-Bereich sowie ihrer einzigartig niedrigen Brechzahl auch besonders gut als optische Antireflexbeschichtungen, die sich üblicherweise aus alternierenden hoch und niedrig brechenden Schichten zusammensetzen. Trotzdem werden in diesem Bereich fast ausschliesslich Metalloxide eingesetzt. Der Grund: Die Fluoride mussten bis vor wenigen Jahren aus der Gasphase abgeschieden werden, unter Einsatz korrosiver fluorhaltiger Gase in entsprechend aufwendigen Anlagen. Solche Anti-Metallfluorid-Argumente sind hinfällig, seit Chemiker der Berliner Humboldt Universität (HU) 2003 die fluorolytische Sol-Gel-Synthese erfunden haben. «Wir wollten nicht-kristallines, stark gestörtes amorphes und damit katalytisch besonders aktives Aluminiumfluo-

rid herstellen, weshalb ich einen Gastwissenschaftler bat, Aluminiumalkoxid versuchsweise mit wasserfreier Flusssäure (HF) umzusetzen. Die Reaktion lässt sich in Analogie zur hydrolytischen Sol-Gel-Synthese wiedergeben als: M(OR)n + nHF ➞ MFn + nROH Es war aber nicht unbedingt zu erwarten, dass sie sich so 1:1 übertragen lässt. Denn bei der Sol-Gel-Synthese müssen kondensationsfähige Gruppen geschaffen werden, und hierzu ist HF, anders als Wasser und Alkohol, nicht befähigt», resümiert Erhard Kemnitz, Professor am Institut für Chemie der HU, die Erfindungsgeschichte der fluorolytischen Sol-Gel-Synthese. Das von ihm patentierte Verfahren ist so erfolgreich, dass Kemnitz im Juni 2010 zusammen mit der Humboldt-Innovation GmbH, das ist die Technologietransferstelle der HU, die Spinoff-Firma Nanofluor GmbH gründete. Das Jungunternehmen kam im Innovationsund Gründer-Zentrum Berlin-Adlershof (IGZ) in Sichtweite von Kemnitz Hochschullabors unter, trägt sich derzeit aus Entwicklungsprojekten und kann für Nischenanwendungen in drei 30-Liter-Reaktoren jährlich einige 1000 Liter Sole produzieren. Zu den Industriepartnern, mit denen das Verfahren für verschiedene Anwendungen weiterentwickelt wird, gehört die Hannoveraner Firma Solvay Fluor. Sie hat für den Teilbereich «Antireflexbeschichtungen auf der Basis von Magnesiumfluorid-Solen» von nanofluor die Option auf eine Exklusivlizenz erworben.

Hochporöse Schichten aus Magnesiumfluorid-Nanopartikeln «Licht wird an Grenzflächen gebrochen und reflektiert, wenn dort Medien unterschiedlicher Brechungsindizes aufeinandertreffen. Magnesiumfluorid hat einen Brechungsindex von 1,38 und ist damit optisch dichter als Luft, deren Brechungsindex bei 1 liegt. Wir erzeugen mit unseren Solen 100 Nanometer dünne optische Schichten aus 3 bis 5 Nanometer kleinen Magnesiumfluorid-Partikeln. Dass diese hoch porösen Schichten, die zum Schluss noch gesintert werden, Luft einschliessen, führt zu einer Absenkung des Brechungsindex auf 1,23. Mit nur einer Schicht werden 99,9 % Entspiegelung erreicht, also fast vollständige Transparenz», freut sich Kemnitz. Normalerweise lassen sich mit einem Gramm Metallfluorid 5 bis 20 m2 Oberfläche beschichten. Ein

Erhard Kemnitz, Professor an der Berliner Humboldt Universität, gründete die Nanofluor GmbH.

Gramm Nano-Magnesiumfluorid reicht dahingegen für bis zu 600 m2, verspricht der Erfinder. Das könnte die Produkte nicht nur besser, sondern auch billiger machen. Die Sole eignet sich auch zur Herstellung keramischer Werkstoffe, das entsprechende Potenzial wird zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS) ausgelotet. Bisheriges Fazit: Durch Fluorid-Dotierungen lässt sich bei Korundkeramiken die Sintertemperatur absenken und folglich Energie einsparen, die Transparenz wird heraufgesetzt, die Härte gesteigert. Auch in organische Materialien können die Nano-Metallfluoride eingebracht werden. Dazu wird bei der fluorolytischen Sol-Gel-Synthese weniger Flusssäue eingesetzt, als es die Reaktion zu Magnesiumdifluorid verlangt. Auf diese Weise verbleiben nicht umgesetzte Alkoholat-Reste im Produkt, via die sich die Nanopartikel anschliessend funktionalisieren lassen, um sie mit organischen Systemen kompatibel zu machen.

Komplett transparenter Kunststoff «Wir haben Polymethacrylat hergestellt, das 40 % modifiziertes Magnesiumfluorid enthält. Das Resultat ist ein komplett transparenter Kunststoff, der zudem an Hitzestabilität und Festigkeit gewinnt. Wir sehen hier zum Beispiel ein Anwendungspotenzial im Bereich der Beschichtung von Glasfasern voraus und gehen dem derzeit nach», informiert Kemnitz. Als Chemiker interessieren ihn ganz besonders die katalytischen Eigenschaften seiner Nano-Metallfluoride, die wegen der hohen Elektronegativität von Fluor, das heisst des-

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sen Fähigkeit, Elektronen in einer Paarbindung an sich zu ziehen, zu den starken Lewis-Säuren gehören, wie sie sich in der organischen Synthese vielseitig als heterogene Katalysatoren verwenden lassen. Indem die fluorolytische Sol-Gel-Synthese wiederum so geführt wird, dass Alkoholat-Reste im Produkt verbleiben, die anschliessend mit Wasser in freie OH-Gruppen überführt werden können, lassen sich sogar komplett neuartige, weil biacide, das heisst sowohl Lewis- als auch Brønsted-Säure-Charakter ausweisende Nano-Katalysatoren herstellen, deren Können in Zusammenarbeit mit der Katalyse-Expertin Simona Coman, Professorin an der Universität Bukarest, erprobt wird. Obwohl es die innovativen Katalysatoren in Sachen Reaktivität und Selektivität mit homogenen Katalysatoren aufnehmen können, bezweifelt Kemnitz, dass sie sich in der Grosschemie durchsetzen werden. Denn Nicht-Fluor-Chemiker hätten häufig den Vorbehalt, dass bei fehlerhaftem Verhalten wie versehentlichem Ansäuern aggressive Flusssäure frei werden könnte. ■ R-EB

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5.11.2008 14:28:28 Uhr

Koffeinhaltige Getränke werden in der Gastronomie immer beliebter. (Bild: Stubenrauch)

I S O TO P E N A N A L Y TI K

Koffein: Kohlenstoff-Isotope verraten seine Herkunft An der Uni Duisburg-Essen wurde jetzt ein schnelles und einfaches Verfahren vorgestellt, mit dem ohne aufwendige Probenaufbereitung synthetisches Koffein von Koffein aus natürlichen Quellen unterschieden werden kann. JOACHIM STUBENRAUCH

nno 1685 eröffnete das erste Wiener Kaffeehaus und brachte schnell das Getränk in Mode, das aus dem Königreich Kaffa, dem heutigen Äthiopien, stammte und dort im 9. Jahrhundert der Sage nach nicht nur die Ziegen, die die Kaffeekirschen frassen, nächtelang wachhielt, sondern bald auch jene Hirten, die das merkwürdige Verhalten ihrer Tiere richtig interpretiert und gelernt hatten, den Wachmacher aus den Samen dieser Kirschen zu brauen. Kakao, das Geschenk des Gottes Quetzalcoatl an sein Volk, die Azteken, brachten die Konquistadoren nach Europa, nicht viel später kam dann der erste Tee aus Südchina zu uns. Bis zum Jahr 1929 mussten dann aber die Deutschen warten, bis neben diesen so «göttlich-königlichen» wie elitären Produkten eine vierte Koffeinquelle hier ihren Siegeszug beginnen konnte: Coca-Cola. 1987 eroberte dann Red Bull die Techno-Szene

und bereitete vielen koffeinhaltigen Nachahmerprodukten den Markt, die zu diesem Zeitpunkt in Asien schon lange bekannt waren.

Wunderdroge Koffein Ein unübersichtlicher Massenmarkt ist das seitdem, auf dem viel Geld zu verdienen ist. Eine Menge neuer Studien entlasteten zudem Koffein von dem lange gehegten Verdacht, dass es für verschiedene Herzkrankheiten verantwortlich wäre. Das Gegenteil scheint inzwischen allgemein akzeptierter Stand des Wissens zu sein. Und seitdem hat Koffein eher den Nimbus einer leistungsfördernden Wunderdroge, die – so die allerneueste Meldung – sogar langfristig den Blutdruck senken soll. Auch dies wird den Absatz noch einmal puschen, in einem Getränkemarkt, in dem der Konsum alkoholhaltiger Getränke seit Jahren deutlich rückläufig ist. Und ganz aktuell

könnten neue Hiobsbotschaften aus dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung die Preisphantasien im Markt noch mehr beflügeln: Bestäuberprodukte wie Kaffee oder Kakao könnten langfristig global im Preis weiter steigen, heisst es dort, und weist damit auf den weltweit dramatischen Rückgang der Honigbienenpopulationen hin. Seit mehr als hundert Jahren kann Koffein auch synthetisch hergestellt werden. Meist über die Traubesche Synthese, die in mehreren Schritten aus Chloressigsäure und Harnstoff entsprechende Purinderivate entstehen lässt. Und spätestens seit Coca-Cola konkurriert deshalb das Naturprodukt aus Kaffeebohnen, Tee- und Mateblättern sowie aus Samen der Guarana, einer Lianenart aus dem Amazonasbecken, mit dem Syntheseprodukt aus industriellen Anlagen. Der Kunde scheint das Naturprodukt dem synthetischen vorzuziehen – und reagiert

filtrat

ungnädig dort, wo zwar «Koffein aus natürlichen Quellen» draufsteht, aber synthetisches drin ist. Und dass «Koffein» nicht einfach «Koffein» ist, verraten uns die Biochemiker. Im Guarana beispielsweise ist das Koffein an verschiedene Gerbstoffe gebunden. Ähnliches gilt auch für das Koffein aus Teeblättern, was zur Folge hat, dass sich das Koffein, um wirksam zu werden, aus diesen Verbindungen erst lösen muss. Was wiederum zur Folge hat, dass das Zeitfenster, in dem diese Koffeinquelle wach und fit hält, mit vier bis sechs Stunden viel grösser ist als etwa bei Kaffee.

Analytik gegen Betrug Weil das synthetische Produkt zudem billiger und ohne grossen Aufwand herzustellen ist, muss der Markt, um Missbrauch auszuschliessen, kontrolliert werden. Im Arbeitskreis von Dr. Maik Jochmann am Institut für Instrumentelle Analytische Chemie der Universität Duisburg-Essen, das von Prof. Dr. Torsten Schmidt geleitet wird, wurde jetzt eine Analytik entwickelt, mit deren Hilfe sich

schnell, einfach und kostengünstig synthetisches Koffein von Koffein aus natürlichen Quellen unterscheiden lässt. Dazu trennten die Forscher zunächst die verschiedenen Inhaltsstoffe des koffeinhaltigen Getränks mittels einer Hochtemperatur-Flüssigchromatographie in einer Umkehrphasen-Säule (HTRPLC: high-temperature reversed-phase liquid chromatography) voneinander. Und leiteten die Koffeinfraktion anschliessend an ein Massenspektrometer weiter, in dem die Isotopen 13 C und 12C im Koffein ermittelt wurden (IRMS: Isotope ratio mass spectrometry). Diese verbindungsspezifische Isotopenanalyse (CSIA: compound-spezific isotope analysis) brachte hochgenaue Messwerte innerhalb von 15 Minuten, ohne dass vorher eine Aufbereitung der Proben notwendig war. Getrennt wurde an und in den Nanopartikeln einer XBridge C18-Säule, deren feste Phase aus einem Polyethoxysilan-Gerüst besteht, das zusätzlich mit Kohlenwasserstoff-Schwänzen versehen ist. Dieser unpolaren «Umkehr»-Phase stehen als mobile Phase eine polare wässrige Lösung gegen-

GLANzLEIStUNG

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über, die auch bei extremen pH-Werten dem Säulenmaterial nichts anhaben kann. Auch hohen Temperaturen und hohen Drücken hält das Material stand. «Auch nach den etwa 800 Injektionen in vier Monaten zeigte die Säule keinerlei Ermüdungserscheinungen», so Jochmann. Die besten Ergebnisse wurden dabei bei 80 Grad Celsius und einer Flussrate von 0,5 ml/min erzielt, an Säulen mit einem Durchmesser von 2,1 mm.

