ChemieXtra 10/2016 by SIGWERB GmbH

10 / 2016

Oktober 2016

Offizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes

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EDITORIAL

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Jubiläen und Gedenktage … … prägen das Zeitgeschehen sowohl unserer Gesell-

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schaft als auch des einzelnen Menschen. Vor allem sogenannte Gedenktage, an denen an bedeutende geschichtliche Ereignisse oder an wichtige politische oder naturwissenschaftliche Errungenschaften erinnert wird, können dabei die unterschiedlichsten Themen betreffen. Gerade als wir diese Zeilen schreiben, sind es zum Beispiel 70 Jahre her, dass der ehemalige britische Premierminister Sir Winston Churchill an der Universität Zürich eine flammende Rede zur Einheit Europas hielt. Ein Ereignis, an das die Universität Zürich – gerade jetzt in Zeiten des Zerfalls der Europäischen Union und des Brexit – natürlich gerne erinnert und den Geist von damals heraufbeschwört. Am gleichen Tag sind es aber zufälligerweise auch genau 25 Jahre her, dass im Südtirol der Ötzi, der «Mann aus dem Eis», gefunden wurde. Ein heute noch bedeutender Fund, denn schliesslich lebte der Mann vor etwa 5300 Jahren, in einer Zeit, in der in Europa die erste Nutzung von Metall, nämlich von Kupfer, nachweisbar ist. Oft zieht man an diesen Gedenktagen dabei Lehren aus der Vergangenheit, schaut, ob sich inzwischen Wesentliches zum Besseren verändert hat, oder ob man für die Zukunft noch Vorkehrungen treffen muss. So verhält es sich zum Beispiel auch bei unserem «Fokus»-Thema, denn momentan sind es exakt 30 Jahre her, dass sich in Schweizerhalle ein Chemiegrossbrand ereignet hat, und genau 660 Jahre sind vergangen, dass in Basel die Erde gebebt hat. Und auch wenn vieles Jahrzehnte oder gar Jahrhunderte zurückliegt, so fragt man sich doch – auch angesichts der jüngsten Erdstösse in Nord italien – wie sieht die Situation heute aus? Haben wir die Risiken für Grossbrände oder massive Erdbeben inzwischen reduziert? Oder wären solche • Höchste Präzision und Qualität

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FOKUS Von der Einschätzung grösserer Risiken

Wenn die Erde bebt und die Lagerhalle brennt . . .

Wie das Geschlecht das Gehirn beeinflusst

Ein Projekt des Wissenschaftsfonds FWF untersucht psychische Erkrankungen.

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Geschäftsleiter Andreas A. Keller Herausgeber/Verlag SIGWERB GmbH Unter Altstadt 10, CH-6301 Zug Telefon +41 (0)41 711 61 11 info@sigwerb.com www.sigwerb.com Anzeigenverkaufsleitung Thomas Füglistaler Anzeigenverkauf SIGImedia AG Jörg Signer Pfaffacherweg 189, Postfach 19 CH-5246 Scherz Telefon +41 (0)56 619 52 52 info@sigimedia.ch Chefredaktion Peter C. Müller Unter Altstadt 10 CH-6301 Zug Telefon +41 (0)41 711 61 11 redaktion@sigwerb.com

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Copyright Zur Veröffentlichung angenommene Originalartikel gehen in das ausschliessliche Verlagsrecht der SIGWERB GmbH über. Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlags. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen. Copyright 2016 by SIGWERB GmbH, CH-6301 Zug

10/2016

I N H A LT S V E R Z E I C H N I S

VERANSTALTUNGEN Nationale Leitmesse für Industrieanwender

TERMINE

VERBANDSSEITEN Andreas Schläpfer ist neuer Sektionspräsident

Mitte November findet die Schüttgut Basel 2016 statt.

VERFAHRENSTECHNIK Die Nordwestschweiz hat gewählt.

Polymer für Eindickung von Klärschlamm

60 50 In den Kläranlagen kommt Stärke statt Plastik zum Einsatz.

Chemiekonzerne reagieren auf Brexit

FORSCHUNGSWELT Grosse Augen für kleine Proteine

Eine aktuelle Studie untersucht die Folgen des britischen Volksentscheids.

CERN und PSI sind Forschungsanlagen von Weltrang.

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UMWELT

66 ETH Zürich hat neue Forschungsprojekte in der Antarktis.

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Oktober 2016

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FOKUS

Von der Einschätzung von Risiken

Wenn die Erde heftig bebt und die Lagerhalle im Vollbrand steht . . . Das Jahrhundert-Erdbeben von Basel vor genau 660 Jahren und das Chemieunglück von Schweizerhalle vor exakt 30 Jahren: Immer wieder wird auch die Schweiz von Katastrophen heimgesucht. Stellt sich die Frage, wie sich die Situation für die Bevölkerung punkto Risikoeinschätzung bei chemischen oder biologischen Störfällen, aber auch bei Erdbeben heute darstellt?

Peter C. Müller Das Erdbeben beginnt etwa um vier Uhr nachmittags mit einem ersten Stoss: Viele Häuser und der Chor des Basler Münsters stürzen ein. Von Panik ergriffen, flüchten die Bewohnerinnen und Bewohner der Stadt auf das offene Feld. Abends von 22 Uhr bis Mitternacht folgen weitere, schwerere Stösse. Schäden werden bis in 50 Kilometer Entfernung festgestellt. Die Stadt gerät in Brand: Alles, was das Beben nicht in Trümmer gelegt hat, wird ein Raub der Flammen. Das Dach des

Münsters stürzt ins Kirchenschiff und zerstört die Altäre, die Orgel und Bilder. Acht Tage lang wütet dann ein Feuer, bis es schliesslich keine Nahrung mehr findet. Fast alle Kirchen der Stadt und vierzig Burgen im Umkreis werden beschädigt.

Ein tiefer Riss in der Erdkruste Der Mittelpunkt des Erdbebens lag damals unter dem Dorf Reinach im Baselbiet, einige Kilometer südlich der Stadt Basel. Dort verläuft ein tiefer Riss in der Erdkruste und reicht von Aesch aus in zwei Armen weit nach Norden. Entlang dieses Risses sank vor vielen Millionen Jahren die Birsund Rhein-Ebene in die Tiefe. Die Anzahl der Todesopfer des Bebens war damals begrenzt, da viele nach dem Vorbeben am Nachmittag aus der Stadt flüchteten. Die Angaben der Anzahl der Todesopfer wird in den verschiedenen historischen Quellen allerdings unterschied-

lich angegeben. Einige gehen von etwa 100 Toten aus, andere nennen 300, 1000 oder 2000 Tote. Der Wiederaufbau konnte sehr bald beginnen, und schon im Frühsommer 1357 war Basel zu einem normalen Stadtalltag zurückgekehrt. Bis etwa 1370 wurden die durch das Erdbeben zerstörten Gebäude wiederhergestellt. Die meisten Expertisen, die mitunter auf Basis von historischen Berichten und der Untersuchung der vorhandenen Schäden an Burgen verfasst wurden, schätzen die Stärke des Erdbebens auf 6,0 bis 6,3 auf der Richterskala. Neuere Studien nennen aber auch höhere Werte, so zum Beispiel der Schweizerische Erdbebendienst (6,7 bis 7,1) oder das Eidgenössische Nuklearsicherheitsinspektorat (6,0 bis 7,0).

Der Rhein färbt sich rot Eine weitere Katastrophe, wenn auch ganz anderer Art, ereignete sich in der Region Basel vor bald einmal exakt 30 Jahren, am 10/2016

FOKUS

1. November 1986, in Schweizerhalle, nämlich ein Grossbrand beim Chemiekonzern Sandoz. Ein grosses Feuer in einer Lagerhalle, die etwa 1350 Tonnen Chemikalien enthielt, der dicke Rauch, der Gestank und die unbekannte Zusammensetzung der Verbrennungsgase veranlassten damals die Behörden der Nachbargemeinden, vor allem der Stadt Basel, die Bevölkerung frühmorgens mit Sirenen zu alarmieren, auch wurde eine mehrstündige Ausgangssperre verhängt. Menschen erlitten keine akuten Schäden, mit Ausnahme von einigen Personen mit Asthma, die eine Hospitalisierung benötigten. Jedoch verseuchte Löschwasser den Rhein, färbte ihn knallrot und löste ein grosses Fischsterben aus. Die ins Wasser gelangten Pflanzenschutzmittel wie Disulfoton, Thiometon, Parathion oder Fenitrothion mit einer Halbwertszeit von 30 bis 50 Tagen, löschten auf einer Länge von rund 400 Kilometern die gesamte Aalpopulation aus. Das dynamische Fliessgewässer-System und die Organismen erholten sich daraufhin zwar innert einiger Monate vom Unglück, doch wurde die Einwanderung exotischer Arten stark begünstigt, was sich wiederum unvorteilhaft auf das ökologische Gleichgewicht des Fliessgewässers auswirkte. Der in den Rhein gelangte rote Farbstoff bewirkte zwar eine starke Färbung des Wassers, war selbst aber jüngsten Untersuchungen zufolge relativ harmlos. Der offi zielle Untersuchungsbericht gelangte – vor allem aufgrund theoretischer

Die ins Wasser gelangten Pflanzenschutzmittel löschten auf einer Länge von rund 400 Kilometern die gesamte Aalpopulation aus.

Überlegungen – zum Schluss, dass beim Verpacken von Paletten mit Berliner Blau die falsche Handhabung einer sogenannten Schrumpfpistole zu einem Glutherd führte. Max Hubmann, damals Chef des wissenschaftlichen Dienstes der Stadtpolizei Zürich, hat die Brandursache vor Ort untersucht. Sein Fazit: «Mit grosser Wahrscheinlichkeit war das Schrumpfen von Plastik über Berliner Blau die Ursache des Grossbrandes.»

Produkt brennt sehr langsam Dass der Agro-Markier-Farbstoff Berliner Blau zu Glimmbränden mit späterem Brandausbruch neigt, war bei Sandoz schon Mitte der sechziger Jahre bekannt, wie aus firmeninternen Dokumenten hervorgeht, welche die Basler Zeitung (BaZ) im Jahr 2000 auszugsweise veröffentlichte. Die BaZ hält fest: «So schreibt ein Sandoz Mitarbeiter am 18. November

Der Brand von Schweizerhalle ereignete sich vor bald einmal exakt 30 Jahren, am 1. November 1986.

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1965 in einem internen Papier: «Beim Erhitzen von Berliner Blau kommt es zum Verglimmen.» Zudem sei es beim Mahlen des Stoffes im Werk Basel zu einer «Entzündung gekommen». Vier Jahre später bestätigte dies ein weiteres internes Sandoz-Papier: Am 25. Juli 1969 berichtete die französische Tochtergesellschaft dem Basler Hauptsitz, dass Berliner Blau brandgefährlicher sei als bisher angenommen: «Das Produkt brennt sehr langsam, ohne Flammen.» Dass im Berliner Blau ein erhebliches Brandrisiko steckt, bestätigte zwei Jahre vor dem Grossbrand in der Sandoz-Lagerhalle die Firma Degussa als Lieferantin des Farbstoffs auf ihrem Sicherheitsdatenblatt: «Die Vermeidung des Kontaktes mit Zündquellen (Feuer, Funke) und Staubablagerungen ist zu beachten!»

Flammen- und rauchlos, aber langsam glimmend Trotzdem hatte ein Sandoz-Arbeiter am 31. Oktober 1986 mit einer offenen Flamme gearbeitet, um das Berliner Blau mit Plastik auf Paletten zu befestigten. Kurz danach, in der Nacht auf den 1. November, stand dann die Lagerhalle in Schweizerhalle in Flammen. Neun Tage nach der Feuersbrunst, am 10. November 1986, bestätigte ein Mitarbeiter des Sicherheitslabors der Sandoz in einem Brief an Max Hubmann, was im Konzern schon lange bekannt war: Nach dem Grossbrand habe sich in eigenen Brandversuchen gezeigt, dass Berliner Blau «eine sehr leichte Entzündbarkeit» zeigte «und danach ein fl ammloses, rauchloses, langsam fortschreitendes Glimmen» entsteht. Auf Basis dieses Berichts und mit eigenen Erkenntnissen als Grundlage hatte der Wissenschaftliche Dienst der Stadtpolizei Zürich seine eigenen Brandversuche gestartet, erinnert sich Max Hubmann gemäss Basler Zeitung. Sie hätten das Glimmen des Berliner Blaus in Anwesenheit des angeschuldigten Arbeiters, der Staatsanwaltschaft Basel-Landschaft und von Vertretern der Sandoz «recht gut hingebracht». Sie hätten bei diesen Brandversuchen nicht mit einer offenen Flamme gearbeitet, wie es der Sandoz-Arbeiter vor dem Grossbrand getan hatte, sondern heisse Nägel verwendet. Zwischen den 35

FOKUS

Epizentrenkarte: Erdbeben in der Schweiz seit 1300.

Säcken und dem geschrumpften Plastik habe sich immer ein wenig Farbstoff befunden. «Wir haben die heissen Nägel durch die Plastikfolie gestochen. Damit konnten wir das Berliner Blau ausserhalb des Sacks zum Glühen bringen.» Es habe danach lange gedauert, bis ihre Probepalette mit Berliner Blau offen gebrannt habe. Dies habe erklärt, warum zwischen dem Einlagern der Berliner Blau-Paletten in der Lagerhalle und dem offenen Feuerausbruch so viel Zeit verstrichen sei. Wo genau in der Halle die Paletten vor dem Brand standen, hätten sie allerdings nicht klären können. Dass der Sandoz-Arbeiter trotz des Wissens über die Brandgefährlichkeit von Berliner Blau und seinem Hantieren mit einer offenen Flamme nicht verurteilt wurde, stellt für Max Hubmann die Wahrscheinlichkeit nicht in Frage, dass im Berliner Blau die Brandursache lag: «Das ist eine juristische Beurteilung, die mit der Brandursache nichts zu tun hat.» Und: «Mit grosser Wahrscheinlichkeit war das Schrumpfen von Plastik über Berliner Blau die Ursache des Grossbrandes», schreibt die Basler Zeitung.

Schützt die Störfallverordnung vor Katastrophen? Doch wie steht es heute in der Schweiz um die Gefährdung der Bevölkerung durch einen Grossbrand oder durch ein schweres Erdbeben? Denn einerseits kommt es 46

auch in Europa, wie das Erdbeben von Amatrice in Italien im August zeigte, immer wieder zu Erdbeben verheerenden Ausmasses und andererseits ist die Nordwestschweiz, zum Beispiel in Schweizerhalle, auch heute noch Sitz verschiedener produzierender chemischer Unternehmen.

Gefahrenpotenziale und Störfall-Risiken Viel wurde in den vergangenen Jahren sicherlich zur Verringerung des Risikos, sei dies bei Erdbeben, sei dies bei der Lagerung chemischer Stoffe unternommen: So gibt es zum Beispiel seit ein paar Jahren die sogenannte Störfallverordnung (StFV), die per 1. Juni 2015 revidiert wurde. Die Verordnung wurde an das weltweit geltende Chemieklassierungssystem angepasst, das die Schweiz unlängst im Zug der Revision der Chemikalienverordnung übernommen hat. Neu unterliegen der StFV weniger Betriebe, die dafür gezielter kontrolliert werden. Weiter regelt die Verordnung, dass Sicherheitsmassnahmen – differenziert nach der Grösse der Anlage – noch systematischer getroffen, behördliche Kontrollen verbindlich geplant und die Information der Öffentlichkeit gestärkt werden. Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) wird nun die zugehörigen Vollzugshilfen in Zusammenarbeit mit den Betroffenen bis Ende 2016 überarbeiten. Als mögliche Verursacher von chemischen oder biologischen Störfällen gelten ge-

mäss Störfallverordnung (StFV) des Bundes erstens Betriebe, die gefährliche chemische Stoffe in grösseren Mengen handhaben oder gefährliche Tätigkeiten mit Organismen durchführen, zweitens Verkehrswege (Eisenbahn, Strasse, Schifffahrt), auf denen gefährliche Güter transportiert werden, und drittens schliesslich Erdgashochdruck- oder Erdölleitungen ab einem gewissen Druck und Durchmesser. Rund 3600 Kilometer Eisenbahnstrecken, 7850 Kilometer Strassen, 2200 Kilometer Erdgashochdruck- und 200 Kilometer Erdölleitungen, sowie 2400 Betriebe unterstehen der Störfallverordnung. Rund 270 dieser Betriebe haben das Potenzial, bei Störfällen schwere Schädigungen zu verursachen. Diese Zahlen blieben in den letzten Jahren allerdings stabil. Und die Anlagen sind über die ganze Schweiz verteilt, häufen sich aber ganz klar in den industrialisierten Räumen um Basel, Genf oder Zürich sowie im Mittelland.

Quantitative Abschätzung Betriebe, Verkehrswege und Rohrleitungsanlagen, die der Störfallverordnung unterstehen und von denen im Falle eines Störfalls eine schwere Schädigung für die Bevölkerung oder Umwelt zu erwarten ist, müssen eine Risikoermittlung erstellen. Für solche Anlagen verlangt die Vollzugsbehörde der StFV vom Inhaber, dass er das Risiko mit einer Risikoermittlung quantitativ abschätzt: Er untersucht anhand von Szenarien, mit welchen Wahrscheinlichkeiten und mit welchen etwaigen Folgen Störfälle zu erwarten sind. Für die einheitliche Beurteilung dieser quantifi zierten Risiken wurden entsprechende Richtlinien erlassen. Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) erarbeitet laufend in Zusammenarbeit mit seinen Partnern Grundlagen und Wegleitungen zur Einschätzung der Gefahrenpotenziale und der Risiken.

Erdbeben in der Schweiz: Gefährdung und Risiko Die Erdbebengefährdung der Schweiz liegt im europäischen Vergleich auf mittlerem Niveau. Starke Erdbeben bis zu einer Magnitude 7 sind möglich, aber deutlich seltener als in hoch gefährdeten Gebieten wie Italien oder der Türkei. Erdbeben können 10/2016

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FOKUS

regionales Erdbeben der Magnitude 7 bei etwa fünf Prozent. Seit dem 13. Jahrhundert haben sich zwölf dokumentierte Erdbeben mit grossen Schäden in der Schweiz ereignet. Historische Beispiele sind die Erdbebenserie im Kanton Obwalden 1964 (Magnitude 5,3), das Erdbeben von Siders 1946 (Magnitude 5,8) und das Erdbeben von Basel 1356 (Magnitude 6,6). Eine erhöhte Gefährdung besteht im Wallis, in der Region Basel, im St. Galler Rheintal, im Berner Oberland, im Engadin sowie in Teilen der Innerschweiz. Erdbeben können jedoch überall in der Schweiz auftreten. Das Erdbeben von Amatrice im August dieses Jahres in Italien hatte verheerende Auswirkungen.

überall in der Schweiz auftreten und es gibt kein Gebiet, wo die Erdbebengefährdung übersehen werden darf. Aufgrund der dichten Besiedlung und der hohen Sachwerte konzentriert sich das Risiko aber auf die grossen Ballungszentren. Die Zuständigkeiten für den Schutz vor Erdbeben sind in der Schweiz auf verschiedenen Ebenen angeordnet. Sowohl Private als auch Behörden, Versicherungen und Fachvereine sind in unterschiedlichen Funktionen zuständig. Da im Schadenfall der Eigentümer haftet, muss es im Interesse jedes einzelnen Bauherren liegen – ob privat oder öffentlich – Bauten erdbebengerecht zu erstellen. Zu den Aufgaben des Bundes gehört die Erdbebenüberwachung und die nationale Gefährdungsabschätzung. Der Bund ist dafür verantwortlich, seine eigenen Bauten und Anlagen gegen Erdbeben zu schützen. Auch innerhalb seiner Aufsichts- und Subventionstätigkeit sind Massnahmen zur Erdbebenvorsorge integriert. Im Ereignisfall muss der Bund die Kantone gemäss Prinzip der Subsidiarität unterstützen. Die Schweiz hat in den vergangenen Jahrzehnten keine schweren Erdbeben mehr erlebt. Historisch notierte Beben in der Schweiz sowie jüngste Erfahrungen aus Nachbarländern wie Italien zeigen jedoch, dass auch die Schweiz auf Schadenbeben vorbereitet sein muss. Der Schutz vor Erdbeben lässt sich durch verschiedene präventive und vorsorgliche Massnahmen erreichen. Die wichtigste darunter ist das erdbebengerechte Bauen. Erdbeben in der Schweiz entstehen durch grossräumige Kontinentalbewegungen von 68

Afrika und Europa. Bei der Kollision der afrikanischen mit der eurasischen Platte bauen sich Spannungen in der Erdkruste auf, die sich in Form von Erdbeben abbauen. Das Auftreten von Erdbeben lässt sich nicht vorhersagen, hingegen können Gebiete unterschiedlichen Gefährdungen zugeordnet werden.

Viele kleine, wenige grosse Beben In der Schweiz bebt die Erde durchschnittlich etwa 500 bis 800 Mal pro Jahr, allerdings sind nur 10 bis 15 dieser Beben mit Magnituden ab etwa 2,5 für Menschen spürbar. Ab einer Magnitude von etwa 5 ist lokal mit kleinen bis mittleren Gebäudeschäden, unter Umständen auch mit grösseren Sachschäden, zu rechnen. Über eine Zeitspanne von 50 Jahren betrachtet liegt die Wahrscheinlichkeit, dass ein lokales Schadenbeben der Magnitude 5,5 in der Schweiz auftritt, bei 80 Prozent, die Wahrscheinlichkeit für ein regionales Schadenbeben der Magnitude 6 bei zirka 40 Prozent und für ein zerstörerisches über-

Die Grafik zeigt die Wahrscheinlichkeit eines Erdbebens in der Schweiz innerhalb von knapp 500 Jahren.

Verletzliche Bauten und erhöhtes Risiko Heute weist die Mehrzahl der bestehenden Bauten und Anlagen in der Schweiz eine unbekannte und zum Teil zu geringe Erdbebensicherheit auf. Die relativ hohe Verletzbarkeit der bestehenden Bauten führt dazu, dass im Ereignisfall erhebliche Schäden zu erwarten sind. Aufgrund der hohen Bebauungsdichte konzentriert sich das Erdbebenrisiko vor allem auf die Ballungszentren. Besonders hoch ist das Risiko, wenn diese auf schlechtem geologischem Baugrund liegen, wo die Bodenerschütterungen am meisten verstärkt werden.