Ein Isotopenstandard aus der Kreidezeit Aus den Messwerten wurde das Isotopenverhältnis von 13C zu 12C berechnet und zu einem Standard in Beziehung gesetzt. Eine Aussage über die Herkunft des Koffeins lässt dabei der sogenannte ␦-13C-Wert zu. Dieser Wert bestimmt die Abweichung des Isotopenverhältnisses der Probe von dem des sogenannten Pee-Dee-Belemnite-Standards (PDB) nach folgender Formel: ␦-13C = [(13C/12C)Probe (13C/12C)Standard] / (13C/12C)Standard Diese dimensionslose Grösse wird meist in

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Promille angegeben. In den allermeisten FĂ¤llen ist der Wert negativ, was bedeutet, dass das IsotopenverhĂ¤ltnis der Proben niedriger ist als das IsotopenverhĂ¤ltnis des Standards. Dieser Standard stammt von einem marinen Fossil der Kreidezeit, Belemnitella americana, das in der Pee Dee Formation (einer Sand-Tonerde-Kalkstein-Formation der Kreidezeit) in South Carolina (USA) gefunden wurde. Der â?Ś-13C-Wert des PDB-Standards ist definitionsgemĂ¤ss null, der Wert (13C/12C)Standard ist 0,0112372 (oder 11,2372 Promille). Die Messungen der Koffeinfraktionen der insgesamt 42 Proben im Test ergaben â?Ś-13C-Werte, die zwar von â&#x20AC;&#x201C;25 bis â&#x20AC;&#x201C;38 Promille variierten, sich erfreulicherweise aber in zwei gut unterscheidbare Fraktionen trennen liessen: â&#x20AC;&#x201C;25 bis â&#x20AC;&#x201C;32 Promille (in diesem Bereich fanden sich ausnahmslos nur Koffeinproben aus sogenannten C3Pflanzen, also Koffein natĂźrlichen Ursprungs) und â&#x20AC;&#x201C;33 bis â&#x20AC;&#x201C;38 Promille (in dieser Fraktion landeten alle synthetischen Koffeinproben).

Photosynthese diskriminiert das 13C-Isotop

weil bei der Fixierung von CO2 an Ribulose-1,5-Bisphosphat diese fragile Anordnung schnell in zwei stabile C3-Verbindungen, in 3-Phosphoglycerate (3-PGA), zerfĂ¤llt und Ausgangspunkt des Calvin-Zyklus wird, in dessen Verlauf schliesslich die ZuckermolekĂźle entstehen. Koffein natĂźrlichen Ursprungs stammt ausnahmslos aus solchen C3-Pflanzen. Die Quelle synthetischen Koffeins dagegen ist in der Regel ErdĂśl, das offensichtlich deutlich negativere â?Ś-13C-Werte aufweist.

unterscheiden, die mit Zucker aus C4-Pflanzen ÂŤgestrecktÂť wurden. Zuckerrohr und ZuckerrĂźben gehĂśren zu diesen C4-Pflanzen, die im Gegensatz zu C3-Pflanzen gelernt haben, die CO2-Aufnahme ins Blattinnere von der Photosynthese zeitlich oder/und Ăśrtlich zu trennen. Die Vorfixierung an die C4-Verbindung Ă&#x201E;pfelsĂ¤ure gibt ihnen den Namen. Diese Vorfixierung verhindert weitgehend eine Diskriminierung des schwereren CO2, was sich im IsotopenverhĂ¤ltnis niederschlĂ¤gt, das hier niedrigere negative Werte zeigt als die C3-Pflanzen.

Premiere in der Nahrungsmittel-Analytik Die an der Uni Duisburg-Essen fĂźr Koffein entwickelte Hochtemperatur-Chromatographie in Umkehrphasen-SĂ¤ulen mit anschliessender Messung des IsotopenverhĂ¤ltnisses im Massenspektrometer ist nach Aussage ihrer Entwickler der erste Einsatz dieser Technik in der Nahrungsmittel-Analytik. Weitere EinsĂ¤tze sind dort Ăźberall auch denkbar, wo die zu messende Substanz in LĂśsung zu bringen ist. Und kĂśnnte so die sehr leistungsfĂ¤hige CSIA weiter vorantreiben helfen, weil eine teure und aufwendige Probenaufbereitung dabei entfĂ¤llt.

Reiner Honig und reiner Wein erwĂźnscht In vielen Bereichen ist die Isotopenanalyse die letzte Hoffnung, gegen BetrĂźgereien im Lebensmittelsektor Ăźberhaupt noch etwas ausrichten zu kĂśnnen. SpĂ¤testens seit Honig zu Kampfpreisen aus China â&#x20AC;&#x201C; oft hochbelastet mit Umweltgiften â&#x20AC;&#x201C; nicht nur den europĂ¤ischen Markt zuzukleistern drohte, sondern auch gewinnbringenden ÂŤUmetikettierungenÂť TĂźr und Tor zu Ăśffnen drohte, hilft die Isotopenanalytik diese MissstĂ¤nde recht erfolgreich aufzudecken. Denn Honig, der ausschliesslich aus Nektar von C3-Pflanzen entsteht, lĂ¤sst sich schnell von Produkten

CSIA entlarvt gezuckerte SpĂ¤tlesen Auch in der Weinanalytik gehĂśren die â?Ś-13C-Werte zu einem ganzen Strauss von Messwerten, die zusammen nicht nur die Rebsorte und das Anbaugebiet des Produktes erkennen kĂśnnen, sondern auch, ob eine SpĂ¤tlese nur durch eine Packung Haushaltszucker aus einem billigen sauren Wein ÂŤgezaubertÂť wurde, oder ob sie doch durch eine lange natĂźrliche Verdunstung des Wassers in den FrĂźchten unter einer warmen Herbstsonne herangereift ist. Dass man mit guter Analytik Betrug nicht verhindern kann, sondern bestenfalls nur eindĂ¤mmen, liegt wohl in der Natur der Sache ÂŤMenschÂť. Sie kann deshalb immer nur einen zeitlich vorĂźbergehenden Erfolg bringen. Denn dieser Mensch ist einfallsreich. Man darf gespannt sein, wann gute Analytik wird beweisen kĂśnnen, ob die Kaffeebohnen des Kopi-Luwak, fĂźr die Traumpreise gezahlt werden, nur weil sie aus Katzenkot geklaubt werden mĂźssen, wirklich jemals das Innere eines Katzendarmes gesehen haben. Vielleicht ist davon ja auch dann wieder aus Duisburg-Essen zu berichten. â&#x2013;

arco - adv.ch

Wie aber sind diese unterschiedlichen IsotopenverhĂ¤ltnisse zu erklĂ¤ren? Schuld ist die Photosynthese, denn diese sorgt fĂźr eine messbare Fraktionierung der Isotope des atmosphĂ¤rischen Kohlendioxids. Denn das Enzym, das die Fixierung des CO2 an ein TrĂ¤germolekĂźl mit fĂźnf C-Atomen katalysiert, zieht das leichtere 12CO2 dem etwas schwereren 13CO2 vor, was zu einer Verarmung an 13C in allen von der Pflanze synthetisierten Produkten fĂźhrt â&#x20AC;&#x201C; mit â?Ś-13CWerten jenseits von â&#x20AC;&#x201C;25 Promille. Pflanzen, die auf diese Weise Kohlendioxid mithilfe von Wasser und Sonnenlicht zu Kohlenhydraten reduzieren, nennt man C3-Pflanzen,

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P O L Y M E R E VE R M I N D E R N D I E A D H Ä S I O N VO N E I S

Wenn das Eis nicht haftet Die Eisbildung an Rotorblättern von Windenergieanlagen verringert die Stromproduktion. Deshalb suchen Forschende nach Beschichtungen, mit denen diese Effekte nicht entstehen können. Inzwischen hat sich das Chemieunternehmen Clariant als Industriepartner eingebracht und setzt seine Kompetenzen im Bereich der Oberflächenbeschichtung ein. J Ü R G WEL L S TE IN

m vergangenen Winter wurde an einer Windenergieanlage der erste Feldversuch mit einer neuen Beschichtung durchgeführt. Diese soll dazu dienen, die Haftung von Eis auf den Rotorblättern zu verhindern, ohne dass das interne Heizgerät zum Einsatz kommen muss. Vorgesehen war, mit einer vergleichenden Messung und Abbildung von beschichteten und unbeschichteten Rotorblättern die Wirkung festzuhalten. Das Problem ist seit Langem bekannt. Eine Eisbildung verändert sowohl die aerodynamischen Eigenschaften als auch die mechanischen Belastungen. Stromproduktion und Lebensdauer der Rotoren können dadurch erheblich beeinträchtigt werden. Zudem können durch den Eiswurf Gefahren für die Umgebung auftreten. Aus diesen Gründen kommt solch einer Lösung grosse Bedeutung zu.

Grundlagenforschung in Winterthur Die Eishaftung auf einem Rotorblatt zu verhindern, war für die Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) in Winterthur über Jahre Motivation, um dazu umfangreiche Forschungsarbeiten durchzuführen. Am Institut für «Materials and Process Engineering (IMPE)» wurden innovative Oberflächenbeschichtungen erforscht und getestet. Prof. Dr. Martina Hirayama,

damalige Institutsleiterin und heutige Direktorin der School of Engineering, sagt rückblickend: «Inspiriert von den AntigefrierProteinen, wie sie in der Natur vorkommen, suchten wir nach geeigneten Beschichtungen, die das Gefrierverhalten von Wasser beeinflussen.» Wissenschaftler des IMPE haben dieses Phänomen aus der Natur nachgeahmt, indem das Gefrieren von Wasser auf unterschiedlichen Oberflächen untersucht wurde. Gefrierverzögernde Antifreeze-Oberflächen verlängern die Zeit bis zum Gefrieren, sodass beispielsweise ein Wassertropfen auf einem Rotorblatt abgleiten könnte, ohne dass eine Eisbildung erfolgt. Bei Tests in einem Windkanal konnte dieser Effekt zwar nachgewiesen werden, dessen Wirkung war jedoch nicht deutlich genug. Deshalb unternahm man beim IMPE einen weiteren Schritt. Es galt, Beschichtungen zu eruieren, auf denen Eis nicht oder nur schwach haften kann, also eine geringe Adhäsion ausweisen.

Testeinrichtung für Adhäsionsbestimmung Damit verbunden war die Entwicklung eines geeigneten Eisadhäsionstests. Dabei wird ein Bolzen in einen Aluminium-Zylinder eingelegt, der Zwischenraum mit Wasser gefüllt und gefroren. Mit einem Zugprüfgerät konnten nun unterschiedliche Oberflä-

chenarten und -rauheiten gemessen werden. Die im Zugversuch benötigte Kraft steht in direktem Zusammenhang mit der Adhäsionskraft. Interessanterweise hat sich dabei gezeigt, dass Wasser abweisende Schichten (superhydrophobe Konzepte) eine hohe Adhäsion aufweisen. Sie sind wegen ihrer Rauheit möglicherweise wenig nützlich, um eine Eishaftung zu verringern. Je rauer die Topografie der Oberfläche ist, umso stärker haftet das entstandene Eis darauf. Damit waren die Forschungsarbeiten am IMPE, die vom Bundesamt für Energie (BFE), der Gebert Rüf Stiftung und den Industriepartnern Clariant und Renewable Energy Technology Center GmbH (RETC) in Hamburg unterstützt wurden, an einem wichtigen Erkenntnispunkt angelangt.

Kooperation mit Clariant Auch das Chemieunternehmen Clariant mit Hauptsitz in Muttenz/BL beschäftigt sich seit Langem mit Eisbildungseffekten. Der Weg zu einer gemeinsamen Projektentwicklung mit der ZHAW war deshalb nicht weit. Im Jahr 2010 erfolgten der Start zur Kooperation bei diesem Thema und gleichzeitig die Evaluation der bisherigen Erkenntnisse. Für einen Einsatz bei Windrotoren kommen neben den geforderten Eigenschaften zur Verhinderung der Eisbildung bzw. zur Ver-

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filtrat

grund, sondern die Wertschöpfung und Kompetenzzunahme sowie Synergie-Effekte für andere, vergleichbare Anwendungen. Eisbildungsprobleme stellen sich neben den Windenergieanlagen bekanntlich auch im Transportbereich, bei Kommunikationsund Infrastruktureinrichtungen.

Weitere Meilensteine

Eisbildung verändert sowohl die aerodynamischen Eigenschaften als auch die mechanischen Belastungen. Stromproduktion und Lebensdauer der Rotoren können dadurch erheblich reduziert werden. (Bild: Meteotest, Bern)

ringerung der Adhäsion aber auch teilweise extreme mechanische Belastungen hinzu. Sowohl Abrieb- und Schlagfestigkeit als auch Temperaturbeständigkeit und Elastizität werden von einer solchen Beschichtung gefordert. Aufgrund der Erkenntnisse der Hochschule fokussierte man sich auf die Anti-Adhäsions-Beschichtung gegen das Haften von Eis auf der Oberfläche. Dieser Weg schien dem Team unter dem Gesichtspunkt eines umfassenden Kriterienkatalogs am erfolgversprechendsten. Zusammen führte man zahlreiche weitere Labortests, unter anderem mit unterschiedlichen Polymer-Beschichtungen, durch.

4-Stufen-Forschungsprojekt gestartet Bei Clariant wurde die normale 4-stufige Prozedur eines Forschungsprojekts gestartet. Dr. Jochen Stock, Direktor des Forschungs- und Entwicklungs-Centers für Spezialpolymere, sagt: «Das Thema der Eisbildung im Zusammenhang mit Energieeffizienz und Nachhaltigkeit passt einerseits ideal ins Unternehmensprofil von Clariant und entspricht anderseits auch unseren Forschungs- und Produktionskompetenzen. Mit dem ersten Schritt, dem Scout, haben wir begonnen, Ideen und Möglichkeiten zu formulieren. Die Beschichtung entwickelten wir mit der ZHAW auf der Grundlage von Polymeren. Heute befinden wir uns beim

zweiten Schritt, dem Scope, bei welchem Labortests und Feldversuche ausgewertet werden.» Wird man eine stabile, beanspruchbare Beschichtung der Rotorblätter entwickeln und produzieren können, so würden Eisformationen aufgrund verminderter Adhäsion durch die Rotationsbewegung bzw. Vibrationen abfallen. Dies könnte einen ungehinderten und damit energieeffizienten Betrieb der Windenergieanlagen ermöglichen. Im internationalen Kontext betrachtet, wird erkennbar, dass die Eisbildung bei einer Vielzahl an Standorten, ob Gebirge, arktische Gebiete usw., von grosser Bedeutung ist. Dies gilt nicht nur für hochwinterliche Wochen, sondern auch für Frühlings- und Herbstzeiten. Für Clariant stehen im Moment nicht die erreichbaren Produktionsmengen im Vorder-

Dr. Rainer Nusser, Senior Scientist im Bereich der Spezialpolymere von Clariant, ergänzt: «Wir haben uns mit der ZHAW und RETC hier für das Konzept der Adhäsionsverminderung entschieden. Die Resultate der ersten Feldversuche werden uns demnächst zeigen, ob wir konzeptionell richtig entschieden haben. Aber auch die andern Konzepte, zum Beispiel die Kondensationsverzögerung und Anti-Freeze-Beschichtung, werden wir weiterhin im Auge behalten, weil jede Anwendung spezifische Bedingungen aufweist.» Der weitere Ablauf des Forschungsprojekts bei Clariant zielt nun auf die Konzeptbestätigung und einen nächsten Meilenstein zur Ausführung eines effektiven Prototyps. Im positiven Fall könnte dies zur nächsten Stufe, dem Execute, das heisst zur Produktion einer Substanzmenge im Kilogrammbereich führen. Damit verbunden sind aber auch Fragen des Patentschutzes, der weiteren Einsatzmöglichkeiten bei anderen Standorten von Windenergieanlagen usw. Die Zusammenarbeit mit der ZHAW in Winterthur und dem Entwickler von Windenergieanlagen, RETC, einem Tochterunternehmen der Hersteller von Windenergieanlagen REpower und Suzlon, hat sich bewährt. Gespannt wartet man auf die Berichte der Feldtests im rauen Winterklima. ■

WEITERE INFORMATIONEN Dr. Jochen Stock, Dr. Rainer Nusser Clariant International AG R & D Center Specialty Polymers www.clariant.com Prof. Dr. Martina Hirayama, Dr. Konstantin Siegmann Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) School of Engineering in Winterthur/IMPE www.zhaw.ch Dr. Karsten Büscher RETC Renewable Energy Technology Center GmbH, www.retc.de

Prinzip des Eisadhäsionstests.

(Bild: ZHAW)

BFE-Energieforschung: Windenergie www.bfe.admin.ch/forschungwindenergie

filtrat

CHEMIE PLUS 9-2012

« C O N F E R E N C E O N C A R B O N D I O X I D E A S F E E D S TO C K F O R C H E M I S TR Y A N D P O L Y M E R S »

CO2-Recycling zu Polymeren und Kraftstoffen – eine Herausforderung Am 10. und 11. Oktober 2012 veranstaltet das nova-Institut im Haus der Technik, Essen (D), die englischsprachige «Conference on Carbon Dioxide as Feedstock for Chemistry and Polymers» mit begleitender Ausstellung. Sämtliche Facetten der neuen CO2-Nutzungen werden umfassend präsentiert und diskutiert.

ls Referenten zugesagt haben bereits führende internationale Wissenschaftler und Unternehmen aus Deutschland (BASF, Bayer, Dechema, Evonik, Linde, Brain), Neuseeland (LanzaTech), den Niederlanden (DSM, ECN), Norwegen (Norner), Südkorea (SK Innovation) und USA (Empower Materials, Novomer). Erwartet werden über 400 Teilnehmer. Zunächst erscheint es paradox, das energiearme und reaktionsträge Molekül Kohlendioxid nutzen zu wollen. Erhebliche Anstrengungen in Forschung und Entwicklung haben in den letzten Jahren aber neue innovative CO2-Recycling-Technologien und die Vision einer Kohlendioxidwirtschaft entstehen lassen. Für alle grossen Unternehmen der Chemie- und Kunststoffbranche ist CO2-Recycling in kürzester Zeit zu einem heissen Zukunftsthema geworden. In den letzten drei Jahren haben das US-Energieministerium und das deutsche Bundesforschungsministerium (BMBF) jeweils etwa 100 Millionen Euro zur Erforschung der neuen CO2-Nutzungen bereitgestellt. Und die Investitionen zeigen bereits konkrete Früchte: Evonik, BASF und Bayer Material Science arbeiten intensiv an CO2Polymeren. Ein neuer Zweig der Chemie hat soeben begonnen: Das Recycling, die Kaskadennutzung von CO2 in Form eines Rohstoffes für die chemische Industrie.

CO2-Polymere – neue Optionen für die Kunststoffindustrie Wichtigstes neues CO2-Polymer ist Polypropylencarbonat (PPC), das bereits vor 40 Jahren von Inoue entwickelt wurde, aber erst heute die Bedeutung bekommt, die es verdient. PPC besteht zu 43 Gewichtsprozent aus CO2 und ist biologisch abbaubar, zeigt eine hohe Temperaturstabilität, hohe Elastizität und Transparenz sowie einen Memory-Effekt. Damit steht PPC ein grosses Spektrum an Anwendungen offen: Verpackungsfilme und Schäume, Dispersionen

Kraftstoffe aus Wind- und Solarenergie und CO2

und Weichmacher für spröde Kunststoffe in unzähligen Anwendungen. An der Entwicklung und Produktion von PPC arbeiten unter anderen die US-amerikanischen Unternehmen Novomer und Empower Materials, das norwegische Unternehmen Norner und das Unternehmen SK Innovation in Südkorea. Bayer Material Science zeigte auf der ACHEMA Blöcke aus Polyurethan, das auf Basis von CO2-Polyolen hergestellt wurde. Die Nutzung von CO2 ersetzt dabei einen Teil des Erdöls. Die industrielle Fertigung von Schaumstoffen für Matratzen und Isolationsmaterialien für Kühlschränke und Gebäude soll 2015 beginnen.

PPC als weichmachende Komponente für Biokunststoffe Viele biobasierte Kunststoffe – wie z. B. PLA und PHA – sind von Haus aus so spröde, dass sie in vielen Anwendungen nur mit Additiven eingesetzt werden können. Nun bietet sich eine neue Option an: Mit Kombinationen aus PPC und PLA bzw. PHA kann ein stark erweitertes Spektrum an Materialeigenschaften abgedeckt werden. Dabei bleibt das Material biologisch abbaubar und lichtdurchlässig und kann problemlos auf gängigen Maschinen verarbeitet werden. Die von Bosch-Siemens-Hausgeräte (BSH) auf der ACHEMA gezeigte Staubsaugerabdeckung besteht überwiegend aus PPC und PHA von BASF und soll als Substitut für den Massenkunststoff ABS dienen. Erste interne Ökobilanzen zeigen deutliche Vorteile für das neue Material. In den Einlageböden für Kühlschränke kamen Kombinationen aus PPC und PLA zum Einsatz.

Um CO2 als Kraftstoff nutzen zu können, muss externe Energie zugeführt werden. Hierzu bieten sich vor allem Überschüsse von Wind- und Solarstrom an, wie sie in Deutschland bereits regelmässig auftreten. Mit dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien bekommt die Frage der Speicherung eine zentrale Bedeutung. Wird der überschüssige Strom zur Produktion von Wasserstoff (H2) aus Wasser genutzt, so kann dieser zusammen mit CO2 in unterschiedliche Kraftstoffe konvertiert werden.