Auslandserfahrung als Szenario für die Schweiz Ein repräsentatives Beispiel für ein regionales Schadenszenario ist das Erdbeben in L’Aquila, Italien, mit Magnitude 6,3 vom 6. April 2009. Die Stadt L’Aquila sowie rund 40 kleinere Ortschaften wurden stark getroffen. Direkt vom Schadensausmass betroffen waren 150 000 Menschen. Mehr als 300 Personen starben infolge des Bebens und mehr als 1000 wurden verletzt, 67 000 Personen waren kurzfristig und 30 000 langfristig obdachlos. 17 000 Gebäude wurden beschädigt. «Auch die Schweiz muss sich deshalb auf solche Schadenbeben einstellen und davor schützen», ist auf der Website des Bundesamtes für Umwelt (BAFU) zum Thema Naturgefahren zu lesen. www.bafu.admin.ch 10/2016

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Gefährdungspotenzial von Chemikalien testen

Zellkulturen auf dem Prüfstand Wie gut sind Zellkulturen, wenn man damit die von Chemikalien ausgehenden Gesundheitsrisiken überprüfen will?

nierenschädigende Stoffe. Das hat seinen Grund: Gerade die Nieren werden sehr häufig von Chemikalien oder Arzneimitteln geschädigt.

Bekannte Nierengifte systematisch analysieren

Will die Industrie Pflanzenschutzmittel, Klebstoffe oder andere Chemikalien auf den Markt bringen, muss sie prüfen, ob die Substanzen die Gesundheit des Menschen gefährden können. Das wird seit den 1930er-Jahren gemacht, indem die einzelnen Stoffe an Tieren getestet werden. Diese Vorgehensweise ist nicht nur aus ethischen Gründen umstritten und kostet viel Zeit und Geld. Zum Teil ist die Übertragung von Tierversuchsergebnissen auf den menschlichen Organismus auch schwierig und nicht immer zuverlässig möglich.

Ethisch vertretbar? Die Zahl der Chemikalien, die auf eine Gesundheitsgefährdung zu testen sind, habe in den vergangenen Jahren stetig zugenommen, sagt Professorin Angela Mally vom Lehrstuhl für Toxikologie an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU). Gleichzeitig sei das Bewusstsein 21 0

dafür gewachsen, dass eine umfassende toxikologische Prüfung aller Chemikalien weder ethisch vertretbar noch praktikabel ist, so Angela Mally.

Ziel: Neues Testsystem für systemische Wirkungen Für Giftwirkungen wie Verätzungen der Haut, Reizung der Augen oder einige andere örtlich begrenzte toxische Effekte wurden inzwischen tierversuchsfreie Alternativmethoden etabliert. Diese fehlen bislang allerdings, wenn es um die systemischen Wirkungen von Chemikalien oder Arzneistoffen geht – also um das, was ein Stoff bewirkt, wenn er in den Organismus aufgenommen wird und sich dort verteilt. Solche systemischen toxischen Effekte können sich womöglich mit Hilfe von Zellkulturen vorhersagen lassen. Auf diesem Gebiet forscht Angela Mally mit ihrem Doktoranden Sebastian Jarzina im Projekt Risk-IT. Sie konzentrieren sich dabei auf

Bild: Rober t Emmerich

Wie sicher kann eine toxikologische Bewertung mit Zellkulturen sein?

«Als erstes tragen wir das verfügbare Wissen über verschiedene nierenschädigende Stoffe zusammen, deren Eigenschaften und Wirkungsweisen schon gut charakterisiert sind», erklärt Angela Mally. Welchen Weg nehmen die Stoffe im Körper, wie und in welchen Organen werden sie verstoffwechselt, an welchen Stellen greifen sie die Nierenzellen an? Systematisch werden dann die Wirkmechanismen identifi ziert, die für eine Nierenschädigung relevant sind und die sich als Zielpunkte für Tests in Zellkulturen eignen. Es folgt die Nagelprobe: Die nierentoxischen Stoffe werden zu Nierenzellkulturen gegeben, ihre Wirkungen werden mit verschiedensten Analysen erfasst und bewertet. Durch den Vergleich mit bisherigen toxikologischen Endpunkten wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler schliesslich herausfinden, ob sich mit den Zellkulturen ähnlich sichere toxikologische Bewertungen erzielen lassen wie mit herkömmlichen Testverfahren.

Die rote Farbe der Nierenzellkulturen stammt von der Nährlösung, die Zellen selbst wachsen am Boden des Gefässes.

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CHEMIE

«Das ist nur ein kleiner Puzzlestein zu den weltweiten Bemühungen um tierversuchsfreie Testverfahren, an dem wir hier arbeiten», betont die Forscherin. Für andere Organe wie Herz oder Leber müssten wieder eigene Tests entwickelt werden. Zudem könnten Tests an Zellkulturen immer nur Teil eines Prüfverfahrens sein, bei dem mehrere Teststufen hintereinandergeschaltet sind. Sinnvoll eingesetzt tragen sie aber dazu bei, die Zahl der Tierversuche zu reduzieren – denn je nach dem Ergebnis der Tests an den Zellkulturen können weitere Prüfungen entfallen.

Zellkulturen überhaupt sein? Das sei erst einmal die zentrale Frage in diesem Projekt, so Angela Mally, denn Zellkulturen hätten durchaus ihre Grenzen. So lassen sich mit ihnen zum Beispiel keine Langzeitwirkungen von Chemikalien oder Arzneimitteln erfassen. Denn in der Kultur bleiben die Zellen nur wenige Tage stabil, bevor es zu ersten Veränderungen kommt und sie aus wissenschaftlicher Sicht nicht mehr geeignet sind.

Zellkulturen können Tierversuche nicht ersetzen

Das von Angela Mally koordinierte Projekt Risk-IT läuft seit März 2016 und ist auf drei Jahre angelegt. Finanziell wird es vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und der niederländischen Forschungsförderorganisation ZonMw mit

Es ist noch viel Arbeit zu leisten, bis das Wirklichkeit werden könnte. Wie sicher kann eine toxikologische Bewertung mit

Fakten zum Forschungsprojekt

rund 750 000 Euro gefördert. Kooperationspartner der JMU sind die Universität Utrecht (Niederlande), die BASF SE (Abteilung «Experimentelle Toxikologie und Ökologie») und das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und angewandte Ökologie in Aachen. Die BASF steuert weitere Finanzmittel bei.

Kontakt Prof. Dr. Angela Mally Institut für Toxikologie der Universität Würzburg Versbacher Strasse 9 D-97078 Würzburg Telefon +49 (0)931-31 81194 mally@toxi.uni-wuerzburg.de

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CHEMIE

Reaktionen gegen Nervenzellrezeptor komplexer als bisher angenommen

Wenn das Immunsystem Hirnzellen bekämpft

Forscherinnen und Forscher unter Federführung des Biochemikers Professor Dr. Michael Hollmann von der Ruhr-Universität Bochum (RUB) und der Medizinerin Prof. Dr. Hannelore Ehrenreich am MaxPlanck-Institut für Experimentelle Medizin in Göttingen haben herausgefunden, dass Autoimmunreaktionen gegen einen bestimmten Rezeptor von Nervenzellen des Gehirns komplexer sind als bisher angenommen. Ausserdem zeigten sie, dass alleine die Anwesenheit von Antiköpern gegen den Rezeptor im Blut noch nicht krankmachen muss. Die Forscherinnen und Forscher berichten über ihre jüngsten Studienarbeiten in der Zeitschrift «Molecular Psychiatry».

Schwere Symptome sind möglich Im Gehirn des Menschen und anderer Säugetiere sind Glutamatrezeptoren für einen Grossteil der erregenden Signalübertragung

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Wenn das Immunsystem körpereigene Strukturen bekämpft, können die Folgen verheerend sein. Besonders dann, wenn es sich gegen Bestandteile von Gehirnnervenzellen richtet.

Michael Hollmann hat mit seinem Team Details über Autoimmun-Krankheiten des Gehirns herausgefunden.

zwischen Nervenzellen verantwortlich. Ebenso wie andere körpereigene Strukturen können sie fälschlicherweise zum Ziel des Immunsystems werden – es kommt zu einer Autoimmunkrankheit. Dabei bilden sich Autoantikörper, die den Glutamatrezeptor angreifen und so schwere Symptome hervorrufen können, darunter epileptische Anfälle, Bewegungsstörungen, Psychosen und kognitive Ausfälle.

Antikörper gegen verschiedene Strukturen Vor allem der NMDA-Rezeptor, ein für Lernen und Gedächtnisbildung unverzichtbarer Glutamatrezeptortyp, kann zum Ziel von Autoantikörpern werden: Es entwickelt sich eine sogenannte Anti-NMDA-Rezeptor-Enzephalitis. In ihrer Studie zeigte die Arbeitsgruppe von Michael Hollmann, dass entgegen der vorherrschenden Lehrmeinung Autoantikörper gegen eine Vielzahl von unterschiedlichen Strukturelementen des NMDA-Rezeptors, sogenannten Epitopen, gebildet werden können. Bislang hatte man angenommen, dass lediglich ein einziges an der Aussenseite der Zelle gelegenes Epitop des Rezeptors die Autoantikörperbildung verursacht, und dass alle diese Autoantikörper vom selben Typ seien, dem Immunglobulin Typ G (IgG).

Zielstrukturen sogar im Zellinneren «Die Zielstrukturen auf dem normalerweise in der Zellmembran sitzenden Rezeptor können sowohl auf der Aussenseite der Zelle als auch innerhalb der Membran und sogar im Zellinnern liegen», erläutert Michael Hollmann. Ausserdem zeigte sich, dass die von den Autoantikörpern erkannten Epitope unabhängig vom Krankheitsbild sind. Sie kommen bei Patientinnen und Patienten mit unterschiedlichsten neurologischen Störungen vor und darüber hinaus auch bei neurologisch gesunden Kontrollpersonen. Die Autoantikörper können von jedem Immunglobulin-Typ sein: Neben IgG- wurden auch IgM- und IgA-Antikörper gefunden.

Beeinträchtigte Übertragung von Signalen Die Ursache für die teils verheerenden Symptome, die durch Antikörper gegen NMDA-Rezeptoren ausgelöst werden können, ist vermutlich eine Beeinträchtigung der Signalübertragung im Gehirn. «Sie kommt dadurch zustande, dass der Antikörper dazu führt, dass der Rezeptor aus der Zellmembran entfernt wird», erklärt Michael Hollmann. «Damit fehlt der Nervenzelle ein aktiver Rezeptor, so dass sie schwächer oder gar nicht mehr auf den Botenstoff Glutamat reagiert und Signale von benachbarten Zellen nicht mehr aufnehmen kann.»

Antikörper allein machen nicht krank Was die Forscher überraschte, war, dass alle Blutproben mit Autoantikörpern diese Wirkung auf Nervenzellen haben – egal, 10/2016

CHEMIE

ob sie von Patientinnen und Patienten oder gesunden Kontrollpersonen stammen. Das bedeutet, dass Antikörper gegen NMDA-Rezeptoren zwar immer eine schwere Krankheit des Gehirns auslösen können, es aber häufig nicht tun. Insbesondere im Blut alter Menschen findet man teilweise bei über 20 Prozent der Untersuchten Antikörper gegen NMDA-Rezeptoren, doch nur ein kleiner Teil dieser Menschen erkrankt.

Kontakt

Kontakt Prof. Dr. Hannelore Ehrenreich Max-Planck-Institut für Experimentelle Medizin

Telefon +49 (0)551 3899 615 Telefax +49 (0)551 3899 670 ehrenreich@em.mpg.de www.mpg.de/de

Prof. Dr. Michael Hollmann Rezeptorbiochemie Fakultät für Chemie und Biochemie Ruhr-Universität Bochum, NC 6 Telefon +49 (0)234 32 24225 Telefax +49 (0)234 32 14244 michael.hollmann@rub.de www.rub.de

Blut-Hirn-Schranke kann Erkrankung verhindern «Damit tatsächlich eine Krankheit entsteht, muss wahrscheinlich gleichzeitig die Blut-Hirn-Schranke beschädigt sein, die normalerweise verhindert, dass die Antikörper aus dem Blut ins Gehirn eindringen können», folgert Michael Hollmann. Die Konsequenz dieser Erkenntnis sei, dass ein positiver Bluttest auf Antikörper gegen NMDA-Rezeptoren allein kein Krankheitszeichen ist und keine das Immunsystem unterdrückende Behandlung rechtfertigt.

Kooperationspartner Die Arbeitsgruppe von Michael Hollmann am Lehrstuhl für Biochemie I – Rezeptorbiochemie der Fakultät für Chemie und Biochemie der RUB hat eng zusammen gearbeitet mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Hannelore Ehrenreich am MPI für Experimentelle Medizin in Göttingen sowie Kollegen an der Charité in Berlin, der Universität Magdeburg und der Firma HiQscreen in Genf. Originalpublikation Esther Castillo-Gómez et. al.: All naturally occurring autoantibodies against the NMDA receptor subunit NR1 have pathogenic potential irrespective of epitope and immunoglobulin class. In: Molecular Psychiatry, in press. Advanced online publication, 9. August 2016, doi:10.1038/mp.2016.125. 10/2016

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CHEMIE

Künstliches Metallo-Enzym hilft bei der Katalyse einer Alkenmetathese

Künstliche Enzyme werden immer «natürlicher»

Das künstliche Metallo-Enzym mit Namen biot-Ru-SAV wurde mit der sogenannten Biotin-Streptavidin-Technologie hergestellt. Dieses oft genutzte Verfahren beruht auf der starken Wechselwirkung zwischen dem Protein Streptavidin und dem Vitamin Biotin. Durch Bindung an Biotin kann man weitere Komponenten in das Protein einschleusen und so ein künstliches Enzym erzeugen. In der nun vorliegenden Arbeit wurde eine sogenannte metallorganische Verbindung gewählt, in der mindestens ein Kohlenstoffatom an ein Metallatom gebunden ist. Derartige Verbindungen werden oft als Katalysatoren in industriellen Prozessen verwendet, zeigen jedoch in wässrigen Lösungen oder in einem zellähnlichen Milieu keine oder nur eine geringe katalytische Funktion. Um diese Funktionseinschränkungen zu überwinden, müssen solche Katalysatoren in Gerüstproteine, wie zum Beispiel Streptavidin, eingebunden werden.

Ringförmige Verbindung «Unser Ziel war es, ein künstliches Metallo-Enzym zu entwickeln, das eine Alkenmetathese katalysieren kann. Diese Reaktion fi ndet sich nicht im Repertoire natürlicher Enzyme», sagt Thomas R. Ward, Professor am Departement Chemie der Universität Basel. Die Alkenmetathese ist ein Verfahren zur Bildung und Umverteilung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen, das sowohl in der Forschung als auch in der industriellen Grossproduktion verschiedener chemischer Produkte breite Anwendung findet. Biot-Ru-SAV katalysiert eine Reaktion, bei der eine ringförmige Verbindung gebildet wird. Wegen ihrer fluoreszierenden Eigenschaften kann diese bei der Analyse einfach detektiert und quantifiziert werden. 21 4

Bild: NCCR Molecular Systems Engineering

Wissenschaftsteams der Universität Basel, der ETH Zürich und des NCCR Molecular Systems Engineering haben ein künstliches Metallo-Enzym entwickelt, das innerhalb einer lebenden Zelle eine Reaktion katalysiert, die so in der Natur nicht vorkommt.

Darstellung der Alkenmetathese-Reaktion in Escherichia coli mit einem rutheniumbasierten künstlichen Metallo-Enzym zur Herstellung neuer Chemikalien mit hohem Mehrwert.

Periplasma als Reaktionsraum Das Milieu innerhalb einer lebenden Zelle ist jedoch bei weitem nicht ideal für das reibungslose Funktionieren metallorganyl-basierter Enzyme. «Der Durchbruch kam mit der Idee, das Periplasma des Darmbakteriums Escherichia coli als Reaktionsraum zu verwenden. Dieses Milieu ist für einen Alkenmetathese-Katalysator viel besser geeignet», sagt Markus Jeschek, ein Forscher aus dem Labor von Sven Panke, Professor am Departement für Biosysteme der ETH Zürich in Basel. Das Periplasma ist ein Zellkompartiment zwischen der inneren Cytoplasmamembran und der äusseren Membran gramnegativer Bakterien und enthält nur eine niedrige Konzentration von Inhibitoren der Metallo-Enzyme, wie zum Beispiel Glutathion.

Gerichtete Evolution Nachdem sie die idealen in vivo Bedingungen für ihr Enzym gefunden hatten, gingen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschafler noch einen Schritt weiter und op-

timierten biot-Ru-SAV durch sogenannte gerichtete Evolution. Diese Methode imitiert natürliche Prozesse zur Optimierung und Veränderung von Proteinen und deren Eigenschaften. «Wir konnten so ein einfaches und robustes Screening-Verfahren entwickeln, mit dem wir Tausende von biot-Ru-SAV-Mutanten testen und die aktivste Variante identifizieren konnten», erklärt Thomas R. Ward. Dem Wissenschaftsteam ist es nun nicht nur gelungen, die katalytischen Eigenschaften von biot-Ru-SAV zu verbessern. Sie konnten auch zeigen, dass metallorganyl-basierte Enzyme verändert und optimiert werden können, um eine Vielzahl verschiedener chemischer Produkte herzustellen. «Das Spannende daran ist, dass künstliche Metallo-Enzyme wie biot-Ru-SAV dazu verwendet werden können, um neue Chemikalien mit hohem Mehrwert zu produzieren», sagt Ward. «Das hat ein grosses Potenzial zur Vereinigung chemischer und biologischer Werkzeuge, um letztendlich Zellen als molekulare Fabriken zu nutzen.» Originalpublikation Markus Jeschek, Raphael Reuter, Tillmann Heinisch, Christian Trindler, Juliane Klehr, Sven Panke & Thomas R. Ward; «Directed evolution of artificial metalloenzymes for in vivo metathesis»; Nature; 2016. Kontakt Prof. Dr. Thomas R. Ward Department Chemie Universität Basel Spitalstrasse 51 CH-4056 Basel Telefon +41 (0)61 267 10 04 Telefax +41 (0)61 267 10 05 thomas.ward@unibas.ch www.unibas.ch

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BIOWISSENSCHAFTEN

Wie ein Hormon die innere Uhr von Pflanzen beeinflusst

Wenn Pflanzen nicht richtig ticken Pflanzen stimmen ihre physiologischen und entwicklungsbedingten Prozesse auf den Tagesverlauf ab, dafür nutzen sie ihre innere Uhr. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Dahlem Centre of Plant Sciences (DCPS) der Freien Universität entdeckten kürzlich einen bislang gänzlich unbekannten Stress bei Pflanzen, den sogenannten «circadiane Stress».

Manchmal hilft dabei der Zufall auf die Sprünge. Bei Reparaturarbeiten an Pflanzenwachstumskammern entdeckten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Angewandten Genetik am Institut für Biologie, dass sich die Pflanzen in diesen Kammern ungewöhnlich verhielten: Auf die Umstellung des Licht-Dunkel-Rhythmus reagierten manche Pflanzen, indem ihre Blätter abstarben – ein Symptom von extremem Stress. Die genauere Untersuchung dieses Zufallsfundes führte zur Entdeckung einer bislang bei Pflanzen völlig unbekannten Form von Stress, für den die Wissenschaftler die Bezeichnung «circadian» (lat. circadian: ringsum den Tag, den Tagesrhythmus betreffend) prägten. Die Ergebnisse wurden jetzt in Plant Cell, der führenden Fachzeitschrift der Pflanzenwissenschaften, veröffentlicht.

Einfluss der inneren Uhr Dieser Stress beeinträchtigt das Funktionieren des inneren Zeitgebers der Pflanzen, der circadianen Uhr. Diese Uhr wird 21 6

Ein Defekt der inneren Uhr oder zu wenig vom Hormon Cytokinin führt bei verändertem Lichtrhythmus in der Modellpflanze Arabidopsis (Ackerschmalwand) zum Zelltod. Links eine nicht gestresste Pflanze, rechts eine gestresste.

jeden Tag neu durch rhythmische Veränderungen in der Umwelt justiert. Die wichtigsten Einflussfaktoren sind die täglichen Veränderungen von Licht und Temperatur. So wie eine echte Uhr aus vielen Rädchen und Federn besteht, setzt sich auch die circadiane Uhr aus einer Vielzahl einzelner Komponenten zusammen. Verschiedene Gene, darunter sogenannte Transkriptionsfaktoren, sind für ihre korrekte Funktion

Bild: FU Berlin

Zufallsentdeckung

Bild: Silvia Nitschke / Freie Universität Berlin

Pflanzen bleiben ihr ganzes Leben am selben Standort, sie können nicht weglaufen. Dort, wo sie wachsen, sind sie vielfältigen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Tägliche und saisonale Änderungen von Temperatur und Lichtbedingungen sowie Angriffe von Schadorganismen sind ihre ständigen Begleiter und potenzielle Stressfaktoren. In den vergangenen Jahren sind viele Mechanismen, mit denen Pflanzen sich gegen diese Einflüsse zur Wehr setzen und ihr Überleben sichern, erforscht worden. Nur ganz selten wird eine neue Art von Stress entdeckt.

Obwohl die im Labor genutzten Bedingungen in der Natur so nicht auftreten, konnten die Forscher aus ihren Experimenten wichtige Erkenntnisse ableiten.

notwendig. Diese Transkriptionsfaktoren steuern, wann bestimmte Gene abgelesen und in Proteine übersetzt werden. So unterdrücken beispielsweise die Transkriptionsfaktoren CCA1 und LHY am Morgen die Übersetzung von Genen, die für Prozesse am Abend gebraucht werden.

Rolle des Hormons Cytokinin Sobald die circadiane Uhr der Pflanzen richtig eingestellt ist, koordiniert sie verschiedenste Prozesse optimal in Abhängigkeit von der Tageszeit. Sie hat unter anderem Einfluss auf die Pflanzenhormone, die wiederum das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen kontrollieren. Zu diesen Hormonen zählt auch Cytokinin, das bei der Zellteilung und Zelldifferenzierung in Wurzeln und Sprossspitzen eine wichtige Rolle spielt. Silvia Nitschke untersuchte in ihrer Dissertation in der Arbeitsgruppe von Professor Thomas Schmülling am Dahlen Centre of 10/2016

NEU mus auf die circadiane Uhr abzupuffern. Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass Cytokinin normalerweise bei circadianem Stress die Synthese eines zweiten Hormons, Jasmonsäure, unterdrückt. Geht diese Fähigkeit verloren, gibt dieses zweite Hormon in den betroffenen Blättern das Signal zum Zelltod.