CO2 als Wachstumssubstrat für Algen und Bakterien Die weltweit wichtigste Verwendung von CO2 findet täglich vor unseren Augen statt: Mithilfe der Photosynthese (unter Nutzung des Sonnenlichts) wandeln Pflanzen Kohlendioxid in Zucker um, die sie dann für die Herstellung aller wichtigen Biomoleküle verwenden. Auch dies lässt sich wirtschaftlich nutzen: In grossen Bioreaktoren werden Algen mit Kohlendioxid, das in Kraftwerken entsteht, begast und produzieren auf dieser Basis Biomasse. Aber auch einige Bakterien können CO2 nutzen. Diese sogenannten acetogenen Bakterien besitzen einen Stoffwechsel, der es ihnen ermöglicht, CO2 gemeinsam mit einem Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff (Synthesegas) als Wachstumssubstrat zu nutzen und auf dieser Basis verschiedene Produkte wie Aceton, Butanol und Ethanol zu produzieren. In einem gemeinsamen Projekt der RWE und des Biotech-Unternehmens Brain konnten in Kraftwerksschloten etliche Bakterienstämme isoliert werden, die zu einer solchen Nutzung in der Lage sind. ■ WEITERE INFORMATIONEN Alle Informationen zur weltgrössten Konferenz «Kohlendioxid als Rohstoff für Chemie und Polymere» (Haus der Technik Essen, 10.–11. Oktober 2012) unter: www.CO2-chemistry.eu

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filtrat/stellen

KALENDER

Die Geistlich Pharma AG entwickelt, produziert und vermarktet medizinische Produkte für die Wiederherstellung von Knochen, Knorpel und Weichgewebe sowie Arzneimittel. Das Schweizer Unternehmen mit den drei Business Units Geistlich Biomaterials, Geistlich Surgery und Geistlich Medical an den Standorten Wolhusen und Root ist seit 1851 in Familienbesitz und Teil der Geistlich Gruppe. Mit acht Tochtergesellschaften und über 50 Partnern verfügt die Geistlich Pharma AG über ein weltweites Vertriebsnetz. Ca. 350 Mitarbeiter sind für das kontinuierlich wachsende Unternehmen weltweit tätig. Im Bereich Zahnmedizin ist das Unternehmen seit vielen Jahren weltmarktführend. Am Standort Wolhusen in der Zentralschweiz suchen wir eine aufgestellte Persönlichkeit als

Chemikant/Chemielaborant Ihre Aufgaben > Mitarbeit in der Collagen Bulk-Produktion > Stellvertretung des Leiters der Collagen Bulk-Produktion > Sicherstellung der Produktionsabläufe und der Dokumentation nach gültigen Arbeitsanweisungen > Optimale Ausnützung von Rohstoffen, Ressourcen und Betriebsmitteln > Einhaltung der betrieblichen Sicherheits-, Hygiene-, Bekleidungs- und Reinigungsvorschriften sowie der aktuellen GMP-, ISO/EN- und verwandten Normen Ihr Profil > Abgeschlossene Ausbildung als Chemikant oder Chemielaborant > Mindestens 3 Jahre praktische Erfahrung im Bereich cGMP, wir wenden uns an eine Persönlichkeit, die vorzugsweise zwischen 30 und 45 Jahre alt ist. > Gute Kenntnisse der gängigen Windows Computer Programme (Word, Excel, Project) > Sprachen: Deutsch, Englischkenntnisse von Vorteil > Selbstständige, äusserst gewissenhafte, zielorientierte Arbeitsweise Macht es Ihnen Freude, gemeinsam Ziele zu erreichen, erworbenes Wissen zu teilen und von Ihren Mitarbeitenden dazu zu lernen? Dann freuen wir uns auf Ihre Bewerbung. Unser Angebot Es erwartet Sie ein aufgestelltes und motiviertes Team, welches Sie gewissenhaft in Ihr neues, dynamisches, interdisziplinäres und innovatives Arbeitsumfeld einführen und begleiten wird. Haben Sie Fragen betreffend der Stelle? Herr Cornel Imhof, Director Material Development & Production Technology, Tel. 041 492 55 55, erteilt Ihnen gerne Auskunft. Ihre Bewerbungsunterlagen schicken Sie bitte in elektronischer Form an: recruiting@geistlich.ch

Geistlich Pharma AG Bahnhofstrasse 40 CH-6110 Wolhusen

Phone + 41 41 492 55 55 www.geistlich-pharma.com

27. September 2012 Seminar: Hybridbauteile: Mediendichte Verbünde und deren Dichtheitsprüfung, Mannheim Veranstalter: ISGATEC GmbH Am Exerzierplatz 1A D-68167 Mannheim Telefon 0049 (0)621 - 7176888-0 info@isgatec.com www.isgatec.com

9.–11. Oktober 2012 CPhI Worldwide, Madrid Organisation: UBM Life Maarssen, The Netherlands De Entrée 73, Toren A, P.O Box 12740 1100 AS Amsterdam Z-O www.ubmlive.com/

16. / 17.Oktober 2012 Kurs:GC/MS, Interpretation von Massenspektren, Schlieren Veranstalter: Brechbühler AG Steinwiesenstasse 3 CH-8952 Schlieren Telefon 044 732 31 31 kurse@brechbuehler.ch www.brechbuehler.ch

16. / 17. Oktober 2012 FVEE-Jahrestagung: Zusammearbeit von Forschung und Wirtschaft für Erneuerbare Energie und Energieeffizienz, Berlin Veranstalter: FVEE – Forschungsverbund Erneuerbare Energien Kekuléstrasse 5, D-12489 Berlin Telefon 030 8062-41337 fvee@helmholtz-berlin.de www.fvee.de

22.-24. Oktober Downstream Bioprocessing Expanded Bed Adsorption in the Downstream processing of bioproducts (174/12), Bremen, Leitung: Prof. Dr. Marcelo Fernández-Lahore Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. Telefon: +49 69 7917-364/-291 fb@gdch.de, www.gdch.de/fortbildung

23. – 24. Oktober 2012 HPLC-MS in der Spurenanalytik, Dübendorf, Referent: Prof. Dr. Michael Oehme Veranstalter: Division Analytische Chemie der SCG Eawag, Verena Schmid Überlandstrasse 133 CH-8600 Dübendorf Telefon 058 765 52 00 verena.schmid@eawag.ch www.scg.ch/dac

25 Oktober 2012 Paperless Lab Forum 2012, Basel 31. Okt 2012 Organisation: Vialis Paperless Lab Solutions AG, Paul Planje Kesselweg 40 CH-4410 Liestal Telefon 061 813 01 78 nfo@vialis.ch www.paperlesslab.ch

30.-31. Oktober 2012 Seminar: Die Arbeitsvorbereitung in der Instandhaltung (2-tägig), Mannheim Veranstalter: ISGATEC GmbH (Adresse Siehe oben)

31. Oktober 2012 Kurs: Methodenentwicklung in der GC, Schlieren Veranstalter: Brechbühler AG (Adresse Siehe oben

5.-6. November 2012 Elementspurenanalytik - Analytische und rechtliche Grundlagen Lebensmittel, Bedarfsgegenstände, kosmetische Mittel (360/12), Erlangen Leitung: Dr. Peter Fecher Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (Adresse Siehe oben)

8. November 2012 Grundlagen und Anwendungen in der Nah-Infrarot (NIR) Spektrometrie, Flawil, Referenten: Eszter Trenka, Dr. Jochen Knecht Division Analytische Chemie der SCG Eawag, Verena Schmid (Adresse Siehe oben)

12. / 13. November 2012 PETnology Europe 2012: Nachhaltigkeit, Marktrelevanz, Networking and Business, Nürnberg Veranstalter: PETnology/tecPET GmbH Postfach 120 429 93026 Regensburg Telefon +49 941 870 23 74 Fax +49 941 870 23 73 www.petnology.com

12./13. November 2012 Einführung in die Betriebswirtschaftslehre für Chemiker (900/12), Frankfurt Leitung: Dr. Uwe Kehrel Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (Adresse Siehe oben)

bezugsquellen

CHEMIE PLUS 9-2012

ANALYTIK, CHEMISCH

ASEPTISCHE VENTILE

BMG Engineering AG, Effizienz- und Risikoengineering Ifangstrasse 11 Tel. +41 44 732 92 92 8952 Schlieren/ZH Fax +41 44 730 66 22 bmg@bmgeng.ch www.bmgeng.ch

André Ramseyer AG Industriestrasse 32 3175 Flamatt info@ramseyer.ch

BEZUGSQUELLENREGISTER

ABBAUTEST, BIOLOGISCH

ANLAGENBAU

JAG Jakob AG, Prozesstechnik Industriestrasse 20 Tel.+41 32 374 30 30 2555 Brügg www.jag.ch

ABGASREINIGUNG

LabSolution GmbH Bünenmattweg 24 4148 Pfeffingen info@labsolution.ch

Tel. 061 843 94 80 Fax 061 843 94 81 www.labsolution.ch

AUFTRAGSANALYSEN

EISENMANN Anlagenbau GmbH & Co. KG Tübinger Str. 81, Tel. +49 7031 78-0 www.eisenmann.com D-71032 Böblingen info@eisenmann.com

BWB Engineering AG Anlagen- und Rohrleitungsbau I Gastechnik I MSRE/Planung Sternenfeldstrasse 8 4127 Birsfelden Tel. +41 61 326 37 37 www.bwb-eng.com

ANLAGEN- UND APPARATEBAU

ABWASSERAUFBEREITUNG

ENVIRO FALK AG Twirrenstrasse 6 8733 Eschenbach SG office@envirofalk.ch

Tel. +41 31 744 00 00 Fax +41 31 741 25 55 www.ramseyer.ch

ATOM ABSORPTIONS SPEKTROMETRIE (AAS)

ABFÜLLTECHNIK

Feige Filling GmbH, Innovative Lösungen für die Abfüllung ﬂüssiger und pastöser Produkte Tel. +49 4531 8909-0 www.feige.com

AQura GmbH Rodenbacher Chaussee 4 D-63457 Hanau info@aqura.de

Tel. +49-6181-59-4282 Fax +49-6181-59-3554 www.aqura.de

AUFTRAGSSYNTHESEN

Tel. +41 55 286 18 18 Fax +41 55 286 18 00 www.envirofalk.ch

Anlagenbau AG Industrie Neuhof 30 3422 Kirchberg info@anlagenbau.ch

Tel. +41 34 447 70 00 Fax +41 34 447 70 07 www.anlagenbau.ch

Organica Feinchemie GmbH Wolfen Kundensynthesen Gefahrgeneigte Reaktionen, Hochdruckrekationen,Labor – Pilot – Tonnen, GMP FDA geprüft www.organica.de D-06766 Bitterfeld-Wolfen Tel. +49 3494 636 215

BEHÄLTER UND ROHRE, GLASFASER

ANLAGENKENNZEICHNUNG

ABWASSER-REINIGUNGSANLAGEN

EISENMANN Anlagenbau GmbH & Co. KG Tübinger Str. 81, Tel. +49 7031 78-0 www.eisenmann.com D-71032 Böblingen info@eisenmann.com

Tel. +41 52 643 46 65 Fax +41 52 643 46 87 www.csfwunderle.com

Tel. +41 52 235 24 24 www.sut.ch

ROTAVER Emmentalerstrasse 100 3432 Lützelflüh info@rotaver.ch

Tel. +41 34 460 62 62 Fax +41 34 460 62 63 www.rotaver.ch

BERATUNG REACH

ANTRIEBSTECHNIK

AKTIVKOHLE

Schneider Umwelttechnik AG 8472 Winterthur Seuzach info@sut.ch

CSF Wunderle GmbH Ebnatstrasse 127 CH-8200 Schaffhausen info@csfwunderle.com

ELEKTRO MOTOREN WERK BRIENZ AG Mattenweg 1, info@emwb.ch Tel. +41 33 952 24 24 3855 Brienz, www.emwb.ch Fax +41 33 952 24 00

BMG Engineering AG, Effizienz- und Risikoengineering Ifangstrasse 11 Tel. +41 44 732 92 92 8952 Schlieren/ZH Fax +41 44 730 66 22 bmg@bmgeng.ch www.bmgeng.ch

APPARATEBAU/DR UCKBEHÄLTER

ALLGEMEINE LABORARTIKEL

BERATUNG, TECHNISCHE

HUBER. committed to science

Huber & Co. AG Kägenstrasse 14 4153 Reinach info@huberlab.ch

Tel. +41 61 717 99 77 Fax +41 61 711 93 42 www.huberlab.ch

ANGENSTEIN AG Hauptstrasse 190 4147 Aesch www.angenstein.ch

Tel. +41 61 756 11 11 Fax +41 61 756 11 01 info@angenstein.ch

Chemgineering Technology AG Güterstrasse 107 CH-4133 Pratteln 1 Tel. +41 61 467 54 54 www.chemgineering.com

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bezugsquellen

BR UTSCHRÄNKE/CO 2 -BR UTSCHRÄNKE

JAG Jakob AG, Prozesstechnik Industriestrasse 20 Tel.+41 32 374 30 30 2555 Brügg www.jag.ch