Die Modellpflanze der Genetik, die Ackerschmalwand, Arabidopsis thaliana, eignet sich besonders gut für pflanzenphysiologische Untersuchungen.

Plant Sciences den Zusammenhang zwischen Cytokinin und der circadianen Uhr. Unterstützt wurde sie dabei von der Postdoktorandin Anne Cortleven sowie von Kollegen der Georg-August-Universität in Göttingen und der Aix-Marseille Université in Frankreich. Gefördert wurde die Untersuchung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Sonderforschungsbereichs «Organismische Reaktionen auf Stress: Prägung und Erinnerung». Silvia Nitschke analysierte die dramatischen Auswirkungen eines stark veränderten Licht-Dunkel-Rhythmus bei Pflanzen mit Cytokinin-Mangel, die mit starken Stresssymptomen reagierten. Blätter dieser Pflanzen bekamen nekrotische Flecken und starben schliesslich ab. Auf Pflanzen mit normalem Cytokinin-Haushalt hatten die Versuchsbedingungen hingegen keinen ausgeprägten Einfluss. Cytokinin ist also notwendig, um auf einen veränderten Licht-Dunkel-Rhythmus angemessen reagieren zu können.

Stark eingeschränkt Bei der näheren Untersuchung der Folgen des circadianen Stresses erkannten die Biologen, dass in Pflanzen mit Cytokinin-Mangel bei circadianem Stress die Gene CCA1 und LHY kaum aktiv sind. Infolgedessen ist das Funktionieren der inneren Uhr stark eingeschränkt. In Kontrollpflanzen mit normalem Cytokinin-Gehalt lief die innere Uhr hingegen auch bei circadianem Stress fast unbeirrt weiter. Pflanzen mit Cytokinin-Mangel waren also scheinbar nicht mehr in der Lage, den Einfluss des veränderten Licht-Dunkel-Rhyth10/2016

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Wie die innere Uhr auch unter Stress läuft Obwohl die im Labor genutzten Bedingungen in der Natur so nicht auftreten, konnten die Forscher aus ihren Experimenten wichtige Erkenntnisse ableiten. Sie konnten zeigen, dass Cytokinin ein wichtiger Bestandteil im Räderwerk der circadianen Uhr ist und vermuten, dass dieses Hormon vor allem unter Stressbedingungen dabei hilft, die Funktion des inneren Zeitgebers aufrechtzuerhalten. So wird sichergestellt, dass Prozesse, die von der inneren Uhr gesteuert werden, auch unter Stress optimal ablaufen.

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Originalpublikation Silvia Nitschke, Anne Cortleven, Tim Iven, Ivo Feussner, Michel Havaux, Michael Riefler and Thomas Schmülling (2016): «Circadian Stress Regimes Affect the Circadian Clock and Cause Jasmonic Acid-Dependent Cell Death in Cytokinin-Deficient Arabidopsis Plants», in: The Plant Cell.

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BIOWISSENSCHAFTEN

Eine vielfältige Palette an pflanzlichen Abwehr- und Resistenzmechanismen

Neue Züchtungsmethoden für Kulturpflanzen Vor mehr als 10 000 Jahren begann der Mensch, Wildpflanzen zu domestizieren. Seitdem züchtet man Kulturpflanzen, um sie resistenter zu machen und Erträge zu steigern. Neue Methoden erlauben es nun, das Erbgut präzise zu verändern. Das wirft Fragen auf, die gesellschaftlich diskutiert und entschieden werden müssen.

Gezielte Genomveränderung bei Pflanzen

Die Weizenernte fiel dieses Jahr oft schlecht aus: Nasse Witterungsbedingungen begünstigten Pilzwachstum.

Johannes Fütterer ¹ Die Weizenernte im Kanton Zürich fiel dieses Jahr schlecht aus – die Ernteausfälle bewegten sich zwischen 20 bis 40 Prozent. Grund dafür sind die nassen Monate Mai und Juni, welche das Pilzwachstum begünstigten. Der Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln ist nur beschränkt möglich. Um den eigenen Bedarf zu decken, muss die Schweiz daher in diesem Jahr vermutlich mehr Weizen aus anderen Ländern einkaufen als in früheren Jahren. Das Beispiel zeigt im Kleinen, welche Herausforderungen auf die globale Landwirtschaft zukommen: Bevölkerungswachstum, steigender Nahrungsmittelbedarf, begrenztes Ackerland und Klimawandel. Rund 90 Prozent der weltweiten Nahrungsmittel- und Tierfutterproduktion werden durch den Anbau von nur zehn Kulturpflanzen abgedeckt. Getreide wie Reis, Weizen und Mais stehen dabei an vorderster Stelle. Sollte es beim Anbau unserer ¹ Johannes Fütterer hat diesen Beitrag zusammen mit Manuela Dahinden, Bruno Studer und Wilhelm Gruissem verfasst.

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Kulturpfl anzen zu unvorhergesehenen Schädlingsbefall oder Dürre kommen, können Hungersnöte die Folge sein.

Grosser Bedarf an widerstandsfähigen Sorten Um die Welternährung künftig sicher zu stellen, braucht es neue Pflanzensorten, die auch unter sich ändernden klimatischen Bedingungen hohe Erträge liefern und weniger Pflanzenschutzmittel brauchen. Eine bedeutende Alternative zum chemischen Pflanzenschutz ist, die Resistenz der Pflanzen gegenüber Schädlingen und Krankheiten zu erhöhen. Dabei nutzen die Züchter eine vielfältige Palette von pflanzlichen Abwehr- und Resistenzmechanismen, welche die Pflanzen über Millionen von Jahren der Ko-Evolution mit Schadorganismen entwickelt haben. Verbesserte Resistenzeigenschaften können sowohl über die herkömmliche merkmalsoder genombasierte Züchtung als auch über Gentechnik erreicht werden. Die Verbesserungen sind allerdings durch die Eigenschaften der Sorten beschränkt, die für die Züchtung zur Verfügung stehen.

In den letzten Jahren wurden molekularbiologische Methoden entwickelt, mit denen sich das Genom höherer Organismen gezielt verändern lässt (sogenannte Genom-Editierung). Das geschieht, vereinfacht gesagt, mithilfe von zwei Molekülen, die zusammen funktionieren: einem Erkennungsmodul, das den Zielort im Genom genau findet, und einem Enzym, das die DNA am Zielort aufschneidet. Über den zelleigenen DNA-Reparaturmechanismus können dann Sequenzen eingesetzt, verändert oder entfernt werden. Das Anwendungsspektrum reicht von einzelnen Zellen bis zu kompletten Organismen, und von Grundlagenforschung über Gentherapie bei Mensch und Tier bis zur Pflanzenzüchtung. Bei letzterer wird es damit möglich, neue Merkmale effizienter in Kulturpflanzen einzubringen oder Mutationen zielgerichtet zu erzeugen. Für die Forschung besonders interessant ist die Möglichkeit, bestimmte Gene verlässlich komplett zu inaktivieren, um beispielsweise ihre Funktion zu bestimmen. Die Spezifität für ein bestimmtes Gen, also die Präzision des Erkennungsmoduls, leistet jeweils ein bestimmtes Molekül, das in die Zelle eingebracht wird und die Zielsequenz genau erkennt. Bei den ersten Methoden waren dies sogenannte Zinkfinger- oder TALEN-Proteine, deren Erkennungscode an die gewünschte DNA-Zielsequenz angepasst werden kann. Gegenwärtig wird aber der Methode mit dem ungelenken Namen «CRISPR/Cas» das grösste Potenzial zugeschrieben. Es handelt sich dabei um ein sehr einfach zu benutzendes Verfahren, das sich auch für die Verbesserung der Resistenzeigenschaften und damit für die Ertragssteigerung von Kulturpflanzen eignet. 10/2016

BIOWISSENSCHAFTEN

Um die Welternährung künftig sicherzustellen, braucht es neue Pflanzensorten, die auch unter sich ändernden klimatischen Bedingungen hohe Erträge liefern und weniger Pflanzenschutzmittel brauchen.

Vom Abwehrdispositiv zum Züchtungswerkzeug Bei CRISPR/Cas wird ein speziell strukturiertes RNA-Molekül zusammen mit einem Enzym benutzt, um im Genom eine bestimmte Stelle zu erkennen und aufzuschneiden. Bei der anschliessenden zellulären Reparatur der Schnittstelle entstehen die gewünschten Mutationen. CRISPR/Cas arbeitet natürlicherweise in Bakterien als

Abwehrmechanismus gegen invasive DNA (zum Beispiel von Viren), lässt sich aber in Zellen aller Organismen anwenden. Für die Auswahl geeigneter Zielsequenzen stehen verschiedene Computerprogramme und Gendatenbanken zur Verfügung. So wird es möglich, unerwünschte Effekte auf andere Genorte weitgehend zu vermeiden oder geeignete Sequenzen für die gleichzeitige Veränderung verschiedener Gene zu bestimmen. Die Zahl von unerwünschten Mutationen in anderen DNA-Sequenzen lässt sich mit den heute angewandten Methoden gegen Null minimieren.

Kulturpflanzen resistenter machen Die gezielte Genomveränderung (Mutagenese) bei Pflanzen befindet sich erst in einem Anfangsstadium der anwendungsorientierten Methodenoptimierung. Trotzdem wurden seit 2013 durch Genom-Editierung schon eine Reihe von neuen

Merkmalen in Kulturpflanzen (Weizen, Hirse, Mais, Reis, Tomate) erzeugt, die mit klassischen Zucht-Verfahren nur sehr schwer und über einen langen Zeitraum erreichbar wären. Insbesondere pflanzliche Genome sind eine besondere Herausforderung, denn viele von ihnen sind polyploid. Das bedeutet, dass sie mehr als zwei Kopien ihres Genoms in sich tragen – beim Weizen, einem Hybrid aus drei Wildsorten, sind es sogar sechs. Ähnlich wie Menschen und Tiere wehren sich auch Pflanzen mit Hilfe einer Art Immunsystem gegen Krankheitserreger wie Pilze, Viren oder Bakterien. In der Regel erkennen spezifische Pflanzenproteine die Krankheitskeime und lösen eine Verteidigungsstrategie aus. Andererseits nutzen Krankheitserreger auch Proteine des Wirts, um die Infektion effektiv zu machen. Eine erhöhte Resistenz der Pflanzen kann deshalb entweder über die Stärkung der aktiven Abwehr oder über die Entfernung solcher vom Pathogen genutzten Gene

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BIOWISSENSCHAFTEN

erfolgen. Letzteres lässt sich durch gezielte Punktmutation der entsprechenden Gene mit CRISPR/Cas erreichen. So kann man beispielsweise die Mehltau-Erkrankung beim Weizen verhindern, indem die sechs Kopien des MLO-Gens gleichzeitig ausgeschaltet werden. Das pflanzliche MLO-Gen erleichtert die Infektion von Getreiden durch Mehltaupilze (Blumeria graminis f. sp. Tritici), da es die pflanzliche Abwehrreaktion reduziert.

Offene Fragen Das Besondere an CRISPR/Cas ist, dass sich die erzeugten Veränderungen im Genom nicht von natürlich auftretenden Mutationen in Pflanzen und Tieren unterscheiden. Solche entstehen beispielsweise durch Umwelteinflüsse auf die Genome, etwa durch natürliche radioaktive Strahlung, reaktive Stoffwechselprodukte oder auch durch Fehler bei der Vervielfachung und Vererbung der DNA. Die sogenannte

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Rund 90 Prozent der weltweiten Nahrungsmittel- und Tierfutterproduktion werden durch den Anbau von nur zehn Kulturpflanzen abgedeckt. Reis steht dabei neben Weizen und Mais an vorderster Stelle.

Mutationszüchtung mit Hilfe von chemischer Behandlung oder Bestrahlung erzielte im 20. Jahrhundert grosse Ertragsgewinne bei unseren Kulturpflanzen. Weltweit gibt es heute etwa 3088 Sorten aus 190 Spezies, die so erzeugt wurden. Da sich mit CRISPR/Cas veränderte Pflanzen nicht von solchen aus herkömmlichen Züchtungsverfahren unterscheiden lassen, stellt sich die Frage: Wenn ein neues Züchtungsverfahren im Genom der betreffen-

den Art zielgerichtete Veränderungen auslöst, die – mit allerdings wesentlich grösserem Aufwand – konventionelle Züchtung oder zufällige Mutation ebenfalls hervorbringen können, ist das entstehende Produkt dann als GVO (Genetisch veränderter Organismus) oder nicht-GVO zu beurteilen? Die derzeitige Debatte fokussiert sich entsprechend darauf, ob eine Regulierung prozess- oder produktbezogen sein soll.

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BIOWISSENSCHAFTEN

Modelle zur Ausbreitung von Infektionskrankheiten verbessern

Kranke Mäuse ziehen sich zurück

Bild: Fotolia

Fühlen sich frei lebende Hausmäuse krank, meiden sie den Kontakt zu ihren Artgenossen. Damit reduzieren sie das Risiko, dass sich die Krankheit in der Gruppe ausbreitet.

Indem sie sich zurückziehen, vermindern kranke Mäuse weitere Ansteckungen.

Kranke Tiere zeigen meist ein anderes Verhalten als ihre gesunden Artgenossen. Sie sind weniger aktiv und fressen kaum. Wie Patricia Lopes vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der UZH betont, sei in bisherigen Forschungsarbeiten mit wild lebenden Tieren aber vernachlässigt worden, wie sich Verhaltensänderungen auf die sozialen Kontakte auswirken, und welchen Einfluss dies auf die Ausbreitung einer Krankheit innerhalb einer Gruppe hat. Die neuesten Resultate einer Studie von Evolutionsbiologen der Universität Zürich in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich helfen nun, die Modelle zur Prognose der Ausbreitung von Infektionskrankheiten wie Grippe oder Ebola bei Menschen zu verbessern.

Kranke Mäuse trennen sich von der Gruppe Um Zusammenhänge aufzuklären, haben Patricia Lopes, Erstautorin der Studie, und ihre Forscherkollegen das Verhalten von mehr als 250 frei in einem Stall lebenden Hausmäusen unter die Lupe genommen. Dazu verfolgten sie die Bewegungen und sozialen Kontakte der Nager mittels implantierter Funktransponder. Um eine Infektion zu simulieren, wurden einzelnen 10/2016

Mäusen Lipopolysaccharide, ein Bestandteil der bakteriellen Zellwand, injiziert, die zu einer Immunreaktion und zu unspezifi schen Krankheitssymptomen führen. Mit dieser Methode konnten die Wissenschaftler mit Hilfe von Netzwerkanalysen zeigen, dass sich kranke Mäuse vermehrt von ihren sozialen Gruppen trennten.

Durchaus vorteilhaft Mäuse haben die Fähigkeit zu erkennen, wenn eine andere Maus krank ist. Es war daher erstaunlich zu sehen, dass die Mitglieder einer sozialen Gruppe das kranke Tier nicht mieden, sondern mit der Maus auf vergleichbare Art interagierten wie vor der experimentellen Infektion. «Es war die kranke Maus, die sich von der Gruppe entfernte», beschreibt Patricia Lopes ihre Beobachtungen. Vermutlich, so die Evolutionsbiologin, helfe die Verhaltensänderung der kranken Maus, die Verwandten ihrer Gruppe vor einer Ansteckung zu schützen – was aus evolutionärer Sicht durchaus vorteilhaft sein könne.

sind, um Ablauf und Auswirkung eines Ausbruchs vorherzusagen. Die Erkenntnisse lassen sich zudem auch auf den Menschen übertragen, da auch wir unser Verhalten ändern, sobald wir krank sind.» Insbesondere bei Krankheiten wie Grippe oder Ebola, die durch soziale Kontakte übertragen werden, dürften solche Effekte eine grosse Rolle spielen. Zumal die Häufigkeit, mit der Infektionskrankheiten ausbrechen, aufgrund von Klima- oder Lebensraumveränderungen und der globalen Vernetzung der Menschen wohl zunehmen dürfte, so die Fachleute.

Kontakt Dr. Johannes Raff Institut für Ressourcenökologie am HZDR Telefon +49 351 260-2951 j.raff@hzdr.de

Tempo und Ausmass werden deutlich reduziert In einem weiteren Schritt nutzten die Forschenden mathematische Modelle, um vorherzusagen, wie sich angesichts der beobachteten Verhaltensanpassungen eine Infektionskrankheit ausbreiten würde. «Durch die Berücksichtigung der Verhaltensänderungen kranker Mäuse und ihre Wirkung auf die sozialen Kontakte konnten wir zeigen, dass die Geschwindigkeit und das Ausmass der Krankheitsausbreitung stark reduziert wurden», berichtet Lopes. «Die Resultate helfen, die Komplexität der Übertragung von Krankheiten besser zu verstehen. Sie betonen, wie wichtig die Verhaltensänderungen der kranken Tiere 2 31

BIOWISSENSCHAFTEN

Forscher messen erstmals direkt die Stapelkraft in DNA-Doppelhelix

Kräftemessen im Erbgutmolekül Unser Erbgut, die DNA, hat vereinfacht dargestellt die Struktur einer verdrehten Strickleiter – in der Fachwelt wird diese Struktur als Doppelhelix bezeichnet. Für ihre Stabilität sind unter anderem die sogenannten Basenpaar-Stapelwechselwirkungen verantwortlich. Wissenschaftlern der Technischen Universität München (TUM) ist es nun zum ersten Mal gelungen, diese Kraft direkt zu messen.

Die sehr schwache Stapelkraft zwischen einzelnen Basenpaaren direkt zu messen, war eine grosse technische Herausforderung für die Forschenden, an der sie sechs Jahre lang arbeiteten. Gemeinsam mit dem TUM-Lehrstuhl für Molekulare Biophysik (Professor Matthias Rief) und dem TUM-Lehrstuhl für Theoretische Biophysik - Molekulardynamik (Professor Martin Zacharias) gelang es ihnen, ein spezielles Messsystem zu entwickeln, das es zum ersten Mal möglich macht, ultraschwache Kontakt-Wechselwirkungen zwischen einzelnen Molekülen zu messen.

Vor mehr als 60 Jahren klärten die Forscher Crick und Watson die Struktur der Desoxyribonukleinsäure, vor allem bekannt unter der englischen Abkürzung DNA, auf. Sie verglichen die Doppelhelix mit einer spiralförmig gedrehten Strickleiter. Die Sprossen dieser Leiter bilden dabei die Basenpaare Guanin und Cytosin sowie Thymin und Adenin. Doch was hält die DNA-Stränge in der Spiralform?

Messsystem für Wechselwirkungen Professor Hendrik Dietz vom Lehrstuhl Experimentelle Biophysik nutzt DNA als Baumaterial, um molekulare Strukturen zu 22

konstruieren. Daher hat er auch ein grosses Interesse daran, dieses Material genau zu verstehen. «Es gibt im Grunde zwei Typen von Wechselwirkungen, die Doppelhelices stabilisieren», erklärt er. Zum einen sind in der DNA die sogenannten Wasserstoffbrückenbindungen vorhanden. Zum anderen gibt es die sogenannten Basenpaar-Stapelwechselwirkungen, die zwischen den aufeinandergestapelten Basenpaaren entlang der Spiralachse wirken. Die Kräfte der Wasserstoffbrückenbindungen wirken dagegen senkrecht zur Achse. «Bisher ist eigentlich nicht klar, mit welchen Anteil diese beiden Kräfte jeweils zur gesamten Stabilität der DNA-Doppelhelix beitragen», erklärte Hendrik Dietz.

Vereinfacht dargestellt handelt es sich bei dem hierarchisch aufgebauten Messsystem um mikroskopische Balken, an deren Spitze sich eine oder mehrere parallel verlaufende Doppelhelix-Strukturen befinden. Diese sind so modifi ziert, dass sie am Ende jeweils ein Basenpaar tragen. Zwei dieser mikroskopischen Balkeneinheiten sind durch ein Polymer miteinander verbunden. Auf der anderen Seite sind die Balken an mikroskopische Kügelchen gekoppelt, die

Bild: TUM

Bild: Fotolia

Der billionste Teil einer Tafel Schokolade

Illustration der Basenpaar-Stapelwechselwirkungen.

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BIOWISSENSCHAFTEN

wiederum mit einer optischen Laserpinzette auseinandergezogen werden können. In Lösung können nun die Basenpaare am Ende der einen Balkeneinheit mit den Basenpaaren am Ende der anderen Balkeneinheit interagieren. Und es lässt sich messen, wie lange eine Stapelbindung zwischen ihnen anhält, bevor sie sich durch eine Fluktuation wieder trennen, und natürlich auch die Kraft, die zwischen den Basenpaaren wirkt.

Spontaner Zerfall und Neubildung Die von den Forscherinnen und Forschern gemessenen Kräfte liegen im Bereich Piconewton. «Ein Newton ist die Gewichtskraft einer Tafel Schokolade», erklärt Dietz. «Wir reden von einem 1000-Millardstel Anteil davon, das ist wirklich wenig.» Kräfte im Bereich von zwei Piconewton reichen aus, um die durch Stapelwechselwirkungen erzeugte Bindung zu trennen. Die Wissenschaftler konnten ausserdem beobachten, dass die Bindungen innerhalb weniger Millisekunden spontan zerfallen und sich wieder bilden. Wie stark die Bindungen sind und wie lange sie halten, hängt dabei stark davon ab, welche Basenpaare aufeinander gestapelt sind. Die Ergebnisse aus den Messungen helfen dabei, mechanische Aspekte von grundlegenden biologischen Prozessen wie etwa die DNA-Replikation, also die Vervielfältigung des Erbguts, besser zu verstehen. Die geringe Lebensdauer der Stapelwechselwirkung könnte beispielsweise bedeuten, dass ein Enzym, das die Aufgabe hat, bei diesem Prozess die Basenpaare zu trennen, eigentlich nur darauf warten muss, dass die Stapelbindungen von alleine aufgehen – anstatt Kraft aufzuwenden, um sie zu trennen.

Hin zu DNA-Maschinen Hendrik Dietz will die Daten aber auch direkt auf seine aktuelle Forschung anwenden: Er nutzt DNA als programmierbares Konstruktionsmaterial, um Maschinen auf Nanoebene zu bauen. Dabei orientiert er sich als Inspiration an den komplexen Strukturen, die etwa in den Zellen zu finden sind und unter anderem als molekulare Fabriken wichtige Verbindungen wie 10/2016

den Energiespeicher ATP synthetisieren. «Wir wissen also, was alles möglich wäre, wenn wir in der Lage wären, ausreichend komplizierte Strukturen zu bauen», sagt Dietz. «Und wenn wir ein besseres Verständnis der molekularen Wechselwirkungen haben, können wir natürlich besser mit den Molekülen bauen.»

Rotationsmotor aus DNA Momentan konstruiert die Arbeitsgruppe einen molekularen Rotations-Motor aus

DNA, dessen Komponenten über Stapelbindungen ineinandergreifen und zusammenhalten. Ziel ist es, eine gerichtete Rotation durch chemische oder thermische Impulse steuern zu können.

Originalpublikation Fabian Kilchherr, Christian Wachauf, Benjamin Pelz, Matthias Rief, Martin Zacharias, Hendrik Dietz; «Single-molecule dissection of stacking forces in DNA»; Science; 2016.

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MEDIZIN

Wie das Geschlecht uns beeinflusst

Der Einfluss des Geschlechts auf das Gehirn

Wie so oft in der Grundlagenforschung sind Durchbrüche einer Kombination aus Neugierde und Zufall zu verdanken. Um biologischen Faktoren psychischer Erkrankungen wie Depressionen oder Angststörungen auf den Grund zu gehen, hat ein Forscherteam der Medizinischen Universität Wien untersucht, wie Hormone auf das Gehirn wirken. Dabei hat das Wissenschaftsteam der Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie in enger Zusammenarbeit mit der Universitätsklinik für Frauenheilkunde, der Universitätsklinik für Radiologie und Nuklearmedizin und dem Zentrum für Medizinische Physik und Biomedizinische Technik eine wesentliche Erkenntnis gewonnen, indem sie feststellten, dass sich die Geschlechtsidentität im Gehirn widerspiegelt und zwar auch bei Transgenderpersonen, früher als Transsexuelle bezeichnet.

Die Geschlechterperspektive Die Studie wurde in einem Projekt des Wissenschaftsfonds FWF durchgeführt und hat international sowohl in der Fach- als auch Medienwelt ein so grosses Echo hervorgerufen, «dass Forscher aus den USA, die selbst Transsexuelle sind, uns hier am Wiener AKH besuchen», erzählt Projektleiter Rupert Lanzenberger. «In der Psychiatrie haben wir viele Erkrankungen, die jeweils bei Frauen und Männern viel häufiger sind, wie etwa Angststörungen und Depressionen bei Ersteren oder Suchterkrankungen und Autismus bei Letzteren», nennt Rupert Lanzenberger wesentliche Ziele des Projekts. «Wir wollten die Ursachen dieser Erkrankungen aus der Geschlechterperspektive untersuchen und haben daher ein Modell gesucht, das uns Effekte auf das Gehirn in Zusammenhang mit dem Hormonsystem zeigt.» 24

Bild: Ruper t Lanzenberger

Frauen und Männer unterscheiden sich oft deutlich in Bezug auf psychische Erkrankungen. Um die Ursachen dafür zu erforschen, wurde in einem Projekt des Wissenschaftsfonds FWF untersucht, wie die geschlechtsangleichende Hormontherapie von Transgenderpersonen das Gehirn beeinflusst.

Gehirnscans, von 3 Ebenen betrachtet, zeigen die Effekte von Hormontherapie bei Frau-zuMann-Transgenderpersonen. Die Abnahme des Hormons Östradiol korreliert mit der Abnahme der weissen Substanz im Hirnstamm und Regionen des Mittelhirns (gelb-rote Markierung). Grün markiert sind die Netzwerke der weissen Substanz.

Dabei hat ein interdisziplinäres Team um Lanzenberger über einen Zeitraum von fünf Jahren Transgenderpersonen untersucht, die eine Hormontherapie im Rahmen der von ihnen gewünschten Geschlechtsangleichung selbst anstreben und medizinische Hilfe suchen.

der Behandlung mit Hormonen die Gehirnstruktur der Transgenderpersonen eine «Mittelstellung» zwischen beiden Geschlechtern einnahm.

Hormoneffekte auf das Gehirn

Konkret konnten die Forschergruppen der Medizinischen Universität Wien zeigen, dass eine Zunahme des Testosteronspiegels im Blut mit einer Abnahme des Volumens zweier für die Sprachverarbeitung zentraler Hirnregionen verbunden ist und auch deren Verbindung verändert wird. «Das legt den Schluss nahe, dass die Wirkung von Testosteron auf die Sprachverarbeitung über den Einfluss auf die Struktur der grauen und weissen Substanz der dafür zuständigen Hirnregion läuft», so Rupert Lanzenberger und erläutert weiter: «Wir gehen davon aus, dass manche der gefundenen Unterschiede in der weissen Substanz schon sehr früh angelegt sind, möglicherweise im Mutterleib oder vor der Pubertät. Das wäre eine biologische Information, ein Marker für Geschlechtsidentität.»

Mittels Magnetresonanztomografie (MRT) wurde bei den Probanden wie auch bei weiblichen und männlichen Kontrollpersonen beobachtet, was im Gehirn passiert, wenn gegengeschlechtliche Hormone über längere Zeit gegeben werden, um physiologische gegengeschlechtliche Hormonwerte im Blut zu erreichen. «Dabei konnten wir einen Hormoneffekt auf die Sprachverarbeitung, auf Funktionen wie Risikoverhalten, auf räumliche Vorstellung und die Impulsivität, sowie auch auf die Struktur der Hirnverbindungen zwischen weiblichen und männlichen Personen nachweisen», erklärt Rupert Lanzenberger. Interessanterweise zeigen die Scans dabei auch, dass bereits vor

Testosteron ein Schlüsselfaktor

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Stimmungsaufhellend Das Wissen, dass sich Gehirnverbindungen in ihrer Funktion durch Hormone und auch im erwachsenen Alter noch ändern können, spielt beispielsweise dann eine Rolle, wenn die sogenannte Neuroplastizität des Gehirns reduziert ist, wie das bei Depression vermutet wird. In einem weiteren bildgebenden Verfahren, der Positronenemissionstomografie (PET), haben sich die Forscher daher angesehen, wie der Nervenbotenstoff Serotonin, der als stimmungsaufhellend bekannt ist, auf Hormone reagiert. Mit dem Ergebnis, dass Testosteron, diesen, genauer genommen die Serotonintransporterdichte, deutlich erhöht.

Weitere Untersuchungen In einer Reihe weiterer Analysen, die zum Teil noch nicht abgeschlossen und publiziert sind, erfasst das Projektteam an der Medizinischen Universität Wien zahlreiche Daten etwa über das Schmerzempfinden, den Geruchssinn, über Veränderungen im Verhalten oder die Lebensqualität der Probanden, um sie mit den Resultaten der Gehirnscans in Verbindung zu bringen und schliesslich Geschlechtsunterschiede besser zu verstehen. «Wir schauen uns im Weiteren auch die Genetik an, weil wir davon ausgehen, dass hunderte Gene durch Hormone ein- und ausgeschaltet werden», erklärt Rupert Lanzenberger. So kann beispielsweise deren Einfluss auf das Gefässsystem untersucht werden.

Gender- und Präzisionsmedizin Sexualhormone haben einen wesentlichen Einfluss auf das (erwachsene) Gehirn, wie die Forschungsteams in Wien zeigen konnten. Geschlechtsidentität ist also nicht nur ein psychologisches Phänomen, sondern vielmehr biologisch nachweisbar. «Wir wissen nun, dass es biologische Unterschiede gibt und diese sich lebenszeitlich verändern können», sagt Rupert Lanzenberger. Für die klinische Forschung bedeutet das, künftig besser zu verstehen, welche hormonellen Erkrankungen beispielsweise mit Angststörungen in Verbindung stehen und warum Frauen zweibis dreimal so häufig daran erkranken wie Männer. Und je mehr Wissen über Geschlechtsunterschiede vorhanden ist, umso zielgerichteter können Therapien entwickelt und kann die sogenannte personalisierte Medizin vorangetrieben werden.

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Struktur eines zentralen Proteins entschlüsselt

Wie pathogene Darmbakterien die Magensäure überleben Krankheitserregende Darmbakterien aktivieren Schutzmechanismen, um im sauren Milieu des Magens zu überleben. Berner Forscher des Nationalen Forschungsschwerpunktes (NFS) «TransCure» haben nun die Struktur des zentralen Proteins eines bakteriellen Säure-Resistenz-Systems entschlüsseln können.

NFS «TransCure»

Bild: Uni Bern – Dimitrios Fotiadis

Nun ist es Hüseyin Ilgü und Jean-Marc Jeckelmann aus der Gruppe von Professor Dimitrios Fotiadis vom Institut für Biochemie und Molekulare Medizin der Universität Bern und dem NFS «TransCure» gelungen, die Struktur dieses Proteins zu entschlüsseln und offene Fragen zu seiner Funktionsweise zu beantworten. Die Studie wurde im Journal «Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)» publiziert.

Transportprotein zentral für das Überleben

3D-Modell des L-Arginin/Agmatin transportierenden Proteins «AdiC» aus dem Bakterium Escherichia coli – einzelne Komponenten (Monomere) sind orange und gelb gefärbt. Das Molekül Agmatin, das von AdiC durch die Membran geschleust wird, ist in Magenta gefärbt. Die biologische Membran ist als hellgrauer Balken dargestellt.

Durch die Nahrung aufgenommene krankheitserregende Darmbakterien werden den extrem sauren Bedingungen des Magens ausgesetzt. Um dieses unwirtliche Milieu zu überleben und anschliessend in den menschlichen Darm zu gelangen, aktivieren Bakterien verschiedene Überlebensmechanismen. Das am besten charakterisierte bakterielle Säure-Resis-

tenz-System stammt vom Darmbakterium Escherichia coli (E. coli). Bestimmte Stämme von E. coli sind häufig Verursacher von menschlichen Darmerkrankungen. Für das Überleben von E. coli im Magen spielt ein bestimmtes Protein eine bedeutende Rolle. Wie es aber auf molekularer Ebene die Darmbakterien vor der Magensäure schützt, war bislang nicht klar.

Werden E. coli-Zellen sauren Bedingungen – das heisst tiefen pH-Werten – ausgesetzt, können Protonen über die Zellwände eindringen und das Zellinnere ansäuern – dies führt zum Absterben der Zellen. Um dies zu vermeiden, aktivieren Bakterien Mechanismen, die ein Überleben bei tiefem pH-Wert sicherstellen. Säure-Resistenz-Systeme sorgen dafür, dass im Zellinneren eine pH-Untergrenze nicht unterschritten wird, um das Überleben des Bakteriums zu ermöglichen. So werden bei der Umwandlung der Aminosäure L-Arginin in das Molekül Agmatin Protonen gebunden und somit aus dem bakteriellen Zellinneren entfernt. Die Ab-

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Escherichia coli-Bakterien.

nahme der Protonenkonzentration in der Zelle hat die Erhöhung und Stabilisierung des pH-Wertes im Zellinneren zur Folge. Um frisches L-Arginin ein- und Agmatin auszuschleusen, verwendet E. coli das Transportprotein AdiC. Transportproteine befinden sich in den Wänden von Zellen und agieren als «Türsteher», indem sie nur bestimmte Moleküle hinein- und herauslassen.

Vom Verständnis der Funktion zum Arzneistoff Der molekulare Transportmechanismus von AdiC ist unklar, ebenso wie die Erkennung und Bindung der Substrate L-Arginin und Agmatin durch den Transporter. Um dies klären zu können, hat die Gruppe um Dimitrios Fotiadis Kristalle von AdiC-Transportern gezüchtet und diese für die Entschlüsselung der atomaren Struktur mittels Röntgenkristallographie verwendet. Dank des äusserst präzisen atomaren Modells von AdiC in An- und Abwesenheit von gebundenem Agmatin konnten nun zum ersten Mal wichtige offene Fragen zur molekularen Erkennung und Bindung von L-Arginin und Agmatin an das Protein beantwortet werden. Die Proteinstuktur dient zudem als guter Ausgangspunkt für das Verständnis des Transportmechanismus von L-Arginin und Agmatin durch die Membran. «Die gewonnenen strukturellen und funktionellen Erkenntnisse von AdiC sind auch für die Entwicklung von Arzneistoffen innerhalb des Berner NFS «TransCure» wertvoll» sagt Dimitrios Fotiadis. So wird nun die Struktur von AdiC bei der Suche nach Hemmern von menschlichen Transportern eingesetzt, welche mit AdiC verwandt sind und in bestimmten Krebszellen überexprimiert werden. Originalpublikation Hüseyin Ilgü, Jean-Marc Jeckelmann, Vytautas Gapsys, Zöhre Ucurum, Bert L. de Groot, Dimitrios Fotiadis: Insights into the molecular basis for substrate binding and specificity of the wild-type L-arginine/agmatine antiporter AdiC, PNAS, 29. Juli 2016, doi: 10.1073/pnas.1605442113

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Purkinje-Zellen identifizieren und Oberflächendichte bestimmen

Der Röntgenblick ins Kleinhirn Forschenden der Universität und des Universitätsspitals Basel ist es gelungen, feinste Strukturen des menschlichen Gehirns dreidimensional abzubilden und die Anzahl Purkinje-Zellen in der Gewebeprobe automatisch zu bestimmen.

Bildgebung durch Phasenkontrast

Bild: Universität Basel

Für die vorliegende Studie durchleuchteten die Forscher eine rund 40 Kubikmillimeter grosse Gewebeprobe eines menschlichen Hirns mit Synchrotronstrahlung und ermittelten den Phasenschub der Röntgenstrahlung. Dieses Phasenkontrast-Verfahren liefert den besseren Kont-

Die rote Oberfläche zeigt eine Purkinje-Zelle mit dem Hauptteil ihres Dendritenbaums innerhalb eines mikroskopisch kleinen Ausschnitts des dreidimensionalen Datensatzes. Dieser Ausschnitt entspricht einem Volumen von 300 × 250 × 50 Mikrometer und umfasst etwa 56 Millionen Voxels.

rast als die herkömmliche Röntgentechnik, die auf der – je nach Gewebe unterschiedlichen – Schwächung der Röntgenstrahlung beruht. Die Pixelgrösse lag dabei zwischen 1,75 und 0,45 Mikrometern – hundertmal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haars. Im anschliessend berechneten dreidimensionalen tomographischen Datensatz liessen sich nun nicht nur einzelne Purkinje-Zellen, sondern auch ihr stark verästelter Dendritenbaum und die im Zellkern gelegenen Kernkörperchen, die Nukleoli, klar erkennen.

Automatische Erkennung der Zellen Da eine manuelle Analyse der riesigen Datenmenge kaum zu leisten wäre, erfolgte die automatische Identifizierung der Purkinje-Zellen mit einem eigens entwickelten Segmentierungsalgorithmus, der die Nervenzellen an ihrer charakteristischen Geometrie erkennt. So konnten die Forscher Tausende Purkinje-Zellen identifi zieren und ihre Oberflächendichte mit unerreichter Genauigkeit bestimmen, was Rückschlüsse auf das Alter und den Gesundheitszustand des Menschen vor seinem Tod erlaubt. Die Überprüfung der Ergebnisse erfolgte anhand histologischer Schnitte, die nach der zerstörungsfreien Tomographie der Probe angefertigt wurden.

Hochaufgelöstes Bild der Gewebestrukturen Ein detaillierter Einblick in die zelluläre Struktur des Kleinhirns ermöglicht es beispielsweise, seine Funktion für die Motorik, Koordination und Regulierung des Gleichgewichts besser zu verstehen. Zu-

Bild: Wikipedia

Der Mensch besteht aus tausendmal mehr Zellen als die Milchstrasse Sterne besitzt. Es ist deshalb eine grosse Herausforderung, auch nur einen Teil des menschlichen Gehirns in seiner dreidimensionalen zellulären Struktur quantitativ zu erfassen. Durch die Anwendung einer neuartigen Röntgentechnik und der Entwicklung spezifischer mathematischer Filter ist es Dr. Simone Hieber und Professor Bert Müller vom Department of Biomedical Engineering der Universität Basel gelungen, solche Strukturen zu visualisieren und bestimmte Nervenzellen im Kleinhirn, die Purkinje-Zellen, automatisch im Gewebe aufzuspüren.

Vibratomschnitt aus dem Kleinhirn einer Maus unter dem Fluoreszenzmikroskop: Purkinje-Zellen in grün, das Neurofilament (Korbzellen) in rot und Kerne in blau.

dem lassen sich durch die dreidimensionale Visualisierung krankhafte Veränderungen der Zellen und ihrer Dichte erkennen, wie sie bei einer Kleinhirndegeneration, beim Cockayne-Syndrom und bei Alkoholismus auftreten. In Kombination mit entsprechender Software könnte dieses Verfahren dereinst zum besseren Verständnis und zur Eindämmung von neurodegenerativen Erkrankungen beitragen. www.unibas.ch

Originalpublikation Simone E. Hieber, Christos Bikis, Anna Khimchenko, Gabriel Schweighauser, Jürgen Hench, Natalia Chicherova, Georg Schulz & Bert Müller; «Tomographic brain imaging with nucleolar detail and automatic cell counting»; Scientific Reports; 2016. 10/2016

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Allergieforschung am Helmholtz Zentrum bringt neue Erkenntnisse

Reaktion auf Milben hängt vom Alter ab

Weltweit sind mehr als 300 Millionen Menschen von Asthma betroffen. Ein häufiges Symptom in diesem Zusammenhang ist das Airway Remodeling: ein krankhafter Umbau der Atemwegsstruktur, bedingt durch fehlgesteuerte Reparaturprozesse. Je nach Alter der Patienten können als Leukotriene bekannte Botenstoffe dabei eine wichtige Rolle spielen, wie Forscher um Dr. Julia Esser-von Bieren nun herausfanden. «Es gibt zwar bereits Medikamente, die gegen Leukotriene gerichtet sind, über die genauen Krankheitsmechanismen wissen wir aber noch viel zu wenig», so die Gruppenleiterin am Zentrum Allergie und Umwelt (ZAUM), einer gemeinsamen Forschungseinrichtung des Helmholtz Zentrums und der Technischen Universität München.

Altersbedingte Unterschiede Die Forschenden interessierten sich in der aktuellen Arbeit vor allem dafür, ob es altersbedingte Unterschiede bei der Ausprägung einer Hausstaubmilben-Allergie gab. Sie untersuchten in Zusammenarbeit mit Professor Benjamin Marsland vom Universitätsspital CHUV in Lausanne ein entsprechendes Versuchsmodell. Dabei stellte sich heraus, dass ein Extrakt aus Hausstaubmilben unterschiedliche Reaktionen hervorrief, je nachdem in welchem Zeitfenster er auf das Immunsystem trifft. «Auffällig ist, dass Leukotriene vor allem dann eine wichtige Rolle zu spielen schei-

nen, wenn Erwachsene eine Allergie erwerben», berichtet Katharina Dietz, die Erstautorin der Studie. «Sie sind Teil einer ganzen Kaskade von Signalen, die letztlich zur Reaktion auf den Hausstaubmilbenextrakt führt.» Dabei involviert sind der Studie zufolge vor allem das Signalprotein Wnt5a, die Enzyme Transglutaminase 2 und Phospholipase A2 sowie die Leukotriene selbst. Diese Ergebnisse konnten die Wissenschaftler in menschlichen Zellen und Nasenpolypengewebe von Patienten bestätigen.

Durch Cortison nicht aufzuhalten Interessant war für die Forscherinnen und Forscher auch, woher diese Moleküle stammen: So konnten sie zeigen, dass vor allem die Epithelzellen der Bronchien die Kaskade selber antreiben. «Bisher wurde angenommen, dass die Leukotriene bei Allergien hauptsächlich von bestimmten weissen Blutkörperchen, den sogenannten eosinophilen Granulozyten, produziert werden», ordnet Studienleiterin Esser-von Bieren die Ergebnisse ein. Aber die Ergebnisse dienen nicht nur dem Verständnis, sondern sind auch für die Therapie relevant, denn: «Diese Kaskade lässt sich durch eine Cortisonbehandlung, wie sie standardmässig bei Allergikern durchgeführt wird, nicht aufhalten», so Esser-von Bieren. Sie hält es daher für möglich, dass sich die Ergebnisse künftig auch therapeutisch auswirken könnten: Schauglasarmaturen Leuchten und Kamerasysteme LED-Technik Für den Ex-Bereich

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Bild: Helmholtz Zentrum München

Bei erwachsenen Hausstaubmilben-Allergikern führt eine Kaskade von Entzündungssignalen auf der Oberfläche der Atemwege zum sogenannten Airway Remodeling. Dieser Prozess ist nicht durch eine standardmässige Cortisontherapie zu beeinflussen.

Immunhistologische Färbung von Gewebe eines Nasenpolypen: In Epithelzellen und Entzündungszellen (Zellkerne in blau) sind Komponenten der Leukotrien-Kaskade aktiv (grün bzw. rot).

«Die starke Präsenz der Leukotrienkaskade im entzündeten Atemwegsepithel widerlegt die verbreitete Annahme, dass strukturelle Zellen als Leukotrien-Produzenten zu vernachlässigen sind. Im Gegenteil: Bei einer chronischen, Kortison-resistenten Entzündung in Form von Asthma oder Nasenpolypen sollte je nach Alter und Allergiestatus des Patienten die Anwendung von Medikamenten erwogen werden, die auf die Leukotrienkaskade im Atemwegsepithel zielen.»

Originalpublikation Dietz, K. et al.; «Age dictates a steroid resistant cascade of Wnt5a, transglutaminase-2 and leukotrienes in inflamed airways»; Journal of Allergy and Clinical Immunology; 2016.