CHROMATOGRAPHIE-SYSTEME

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AG Räffelstrasse 32, Postfach Tel. +41 44 454 12 12 8045 Zürich Fax +41 44 454 12 99 Tél. F 044 454 12 22 info.labequipment.ch@thermofisher.com www.thermo.com

BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch

CHEMIE- UND BIOSENSOREN

LEWA Pumpen AG Nenzlingerweg 5 4153 Reinach info@lewa-pumpen.ch

Tel. +41 (0)61 71794 00 Fax +41 (0)61 71794 01 www.lewa-pumpen.ch

BERSTSCHEIBEN

André Ramseyer AG Industriestrasse 32 3175 Flamatt info@ramseyer.ch

TECHEMA AG 4105 Biel-Benken info@techema.ch

Tel. +41 31 744 00 00 Fax +41 31 741 25 55 www.ramseyer.ch

Tel. +41 61 381 45 09 www.techema.ch

BERSTSICHER UNGEN

BTC Speciality Chemical Distribution GmbH Klybeckstrasse 141 Tel. +41 44 781 94 14 / 94 17 4057 Basel Fax +41 44 781 94 12 daniel.mueller@btc-europe.com www.btc-europe.com C-Cit AG, Center for Chemical Information Technology Einsiedlerstrasse 29 Tel. +41 43 477 85 55 8820 Wädenswil Fax +41 43 477 85 57 info@c-cit.ch www.c-cit.ch

CHEMIEPUMPEN

TECHEMA AG 4105 Biel-Benken info@techema.ch

Tel. +41 61 381 45 09 www.techema.ch

Tel. 061 843 94 80 Fax 061 843 94 81 www.labsolution.ch

DAMPFARMATUREN

André Ramseyer AG Industriestrasse 32 3175 Flamatt info@ramseyer.ch

Verfahrenstechnik

STRIKO Verfahrenstechnik W. Strikfeldt & Koch GmbH Tel. +49 2261 9855-0 Fax +49 2261 724-88 berstscheiben@striko.de www.striko.de

LabSolution GmbH Bünenmattweg 24 4148 Pfeffingen info@labsolution.ch

Tel. +41 31 744 00 00 Fax +41 31 741 25 55 www.ramseyer.ch

Sterling Fluid Systems (Schweiz) AG Schweizerbildstrasse 25 Tel. 052 644 06 66 8207 Schaffhausen Fax 052 644 06 16 www.sterling.ch info@sterling.ch SPIRAX SARCO AG, Regelgeräte und Armaturen Gustav-Maurerstrasse 9 Tel. +41 44 396 80 00 8702 Zollikon www.SpiraxSarco.ch

CHROMATOGRAPHIE

DETONATIONS-SICHER UNGEN BIG-BAG-BEFÜLL- UND ENTLEERSTATIONEN

VIA AG, Engineering Mühlemattstrasse 32 4112 Bättwil-Flüh info@viaag.ch

Tel. +41 61 313 26 25 Fax +41 61 313 26 52 www.viaag.ch

BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch

DISPERGIERER

BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch

committed to science

Huber & Co. AG Kägenstrasse 14 4153 Reinach info@huberlab.ch

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch

Tel. +41 61 717 99 77 Fax +41 61 711 93 42 www.huberlab.ch

BRANDSCHUTZ INCOM Explosionsschutz AG Rötzmattweg 105, www.incom-ag.ch Tel. +41 62 207 10 10 4600 Olten, email@incom-ag.ch Fax +41 62 207 10 11

CH-8400 Winterthur Fax +41 (0)52 212 15 78 www.schaer-hitech.ch

CHROMATOGRAPHIE-SÄULEN

BIOTECHNOLOGIE

HUBER.

Schaer Hitech Hermannstrasse 7 Tel. +41 (0)52 212 01 15 info@schaer-hitech.ch

KINEMATICA AG Labor- und Industrie-Dispergierer Luzernerstrasse 147a 6014 Luzern/Littau kinematica.ch

Tel. 041 259 65 65 Fax 041 259 65 75 info@kinematica.ch

DOSIERANLAGEN

SEBIO GmbH Geissbrunnenweg 14 4452 Itingen info@sebio.ch

Tel. +41 61 971 83 44 Fax +41 61 971 83 45 www.sebio.ch

K-Tron (Schweiz) GmbH Lenzhardweg 43/45 Tel. +41 62 885 71 71 5702 Niederlenz, Fax +41 62 885 71 80, www.ktron.com

bezugsquellen

DOSIERGERÄTE

DR UCKREDUZIERVENTILE

Schenck Process GmbH Pallaswiesenstrasse 100 Tel. +49 61 51-15 31 11 19 D-64293 Darmstadt Fax +49 61 51-15 31 20 72 Light@schenckprocess.com www.schenckprocess.com

André Ramseyer AG Industriestrasse 32 3175 Flamatt info@ramseyer.ch

CHEMIE PLUS 9-2012

EX-GESCHÜTZTE INDUSTRIESAUGER

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VIA AG, Engineering Mühlemattstrasse 32 4112 Bättwil-Flüh info@viaag.ch

Tel. +41 61 313 26 25 Fax +41 61 313 26 52 www.viaag.ch

EXPLOSIONSSCHUTZ, EX-GERÄTE (ATEX) DURCHFLUSSMESSER

DOSIERPUMPEN ALOWAG AG 4153 Reinach BL alowag@alowag.ch

Tel. +41 61 711 66 36 www.alowag.ch

Tel. +41 (0)61 71794 00 Fax +41 (0)61 71794 01 www.lewa-pumpen.ch

ProMinent, Dosiertechnik AG Trockenloostrasse 85 Tel. +41 44 870 61 11 8105 Regensdorf Fax + 41 44 841 09 73 info@prominent.ch www.prominent.ch Standort Basel: Techema AG Gewerbestrasse 6 4105 Biel-Benken info@techema.ch

Tel. +41 61 638 30 30 www.krohne.com

DÜSEN

DOSIERPUMPEN LEWA Pumpen AG Nenzlingerweg 5 4153 Reinach info@lewa-pumpen.ch

Krohne AG Mess- und Regeltechnik info@krohne.ch

BARTEC Engineering + Services AG Hinterbergstrasse 28 Tel. +41 41 747 27 27 6330 Cham Fax +41 41 747 27 28 info@bartec.ch www.bartec.ch

Düsen-Schlick GmbH, Allerfeinste Düsentechnologie Hutstrasse 4 Tel. +49 9565/9481-0 D-96253 Untersiemau/Coburg Fax +49 9565/2870 info@duesen-schlick.de www.duesen-schlick.de

SSCO Spraying Systems AG Eichenstrasse 6, 8808 Pfäffikon Tel. +41 55 410 10 60 Fax +41 55 410 39 30, info.ch@spray.com www.ssco.ch

Parkem AG MotionControl Täfernstrasse 37 5405 Baden-Dättwil info@parkem.ch

Tel. 056 493 38 83 Fax 056 493 42 10 www.parkem.ch/atex

FARBMESSUNG (FLÜSSIGKEITEN) Sigrist-Photometer AG 6373 Ennetbürgen info@photometer.com

Tel. +41 41 624 54 54 www.photometer.com

Tintometer AG Hauptstrasse 2 5212 Hausen/AG info@tintometer.ch

Tel. +41 56 442 28 29 Fax +41 56 442 41 21 www.tintometer.ch

FESTPHASENEXTRAKTION

Tel. +41 61 381 45 09 Fax +41 61 382 07 55 www.techema.ch

ELEKTROTECHNISCHE UND OPTISCHE SENSOREN ROTOTEC AG Luzernstrasse 224c 3078 Richigen

Tel. +41 31 838 40 00 www.rototec.ch Hamilton Bonaduz AG Via Crusch 8 7402 Bonaduz sensors@hamilton.ch

DOSIERTECHNIK

Tel. +41 81 660 60 60 Fax +41 81 660 60 70 www.hamiltoncompany.com

Alltech Dosieranlagen GmbH Abwasserreinigungsanlagen für die Industrie Rudolf-Diesel-Str. 2 www.alltech-dosieranlagen.de D-76356 Weingarten info@alltech-dosieranlagen.de Tel. +49-7244-70260 Fax +49-7244-702650

Max Müller AG 4123 Allschwil Hagmattstrasse19 blt@maxmuellerag.com

4600 Olten Fax +41 62 207 10 11 www.incom-ag.com

Tel. +41 61 711 66 36 www.alowag.ch

3M (Schweiz) AG, 3M Purification/Ligacon 8317 Tagelswangen Tel. +41 52 354 20 00 info@ligacon.ch www.3m-filtration.ch SF-Filter AG 8184 Bachenbülach www.sf-filter.com

Tel. +41 61 711 66 36 www.alowag.ch

DR UCKLUFT-MEMBRANPUMPEN

Tel. +41 61 487 92 92 Fax +41 61 487 92 99 www.maxmuellerag.com

FILTER INCOM Explosionsschutz AG Rötzmattweg 105 Tel. +41 62 207 10 10 email@incom-ag.com

DREHKOLBENPUMPEN

ALOWAG AG 4153 Reinach BL alowag@alowag.ch

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch

FIBEROPTIK-SCHAUGLASLEUCHTEN EXPLOSIONSSCHUTZ

ALOWAG AG 4153 Reinach BL alowag@alowag.ch

BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch

R. STAHL Schweiz AG Explosionsschutz Brüelstrasse 26 4312 Magden info@stahl-schweiz.ch

Tel. +41 61 855 40 60 Fax +41 61 855 40 80 www.stahl-schweiz.ch

Tel. +41 44 864 10 68 Fax +41 44 864 14 58

Sefil tec Separation- und Filtertechnik Engineering Langmattstrasse 10 Tel. +41 43 411 44 77 8182 Hochfelden Fax +41 43 411 44 78 info@sefiltec.com www.sefiltec.com

CHEMIE PLUS 9-2012

bezugsquellen

FILTERHILFSMITTEL

Schneider Umwelttechnik AG 8472 Winterthur Seuzach info@sut.ch

GASMESS- UND WARNGERÄTE

Tel. +41 52 235 24 24 www.sut.ch

Schaer Hitech Hermannstrasse 7 Tel. +41 (0)52 212 01 15 info@schaer-hitech.ch

CH-8400 Winterthur Fax +41 (0)52 212 15 78 www.schaer-hitech.ch

CONTREC AG Riedstrasse 6 8953 Dietikon info@contrec.ch

Tel. +41 44 746 32 20 Fax +41 44 746 32 29 www.contrec.ch

GASVERBRENNUNGSANLAGEN (FACKELN) FLÜSSIGKEITS-MEMBRANPUMPEN

FILTERMEDIEN

LEWA Pumpen AG Nenzlingerweg 5 4153 Reinach info@lewa-pumpen.ch SEFAR AG 9410 Heiden www.sefar.com

Tel. +41 (0)61 71794 00 Fax +41 (0)61 71794 01 www.lewa-pumpen.ch

CH-8400 Winterthur Fax +41 (0)52 212 15 78 www.schaer-hitech.ch

GC-MS/GASCHROMATOGRAPHIE Tel. +41 71 898 57 00

FT-IR

FILTERPAPIERE

SEBIO GmbH Geissbrunnenweg 14 4452 Itingen info@sebio.ch

Schaer Hitech Hermannstrasse 7 Tel. +41 (0)52 212 01 15 info@schaer-hitech.ch

BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch Tel. +41 61 971 83 44 Fax +41 61 971 83 45 www.sebio.ch

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch

Filter Spares Service by INFOLABEL AG Grossrietstrasse 7 info@filterspares.ch 8606 Nänikon www.filterspares.ch

FÜLLSTAND

FILTRATIONSSYSTEME

Krohne AG Mess- und Regeltechnik info@krohne.ch

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch

LabSolution GmbH Bünenmattweg 24 4148 Pfeffingen info@labsolution.ch

aquasant-mt SWITZERLAND Aquasant Messtechnik AG Aquasant mesure technique SA 4416 Bubendorf Tel. +41 61 935 50 00 info@aquasant-mt.com www.aquasant-mt.com

FILTERTECHNIK

BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch

Tel. +41 61 638 30 30 www.krohne.com

GABELSTAPLER EX-GESCHÜTZT

Tel. 061 843 94 80 Fax 061 843 94 81 www.labsolution.ch

GC-MS/GASCHROMATOGRAPHIE

SHIMADZU Schweiz GmbH Römerstrasse 3 4153 Reinach info@shimadzu.ch

Tel. +41 61 717 93 33 Fax +41 61 717 93 30 www.shimadzu.ch

GFK-ROHRE UND BEHÄLTER

Stapler. Lösungen. Für Sie.