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NEWS

E RZE – IN KÜRZ Ü K N I – E Z R Ü K IN KÜRZE – IN

■ Die Firma SI Analytics, ehemals Schott Instruments, wechselt die Vertretung für die Kapillar-Viskosimetrie zur Tracomme AG in Bonstetten. Die Spezialisten für die physikalische Materialcharakterisierung runden damit das Angebot für die Rheologie und Viskosimetrie ab. Für jede Applikation wird damit das geeignete Gerät geboten, zum Beispiel Rotations-/Oszillations-Rheometer, Mikro-Viskosimeter, In-Line Viskosimeter und Textur-Analyzer. www.si-analytics.com www.tracomme.ch ■ Der Basler Pharmakonzern Roche hat in einer zulassungsrelevanten Studie der Phase III mit seinem Immun-Therapeutikum Tecentriq (Atezolizumab) gegen eine bestimmte

Form von Lungenkrebs Erfolge verzeichnet. Das Medikament habe in einer Studie ihre co-primären Endpunkte erreicht, teilte Roche mit. Die Daten würden nun mit den globalen Gesundheitsbehörden diskutiert, einschliesslich der US-Food and Drug Administration (FDA), so Roche weiter. www.roche.ch ■ Die Novartis-Tochter Sandoz kann mit dem Biosimilar Etanercept, das nun unter dem Namen Erelzi vertrieben werden soll, einen Erfolg verbuchen. Die US-Gesundheitsbehörde hat den Wirkstoff zur Behandlung verschiedener Entzündungskrankheiten zugelassen, wie Novartis mitteilte. Zugelassen ist das Medikament unter anderem zur Be-

handlung von rheumatischer Arthritis, Schuppenflechte und der Bechterew-Krankheit. www.novartis.ch ■ Der Pharma- und Chemiekonzern Merck KGaA hat nach einem erfolgreichen Abschneiden im zweiten Quartal den Ausblick für das laufende Jahr angehoben. Schub gibt vor allem die bisher grösste Übernahme des Unternehmens, der Zukauf des US-Laborausrüsters Sigma-Aldrich im vergangenen Jahr. Aber auch aus eigener Kraft lief das Laborgeschäft gut, zudem schnitt die Medikamentensparte besser als erwartet ab. Im Gesamtjahr sollen die Erlöse nun auf 14,9 bis 15,1 Milliarden Euro steigen, wie die im Dax gelistete Gesellschaft mitteilte. www.merck.com

■ Die US-Patentbehörde hat dem deutschen Biotechnologie-Unternehmen Organobalance ein Patent für einen auf Bakterien basierenden Wirkstoff gegen spezifische pathogene Keime (Erkältung, Halsentzündungen) erteilt. Das spezielle Milchsäure-Bakterium wurde in einem mehrstufigen Screening aus der eigenen Sammlung proprietärer Bakterienstämme identifiziert und die Wirkweise in Studien nachgewiesen. Der Wirkstoff kann vorbeugend eingesetzt werden und möglicherweise bei Erkältungskrankheiten wie zum Beispiel einer durch Streptokokken verursachten Entzündung eine Alternative zur oftmals üblichen Gabe von Antibiotika bedeuten. www.organobalance.com

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Ulrich Krauss übernimmt von Klaus Berka (rechts) die Geschicke der Analytik Jena.

Wechsel bei Analytik Jena: Krauss übernimmt von Berka An der Spitze der Analytik Jena AG steht ein Wechsel bevor: Ulrich Krauss löst Klaus Berka zum 1. Oktober 2016 als Vorstandsvorsitzenden ab. Klaus Berka, der die Analytik Jena AG im April 1990 mit zwei weiteren Gesellschaftern gegründet und seitdem seine Geschicke gelenkt hatte, wechselt zum 1. April 2017 in den Aufsichtsrat. Bis dahin wird er im Vorstand den Bereich Innovation verantworten. Ulrich Krauss (52) ist seit November 2015 Vorstandsmitglied der Analytik Jena AG und hatte zuvor mehr als zwei Jahrzehnte verschiedene internationale Führungspositionen bei der Carl Zeiss Gruppe inne. Weitere Mitglieder des Vorstands sind Grit Petzholdt-Gühne (Personal) und Peter Juschitz (Fertigung, Einkauf und Logistik). Die Nachfolgeregelung wurde – unterstützt durch Endress+ Hauser – bereits im Herbst 2015 eingeleitet, um das geplante Ausscheiden des Unternehmensgründers reibungslos zu gestalten. «Wir 10/2016

wollen Analytik Jena unter dem Dach von Endress+Hauser langfristig weiterentwickeln. Klaus Berka hat über viele Jahre hinweg erfolgreiche Aufbauarbeit geleistet. Und Ulrich Krauss kann auf dieser Basis das Unternehmen in eine gute Zukunft führen», sagte Matthias Altendorf, CEO der Endress+Hauser-Gruppe. Der Schweizer Mess- und Automatisierungstechnik-Spezialist Endress+Hauser mit Sitz in Reinach hat die deutsche Analytik Jena AG – Anbieter von analytischen Instrumenten und bioanalytischen Systemen – im März 2016 vollständig übernommen. Ziel ist es, die Kunden beider Unternehmen künftig vom Labor bis in den Prozess zu begleiten, von der Produktentwicklung bis zur verfahrenstechnischen Produktion. Analytik Jena beschäftigt weltweit etwa 1100 Mitarbeitende.

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NEWS

Swissness: Wertschöpfungs- und Lieferkette im Fokus Im Sommer 2013 hat das Parlament die neue Swissness-Gesetzgebung verabschiedet, die nun per 1. Januar 2017 in Kraft gesetzt wird. Die neuen «Swissness»-Kriterien stärken den Schutz der Herkunftsbezeichnung «Schweiz» und des Schweizerkreuzes im Inland und auch die Rechtsdurchsetzung im Ausland. Damit bleibt ihr Wert langfristig erhalten und es besteht eine Grundlage für eine effiziente Missbrauchsbekämpfung. Das Herzstück bilden präzisere Regeln im Markenschutzgesetz, unter welchen Voraussetzungen Lebensmittel oder industrielle Produkte als «schweizerisch» bezeichnet werden dürfen.

Stefan Szabo vom Eidgenössischen Institut für Geistiges Eigentum, Abteilung Rechtsdienst Gewerbliche Schutzrechte, fasst das Ziel der neuen Gesetzgebung zusammen: «Wir wollen die Herkunftskriterien klarstellen, den Wert der Marke Schweiz schützen und die Täuschung von Konsumenten und unlauteren Wettbewerb vermeiden. Bei industriellen Produkten – das sind alle ausser jene, die in der Bereich der Ernährung fallen – müssen 60 Prozent der Herstellungskosten und der wesentlichste Fabrikationsschritt rein schweizerisch sein. Es werden sowohl das Rohmaterial wie auch die Arbeitsleistung beurteilt.» Neu werden bei den Herstellungs-

Diskussion über Swissness (v.l.): Bernhard Isenschmid, Hightech Zentrum Aargau AG, Stefan Szabo, Institut für Geistiges Eigentum (IGE), Luana Cresta, Bundesamt für Landwirtschaft (BLW) und Professor Thomas Rautenstrauch, Leiter des Center for Accounting & Controlling an der HWZ.

kosten auch die Forschungsund Entwicklungskosten und die notwendigen Ausgaben für

die Qualitätssicherung miteinberechnet. Es gibt schon jetzt einige Ausnahmebestimmun-

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gen – vor allem für Rohstoffe, welche in der Schweiz nicht, in zu kleinen Mengen oder in ungenügender Qualität vorhanden sind. Man kann sie verarbeiten, ohne dass das Swisslabel dadurch in Mitleidenschaft gezogen wird. Branchenverordnungen können Klarheit bei offenen Fragen rund um die SwissnessGesetzgebung schaffen – bis heute haben es jedoch viele Branchen verpasst, branchenspezifische Produktelisten einzureichen und so ihren Mitgliedern den Umgang mit der neuen Gesetzgebung einfacher zu machen. Ein Lebensmittel gilt als echt «schweizerisch», wenn mindestens 80 Prozent der Rohstoffe aus der Schweiz stammen und die Verarbeitung, welche dem Lebensmittel seine wesentliche Eigenschaft verleiht, in der Schweiz erfolgt. Die grosse Ausnahme: Wo Schweizer Milch draufsteht, muss 100 Prozent des Rohstoffes aus der Schweiz kommen. Von der Berechnung ausgeschlossen sind Naturprodukte, welche in der Schweiz nicht produziert werden (Kaffee, Kakao, exotische Früchte etc.), temporär nicht verfügbare Produkte und Naturprodukte mit einem Selbstversorgungsgrad unter 20 Prozent. Luana Cresta, wissenschaftliche Mitarbeiterin im Bundesamt für Landwirtschaft weiss, wo in der Lebensmittelbranche zum Thema Swissness der Schuh drückt und wie das mit den Herkunftsangaben und der korrekten Deklarierung in Zukunft funktionieren muss. «Es gibt noch viel zu tun bis Ende Jahr. Bei uns sind bis jetzt von repräsentativen Organisationen rund achtzig Gesuche für Ausnahmeregelungen eingegangen – auch im Bereich der Lebensmittel erleichtern 10/2016

Branchenlisten den Betrieben die Einhaltung der neuen Gesetze und deren Einhaltung. Bis Ende November können solche Begehren noch eingereicht werden, sodass bis Ende Jahr eine Aufnahme in die Departementsverordnung geprüft werden kann.» Wer sich mit dem Thema «Swissness» befasst wird früher oder später anfangen zu rechnen, macht sich auf die Suche nach der Herkunft der Rohstoffe und wirft vor allem im industriellen Bereich einen tieferen Blick auf die Deklaration der verwendeten Einzelmaterialien – gemäss Stückliste muss jedes Einzelteil separat bewertet werden. Professor Thomas Rautenstrauch von der Hochschule für Wirtschaft (HWZ) in Zürich hat sich intensiv mit der Swissness-Berechnung auseinandergesetzt und präsentiert eine praktikable Lösung: «Die Kalkulation erfolgt in fünf Schritten und beinhaltet die Forschungs- und Entwicklungskosten, Materialkosten und die Fertigungskosten. Die dafür notwendigen Daten stammen von den Lieferanten der Rohstoffe oder Einzelteilen. Es wird in Zukunft wichtiger denn je sein, bei industriellen Produkten eine effektive Kostenrechnung bzw. Produktkalkulation zu machen. Nicht nur die eigene Wertschöpfungskette muss transparent sein. Alle Flüsse von Rohstoffen, Bauteilen, Halbfertig- und Endprodukten und Informationen entlang der Wertschöpfungs- und Lieferkette müssen belegt werden können. Falls einzelne Produkte einer Firma die SwissnessEigenschaften nicht erreichen lohnt es sich allenfalls, eine Mehr-Marken-Strategie zu verfolgen.» www.hightechzentrum.ch/ swissness

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Evonik erstmals in Dow Jones Sustainability Indizes aufgenommen Evonik ist erstmals in die renommierten Nachhaltigkeitsindizes «Dow Jones Sustainability Index (DJSI) World» und «DJSI Europe» aufgenommen worden. Besonders hohe Bewertungen erzielte das Spezialchemieunternehmen bei allen umweltrelevanten Kriterien. «Der Sprung in die DJSI Indizes World und Europe ist für uns ein wichtiger Meilenstein. Wir freuen uns sehr über diese Auszeichnung für das Nachhaltigkeitsengagement von Evonik. Sie zeigt: Was gesellschaftlich und ökologisch wichtig ist, erweist sich auch als ökonomisch richtig. Nachhaltigkeit wird mehr und mehr zu einem Treiber für Innovationen und profitables Wachstum.» Investoren beziehen in ihre Anlageentscheidung zunehmend nicht nur finanzielle, sondern auch ökologische und soziale Kriterien ein. Sie orientieren sich dabei an führenden Nachhaltigkeitsindizes wie dem DJSI, zu dem jährlich weltweit rund 2500 Unternehmen eingeladen werden.

Von den teilnehmenden Unternehmen platzieren sich die Besten einer Branche im DJSI. Die Bewertung nimmt die Schweizer Ratingagentur RobecoSAM vor. Im Januar 2016 hatte RobecoSAM Evonik erstmals in ihr Jahrbuch für wirtschaftliche, soziale und ökologische Leistungen aufgenommen und darin als «Sustainability Leader» mit der Auszeichnung «Silver Class» gewürdigt. Auch in weiteren Nachhaltigkeitsratings und -rankings ist Evonik gut positioniert: So ist das Spezialchemieunternehmen in den Börsenindizes für

verantwortungsbewusstes Investment FTSE4Good Global, Stoxx Global ESG Leaders und Euronext Vigeo Eurozone 120 vertreten. Die Ratingagenturen Sustainalytics und Oekom Research sehen Evonik in punkto Nachhaltigkeitsleistung unter den Führenden der Branche. Das Carbon Disclosure Project (CDP) stufte Evonik 2015 mit 98/B auf sehr hohem Niveau ein. Von der Ratingagentur EcoVadis wurde Evonik Anfang 2016 für seine Nachhaltigkeitsleistungen zum dritten Mal in Folge mit dem Gold-Rating ausgezeichnet. EcoVadis ist Partner von «Together for

Sustainability», einer Initiative von Chemieunternehmen, die Transparenz und Nachhaltigkeit in der Lieferkette vorantreibt. Evonik ist eines der weltweit führenden Unternehmen der Spezialchemie. Profitables Wachstum und eine nachhaltige Steigerung des Unternehmenswertes stehen im Mittelpunkt der Unternehmensstrategie. Die Aktivitäten des Konzerns sind auf die wichtigen Megatrends Gesundheit, Ernährung, Ressourceneffizienz sowie Globalisierung konzentriert. Evonik profitiert besonders von seiner Innovationskraft und seinen integrierten Technologieplattformen. Das Unternehmen ist in mehr als 100 Ländern der Welt aktiv. Mehr als 33 500 Mitarbeitende erwirtschafteten im Geschäftsjahr 2015 einen Umsatz von rund 13,5 Milliarden Euro und ein operatives Ergebnis von rund 2,47 Milliarden Euro.

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Powder Handling Excellence

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Anbau von Zitrusfrüchten steht vor grossen Herausforderungen

Eine Welt ohne Orangensaft? Eigentlich undenkbar – und doch vielleicht bald Realität! Grund ist ein winziges Insekt: der asiatische Zitrusblattfloh (Diaphorina citri). Er überträgt ein Bakterium, das die Pflanzenkrankheit Huanglongbing (HLB), die Gelbe Drachenkrankheit, verursacht, die auch als Citrus Greening bekannt ist. «Die Krankheit ist die grösste Gefahr für die gesamte Zitrusindustrie. Weltweit mussten schon Millionen Zitrusbäume gefällt werden, da es zurzeit kein Heilmittel dagegen gibt», erklärte Kai Wirtz, Global Fruit

Crop Manager bei der Division Crop Science von Bayer. «Die Infektion schränkt den Nährstofftransport stark ein. Wachstum und Reifung der Orangen, Zitronen und Grapefruits sind gestört, und wenn sich überhaupt Früchte entwickeln, sind sie klein und sauer. Die weltweite Produktion ist bereits drastisch zurückgegangen. Am stärksten betroffen sind Brasilien, die USA und China», führte Kai Wirtz weiter aus. Die Unterstützung der Zitrusbauern im Kampf gegen die Krankheit gehört deshalb zu den Prioritäten von Bayer. Das

Unternehmen verfolgt bei der Bekämpfung von Citrus Greening einen integrierten Ansatz in Anzuchtbetrieben, kommerziellen Plantagen und nicht mehr bewirtschafteten Hainen, um den Produktionsbetrieb aufrecht zu erhalten und der Ausbreitung der Krankheit so weit wie möglich Einhalt zu gebieten. «In erster Linie wollen die Experten die Bäume widerstandsfähiger gegen die Erkrankung machen und auch Lösungen gegen die Bakterien selbst entwickeln», erklärte Wirtz weiter. «Wir bei Bayer haben nicht nur die Erzeuger im Blick, vielmehr wollen wir der gesamten Wertschöpfungskette mit nachhaltigen Lösungen zur Bekämpfung von Citrus Greening dienen», sagte Mauro Alberton, bei der Division Crop Science von Bayer zuständig für das Kulturen- und Portfolio-Marketing in Brasilien. Das Unternehmen fördert die integrierte Schädlingsbekämpfung und bietet ein breit gefächertes, integriertes Port-

folio chemischer und biologischer Lösungen mit verschiedenen Wirkmechanismen, so dass die Umweltbelastung möglichst gering bleibt. Die systemischen und Kontakt-Insektizide helfen bei der Bekämpfung des Überträgers, des asiatischen Zitrusblattflohs. Die Wurzel- und Pflanzengesundheitsprodukte sowie ein biologisches Mittel sorgen dafür, dass die Pflanzen robust sind und die Wurzeln gesund bleiben, so dass sie besser gegen die Krankheit gefeit sind. Und unsere Herbizide reduzieren die Unkräuter im Umfeld der Orangenbäume, die mit den Bäumen um Wasser, Nährstoffe und Sonnenlicht konkurrieren. «Unsere Notmassnahmen basieren auf vorhandenen Mitteln und bewährten phytosanitären Methoden», erklärte Alberton weiter. «Darüber hinaus unterstützen wir Monitoring- und Warnsysteme und schulen Erzeuger.» www.bayer.de

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Starke Ideen fürs Schüttguthandling

FIRMEN BERICHTEN

Cary 630 FTIR mit ATR: klein, flexibel und hilfreich

Analysemethoden in Lehre und Forschung Die Hochschule Luzern ist eine Bildungs- und Forschungsstätte auf Fachhochschulstufe. Moderne Analysemethoden gehören dabei zu den Werkzeugen angehender Ingenieurinnen und Ingenieure und dienen auch der Forschung. Die Energie- und Gebäudetechnik steht hier im Fokus.

Bei der Analyse eines elektronischen Altgerätes wurde die Probe eindeutig als Polycarbonat (PC) identifiziert.

Pius Portmann 1, Daniel von Känel 2 In erster Linie ist die Hochschule Luzern – Technik & Architektur in Horw eine Bildungsstätte, die aus wissbegierigen jungen Leuten praxistaugliche Ingenieurinnen und Ingenieure macht. In den Studiengängen Elektrotechnik, Maschinentechnik, Informatik, Wirtschaftsingenieur I Innovation sowie in Gebäudetechnik, Bautechnik, Architektur und Innenarchitektur durften letztes Jahr 441 Absolventinnen und Absolventen das Bachelor- oder Masterdiplom in Empfang nehmen. Ein Schwerpunkt in allen Ausbildungsgängen ist das Thema «Energie und Zukunft». In diesem Themengebiet wird aber auch angewandte Forschung betrieben. Zum Erreichen der Ausbildungs- und ForPius Portmann, Dozent für Werkstoffe, Hochschule Luzern, Technik & Architektur

Daniel von Känel, Mitarbeiter Marketing und Kommunikation, Hochschule Luzern

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schungsziele steht ein gut ausgestattetes Analyselabor zur Verfügung, zu dessen Bestand auch ein FTIR (Fourier Transformation Infrarotspektrometer) mit ATR (Attenuated Total Reflectance) von Agilent gehört. Das Modell Cary 630 FTIR mit ATR Technik ist klein, flexibel und benötigt praktische keine Vorbereitung der Probe.

Spektroskopie schon zu Beginn des Studiums Das sogenannte Kontextmodul ist die Startetappe auf dem «Luzerner Weg». Dieser zielt darauf ab, dass die Studierenden von

Beginn des Studiums bis zur Diplomarbeit in Projekten die Zusammenarbeit im Team, das selbständige Planen und die Anwendung des Gelernten üben und verbessern können. Zu einer der ersten Aufgaben im Studium gehört es daher, in einem interdisziplinären Team ein Projekt zu planen, durchzuführen und zu dokumentieren. In diesem Kontextmodul ging es beispielsweise im vergangenen Jahr darum, unter dem Motto «Technologie – gestern, heute, morgen» ein elektronisches Altgerät zu zerlegen, zu analysieren und die Ergebnisse wissenschaftlich zu dokumentieren. Von Kühlschrank, Kaffeemaschine, Computermaus, Haarfön, Drucker, Wählscheibentelefon über Bügeleisen, Fernseher, Multifunktionsdrucker bis zum Gameboy und Tamagotchi wurden Geräte zerlegt, gemessen, gewogen und auch mit dem FTIR analysiert. Die einfach zu bedienende Grundsoftware ermöglichte es den Studentinnen und Studenten nach 5 Minuten Instruktion selbstständig die Zahnrädchen von Weckern, Gehäuse von Gameboys oder Display-Folien von Monitoren zu messen. Die Spektren werden automatisch mit Referenzproben gängiger Kunststoffe verglichen und mit der Trefferqualität ausgegeben. Bei der Aufgabe ging es dabei nicht darum, die Methode oder die Messtechnik im Detail kennen zu lernen, sondern zu zeigen, dass moderne Analysegeräte rasch zeigen können, was in ei-

Projekt Phase Change Dispersions (PCD) Durch die Einbindung von Latentspeichermaterialien (PCM) in Form von Dispersionen ergeben sich neue Möglichkeiten für die Anwendung im Bereich der Wärmeübertragung, Temperierung und Energiespeicherung. Insbesondere werden die Temperierung von Maschinen oder die Verbesserung von Anergienetzen ermöglicht. Im Rahmen dieses Anschubprojektes werden mehrere Forschungsprojekte im Zusammenhang mit den SCCER und Industriepartnern angegangen.

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FIRMEN BERICHTEN

Im Kontextmodul wurde zum Beispiel ein Wecker in seine Einzelteile zerlegt, diese wurden gemessen, gewogen und nach Möglichkeit auf den Werkstoff analysiert.

on der Ergebnisse werden im Forschungsbereich an das FTIR gestellt. Obschon das Cary 630 kein High-end-Forschungsgerät ist, kann es doch in diesem oder jenem Projekt mithelfen, Fragen zu beantworten oder neue aufzuwerfen. Ein Beispiel für den Einsatz des Analysegeräts in der Forschung ist der Bereich Latentwärmespeicher mit PCM (Phase Changing Materials), der ein Schwerpunkt in der Forschungsgruppe von Ludger Fischer bildet. Es geht um die Entwicklung der Anwendung von PCM in der Wärmeübertragung, Temperierung und Energiespeicherung allgemein, aber speziell auch im Rahmen der Gebäudetechnik, eines weiteren Forschungsschwerpunkts der Hochschule Luzern – Technik & Architektur. So hat Melissa Obermeyer, Absolventin des Studienganges Energy Systems Engineering, in ihrer Bachelor-Diplomarbeit abgeklärt, ob unverzweigte, gesättigte Carbonsäureester als Phasenwechselmaterialien (PCM) zur Anwendung in latenten Wärmespeichern geeignet sind.