DrM, Dr. Müller AG Fundabac®-Filter 8708 Männedorf

Tel. +41 44 921 21 21 www.drm.ch

FLANSCHE NACH DIN, EN UND ANSI

HKS Fördertechnik AG Gabelstapler Tel. +41 52 305 47 47

Explosionsgeschützt www.hks-hyster.ch

HUBER Kunststoffwerk AG Gewerbestr. 3, Postfach 16 5426 Lengnau info@huber-lengnau.ch

Tel. 056 266 40 80 Fax 056 266 40 81 www.huber-lengnau.ch

GASE/GASVERSORGUNG HOCHDR UCKTECHNIK

ANGENSTEIN AG Hauptstrasse 190 4147 Aesch www.angenstein.ch

Tel. +41 61 756 11 11 Fax +41 61 756 11 01 info@angenstein.ch

FLAMMENSPERREN

André Ramseyer AG Industriestrasse 32 3175 Flamatt info@ramseyer.ch

Carbagas AG Hofgut 3073 Gümligen info@carbagas.ch

Tel. +41 31 950 50 50 Fax +41 31 950 50 51 www.carbagas.ch

GASGEMISCHE, SPEZIALGASE

Tel. +41 31 744 00 00 Fax +41 31 741 25 55 www.ramseyer.ch

Messer Schweiz AG Seonerstrasse 75 5600 Lenzburg info@messer.ch

OLAER (SCHWEIZ) AG Bonnstrasse 3 Tel. +41 26 492 70 00 3186 Düdingen Fax +41 26 492 70 70 info@olaer.ch www.olaer.ch Engineering, Verkauf und Service von Produkten und Systemen für das Speichern, Kühlen und Filtrieren von Flüssigkeiten und Gasen

HOCHDR UCKPUMPEN Tel. +41 62 886 41 41 Fax +41 62 886 41 00 www.messer.ch

ALOWAG AG 4153 Reinach BL alowag@alowag.ch

Tel. +41 61 711 66 36 www.alowag.ch

bezugsquellen

LEWA Pumpen AG Nenzlingerweg 5 4153 Reinach info@lewa-pumpen.ch

INSTR UMENTELLE ANALYTIK

KUNSTSTOFFARTIKEL

Tel. +41 (0)61 71794 00 Fax +41 (0)61 71794 01 www.lewa-pumpen.ch

HUBER. committed to science

Rigaku Europe SE Groß-Berliner Damm 151 D-12467 Berlin rese@rigaku.co.jp

HPLC- & UHPLC-ANLAGEN

CHEMIE PLUS 9-2012

Tel. +49 (0)30-6264035-0 Fax +49 (0)30-6264035-10 www.rigaku.com

Huber & Co. AG Kägenstrasse 14 4153 Reinach info@huberlab.ch

Tel. +41 61 717 99 77 Fax +41 61 711 93 42 www.huberlab.ch

KYROTECHNIK BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch

LabSolution GmbH Bünenmattweg 24 4148 Pfeffingen info@labsolution.ch

Tel. +49 30 809 7270 www.knauer.net Tel. +41 61 695 9696

Tel. 061 843 94 80 Fax 061 843 94 81 www.labsolution.ch

Tel. +41 61 717 93 33 Fax +41 61 717 93 30 www.shimadzu.ch

Schneider Umwelttechnik AG 8472 Winterthur Seuzach info@sut.ch

Tel. +41 52 235 24 24 www.sut.ch

KOMPRESSOREN 100% ÖLFREI

Kaeser Kompressoren AG Grossäckerstrasse 15 8105 Regensdorf info.swiss@kaeser.com

Tel. +41 44 871 63 63 Fax +41 44 871 63 90 www.kaeser.com

INFRAROT-STRAHLER Abecon AG Friesenbergstrasse 108 8055 Zürich info@abecon.ch

André Ramseyer AG Industriestrasse 32 3175 Flamatt info@ramseyer.ch

INKUBATOREN

GFL Gesellschaft für Labortechnik mbH Schulze-Delitzsch-Strasse 4 Tel. +49 5139-99 58 0 30938 Burgwedel/Deutschland Fax +49 5139-99 58 21 www.GFL.de info@GFL.de

HUBER.

Rudolf Wechsler Gartenstrasse 5 4127 Birsfelden BL

Tel. +41 31 744 00 00 Fax +41 31 741 25 55 www.ramseyer.ch

Tel. +41 61 312 09 49 Fax +41 61 312 09 34

KUNSTSTOFFAPPARATEBAU

ANGENSTEIN AG Hauptstrasse 190 4147 Aesch www.angenstein.ch

Tel. +41 61 717 99 77 Fax +41 61 711 93 42 www.huberlab.ch

LABORGLAS/PRÄZISIONS- UND STANDARDGLASROHRE

KORRSIONS-/EROSIONS-/DIFFUSIONSPR ÜFGERÄTE Tel. +41 44 451 14 00 Fax +41 44 451 20 22 www.abecon.chw

LABORGERÄTE

Huber & Co. AG Kägenstrasse 14 4153 Reinach info@huberlab.ch

INFRAROT-SPEKTROMETER

Tel. 044 825 95 39 www.brukeroptics.com

Hügli-Labortec AG Laboreinrichtungen + Labormesstechnik Hauptstrasse 2 Tel. +41 71 311 27 41 9030 Abtwil/SG Fax +41 71 311 41 13 info@hugli-labortec.ch www.hugli-labortec.ch

committed to science

KONDENSABLEITER

Bruker Optics GmbH 8117 Fällanden ZH optics@bruker.ch

Tel. +41 31 950 50 50 Fax +41 31 950 50 51 www.carbagas.ch

LABORBAU/-EINRICHTUNGEN

Atlas Copco (Schweiz) AG Büetigenstr. 80 Tel. +41 32 374 14 02 2557 Studen Fax +41 32 374 12 97 kompressoren@ch.atlascopco.com www.atlascopco.ch

HPLC- UND UHPLC-ANLAGEN

SHIMADZU Schweiz GmbH Römerstrasse 3 4153 Reinach info@shimadzu.ch

Carbagas AG Hofgut 3073 Gümligen info@carbagas.ch

IONENAUSTAUSCHER

HPLC-ANLAGEN- UND ZUBEHÖR KNAUER Hegauer Weg 38 D-14163 Berlin CH: flowspek AG, 4057 Basel

SPECTRO ANALYTICAL INSTRUMENTS GmbH Boschstrasse 10 Tel. +49 2821 892 2109 D-47533 Kleve Fax +49 2821 892 2210 spectro.info@ametek.com www.spectro.com

Glastechnik Rahm 4132 Muttenz info@glastechnikrahm.ch

Tel. +41 61 461 07 77 www.glastechnikrahm.ch

SCHOTT Schweiz AG St.-Josefen-Strasse 20 9001 St.Gallen info.schweiz@schott.com

Tel. +41 71 274 42 14 Fax +41 71 274 42 43 www.schott.com/schweiz

LC/MS

Tel. +41 61 756 11 11 Fax +41 61 756 11 01 info@angenstein.ch

SHIMADZU Schweiz GmbH Römerstrasse 3 4153 Reinach info@shimadzu.ch

Tel. +41 61 717 93 33 Fax +41 61 717 93 30 www.shimadzu.ch

CHEMIE PLUS 9-2012

bezugsquellen

LEBEnSmITTELSCHmIErSTOffE

BRUNOX AG High-Tec Allrounder für die Lebensmittelindustrie, NSF H1 Tunnelstrasse 6 Tel. +41 55 285 80 80 8732 Neuhaus/SG Fax +41 55 285 80 81

mAGnETpUmpEn

mIkrOTITErpLATTEn-InSTr UmEnTE

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AG Räffelstrasse 32, Postfach Tel. +41 44 454 12 12 8045 Zürich Fax +41 44 454 12 99 Tél. F 044 454 12 22 info.labequipment.ch@thermofisher.com www.thermo.com

Johnson Matthey & Brandenberger AG Glattalstrasse 18 Tel. +41 44 307 19 50 8052 Zürich Fax +41 44 307 19 20 info@matthey.com www.johnson-matthey.ch

pOLArImETEr

nmr

ALOWAG AG 4153 Reinach BL alowag@alowag.ch

BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch

Tel. +41 61 711 66 36 www.alowag.ch

mAnAGEmEnTBErATUnG QS Engineering AG 4106 Therwil info@qs-engineering.ch

Tel. +41 61 722 04 00 www.qs-engineering.ch

BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch

OE-SpEkTrOmETEr

mASSEnSpEkTrOmETEr

SPECTRO ANALYTICAL INSTRUMENTS GmbH Boschstrasse 10 Tel. +49 2821 892 2109 D-47533 Kleve Fax +49 2821 892 2210 spectro.info@ametek.com www.spectro.com BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch

mATErIALAnALySE SPECTRO ANALYTICAL INSTRUMENTS GmbH Boschstrasse 10 Tel. +49 2821 892 2109 D-47533 Kleve Fax +49 2821 892 2210 spectro.info@ametek.com www.spectro.com

OSmOmETEr KNAUER Hegauer Weg 38 D-14163 Berlin CH: flowspek AG, 4057 Basel

Tel. +49 30 809 7270 www.knauer.net Tel. +41 61 695 9696

TesT KG Bösch 63, Fax +41 41 785 60 15 Tel. +41 41 785 60 10 6331 Hünenberg, test@test-ag.ch www.test-ag.ch

mESS- Und rEGELTECHnIk

ProMinent, Dosiertechnik AG Trockenloostrasse 85 Tel. +41 44 870 61 11 8105 Regensdorf Fax + 41 44 841 09 73 info@prominent.ch www.prominent.ch

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AG Räffelstrasse 32, Postfach Tel. +41 44 454 12 12 8045 Zürich Fax +41 44 454 12 99 Tél. F 044 454 12 22 info.labequipment.ch@thermofisher.com www.thermo.com

Sigrist-Photometer AG 6373 Ennetbürgen info@photometer.com Tintometer AG Hauptstrasse 2 5212 Hausen/AG info@tintometer.ch

prOzESSAUTOmATIOn

JAG Jakob AG, Prozesstechnik Industriestrasse 20 Tel.+41 32 374 30 30 2555 Brügg www.jag.ch

pr üfSySTEmE SPECTRO ANALYTICAL INSTRUMENTS GmbH Boschstrasse 10 Tel. +49 2821 892 2109 D-47533 Kleve Fax +49 2821 892 2210 spectro.info@ametek.com www.spectro.com

pHOTOmETEr mATErIALpr üfmASCHInEn

prOBEn-AUfBEwAHr UnG

aquasant-mt SWITZERLAND Aquasant Messtechnik AG Aquasant mesure technique SA 4416 Bubendorf Tel. +41 61 935 50 00 info@aquasant-mt.com www.aquasant-mt.com

ökOTOxIkOLOGIE

BMG Engineering AG, Effizienz- und Risikoengineering Ifangstrasse 11 Tel. +41 44 732 92 92 8952 Schlieren/ZH Fax +41 44 730 66 22 bmg@bmgeng.ch www.bmgeng.ch Tel. +49 (0)30-6264035-0 Fax +49 (0)30-6264035-10 www.rigaku.com

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch

PROZESS-ANALyTIK

mATErIALAnALySE

Rigaku Europe SE Groß-Berliner Damm 151 D-12467 Berlin rese@rigaku.co.jp

pLATInArTIkEL

Tel. +41 41 624 54 54 www.photometer.com

Tel. +41 56 442 28 29 Fax +41 56 442 41 21 www.tintometer.ch

pIpETTEn

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AG Räffelstrasse 32, Postfach Tel. +41 44 454 12 12 8045 Zürich Fax +41 44 454 12 99 Tél. F 044 454 12 22 info.labequipment.ch@thermofisher.com www.thermo.com

pUmpEn ALOWAG AG 4153 Reinach BL alowag@alowag.ch

Tel. +41 61 711 66 36 www.alowag.ch

GRUNDFOS Pumpen AG Bruggacherstrasse 10 8117 Fällanden

Tel. 044 806 81 11

GRUNDFOS Pumpen AG Industrie Nord 6105 Schachen

Tel. 041 499 61 20

HILGE Steril- und Prozesspumpen: hohe Hygienestandards, robust, servicefreundlich - echte HILGE Qualität eben.

bezugsquellen

LEWA Pumpen AG Nenzlingerweg 5 4153 Reinach info@lewa-pumpen.ch ROTOTEC AG Luzernstrasse 224c 3078 Richigen

ROHRLEITUNGSBAU

Max Müller AG 4123 Allschwil Hagmattstrasse19 blt@maxmuellerag.com BWB Engineering AG Anlagen- und Rohrleitungsbau I Gastechnik I MSRE/Planung Sternenfeldstrasse 8 4127 Birsfelden Tel. +41 61 326 37 37 www.bwb-eng.com

schubag AG Pumpen, Systeme, Service, Diagnostik Frauenfelderstrasse 47 b Tel. +41 52 762 22 21 8266 Steckborn www.schubag.ch

ROHSTOFFE

TECHEMA AG 4105 Biel-Benken info@techema.ch

Bayer (Schweiz) AG, MaterialScience Grubenstrasse 6 Tel. +41 44 465 81 11 8045 Zürich Fax +41 44 462 07 54 bms@bayer.ch www.bayer.ch

Tel. +41 61 381 45 09 www.techema.ch

Tel. +41 61 711 66 36 www.alowag.ch

Tel. +41 62 746 04 04 Fax +41 62 746 04 09 www.delta-zofingen.ch

SCHÜTTELWASSERBÄDER

CH-8400 Winterthur Fax +41 (0)52 212 15 78 www.schaer-hitech.ch

QUALIFIZIER UNG/VALIDIER UNG

GFL Gesellschaft für Labortechnik mbH Schulze-Delitzsch-Strasse 4 Tel. +49 5139-99 58 0 30938 Burgwedel/Deutschland Fax +49 5139-99 58 21 www.GFL.de info@GFL.de

SCHLAUCHQUETSCHPUMPEN

GFL Gesellschaft für Labortechnik mbH Schulze-Delitzsch-Strasse 4 Tel. +49 5139-99 58 0 30938 Burgwedel/Deutschland Fax +49 5139-99 58 21 www.GFL.de info@GFL.de

PYROLYSE

QS Engineering AG 4106 Therwil info@qs-engineering.ch

SCHÜTTELAPPARATE

GFL Gesellschaft für Labortechnik mbH Schulze-Delitzsch-Strasse 4 Tel. +49 5139-99 58 0 30938 Burgwedel/Deutschland Fax +49 5139-99 58 21 www.GFL.de info@GFL.de

ALOWAG AG 4153 Reinach BL alowag@alowag.ch

Schaer Hitech Hermannstrasse 7 Tel. +41 (0)52 212 01 15 info@schaer-hitech.ch

Tel. +41 61 487 92 92 Fax +41 61 487 92 99 www.maxmuellerag.com

R ÜHREN, R ÜTTELN, SCHÜTTELN,

PUTZTEXTILIEN

Delta Zofingen AG Untere Brühlstrass 10 4800 Zofingen info@delta-zofingen.ch

SCHEIBENWISCHER FÜR SCHAUGLÄSER

Tel. +41 (0)61 71794 00 Fax +41 (0)61 71794 01 www.lewa-pumpen.ch

Tel. +41 31 83840 00 www.rototec.ch

CHEMIE PLUS 9-2012

ALOWAG AG 4153 Reinach BL alowag@alowag.ch

Tel. +41 61 711 66 36 www.alowag.ch

ROTOTEC AG Luzernstrasse 224c 3078 Richigen

Tel. +41 31 83840 00 www.rototec.ch

SAUGFÖRDERGERÄTE/VAKUUMFÖRDERGERÄTE SELBSTANSAUGENDE ZENTRIFUGALP.

VIA AG, Engineering Mühlemattstrasse 32 4112 Bättwil-Flüh info@viaag.ch

Tel. +41 61 313 26 25 Fax +41 61 313 26 52 www.viaag.ch

ALOWAG AG 4153 Reinach BL alowag@alowag.ch

Tel. +41 61 711 66 36 www.alowag.ch

SIEBANLAGEN/SIEBMASCHINEN

Tel. +41 61 722 04 00 www.qs-engineering.ch

SCHAUGLASARMATUREN REINRAUMTECHNIK

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AG Räffelstrasse 32, Postfach Tel. +41 44 454 12 12 8045 Zürich Fax +41 44 454 12 99 Tél. F 044 454 12 22 info.labequipment.ch@thermofisher.com www.thermo.com

REINSTWASSER

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AG Räffelstrasse 32, Postfach Tel. +41 44 454 12 12 8045 Zürich Fax +41 44 454 12 99 Tél. F 044 454 12 22 info.labequipment.ch@thermofisher.com www.thermo.com

Max Müller AG 4123 Allschwil Hagmattstrasse19 blt@maxmuellerag.com

Tel. +41 61 487 92 92 Fax +41 61 487 92 99 www.maxmuellerag.com

SCHAUGLASLEUCHTEN Max Müller AG 4123 Allschwil Hagmattstrasse19 blt@maxmuellerag.com

VIA AG, Engineering Mühlemattstrasse 32 4112 Bättwil-Flüh info@viaag.ch

Tel. +41 61 313 26 25 Fax +41 61 313 26 52 www.viaag.ch

SCHÜTTGUT Tel. +41 61 487 92 92 Fax +41 61 487 92 99 www.maxmuellerag.com

SCHAUGLASARMATUREN UND -LEUCHTEN

JAG Jakob AG, Prozesstechnik Industriestrasse 20 Tel.+41 32 374 30 30 2555 Brügg www.jag.ch

SELBSTKLEBE-ETIKETTEN ANGENSTEIN AG Hauptstrasse 190 4147 Aesch www.angenstein.ch

Tel. +41 61 756 11 11 Fax +41 61 756 11 01 info@angenstein.ch

Kern-Etiketten AG Grubenstrasse 4 8902 Urdorf info@kernetiketten.ch

Tel. +41 43 455 60 30 Fax +41 43 455 60 33 www.kernetiketten.ch

CHEMIE PLUS 9-2012

SFC/SFE

BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch

bezugsquellen

Tintometer AG Hauptstrasse 2 5212 Hausen/AG info@tintometer.ch

Tel. +41 44 732 31 31 Fax +41 44 730 61 41 www.brechbuehler.ch

TR ÜBUNGSMESSUNG Tel. +41 56 442 28 29 Fax +41 56 442 41 21 www.tintometer.ch

STATISCHE MISCHER

aquasant-mt SWITZERLAND Aquasant Messtechnik AG Aquasant mesure technique SA 4416 Bubendorf Tel. +41 61 935 50 00 info@aquasant-mt.com www.aquasant-mt.com Sigrist-Photometer AG 6373 Ennetbürgen info@photometer.com

Tel. +41 41 624 54 54 www.photometer.com

Tintometer AG Hauptstrasse 2 5212 Hausen/AG info@tintometer.ch

Tel. +41 56 442 28 29 Fax +41 56 442 41 21 www.tintometer.ch

Verfahrenstechnik

STRIKO Verfahrenstechnik W. Strikfeldt & Koch GmbH Tel. +49 2261 9855-0 Fax +49 2261 724-88 mischer@striko.de www.striko.de

SICHERHEITSVENTILE

STELLVENTILE André Ramseyer AG Industriestrasse 32 3175 Flamatt info@ramseyer.ch

UMWELTANALYTIK SPECTRO ANALYTICAL INSTRUMENTS GmbH Boschstrasse 10 Tel. +49 2821 892 2109 D-47533 Kleve Fax +49 2821 892 2210 spectro.info@ametek.com www.spectro.com

Tel. +41 31 744 00 00 Fax +41 31 741 25 55 www.ramseyer.ch SPIRAX SARCO AG, Regelgeräte und Armaturen Gustav-Maurerstrasse 9 Tel. +41 44 396 80 00 8702 Zollikon www.SpiraxSarco.ch

S SPIRAX SARCO AG, Regelgeräte und Armaturen Gustav-Maurerstrasse 9 Tel. +41 44 396 80 00 8702 Zollikon www.SpiraxSarco.ch

SIEBMASCHINEN

STERILVERBINDUNGSTECHNIK ARTA Armaturen- und Tankgerätebau GmbH & Co. KG Postfach 1248 Tel. +49 6432 914740 D-65571 Diez/Lahn Fax +49 6432 914712 info@arta-gmbh.de www.arta-gmbh.de

TIEFKÜHLTR UHEN UND -SCHRÄNKE

GKM Siebtechnik GmbH Felix Wankel Str. 11 D-74915 Waibstadt www.gkm-net.de

Tel. +49-7263-40972-0 Fax +49-7263-40972-29 info@gkm-net.de

GFL Gesellschaft für Labortechnik mbH Schulze-Delitzsch-Strasse 4 Tel. +49 5139-99 58 0 30938 Burgwedel/Deutschland Fax +49 5139-99 58 21 www.GFL.de info@GFL.de

SOFTWARE

Shiftconnector – interaktives Schichtbuch eschbachIT GmbH Tel. +49 (0)77 61 5 59 59-0 www.shiftconnector.com info@eschbachit.com

SPEKTROPHOTOMETER

BRECHBÜHLER AG Steinwiesenstrasse 3 8952 Schlieren sales@brechbuehler.ch

SHIMADZU Schweiz GmbH Römerstrasse 3 4153 Reinach info@shimadzu.ch

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AG Räffelstrasse 32, Postfach Tel. +41 44 454 12 12 8045 Zürich Fax +41 44 454 12 99 Tél. F 044 454 12 22 info.labequipment.ch@thermofisher.com www.thermo.com

Tel. +41 61 717 93 33 Fax +41 61 717 93 30 www.shimadzu.ch

Abecon AG Friesenbergstrasse 108 8055 Zürich info@abecon.ch

Tel. +41 44 451 14 00 Fax +41 44 451 20 22 www.abecon.ch

VAKUUMPUMPEN MLT AG Labortechnik Im Obstgarten 10 8602 Wangen info@mlt.ch

Tel. +41 44 822 31 71 Fax +41 44 822 31 72 www.mlt.chverpackungen

Sterling Fluid Systems (Schweiz) AG Schweizerbildstrasse 25 Tel. 052 644 06 66 8207 Schaffhausen Fax 052 644 06 16 www.sterling.ch info@sterling.ch

VAKUUMREGLER MLT AG Labortechnik Im Obstgarten 10 8602 Wangen info@mlt.ch

Tel. +41 44 822 31 71 Fax +41 44 822 31 72 www.mlt.chverpackungen

VENTILATOREN

TRENNSCHICHTMESSGERÄTE

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UV-STRAHLER UND KLEBSTOFFE

aquasant-mt SWITZERLAND Aquasant Messtechnik AG Aquasant mesure technique SA 4416 Bubendorf Tel. +41 61 935 50 00 info@aquasant-mt.com www.aquasant-mt.com