Schmelztemperatur und -enthalpie bestimmt nem Kunststoff drinsteckt. Diese Erkenntnis wird auch im Werkstoffunterricht vermittelt, wo die Spektroskopie als Messmethode näher vermittelt und mit der Struktur der Kunststoffe in Zusammenhang gebracht wird.

Analyse von PCM Höhere Ansprüche an die Messbedingungen, die Auswertung und die Interpretati-

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Im experimentellen Teil wurden die thermischen Eigenschaften von elf gewählten Estern bestimmt. Diese wurden zuerst mittels FTIR identifiziert und dann mit weiteren analytischen Methoden untersucht. Die Wärmeleitfähigkeit der flüssigen Proben wurde durch THB-Analyse ermittelt und die 5-prozentige Weight-loss-Temperatur sowie die Zersetzungstemperatur der nicht flüchtigen Proben wurden mit TGA (Thermogravimetrie) gemessen. Die

Schmelztemperatur und die Schmelzenthalpie konnten mittels DSC bestimmt werden. Die untersuchten Ester zeigten in ihren Eigenschaften deutliche Übereinstimmungen mit Paraffinen, was vor allem an der fast identischen Struktur der zwei Stoffgruppen liegt. Die Diplomarbeit zeigte jedoch auf, dass Ester in der benötigten Reinheit wirtschaftlich nicht mit den etablierten Paraffinen konkurrieren können. Dieses Beispiel zeigt deutlich, wie eng Lehre und Forschung an der Hochschule Luzern – Technik & Architektur miteinander verknüpft sind und voneinander profi tieren.

Kontakt Prof. Pius Portmann Dipl. Werkstoffing. ETHZ Dozent für Werkstoffe Hochschule Luzern – Technik & Architektur Technikumstrasse 21 CH-6048 Horw Telefon +41 41 349 32 27 pius.portmann@hslu.ch www.hslu.ch/technik-architektur Yves Jaccaud Portmann Instruments Verkaufsleiter Schweiz Gewerbestrasse 18 CH-4105 Biel-Benken Telefon +41 (0)61 726 65 55 Telefax +41 (0)61 726 65 50 yves.jaccaud@piag.net www.portmann-instruments.ch

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FIRMEN BERICHTEN

Fritz Häcker GmbH produziert Spezialklebstoffe dank ausgeklügelter Software

Sprung ins kalte Wasser Seit 130 Jahren stellt die Fritz Häcker GmbH Spezialklebstoffe für die grafische Industrie her. Als das Unternehmen vor einigen Jahren die ERP-Software CasyChem einführte, wurde das alte System binnen zweier Monate abgestellt – eine Entscheidung, die sich gelohnt hat.

Synthetische Klebstoffe gewinnen gegenüber natürlichen immer mehr die Oberhand, lassen sich doch die Eigenschaften viel besser beeinflussen. Dennoch gibt es für natürliche Klebstoffe auf Basis von Gelatine einen Nischenmarkt. Hier ist die Fritz Häcker GmbH zu Hause. Das mittelständische Unternehmen produziert seit 130 Jahren gebrauchsfertige Spezialklebstoffe für die grafische Industrie. «Unsere Klebstoffe kommen überall zum Einsatz, wo Papier oder Kunststoff auf Pappe kaschiert wird», erklärt Betriebsleiter Klaus Bohne. Anwendungsgebiete sind etwa Hardcover für Bücher, Buchrücken, Ordner, Brettspiele, Displays oder auch Bindemittel für Streichholzköpfe. Häcker vertreibt diese Klebstoffe weltweit und zählt zu den führenden Herstellern. «Es gibt in Europa nur vier namhafte Wettbewerber», sagt Klaus Bohne. «Wir liefern unsere Produkte weltweit, entweder über Direktvertrieb oder über unsere internationalen Vertriebspartner.»

nach Rezeptur brauchen wir eine bestimmte Grundgelatine. Diese muss aus einzelnen Rohprodukten im richtigen Verhältnis zusammengesetzt sein.» Die Klebeeigenschaft entsteht durch Verdunstung des enthaltenen Wassers. Zusätzlich wird der Klebstoff heiss verarbeitet. «Es ist also eine Mischung aus einem Dispersionskleber und einem Schmelzkleber», erklärt der Betriebsleiter. Ist die Basisgelatine richtig gemischt, werden verschiedene Chemikalien zugesetzt, welche die Handhabung bei der Verarbeitung beeinflussen. Beim Auftragen darf der Leim beispielsweise nicht spritzen oder Fäden ziehen. Auch die offene Zeit lässt sich steuern. Dieser Faktor bestimmt, wie lange der Klebstoff auf den Werkstücken verarbeitbar bleibt, bevor alles unverrückbar miteinander verklebt ist. Bestimmend hierfür ist massgeblich die Arbeitsgeschwindigkeit der Klebemaschinen.

Auf die richtige Mischung kommt es an

So gibt es für jeden Anwendungszweck eine eigene Produktserie. Häcker produziert Klebstoffe, mit denen in hoher Geschwindigkeit grosse Mengen Papier auf Pappe kaschiert werden, beispielsweise für Schuhschachteln. Der andere Extremfall ist die Verklebung eines Kunststoffein-

Der Ausgangsstoff für den Kleber ist Gelatine. Weil dies ein Naturprodukt ist, müssen die eingekauften Basismaterialien einzeln untersucht werden. Klaus Bohne: «Je

Spezifische Rezepturen

bands etwa für Aktenordner. Weil Kunststoff keine Feuchtigkeit aufnimmt, braucht es ganz andere Rezepturen, die schneller abbinden. Laut Klaus Bohne kommt es auch auf die verwendeten Pappen an – die eine verträgt weniger Wasser und wellt sofort, während andere länger plan liegen. «So haben wir rund 35 verschiedene Klebstoffe, je nach Einsatzzweck und technischen Anforderungen», erklärt der Betriebsleiter. «Diese Rezepturen passen wir weiter auf spezifische Kundenwünsche an.» Am Ende des Herstellungsprozesses entstehen Kissen à 2,5 kg mit gebrauchsfertigem Klebstoff, der sich etwa so anfühlt, wie ein grosses Gummibärchen.

ERP-Software schafft Transparenz Für die Auftragsabwicklung vom Einkauf über die Rezepturverwaltung bis zur Buchhaltung führte Häcker vor rund fünf Jahren die ERP-Software CasyChem ein. Bis dahin arbeitete der KIebstoffspezialist mit verschiedenen Insellösungen: «Wir hatten ein Buchhaltungssystem, ein anderes für den Einkauf und ein speziell geschriebenes Programm für die Berechnung der Mischverhältnisse unserer Gelatinen», erinnert sich der Betriebsleiter. Die Daten waren systemspezifisch abgelegt und es gab kei-

Typische Einsatzgebiete für Klebstoffe aus dem Hause Häcker sind Hardcover für Bücher, Buchrücken, Ordner, Brettspiele oder Displays.

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dung über ein Produkt, das nicht die gewünschten Eigenschaften aufweist, so können wir einfach und schnell feststellen woran das liegt und gegebenenfalls unsere Prozesse anpassen», erklärt Klaus Bohne. Auf einfache Weise lassen sich Chargen miteinander vergleichen, Daten über Rohstoffe, Fertigprodukte oder Messdaten aus dem Labor abrufen. Statistiken zeigen per Mausklick, wie der Verkauf in den einzelnen Gebieten läuft. «Für strategische Entscheidungen ist das System sehr wertvoll. Wenn wir zum Beispiel das Bestellverhalten eines Kunden sehen, kommen wir plötzlich auf neue Ideen, wie wir ihn noch besser betreuen können», sagt der Betriebsleiter.

Schnell umgestellt Der Klebstoff, eine Mischung aus einem Dispersionskleber und einem Schmelzkleber, wird heiss gemischt und abgefüllt.

ne Schnittstellen zu den anderen Systemen. Damit die Zusammenarbeit dennoch funktionierte, führten die Mitarbeitenden übergeordnete Excel-Listen. Klaus Bohne: «Das war umständlich und oft irreführend. Deshalb haben wir 2011 den Entschluss gefasst, dass alle mit denselben Daten arbeiten sollen.» Ein umfassendes ERP-System sollte Einkauf, Verkauf, Buchhaltung, Produktion, Lagerwesen und auch ein CRM enthalten. Ein externer IT-Berater unterstütze Häcker bei der Ausarbeitung eines Anforderungskatalogs. Einzelne Abteilungen verwalteten ihre Daten noch von Hand mit Office-Programmen. Deshalb wurden auch die Mitarbeitenden von Anfang an in den Entscheidungsprozess mit eingebunden. Schliesslich fiel die Entscheidung auf das Softwareunternehmen Sigmatech. Ihre ERP-Software CasyChem bietet speziell auf die chemische Industrie angepasste Module.

Häcker wagte bei der Einführung den Sprung ins kalte Wasser: «Schon zwei Monate nach der Einführung haben wir die alten Systeme abgestellt», erinnert sich Klaus Bohne. Alle Artikel wie Rohstoffe, Halbfabrikate und Fertigwaren mussten von Hand in das neue System eingepflegt werden. Denn für eine Datenübernahme aus den alten Systemen hätten zuerst noch Schnittstellen programmiert werden müssen. Bohne: «Weil wir aber einen überschaubaren Datenbestand haben, war die manuelle Migration schneller. Ausserdem konnten wir bei der Gelegenheit gerade auch die Daten kontrollieren und wo nötig überarbeiten.» Sigmatech lieferte passend auf die Bedürfnisse des Unternehmens die entsprechenden Softwarebausteine. Zusätzlich wurden weitere Masken implementiert, um die

Mischerei in der Produktion abzubilden. Das einzige, was seit der Inbetriebnahme noch hinzukam, waren spezielle Masterlisten. «Damit können wir Daten für statistische Auswertungen einfach exportieren und in Excel weiterverarbeiten», sagt der Betriebsleiter.

Klare Sicht auf die Prozesse Die Vernetzung und die Transparenz des gesamten Betriebs ist ein grosser Vorteil. Jeder Mitarbeitende kann alleine und wesentlich schneller auf die notwendigen Daten zugreifen. Spürbar ist die Zeitersparnis überall da, wo gezielte Informationen gefragt sind. Klaus Bohne: «Wir geben jeden Monat einen Geschäftsbericht an unsere Gesellschafter heraus. Früher war unsere Sekretärin über mehrere Tage damit beschäftigt, diese Daten zusammenzuführen. Heute ist das in kürzester Zeit erledigt.» Zudem minimiert CasyChem Fehlerquellen weil die Daten nur noch einmal zentral abgelegt werden. «Falls doch einmal ein Fehler passiert, gestaltet sich die Suche danach wesentlich einfacher und schneller als früher. Ich bin froh, dass wir CasyChem haben», sagt der Betriebsleiter abschliessend. Kontakt OPAG Informatik AG Fabrikmattenweg 11 CH-4144 Arlesheim Telefon +41 (0)61 716 92 22 Telefax +41 (0)61 716 92 29 sales@opag.ch www.casymir.ch

Vorteile dank zentraler Datenhaltung Ein grosser Vorteil dieses ERP-Systems ist die Rückverfolgbarkeit der Produkte. «Wir können jede Charge komplett bis zu den Ausgangsmaterialien zurückverfolgen. Kommt zum Beispiel eine Kundenrückmel10/2016

Am Ende des Herstellungsprozesses entstehen Kissen à 2,5 kg mit gebrauchsfertigem Klebstoff.

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VER ANSTALTUNGSREPORT

Chemie in der Forschung und im Alltag

Erfolgreiches «Fest der Moleküle» Rund 80 Schulkassen und über 4000 Besucherinnen und Besucher tauchten Ende August während zweier Tage an der Universität Basel in die faszinierende Welt der Chemie ein.

Neugier wecken bei Gross und Klein

Fotos: Peter C. Müller

Das «Fest der Moleküle» wollte die interessierte Öffentlichkeit und insbesondere Schulen, Familien und Jugendliche ansprechen. Ziel war es, die Neugier und das Interesse für die Naturwissenschaften, speziell für die Chemie, zu wecken. Für den ersten Tag des Festes hatten sich rund 80 Schulklassen mit fast 1500 Schülerinnen und Schüler aus der Region Basel angemeldet. Am Samstag prägten Familien das Festgeschehen. Ob in Medikamenten, Düften, Lebensmitteln oder Farben: In unserem Alltag treffen wir andauernd auf chemische Verbindungen. Am «Fest der Moleküle» konnte man mehr über diese winzig kleinen Atomverbände erfahren. Fragen wie: «Was passiert mit einem Zuckermolekül im Körper?», «Warum ist der Schmetterling blau und die Rose rot?» oder «Wie sieht die DNA aus?» Auftakt zur berühmten Sprengvorlesung.

Chemie und chemische Verbindungen – die Moleküle – sind in unserem Leben überall präsent. Sie sind in Medikamenten, Farben, Kunststoffen und Düften. Bei

Auf dass die Chemie stimmt!

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der Erforschung nachhaltiger Energieerzeugung, der Versorgung mit sauberem Wasser und der Erzeugung landwirtschaftlicher Produkte geht ohne sie fast nichts. Das «Fest der Moleküle» von Ende August an der Uni Basel bot den Besucherinnen und Besuchern nun unzählige spannende Experimente, um in die Welt der Moleküle einzutauchen. Die Bandbreite der Themen an den rund 20 Ständen war dabei so vielfältig wie die Chemie selbst und reichte von A wie Aminosäure bis Z wie Zauber der Farben. Die Gelegenheit, mit Expertinnen und Experten ins Gespräch zu kommen, die spektakuläre Basler Sprengvorlesung und eine Ausstellung zur Mikrowelt bildeten für die grossen und kleinen Forscherinnen und Forschern weitere Höhepunkte des zweitägigen Anlasses.

Wie wirken Pflanzenschutzmittel?

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VER ANSTALTUNGSREPORT

Experimente zum Thema Salz.

Moleküle mal klein, mal gross!

erschienen so plötzlich nicht mehr so kompliziert. An den Ständen konnte man unter anderem sein eigenes Molekül herstellen, mit Salz experimentieren, in einem fluoreszierenden Raum nach illegalen Stoffen suchen oder aus dem Speichel seine eigene Erbsubstanz isolieren. Das «Fest der Moleküle» war von der Universität Basel zusammen mit dem Kanton Basel-Stadt, Interpharma und zahlreichen Unternehmen der forschenden chemi-

schen und pharmazeutischen Industrie der Region ausgerichtet worden: So waren unter anderem die Schweizerische Chemische Gesellschaft (SCG), das Biozentrum Basel, das Departement Physik und das Departement Chemie der Universität Basel, das Kantonslabor Basel-Stadt und das Institut für Rechtsmedizin sowie verschiedene Grossunternehmen der Region Basel wie Bachem, Novartis oder Syngenta mit von der Partie.

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Gelungene Wiederauflage Projektleiter Professor Dennis Gillingham und die beteiligten Partner aus dem Kanton und der Industrie seien sehr zufrieden und dächten bereits über eine Wiederholung des Anlasses nach, hiess es in einer Mitteilung. Anlässlich des Internationalen Jahres der Chemie fand das «Fest der Moleküle» im Jahr 2011 zum ersten Mal statt und wurde nun fünf Jahre später zum ersten Mal wiederholt.

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VER ANSTALTUNGEN

Schüttgut Basel 2016

Nationale Leitmesse für Industrieanwender Am 16. und 17. November findet in Basel die 5. Fachmesse für Pulver-, Granulat- und Schüttguttechnologien 2016 statt: Sie zeigt die gesamte Bandbreite der mechanischen Verfahrenstechnik.

fairs-Event Director Daniel Eisele. «Die Schüttgut Basel ist ein unverzichtbarer Marktplatz für den Standort Schweiz und zusätzlich eine grosse Wissensplattform.»

Innovationsstarke Aussteller zeigen Ideen für morgen «Für jeden Prozess die richtige Technik»: So lautet das Leitmotto der diesjährigen Schüttgut Basel, die am 16. und 17. November 2016 in der Messe Basel stattfindet. Der zentrale Branchenevent für Entscheider und Anwender aus verschiedenen Industrien bietet einen effizienten Mix aus Fachausstellung und Wissenstransfer auf der Innovation-Center-Bühne. Beim Schweizer Top-Event für Schüttgutund Verfahrenstechnik in Basel dreht sich wieder alles rund um die Verarbeitung und Bearbeitung von Granulaten, Pulvern und Schüttgütern jeglicher Art. «Schüttgüter sind in vielen Industriebranchen Bestandteil des Produktionsprozesses und stehen daher im Fokus einer effizienten und kostenbewussten Strategie», sagt EasyKostenlos an die Messe mit ChemieXtra: Ihre Eintrittskarte zur Schüttgut Basel 2016 Sie wollen die Schüttgut Basel 2016 besuchen? Leserinnen und Leser der ChemieXtra können sich online registrieren und ihre Tickets kostenlos bestellen. Ihr persönlicher Einladungscode lautet: 4022. Sie sparen den Messe-Eintritt in Höhe von CHF 30.– und haben Zutritt zur Fachmesse und dem gesamten Rahmenprogramm. Das ChemieXtra-Team und das Marketing-Team der Schüttgut Basel wünscht Ihnen einen interessanten Messebesuch!

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Im Fokus der Fachmesse stehen die vielfältigen Verarbeitungs- und Verfahrensschritte – vom Zerkleinern und Mahlen von grob- bis feinstkörnigen Materialien über das Filtern und Trennen bis hin zum Mischen, Agglomerieren und Formen. Gezeigt werden Maschinen und Verfahren für die Materialannahme, das Handling und die Verarbeitung, innerbetriebliche Prozesse sowie das Lagern und der interne und externe Transport. Dabei sind wieder einige Key Player der Branche für die Schüttgut Basel 2016 angemeldet, darunter die Alpiq Prozessautomation AG, die Endress + Hauser (Schweiz) AG, die Kreisel GmbH & Co. KG, die Siemens Schweiz AG oder die Vega Messtechnik AG. Erstmals an der Messe vertreten sind unter anderem die Firmen Erwin Telle GmbH, Recyclix, Rubitec AG und die Noro Gesellschaft für Rohrsysteme mbH.

tel-, Pharma-, Kunststoff- oder chemische Industrie ebenso wie für die Branchen Metall, Logistik, Landwirtschaft, Bau und Bergbau.

Flexible Lösungen Flexibilität ist heutzutage beim Schüttguthandling ein wichtiges Stichwort. Doch wie funktioniert das heute möglichst effizient?

Technik der Zukunft live erleben Für Pulver-, Schüttgut- und Produktionsexperten zählen Sicherheit und Hygiene, energie- und ressourceneffizientere Produktion sowie Messen und Automatisieren zu den zentralen Themen. Hierzu finden Messebesucherinnen und -besucher eine grosse Vielfalt an Produkten, Lösungen und Dienstleistungen. Kompetente Gesprächspartner geben auch Auskunft zu aktuellen Trends wie die neuartigen 3D-Printing-Produktionsprozesse oder zu spezifischen Lösungen für die Lebensmit-

Solids European Series – Schüttgut europaweit Mit Fachmessen in Antwerpen, Basel, Dortmund, Krakau, Rotterdam und St. Petersburg lädt die Solids European Series zu Europas grösstem Schüttgut-Netzwerk ein. Insgesamt treffen bei den sechs Events 1100 Aussteller auf 15 000 Fachbesucherinnen und -besucher.

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VER ANSTALTUNGEN

Antworten gibt an der Schüttgut Basel zum Beispiel die Schrage Rohrkettensystem GmbH Conveying Systems mit ihrem neuen BULKup. Die Anlage fördert Schüttgut ganz nach Bedarf: Raus aus Big Bags oder Säcken – rein in Waggon, Lastwagen oder Container. Wie der BULKup arbeitet, können Messebesucher in natura erleben. Denn die Förderanlage von Schrage Conveying Systems wird zusammen mit einem Schüttgut-Transporter vor dem Eingang der Schüttgut in Basel aufgestellt. «Am Produktionsstandort Schweiz sind flexible Handlinglösungen sehr wichtig», begründet Ralf Schrage, CEO der Schrage Rohrkettensystem GmbH, Conveying Systems, die Präsenz an der Messe. «An der Schüttgut Basel finden Fachpersonen alles, was für eine effiziente und kostenbewusste betriebliche Praxis gebraucht wird. Zusätzlich können Anwender und Entscheider von Expertenvorträgen zu Themen aus der Schüttgut- und Verfahrenstechnik profitieren.»

eine Mikrowellenschranke zur berührungslosen Grenzstanderfassung. Lukas Hablützel, Leiter Marketing, Endress + Hauser (Schweiz) AG sagt: «Die Schüttgut Basel hat sich als nationale Leitmesse für Innovationen in der industriellen Verfahrenstechnik für Schüttgüter etabliert. Für Endress + Hauser bietet dieser Event in lokaler Nähe die richtige Plattform, um innovative Lösungen für die Prozessmesstechnik der Branche zu präsentieren und mit dem Fachpublikum über die passende Technologie für jede Mess- und Überwachungsaufgabe zu sprechen.»

Wichtige Innovationen Auch nach Einschätzung von Endress + Hauser (Schweiz) AG ist die Schüttgut Basel ein «Must Have»-Termin im Jahreskalender, an dem wichtige Innovationen gezeigt werden. Das Unternehmen präsentiert die neusten Entwicklungen für die Schüttgutindustrie – mit Solimotion FTR20 einen Schüttgutbewegungsmelder auf Mikrowellenbasis und mit Soliwave FQR56/FDR56 Informationen zur Schüttgut im Überblick Die Schüttgut hat sich als fester Termin für die Branche etabliert. Sie ist zur bedeutendsten Geschäfts- und Innovationsmesse für Schüttgut-Technologien in der Schweiz herangewachsen. Das Ausstellungsspektrum erstreckt sich über die gesamte Wertschöpfungskette der Verfahrenstechnik von Schüttgut- und Pulvertechnologien. Gezeigt werden Maschinen und Verfahren für die Materialannahme, das Handling (Sieben, Filtern, Dosieren, Wiegen, Messen) und die Verarbeitung (Zerkleinern, Agglomerieren, Kühlen, Wärmen, Trennen, Mischen), über die innerbetriebliche mechanische oder pneumatische Förderung bis hin zu den Prozessen des Abfüllens, Verpackens, Lagerns und dem Transport zum Zielort. Die Schüttguttechnologien richten sich an die Lebensmittel-, Chemie-, Pharma-, Kosmetik-, Kunststoff- und Metallindustrie sowie für die Logistikbranche, die Landwirtschaft, die Baubranche und den Bergbau. Technische und kaufmännische Entscheider finden Maschinen, Komponenten und System-Lösungen. Geöffnet ist die Schüttgut, die in der Halle 2 der Messe Basel stattfindet, am 6. November von 9 bis 17 Uhr und am 17. November von 9 bis 16 Uhr. Veranstalter ist die Easyfairs Switzerland GmbH, St. Jakobs-Strasse 170a in Muttenz. www.schuettgut-basel.ch

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VER ANSTALTUNGEN

Interview mit Messeleiter David Henz

«Die Pumps & Valves soll eine nationale Austauschplattform sein» Am 8. und 9. Februar findet in Zürich die «Pumps & Valves statt, eine Fachmesse für Aussteller aus den Bereichen Pumpen, Armaturen und Prozesse. Doch welches sind Sinn und Zweck einer solche Veranstaltung in der Schweiz? «ChemieXtra» hat bei Messeleiter David Henz, Head of Event bei Easyfairs Switzerland, nachgefragt.

ChemieXtra: David Henz, wieso wird es Anfang Februar nächsten Jahres die neue Fachmesse mit dieser Themenausrichtung geben? David Henz: Der Schweizer Branchenlandschaft fehlte es bis anhin an einer spezialisierten Plattform für den Pumpen- und Ventilsektor. Der Bedarf und die Nachfrage nach etwas Eigenständigem stand somit schon länger im Raum. In Kooperation mit

unseren Partnerverbänden und intensiver Beratung mit der Fachgruppe Pumpentechnik des Swissmem Verbandes, haben wir uns schliesslich entschieden, die Pumps & Valves zu lancieren. Die Messelandschaft Schweiz soll mit der Pumps & Valves nicht nur erweitert und ergänzt werden, es soll auch eine nationale Austauschplattform für die Branche geschaffen werden.

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Und wo sehen Sie die hauptsächlichsten Ziele der Messe? Die Fachmesse soll Besuchern und Ausstellern als Networking Event dienen und wir wollen der gesamten Branche die Möglichkeit geben, ihre Innovationen und Neuheiten einem interessierten Fachpublikum zu präsentieren. Easyfairs führt die Pumps & Valves bereits in verschiedenen Ländern durch.

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10/2016

VER ANSTALTUNGEN

Apropos Rahmenprogramm: Was ist derzeit neben der Messe geplant? Aktuell definieren wir mit unseren Partnern das Rahmenprogramm. Wir versuchen dabei einen idealen Mix aus Know-how-Transfer, Networking und Entertainment anzubieten. Mittels Referaten in unserem Science Center während der Messe sowie verschiedenen Netzwerkanlässen vor und nach der Messe soll der Messetag von Besuchern und Ausstellern perfekt abgerundet werden.

Messeleiter David Henz.

Inwiefern können Schweizer Aussteller von den Erfahrungen profitieren? Selbstverständlich fliessen die Erfahrungen der Durchführungen in anderen europäischen Ländern in die Pumps & Valves in Zürich mit ein. Easyfairs führt die Pumps & Valves ja bereits sehr erfolgreich als Leitmesse in Antwerpen und Rotterdam durch, da macht es Sinn, dass wir uns als Messeteam regelmässig mit den Kollegen aus Benelux austauschen und uns beispielsweise über die Trendthemen der Branche unterhalten und abstimmen. Zusätzlich lanciert Easyfairs auch in Deutschland eine Pumps & Valves, diese wird im März 2017 in Dortmund zum ersten Mal stattfinden und auch hier findet regelmässig ein Austausch mit den Kolleginnen und Kollegen in München statt. Aber es gibt auch Unterschiede zwischen der Messe in Zürich und den anderen europäischen messen? Ja, die Pumps & Valves in Zürich positioniert sich hauptsächlich als nationale Branchenplattform und wir versuchen stark die Messe nach den Bedürfnissen der Aussteller und Besucher aus der Schweiz auszurichten. Auch das Rahmenprogramm soll sich in erster Linie mit Herausforderungen, Lösungen und Trends des nationalen Marktes auseinandersetzen. 10/2016

Die Messe findet alle zwei Jahre parallel zur «Maintenance Schweiz» statt. Welche Synergien möchten Sie mit der Parallelität schaffen? Die Parallelführung erschliesst den Ausstellern der Pumps & Valves zusätzliche Besucherinnen und Besucher aus den Bereichen Wartung, Instandhaltung, Qualitätsmanagement und Arbeitssicherheit aus sämtlichen Industriebranchen der Schweiz. Auf keiner anderen Branchenmesse lässt sich eine solche Besuchervielfalt treffen. Die «Maintenance Schweiz» feiert im Übrigen im nächsten Jahr ein kleines Jubiläum und findet bereits zum 10. Mal statt. Sie hat sich als Branchentreffpunkt etabliert und erfährt nun mit der Pumps & Valves eine ideale Ergänzung, von der Besucher wie auch Aussteller profitieren können. www.pumps-valves.ch

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Blick in eine «Pumps & Valves»-Messe.

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VER ANSTALTUNGEN

Feststoffanalytik-Seminar

Von der Laborprobe zum Analysenergebnis Das einzige Seminar, das die komplette Elementanalyse abdeckt, findet im November 2016 wieder in Deutschland statt: Kundenproben werden live vor Ort bearbeitet.

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Viele Hersteller von Labor- und Analysegeräten bieten Seminare an, bei denen sie sich darauf beschränken, Vorträge über einen ganz bestimmten Anwendungsbereich zu halten, in dem diese Geräte eingesetzt werden. Vor 16 Jahren kam den Firmen Retsch GmbH und CEM GmbH die Idee, dass es für die Anwender doch viel interessanter wäre, das komplette Spektrum der Probenvorbereitung und Analytik in einem Seminar zu erfahren. Aus dieser Idee heraus entstand die sehr erfolgreiche Seminarreihe «Feststoffanalytik – von der Laborprobe bis zum Analysenergebnis.» Da die Firma Retsch mit Labormühlen und -brechern und die Firma CEM mit Mikrowellenaufschlussgeräten beide nur den Teil der Probenvorbereitung abdecken, holte man sich als Partner für den analytischen Teil die Agilent Technologies GmbH allem auch der Praxisteil, bei dem die Teil& Co KG ins Boot. Das Besondere an die- nehmer ihre eigenen Proben live vor Ort ser neuen Seminarreihe war aber nicht nur zerkleinern, aufschliessen und analysieren das breite Themenspektrum, 1sondern können. Die Seminarreihe wird bis TOSOH_Ins_58x90_4c_Layout 20.12.12vor07:47lassen Seite 1 heute an verschiedenen Standorten in Deutschland abgehalten und war von Anfang an ein voller Erfolg. Die Veranstalter von Retsch, CEM und Agilent haben mittlerweile viel Erfahrung zum Probenspektrum gesammelt. Die Seminargäste bringen zum Beispiel Elektroschrott und Elektronikbauteile, Lebensmittel und Bedarfsgegenstände, Futtermittel, Sedimente, Filter, Aschen und Boden, Kunst-

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stoffe und Abfälle, Mineralien und neue Werkstoffe und vieles mehr zum Seminar mit. Die Anwendungsspezialisten der Firma Retsch haben ein ganzes Portfolio von unterschiedlichen Mühlen zum Vorzerkleinerung und zur Endvermahlung im Labor vorbereitet. Die Kundenproben werden im Rahmen des Seminars live bearbeitet und die daraus gewonnenen Pulver werden anschliessend von den CEM-Anwendungsspezialisten weiter bearbeitet. Hier werden von CEM unterschiedliche Mikrowellen-Aufschlussgeräte eingesetzt, die in extrem kurzer Zeit live die Proben aufschliessen. Zusätzlich werden im Praktikum der schnellste Muffelofen der Welt – Phönix - und die schnellste Trocknungswaage der Welt Smart 6 eingesetzt und die Proben bearbeitet. In bewährter Manier wird es einen theoretischen Teil mit Vorträgen sowie einen praktischen Teil geben, für den die Teilnehmer eigene Proben mitbringen können. Die Teilnahme am Seminar ist kostenlos und alle Teilnehmer erhalten vor Ort ein Zertifikat. Man kann sich über die Website http://www.cem.de/documents/ seminare_kurse/tagessem_aufschluss.htm näher informieren und sich online anmelden über http://www.retsch.de/de/aktuelles/veranstaltungen/seminaranmeldung-feststoffanalytik/

Termine 2016 Donnerstag, 3. November – Potsdam Freitag, 4. November – Leipzig Dienstag, 8. November – Karlsruhe Donnerstag, 10. November – Frankfurt Dienstag, 15. November – Hamburg Mittwoch, 16. November – Braunschweig Dienstag, 22. November – München Donnerstag, 24. November – Kamp-Lintfort

10/2016

VERFAHRENSTECHNIK

Stärke statt Plastik

Polymer für die Klärschlammeindickung

In Deutschland fallen jährlich etwa 2,3 Mio. Tonnen Klärschlamm (Trockenmasse) aus kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen an. Davon werden knapp 30 Prozent in der Landwirtschaft und weitere rund 20 Prozent im Landschaftsbau stofflich verwertet. Durch die landwirtschaftliche Verwertung von Klärschlamm werden Nährstoffe im Kreislauf gehalten und den Böden erhebliche Mengen an organischer Substanz zugeführt. Auf der anderen Seite werden mit Klärschlamm auch anorganische und organische Schadstoffe ausgebracht. Um eine Anreicherung der im Klärschlamm vorhandenen Schadstoffe im Boden zu minimieren und damit Klärschlamm als Düngemittel nutzen zu können, wurde im Jahr 1992 in Deutschland die Klärschlammverordnung (AbfKlärV) erlassen. Aktuell wird an einer Novelle dieser Verordnung gearbeitet. Synthetische Polymere dürfen nun nur noch bis Ende 2016 ausgebracht werden.

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Bilder: Flottweg

Derzeit gängigen polymeren Flockungsmitteln droht im Jahr 2017 in Deutschland das Aus. Zumindest dann, wenn der damit eingedickte Klärschlamm später in der Landwirtschaft genutzt werden soll. Der Einsatz von Stärkepolymeren könnte hier – zumindest beim Eindicken mit Dekantern – eine Alternative bieten.

In Deutschland fallen jährlich etwa 2,3 Mio. Tonnen Klärschlamm (Trockenmasse) aus kommunalen Abwasserbehandlungsanlagen an.

Nach derzeitigem Stand wird das Ausbringen von Klärschlamm, der mit synthetischen Polymeren aufbereitet wurde, nur noch bis zum 31. Dezember 2016 möglich sein. Die Verbrennung von Klärschlamm ist zwar eine Alternative, sie ist aber aufwändig und teuer. Das liegt vor allem daran, dass auch gut entwässerter Klärschlamm immer noch zu zwei Dritteln aus Wasser besteht

und damit an der Grenze dessen liegt, was ohne Stützfeuer verbrannt werden kann. Daher ist das Ausbringen des Klärschlammes auf Felder und Ackerland nach wie vor eine sehr gute Entsorgungslösung. Ab dem Jahr 2017 dürfen allerdings nach aktuellem Stand nur noch Polymere zum Einsatz kommen, bei welchen der Schlamm und die einzelnen Bestandteile innerhalb von zwei Jahren um mindestens 20 Prozent abgebaut werden können. Synthetische Polymere erfüllen diese Anforderungen aktuell nicht. Eine Alternative könnten Polymere auf Stärkebasis sein. Fazit: Die Entsorgung bzw. Verwertung des Schlammes gehört zu den Pflichtaufgaben jedes Anlagenbetreibers. Die Novelle der Klärschlammverordnung verbietet künftig die Ausbringung von Klärschlamm, dem synthetische Polymere zugesetzt wurden. Die OSE-Dekanter ermöglichen jedoch eine Verarbeitung mit alternativen Polymeren, wie beispielsweise Stärkepolymer.

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FORSCHUNGSWELT

CERN und PSI: Zwei Forschungsanlagen von Weltrang

Grosse Augen für kleine Proteine

Bild: CERN

Wenn von pharmazeutischer Forschung die Rede ist, denkt der Laie unweigerlich an ein Reagenzglas. Doch das ist nur ein Teil der Realität: Die medizinische Spitzenforschung ist heute auch auf grosse Forschungsanlagen angewiesen.

Blick in die «Eingeweide» des CERN in Genf.

Carolin Lorber

Wer die Geheimnisse der Materie verstehen will, der braucht heute riesige technische Apparaturen. Ein solches «Mikroskop» der Extraklasse ist der Teilchenbeschleuniger LHC am Europäischen Labor für Teilchenphysik CERN in Meyrin bei Genf. Dort werden Bestandteile des Atomkerns (Protonen) isoliert, in einem ringförmigen Tunnel von 27 Kilometer Länge auf sehr hohe Energie beschleunigt und schliesslich aufeinander gelenkt. Mit gewaltigen Detektoren in der Grösse von Mehrfamilienhäusern untersuchen Physiker dann die aus den Kollisionen hervorgehenden, elementaren Bausteine der Materie.

Schweiz (SLS) am Paul Scherrer Institut (PSI) in Villigen (AG), einem führenden Schweizer Forschungsinstitut unter dem Dach des ETH-Bereichs. Die 2001 eröffnete SLS ist in einem UFO-förmigen Gebäude untergebracht. Hier werden Elektronen auf einer 288 Meter langen Kreisbahn beschleunigt. Dabei erzeugen sie intensive, stark gebündelte Röntgenstrahlung, die Wissenschaftler beispielsweise für die medizinische Grundlagenforschung verwenden. Der indisch-amerikanische Strukturbiologe Venkatraman Ramakrishnan betrieb unter anderem hier seine Forschungen am Ribosom, für die er 2009 mit dem Chemie-Nobelpreis ausgezeichnete wurde.

Eiweissmoleküle röntgen

Proteine: Zentrale Rolle

Ähnliche Dimensionen sind im Spiel, wenn Biologen und medizinische Forscher die Bausteine des Lebens untersuchen. Ein Beispiel ist die Synchrotron Lichtquelle

Die Anlage in Villigen ist eines von rund 50 Synchrotrons weltweit. Sie dient der akademischen wie der industriellen Forschung. Eine zentrale Fragestellung für die pharmazeutische Forschung ist die Aufklärung der Struktur von Eiweissmolekülen (Proteinen) mittels Proteinkristallographie.

1Carolin Lorber, Communication Manager Interpharma

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Proteine spielen bei allen Lebensvorgängen eine zentrale Rolle. Entsprechend wichtig ist es für Wissenschaftler, ihren Aufbau und ihre Funktion in Körperzellen möglichst genau zu verstehen. Die Proteinkristallographie leistet hier wertvolle Dienste: Bei dieser Untersuchungsmethode wird das zu untersuchende Protein kristallisiert. Die einzelnen Proteinmoleküle sind nun, ähnlich wie in einem Zuckeroder Salzkristall, in einem Kristallgitter angeordnet. Werden sie nun mit Röntgenlicht bestrahlt, werden die Strahlen abgelenkt und es entsteht ein charakteristisches Punktemuster. Aus diesem Muster können die Forscher die Struktur des untersuchten Proteins errechnen. Mit dieser Methode bestimmen die Wissenschaftler die räumliche Struktur des Proteins in 3D bis zu atomarer Auflösung und können so die genaue räumliche Anordnung der einzelnen Proteinbausteine analysieren.

Von der SLS … Der detaillierte Einblick in den Aufbau von Proteinen ist eine wichtige Grundlage für die Entwicklung neuer Medikamente, wie Dr. Gregor Cicchetti und Prof. Gebhard Schertler vom PSI-Bereich für Biologie und Chemie ausführen: «Bei der Entwicklung neuer Medikamente geht es – ganz allgemein gesprochen – meist darum, einen medizinischen Wirkstoff an einem Protein andocken zu lassen. Damit wird die biologische Aktivität des Proteins verändert und auf diesem Weg eine Krankheit eingedämmt bzw. geheilt. Die Proteinkristallogaphie macht es uns möglich, die Bindung von Wirkstoffmolekül und Protein mit sehr grosser Präzision zu untersuchen. Wenn man die Interaktion der beiden Bindungspartner sehr genau versteht, kann man in einem zweiten Schritt 1 09 / 2 0 1 6

Bild: PSI

FORSCHUNGSWELT

Röntgenstrahl ist noch stärker gebündelt und besteht aus wesentlich kürzeren Pulsen. Dank der hohen Leuchtdichte kombiniert mit der verkürzten Pulslänge können Wissenschaftler mit dem SwissFEL noch kleinere Kristalle untersuchen als mit der SLS, und vor allem lassen sich Veränderungen von Strukturen mit hoher zeitlicher Auflösung analysieren.

Luftaufnahme des PSI-Geländes vom Mai 2014.

Neue Lebensbausteine entschlüsseln

daran gehen, die Bindungspartner bzw. deren Bindung zu verbessern und damit den pharmazeutischen Nutzen zu maximieren.» Damit leistet die Untersuchungsmethode einen wichtigen Beitrag in der frühen Phase des jahrelangen Prozesses, der im Erfolgsfall zur einem neuen Medikament führt.

Der SwissFEL hat für die Forscher entscheidende Vorteile: Die Umsetzung von Proteinen in Kristalle ist ein sehr komplizierter Prozess, und oft gelingt es bisher nicht, von den zu analysierenden Proteinen hinreichend grosse Kristalle zu produzieren, um sie an der SLS untersuchen zu können. Diese Proteine lassen sich nun künftig am SwissFEL erforschen. Darüber hinaus eröffnet die zeitaufgelöste serielle Kristallographie am SwissFEL ein ganz neues Feld zur Analyse von biochemischen Reaktionen, die sich mit keiner anderen Methode bewerkstelligen lässt. Die neue Anlage macht es somit möglich, für viele weitere Bausteine des Lebens die Struktur mittels Proteinkristallographie aufzuklären und komplett neue Einblicke in Strukturänderungen von Proteinen zu gewinnen. Damit wird neues Grundlagenwissen bereitgestellt, aus dem neue pharmazeutische Wirkstoffe hervorgehen können.

… zum SwissFEL Schon bald steht den Wissenschaftlern am PSI nun eine Anlage zur Verfügung, mit der die Proteinkristallographie mit noch grösserer Präzision durchgeführt werden kann: der Schweizer Freie-Elektronen-Laser (SwissFEL). Die Anlage erzeugt wie die SLS Röntgenstrahlung, die für Untersuchungen unter anderem in der medizinischen Forschung verwendet werden kann. Der Vorzug des SwissFEL besteht darin, dass die hier produzierte Röntgenstrahlung eine rund eine Milliarde mal höhere Brillianz (Leuchtdichte) aufweisen wird als jene in der SLS – das heisst, der

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Bild: PSI

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UMWELT

ETH Zürich hat neue Forschungsprojekte in der Antarktis

Meereis versüsst Südpolarmeer Das Meereis rund um die Antarktis treibt in den vergangenen Jahrzehnten verstärkt nach Norden. Damit einhergegangen ist eine Ausdehnung des Meereises und eine Abnahme des Salzgehalts des Meerwassers an der Eisgrenze – mit noch unerforschten Folgen für das globale Klima und die antarktischen Ökosysteme.

Langjährige Messungen des Salzgehaltes im Südpolarmeer zeigen, dass dieser während den letzten Jahrzehnten abgenommen hat. So stark wie in diesem Ozean hat sich der Salzgehalt in keinem anderen Meer verändert. Eine vollständige Erklärung dafür hatte die Forschung bislang nicht. In einer soeben in der Fachzeitschrift «Nature» erschienenen Studie zeigen nun Ozeanforscher der ETH Zürich, des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel und der Universität Hamburg den Grund für diese «Versüssung» (engl. freshening) des Südpolarmeeres auf. In ihrer Studie weisen die Wissenschaftler zum ersten Mal nach, dass die verstärkte Bildung von Meereis entlang der Küste der Antarktis und dessen Abschmelzen an der Meereiskante hauptverantwortlich sind für die Veränderungen des Salzgehalts und der Salzverteilung im Südpolarmeer. ¹ Peter Rüegg, Redaktor ETH Zürich.

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Grafik: NASA

Peter Rüegg ¹

Kilometer weit nach Norden auf das offene Meer hinaus. Die nördliche Meereiskante liegt ungefähr bei 60 Grad südlicher Breite. Dort beginnt das Eis im Frühjahr zu schmelzen und setzt so auf dem offenen Meer Süsswasser frei.

Kaltes Schmelzwasser wird Zwischenwasser

Das antarktische Meereis bedeckt eine Fläche von der Grösse Nordamerikas.

Antarktisches Eis wandert Es scheint paradox: Während in der Arktis das Meereis rapide schrumpft, dehnt es sich rund um die Antarktis trotz Klimaerwärmung stärker aus. Seit mehreren Jahrzehnten beobachten Forschende, dass die maximale Eisbedeckung des Südpolarmeeres weiter nach Norden reicht als noch vor 30 Jahren. Ein Hauptgrund für diese Ausdehnung ist ein verstärkter Transport, der das Meereis wie auf einem Förderband weiter nach Norden treibt. Nun zeigen die Forscherinnen und Forscher, dass dieser Prozess auch Folgen für den Salzgehalt des Meerwassers hat: Das Antarktische Meereis bildet sich und schmilzt jedes Jahr von neuem. Auf dem Höchststand bedeckt es eine Fläche von 18 Mio. Quadratkilometern – das entspricht der Grösse der USA und Kanadas. Beim Gefrieren fällt Salz aus und bleibt im Meer zurück. Dies macht das Wasser salziger. Beim Schmelzen des Eises gelangt Süsswasser in den Ozean, sodass sich dessen Salzgehalt verringert. Das Eis bildet sich mehrheitlich in Küstennähe. Starke Winde und Meeresströmungen treiben das Eis dann mehr als 1000

Das nun in den Ozean einströmende kalte Schmelzwasser kühlt das Meerwasser ab und macht es gleichzeitig süsser. Diese Wassermassen sinken dann unter Anschub der Winde und anderer Faktoren unter das wärmere Oberflächenwasser ab und bilden das sogenannte Antarktische Zwischenwasser, eine Wassermasse mit vergleichsweise tiefem Salzgehalt. Diese liegt auf rund 600 m bis 1500 m Tiefe und dehnt sich zungenförmig nach Norden aus. Die Zungenspitze reicht bis zum Äquator und im Ostatlantik sogar bis zur Iberischen Küste.