Abecon AG Friesenbergstrasse 108 8055 Zürich info@abecon.ch

Tel. +41 44 451 14 00 Fax +41 44 451 20 22 www.abecon.ch

VERBRAUCHSMATERIAL TOC

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Tel. +41 61 717 93 33 Fax +41 61 717 93 30 www.shimadzu.ch

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AG Räffelstrasse 32, Postfach Tel. +41 44 454 12 12 8045 Zürich Fax +41 44 454 12 99 Tél. F 044 454 12 22 info.labequipment.ch@thermofisher.com www.thermo.com

bezugsquellen

VOLL-LEERMELDER

X-RAY FLUORESCENCE (XRF) SPECTROMETERS

aquasant-mt SWITZERLAND Aquasant Messtechnik AG Aquasant mesure technique SA 4416 Bubendorf Tel. +41 61 935 50 00 info@aquasant-mt.com www.aquasant-mt.com

WÄRMEKAMMERN

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ZELL- UND GEWEBEKULTUR-ARTIKEL Will & Hahnenstein GmbH Talbahnstrasse D-57562 Herdorf info@will-hahnenstein.de

Tel. +49 (0)2744 9317 00 Fax +49 (0)2744 9317 17 www.will-hahnenstein.de

WASSERANALYTIK CONTREC AG Riedstrasse 6 8953 Dietikon info@contrec.ch

Tel. +41 44 746 32 20 Fax +41 44 746 32 29 www.contrec.ch

Tintometer AG Hauptstrasse 2 5212 Hausen/AG info@tintometer.ch

Tel. +41 56 442 28 29 Fax +41 56 442 41 21 www.tintometer.ch

WASSERBÄDER

GFL Gesellschaft für Labortechnik mbH Schulze-Delitzsch-Strasse 4 Tel. +49 5139-99 58 0 30938 Burgwedel/Deutschland Fax +49 5139-99 58 21 www.GFL.de info@GFL.de

WASSERDESTILLIERAPPARATE

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AG Räffelstrasse 32, Postfach Tel. +41 44 454 12 12 8045 Zürich Fax +41 44 454 12 99 Tél. F 044 454 12 22 info.labequipment.ch@thermofisher.com www.thermo.com

impressum Schweizer Fachzeitschrift der Chemieberufe Offizielles Organ des Schweizerischen Chemieund Pharmaberufe Verbandes SCV Offizielles Organ des Fachverbandes Laborberufe FLB ISSN 1019-1550 21. Jahrgang, 41. Jahrgang Labor Flash www.chemieplus.ch Druckauflage 14 000 Expl. Verkaufte Auflage 1 772 Expl. Zielversand 10 092 Expl. Ausgezeichnet mit dem Zertifikat «Schweizer Qualitätszeitschrift QFZ» des Verbandes Schweizer Presse Kontakt Alle Mitarbeiter erreichen Sie unter vorname.name@azmedien.ch Herausgeberin AZ Fachverlage AG Neumattstrasse 1, CH-5001 Aarau Telefon +41 (0)58 200 56 50 Telefax +41 (0)58 200 56 51 Geschäftsführer Dietrich Berg Leiterin Zeitschriften Ratna Irzan Redaktion Chemie plus, Neumattstrasse 1, Postfach CH-5001 Aarau, Telefon +41 (0)58 200 56 88 Telefax +41 (0)58 200 56 61 Chefredaktor Ralf Mayer, Telefon +41 (0)58 200 56 88 ralf.mayer@azmedien.ch

HUBER.

Redaktion SCV, FLB Patrick Merkofer (SCV), Charlotte Rothenbühler (FLB)

committed to science

Huber & Co. AG Kägenstrasse 14 4153 Reinach info@huberlab.ch

CHEMIE PLUS 9-2012

Tel. +41 61 717 99 77 Fax +41 61 711 93 42 www.huberlab.ch

ZENTRIFUGEN

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AG Räffelstrasse 32, Postfach Tel. +41 44 454 12 12 8045 Zürich Fax +41 44 454 12 99 Tél. F 044 454 12 22 info.labequipment.ch@thermofisher.com www.thermo.com

Ständige Mitarbeiter Dr. Claudia Borchard-Tuch, Adalbert Budzinski, Dr. Christian W. Ehrensberger, Dr. Rolf und Gabriele Froböse, Edgar Gärtner, Raphael Hegglin, Annette von Kiekebusch-Gück, Anke Müller, Dr. Beate Peiseler-Sutter, Joachim Stubenrauch Copyright Mit der Annahme von Manuskripten durch die Redaktion und der Autor-Honorierung durch den Verlag erwirbt der Verlag das Copyright und insbesondere alle Rechte zur Übersetzung und Veröffentlichung der entsprechenden Beiträge in anderen verlagseigenen Zeitschriften sowie zur Herausgabe von Sonderdrucken. Für unverlangt eingesandte Textund Bildunterlagen übernimmt die Redaktion keine Gewähr. Produkte und Firmenberichte sind kostenpflichtig. Nachdruck, auch auszugsweise, ist nicht gestattet. Leiter Werbemarkt Jürg Rykart, Telefon +41 (0)58 200 56 04 Anzeigen Thomas Kolbeck, Telefon +41 (0)58 200 56 31 Telefax +41 (0)58 200 56 61 Anzeigentarif unter www.chemieplus.ch Anzeigen-Administration Corinne Dätwyler, Telefon +41 (0)58 200 56 16 Leiter Lesermarkt/Online Valentin Kälin

GFL Gesellschaft für Labortechnik mbH Schulze-Delitzsch-Strasse 4 Tel. +49 5139-99 58 0 30938 Burgwedel/Deutschland Fax +49 5139-99 58 21 www.GFL.de info@GFL.de

ZAHNRADPUMPEN ALOWAG AG 4153 Reinach BL alowag@alowag.ch

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Layout Ursula Urech Druck Vogt-Schild Druck AG, CH-4552 Derendingen

WATERJET AG Mittelstrasse 8, info@waterjet.ch Tel. +41 62 919 42 82 4912 Aarwangen Fax +41 62 919 42 83

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Ein Produkt der

LEWA Pumpen AG Nenzlingerweg 5 4153 Reinach info@lewa-pumpen.ch

Tel. +41 (0)61 71794 00 Fax +41 (0)61 71794 01 www.lewa-pumpen.ch

ZERTIFIZIER UNG Rigaku Europe SE Groß-Berliner Damm 151 D-12467 Berlin rese@rigaku.co.jp

Aboverwaltung abo@chemieplus.ch, Telefon +41 (0)58 200 56 93 Preise Abonnement Inland CHF 98.– Abonnement Ausland EUR 69.– Einzelpreis CHF 12.–/EUR 9.– Studenten/Lehrlinge CHF 49.– Erscheint 10x jährlich

Tel. +49 (0)30-6264035-0 Fax +49 (0)30-6264035-10 www.rigaku.com

QS Zürich AG 8050 Zürich info@quality-service.ch

Tel. +41 44 350 46 65 www.quality-service.ch

Verleger: Peter Wanner CEO: Christoph Bauer www.azmedien.ch Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB: AZ Anzeiger AG, AZ Fachverlage AG, AZ Management Services AG, AZ Regionalfernsehen AG, AZ TV Productions AG, AZ Verlagsservice AG, AZ Vertriebs AG, AZ Zeitungen AG, Belcom AG Dietschi AG, Media Factory AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Vogt-Schild Druck AG, Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG

CHEMIE PLUS 9-2012

schlusspunkt

CARTOON

Redaktionell erwähnte Firmen

«Wenn Sie gleich 10 Schoko-Mix-Packungen nehmen, bekommen Sie 100 Diätpillen zum halben Preis!» Zeichnung: Klavinius

Inserate/Produkteinfos/Firmenberichte A Adolf Kühner AG 41 Almatechnik AG 24 Analytik Jena AG 37 André Ramseyer AG 61 Angenstein AG 12 Anton Paar Switzerland AG 16, 60 Aquasant Messtechnik AG 83 B Brechbühler AG

2-3, 57

C Camag Chemie-Erzeugnisse 43 Carl Roth GmbH & Co. KG 4 CSF Wunderle GmbH 29 Currenta GmbH & Co. OHG 23 D Duran Group GmbH

E Elpro-Buchs AG Endress+Hauser Metso AG

32 60

F Fahrer AG 15 Faulhaber Minimotor SA 49 Faust Laborbedarf AG 19, 47

G Geistlich Pharma AG Gerstel GmbH & Co.KG

86 31

H Hans Kohler AG 15 Heidolph Instruments GmbH & Co. KG 9 Huber & Co. AG 25 I IG Instrumenten-Gesellschaft AG 41, 60, 62 IKA-Werke GmbH & Co. KG 35 K Keller AG KNF Neuberger AG Krohne AG Kunststoff Verband Schweiz

20 55 59 82

L Lanxess Deutschland GmbH 11 M MBE AG Messe Frankfurt Exhibition GmbH Messer Schweiz AG

N Neumaier Logistics GmbH 59 Nova-Institut GmbH US 3 P Pago AG 62 Paliwoda AG 79 Pepperl + Fuchs AG 53 Peter Huber GmbH 1, 61 Plastrec GmbH 34 PSS Polymer Standards Service GmbH 59 Portmann Instruments AG 51 ProMinent Dosiertechnik AG 77 PSS Polymer Standards Service GmbH 59 R Raiffeisen Schweiz Roth + Co. AG

US 2 13

S Sawa Pumpentechnik AG 30 Schweizerische Mobiliar 26-27 Shimadzu Schweiz GmbH 45 Socorex Isba SA 60

61 33

T Tracomme AG

U UFAG Laboratorien AG Titelseite, 5 V Vaudaux-Eppendorf AG VEGA Messtechnik AG VTU Engineering GmbH VWR International AG

19 17 7 US 4

W Watson Marlow

Z Zimmerli Messtechnik AG

A Adolf Kühner 12 Alpine Hosokawa 32 Analytik Jena 47 Astra Zeneca 14 AZO 7 B BASF 14, 16, 38, 85 Bayer 85 Baxter 14 Bertschi 39 Bosch Packaging 8 Bosch-Siemens-Hausgeräte 85 Brain 85 Büchi Labortechnik 29, 46 C Cargill 16 Celltrion 17 Clariant 83 CTC Analytics 46 D DB Schenker Rail 39 DSM 85 Du Pont 14 E ECN 85 Elementar Analysensysteme 45 Endress + Hauser 14, 40 Evonik 14, 85 F Fette Compacting 7 Fritsch 35 Fryma Koruma 34 G GEA Heat Exchangers 36 Gericke 8 GeSiM 28 H Hamilton Bonaduz 28 Huber & Co. 56 Hupac 39 K Kombi-Terminal Ludwigshafen 39 L Linde 85 Liquifill 16 Lonza 17 M Malvern 35 Merck / Merck Miilipore 10, 16 N Nanofluor 76 Noll 33 Novartis 13, 14 Novozymes 16 Novomer 85 P PCC Rokita 36 R Rail4chem 39 Rentschler 13 Retsch 34 Roche 13, 14, 17 Rotamill 33 S SBB Cargo Deutschland 39 Sias 13 Solvay Fluor 77 Stockmeier 16 Syngenta 14 T Teva 17 U UFAG Laboratorien 50 W Watson-Marlow 14 Werthenstein 13 X Xiril 13

Conference on WW W.C O2-c

CO2

Carbon Dioxide as Feedstock for Chemistry and Polymers

hemistry .eu

CO2 as chemical feedstock â&#x20AC;&#x201C; a challenge for sustainable chemistry 10th â&#x20AC;&#x201C; 11th October 2012, Haus der Technik, Essen (Germany)

Final programme, participants list and registration: www.co2-chemistry.eu

Institute

for Ecology and Innovation

LIQUID CHROMATOGRAPHY VWR - ALLES AUS EINER HAND

Probenvorbereitung

Vials, Septen & Kappen Technischer Service

Spritzen Geräte (HPLC, Präp, ELSD, Spektrophotometer)

Säulen (analytisch und präparativ)

Lösungsmittel & Standards

Safety Caps, Fittings & Kapillaren