Die Meereiskante in der Ross-See.

«Unsere Arbeit zeigt auf, dass sich der tiefe Salzgehalt im Antarktischen Zwischenwasser zu einem grossen Teil durch das Schmelzwasser vom Meereis erklären lässt», sagt Matthias Münnich, Dozent für physikalische Ozeanographie an der ETH Zürich, der massgeblich an der Studie beteiligt war. 10/2016

Bild: ETH Zürich

UMWELT

Eine internationale Expedition mit über fünfzig Forschenden aus 30 Ländern wird Ende Dezember 2016 die Antarktis auf einer mehrmonatigen Cruise ganz umrunden.

Süsswassereintrag markant gestiegen «Dieser Süsswassereintrag in das Antarktische Zwischenwasser durch das Meereis, aber auch derjenige in die Oberflächengewässer, hat in den vergangenen Jahrzehnten markant zugenommen. Diese Prozesse konnten wir zum ersten Mal abschätzen. Grund dafür sind vermutlich verstärkte nordwärts wehende Winde in diesem Zeitraum», sagt der Erstautor der Studie, Alexander Haumann, Doktorand in der Gruppe für Umweltphysik der ETH Zürich. Der Süsswassertransport durch das Meereis hat gemäss den Berechnungen des Forschers und seiner Kollegen zwischen 1982 und 2008 um bis zu 20 Prozent zugenommen. In dieser Zeit hat der Salzgehalt des Meerwassers in der Schmelzzone kontinuierlich abgenommen, und zwar alle zehn Jahre um bis zu 0,02 Gramm pro Kilogramm Meerwasser. «Diese Zahl deckt sich mit langjährigen Messdaten», sagt Nicolas Gruber, Professor für Umweltphysik der ETH Zürich. «Die Forschung hat schon lange beobachtet, dass der Salzgehalt des Antarktischen Zwischenwassers stark zurückgeht», erklärt er. Die Wissenschaftler nahmen jedoch an, dass dies auf verstärkten Niederschlag über dem Südpolarmeer zurückzuführen ist. «Allerdings waren die Veränderungen im Niederschlag, die man mit Computermodellen rekonstruiert hat, viel zu klein, um die beobachteten Veränderungen im Salzgehalt erklären zu können.» Der ETH-Professor ist sich deshalb sicher: «Es ist der verstärkte nordwärts Transport von 10/2016

Süsswasser durch das Meereis, der für einen grossen Teil dieser Veränderung verantwortlich ist.»

Einschnitt ins globale Klima Das Meereis beeinflusst jedoch nicht nur den Salzgehalt des Wassers, sondern auch dessen Schichtung. Wasser mit geringem Salzgehalt ist leichter als solches mit hohem Salzgehalt und schwimmt oben. Wenn also die Oberflächengewässer «süsser» und damit leichter werden, kann schwereres salzhaltiges Wasser aus der Tiefe weniger gut nach oben gelangen. Die Schichtung der Wassermassen wird insgesamt stabiler. Dies wiederum beeinflusst wie und ob die unterschiedlichen Wassermassen untereinander und mit der Atmosphäre Klimagase wie CO² und Wärme austauschen. «Durch eine stabilere Schichtung könnte das Südpolarmeer theoretisch mehr Kohlenstoffdioxid aufnehmen, weil CO² -reiches Tiefenwasser nicht mehr an die Oberfläche gelangt, wo es das CO² abgibt», sagt Gruber. Bei der Wärme wäre es gerade umgekehrt. Ein stabiler geschichteter Ozean würde weniger Wärme aufnehmen.

Viel komplizierter Lange Zeit nahmen die Forscher an, dass der Austausch von Wärme und Kohlendioxid hauptsächlich durch Veränderungen in den starken Winden dieser Region gesteuert wird. Die Studie von Grubers Gruppe zeigt nun, dass das System viel komplizierter ist. Veränderungen des Meereises rund

um die Antarktis könnten darin eine wesentlich grössere Rolle spielen als bisher angenommen. «Bis jetzt haben wir dem Meereis in der Arktis viel mehr Aufmerksamkeit geschenkt, da es dramatisch abnimmt. Die Veränderungen in der Antarktis könnten aber auf lange Sicht wesentlich bedeutender für unser Klima sein, da sie den Wärme- und Kohlenstoffhaushalt der Erde wesentlich beeinflussen», sagt Haumann. Unklar ist, ob sich die nordwärts gerichteten Winde aufgrund des menschgemachten Klimawandels verstärkt haben oder ob es sich um natürliche Schwankungen handelt. «Wenn diese Veränderungen wirklich menschgemacht wären, wäre das eine dramatische Folge des menschlichen Einflusses für das Klima- und Ökosystem in einem der entferntesten und vermutlich bis heute am wenigsten berührten Winkel unserer Erde.» Das Südpolarmeer wirkte bisher als Klimaregulator und Kohlenstoffsenke: Klimamodelle zeigen, dass dieser Ozean rund drei Viertel der zusätzlichen Wärme aufgenommen hat. Auch hat das Südpolarmeer die Hälfte der von den Weltmeeren aufgenommenen CO ² -Gesamtmenge geschluckt. www.ethz.ch

Schweizerische Polarforschung Gemeinsam mit der EPFL, der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL und der Universität Bern hat die ETH Zürich im April 2016 das Swiss Polar Institute (SPI) gegründet. Das Konsortium will die Polregionen und andere extreme Lebensräume erforschen. Das erste Projekt des SPI ist ehrgeizig: Eine internationale Expedition mit 55 Forschenden aus 30 Ländern wird Ende Dezember 2016 die Antarktis auf einer mehrmonatigen Cruise ganz umrunden. Mit dabei ist der Klimaforscher Alexander Haumann aus der Gruppe von ETH-Professor Nicolas Gruber. Ziel der Expedition ist es, den Einfluss des Klimawandels und die Umweltbelastung des Südpolarmeeres zu erfassen und zu quantifizieren.

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TERMINE

Kurse, Seminare und Workshops OKTOBER 2016 17.10.

Explosionsschutz: Grundlagen und Dokumentation Ort: Buchs Veranstalter: EcoServe International AG Pulverhausweg 13, CH-5033 Buchs Telefon +41 (0)62 837 08 10 info@ecoserve.ch, www.ecoserve.ch

18.10.

Workshop Titration (Potentiometrie) Ort: Zofingen Veranstalter: Metrohm Schweiz AG Bleiche West, CH-4800 Zofingen Telefon +41 (0)62 745 28 28 info@metrohm.ch, www.metrohm.ch

20.10.

The new world for In-Situ Applications: JEOL F2 & GATAN Ort: Freising Veranstalter: Jeol GmbH Gute Änger 30, D-85356 Freising Telefon +49 (0)8161 98450 info@jeol.de www.jeol.de

20.10.

Workshop Ionenchromatographie Ort: Zofingen Veranstalter: Metrohm Schweiz AG Bleiche West, CH-4800 Zofingen Telefon +41 (0)62 745 28 28 info@metrohm.ch, www.metrohm.ch

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GC für Fortgeschrittene: Methodenentwicklung Ort: Schlieren Veranstalter: Schweizerische Chemische Gesellschaft (SCG) Überlandstrasse 133, CH-8600 Dübendorf Telefon +41 (0)58 765 52 00 infodas@eawag.ch, www.scg.ch/kurse

25. – 26.10.

Visualisierung von Labordaten mit Excel Ort: Basel Veranstalter: Aicos Technologies AG Efringerstrasse 32, CH-4057 Basel Telefon +41 (0)61 686 98 76 info@aicos.com, www.aicos.com

26. – 27.10.

Validierung computergestützter Analysensysteme (CSV) Ort: Frankfurt am Main Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (GDCh) Varrentrappstr. 40 – 42, D-60486 Frankfurt am Main Telefon +49 (0)69 7917 364 fb@gdch.de, www.gdch.de/fortbildung

27. – 28.10.

Grundkurs Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz Ort: Mägenwil Veranstalter: Envirosol GmbH Almuesenacherstrasse 4, CH-5506 Mägenwil AG Ecoserve-Telefon +41 (0)62 837 08 10 info@ecoserve.ch, www.ecoserve.ch

27. – 28.10.

Versuchsplanung und -auswertung mit Stavex, Einführung Ort: Basel Veranstalter: Aicos Technologies AG Efringerstrasse 32, CH-4057 Basel Telefon +41 (0)61 686 98 76 info@aicos.com, www.aicos.com

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Sektion Nordwestschweiz

Stadionführung im St. Jakob-Park zu Basel SCV Nordwestschweiz Martin Nagel ist neues Vorstandsmitglied

Nähere Infos unter folgendem Link: www.fcb.ch

Der SCV Nordwestschweiz hat seit Kurzem ein neues Vorstandsmitglied, nämlich den 59-jährigen Martin Nagel, der auf reiche Erfahrungen in der Chemiebranche zurückblicken kann. Geboren wurde Martin Nagel vor bald einmal 60 Jahren überraschenderweise in Winnipeg, denn in den 1950-er Jahren waren seine Eltern nach Kanada ausgewandert. Wieder zurück in der Schweiz begann er 1978 bei der Ciba-Geigy AG eine Lehre als Chemikant. Im Jahre 1996 erfolgte die Fusion von Ciba und Sandoz zu Novartis und Martin Nagel setzte im neu gegründeten Unternehmen seine Arbeit fort. Im Jahr 2000 legte Novartis seinen Agrarbereich mit AstraZeneca zusammen, Syngenta entstand, und auch Martin Nagel gab Blick ins St.für Jakob-Stadion Basel. es eine weitere Veränderung: Entdecken Siezum denAgrounterSt. JakobEr wechselte nehmen an denganzen FormulierungsPark in seiner Vielfalt. Unsere informieren Sie standortGuides in Münchwilen (AG). ausführlich undwurde kompetent Vor einem Jahr er dort über das Stadion, doch das Shopping frühpensioniert, für den

Datum: denMitglied 17. Februar serdem Freitag, ist er auch der 2017 Unia sowie Genossenschafter Treffpunkt: Meeting Point und Sektionsmitglied von (TerMorasse, Sektor A, 1.OG) bility Car Sharing Olten. Beginn der Führung: Uhr Dazu bewogen im 18 Vorstand Dauer: 75 Min. des SCVca. Nordwestschweiz mitKosten: CHF / für Nagel Lernenzuwirken, hat20.– Martin – neben de gratisseinen zahlreichen beWie immer sind herzruflichen undLernende politischen lich willkommen.in der CheErfahrungen miebranche – vor allem die Anmeldung zum 2. Februar strukturellenbis Veränderungen im 2017 an: SCV Nordwestschweiz: Andreas Andreas SchläpferSchläpfer habe das lange Zeit Riehenring 189 vakante Präsidium übernom4058 Baselda sei er angefragt men und Telefon 534im22Vor38 worden, +41 ob (0)61 er nicht GSM +41 (0)78 697 70«Da71 stand mitarbeiten möchte. nordwestschweiz@cp-technodurch», so sagt Martin Nagel, loge.ch «ist Andreas etwas entlastet und ich werde mich innerhalb des Vorstands um einige für den SCV gesellschaftlich relevante Themen kümmern. Uns allen ist es zum Beispiel ein grosses Anliegen, dass wieder vermehrt junge Leute dem Verband beitreten, ihre Ideen einFürmit denunseSCV bringen und wir sie ren Erfahrungen unterstützen Sektion Nordwestschweiz können». mü. Andreas Schläpfer

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engagierten Chemikanten, der zeitweise auch Mitglied der Personalvertretung war, war es noch zu früh, seine Hände in den Schoss zu legen. Zuerst bei Nemensis und später bei der Siegfried AG gab es für ihn einen Wiedereinstieg. Zuerst war er für die Inbetriebnahme eines Produktionsneubaus verantwortlich und heute kümCenter die allem Seniorenresimert er und sich vor um den denz «Tertianum». Blicken Sie reibungslosen Ablauf verschiehinter die Kulissen des grössdener Produktionsstrassen. ten Fussballstadions: DerSchweizer Region Nordwestschweiz Laufen Sie durch legendäre war Martin Nageldiedabei nicht

nur arbeitstechnisch, sondern auch privat während der ganzen Zeit sehr verbunden. Aufgewachsen in Trimbach lebt der Vater zweier erwachsener Kinder und eines fünf Jahre alten Enkels heute zusammen mit seiner Frau Marlis in Wisen (SO) in der Nähe des Hauensteins. Zu seinen Hobbies gehören – neben der Familie – Bahn- und Schiffsreisen, Wine & Dine, Kochen oder die Natur und das Wandern. Bei letzteren Aktivitäten kommt eine weitere Freizeitbeschäftigung Martin Nagels, nämlich die Pilzkunde und das Sammeln von Pilzen, zum Zuge. Seit ein paar Jahren ist er deshalb auch Mitglied des Pilzvereins Olten und Mitglied deren technischen Kommission. Seit über dreissig Jahren ist der engagierte Familienvater, der 1993 noch einen Abschluss in Senftube, Sieeinen auf der Informatik nehmen und 1999 in Betriebswirtschaft Ersatzbank des FC absolvierte, Basel 1893 Platz unddes besichtigen Sie die Mitglied SCV NordwestRäumlichkeiten, sonst Jahr nur schweiz und seitwo diesem die VIPsVorstandsmitglied. hin dürfen. dessen Aus-

VERBANDSSEITE

Sektion Nordwestschweiz

Andreas Schläpfer: Neuer Präsident der Sektion Nordwestschweiz An der diesjährigen Generalversammlung (GV) wurde Andreas Schläpfer zum neuen Sektionspräsidenten gewählt. Geboren wurde Andreas Schläpfer im Jahr 1972 und aufgewachsen ist er im oberen Baselbiet. Nach der Schulzeit absolvierte er in einem Kleinunternehmen eine Ausbildung im Labor. Anschliessend konnte er dort in der Produktion erste Erfahrungen sammeln, was auch

sein Interesse für den Beruf des Chemikanten geweckt hat. Bei der Novartis Services AG konnte er die 3-jährige Ausbildung absolvieren. Durch diverse Wechsel, auch mal fern der Chemie, fand er den Weg zurück und arbeitet heute bei Siegfried Ltd. in Zofingen. «Seit mehreren Jahren bin ich nun im Vorstand unserer Sektion», erklärte Andreas Schläpfer bei seiner Wahl, «und ich hoffe,

dass ich auf eine gute Zusammenarbeit vertrauen kann. Ich wünsche allen Mitglieder des Verbandes ein erfolgreiches Jahr.» Kontakt Andreas Schläpfer Riehenring 189 CH-4058 Basel Telefon +41 (0)61 534 22 38 GSM +41 (0)78 697 70 71 nordwestschweiz@ cp-technologe.ch

Section Romande

Création de la Section Romande En 2014, les comités directeurs des sections Riviera-Chablais et Genève se sont rencontrés pour discuter de la possibilité de rapprochement et de fusion des deux sections précitées. L’objectif de cette fusion était clairement le regroupement de tous les professionnels romands au sein d’une même section ainsi que le renforcement de la représentativité romande au sein de l’Association faîtière. Les entreprises chimiques, pharmaceutiques, biotechnologiques et autres entreprises romandes qui emploient des professionnels sont situées pour la plupart autour de l’Arc lémanique (Valais, Vaud et Genève). Aujourd’hui, on ne compte que quelques professionnels seulement dans les autres cantons romands (Fribourg, Neuchâtel et Jura). Dès lors, malgré un territoire relativement vaste mais un nombre de professionnels essentiellement 54

concentré dans la région du Chablais et de Genève, il paraissait tout à fait légitime de fusionner les deux seules sections déjà existantes en une seule section Romande. Le vendredi 8 avril 2016, 3 membres du comité directeur de la section de Genève ont fait le déplacement à Monthey pour rencontrer leurs homologues de la section Riviera-Chablais et concrétiser officiellement la fusion des deux sections en une section Romande. Pour ce faire, Robert Moreau avait adapté les statuts de la section Riviera-Chablais pour créer les nouveaux statuts de la section Romande. Les 8 membres présents ont parcouru le document présentant les nouveaux statuts de la section Romande et ont approuvé à l’unanimité le texte. Les nouveaux statuts ont alors été signés par le greffier et le président de la nouvelle section Romande.

Robert Moreau avait également préparé un autre document qui atteste officiellement la création de la section Romande et par là même la dissolution des deux sections Riviera-Chablais et de Genève. Ce document a également été signé par tous les membres du nouveau comité directeur. Ainsi, le 08 avril 2016, sous le nom de SCV – Section Romande est constituée une Association, au sens des articles 60 et suivants du Code civil suisse, dont le siège se trouve à Monthey: Adresse SCV Section Romande CP 116 CH-1870 Monthey 1 E-Mail: romande@cp-technologe.ch Comité directeur • Président Frédéric Falcotet

• Vice-président Robert Moreau • Caissier Jean-Paul Ebener • Greffier Fabien Mottier • Membre actif Etienne Giroud • Membre actif Michel Dauget • Membre actif Jérémie Zuber Les procédures administratives associées à la création du nouveau logo, à la mise à jour du site Internet (adresse de la messagerie, comité directeur, …), au changement de nom (relation bancaire, adresse postale, …) sont en actuellement en cours. Le présent document est transmis à tous les membres de la section Romande et peut servir de moyen de communication dans les différentes entreprises. Le Président 10/2016

VERBANDSSEITE

Section Romande

Gründung der «Section Romande» Im Jahr 2014 haben die Vorsitzenden der Sektionen Riviera-Chablais und Genf die Möglichkeit über einen eventuellen künftigen Zusammenschluss der beiden Sektionen debattiert. Ziel dieser Fusion war eine klare Gruppierung aller westschweizerischen Fachleute innerhalb einer einzigen Sektion und somit eine Repräsentativitätsverstärkung im Dachverband. Chemie-, Pharmakologie-, Biotechnologie- und andere westschweizerische Unternehmen, die Fachleute beschäftigen, befinden sich hauptsächlich im Genferseegebiet (Wallis, Waadt und Genf). Heute gibt es nur wenige Fachleute in anderen westlichen Kantonen (Freiburg, Neuenburg und Jura). Die Westschweiz ist zwar ein relativ grosses Gebiet, da aber der Grossteil der Fachleute im Wesentlichen in der Region Chab-

lais und Genf konzentriert ist, schien der Entschluss vollkommen berechtigt, die beiden schon bestehenden Sektionen in eine einzige Sektion Romandie zusammenzuschliessen. Am 8. April 2016 trafen sich 3 Mitglieder des Vorstandes der Sektion Genf mit ihren Kollegen der Sektion Riviera-Chablais in Monthey. Das Ziel dieses Treffens war die Fusion der beiden Sektionen zu konkretisieren. Zu diesem Zweck hatte Robert Moreau die Statuten der Sektion Riviera-Chablais zu Statuten für die entstehende «Section Romande» angepasst. Die 8 anwesenden Mitglieder haben den Text zur Kenntnis genommen und einstimmig angenommen. Die Statuten der neuen «Section Romande» wurden vom Präsidenten und dem Sekretär unterzeichnet. Robert Moreau hatte ebenfalls ein Dokument verfasst, wel-

ches die Gründung der Sektion offiziell bestätigt und zugleich die beiden Sektionen Riviera-Chablais und Genf auflöst. Dieses Dokument wurde ebenfalls von allen Vorstandsmitgliedern der neuen Sektion unterschrieben. Somit entstand am 8. April 2016 die «Section Romande» unter dem Namen SCV gemäss Art. 60 ff des schweiz. Zivigesetzbuches, mit Hauptsitz in Monthey. Adresse SCV Section Romande CP 116 CH-1870 Monthey 1 E-Mail: romande@cp-technologe.ch Vorstand • Präsident Frédéric Falcotet • Vize-Präsident Robert Moreau

• Kassier Jean-Paul Ebener • Aktuar Fabien Mottier • Aktivmitglied Etienne Giroud • Aktivmitglied Michel Dauget • Aktivmitglied Jérémie Zuber Die administrativen Verfahren, wie zum Beispiel Gestaltung eines neuen Logos, Aktualisierung der Internet-Seite (E-MailAdressen, Vorstand, etc.), Namensänderung (Bank-, und Postverbindung) sind im Gang. Das vorliegende Dokument wird an alle Mitglieder der Sektion Romande verteilt und kann somit in den verschiedenen Unternehmen als Kommunikationsmittel dienen.

Der Präsident

Signatur du document officiel de fusion (de gauche à droite: Frédéric Falcotet, Michel Dauget, Fabien Mottier, Etienne Giroud, Jérémie Zuber et Robert Moreau). Unterschrift des offiziellen Fusionsdokuments (von links nach rechts: Frédéric Falcotet, Michel Dauget, Fabien Mottier, Etienne Giroud, Jérémie Zuber et Robert Moreau).

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Section Romande

Statuts de la SCV Section Romande (Edition: Avril 2016) Pour l’heure, l’abréviation «SCV» (Schweizerische Chemie und Pharmaberufe Verband) n’a pas d’équivalent dans la langue française. L’abréviation «SCV», suivie du logo est une marque déposée (Corporate Identity). Aussi, toutes les sections suisses sont enregistrées sous la dénomination «SCV». On peut supposer qu’à l’avenir, pour des associations romandes mieux représentées, cette abréviation puisse être traduite et admise. La dénomination d’opérateur en chimie / opératrice en chimie a été modifiée lors de la révision de la nouvelle Ordonnance de formation en décembre 2005. Depuis, la dénomination «opérateur en chimie / opératrice en chimie» est devenue «Technologue en production chimique et pharmaceutique». Afin d’être en totale adéquation avec la présente Ordonnance de formation, l’abréviation «Technologue PCP» est utilisée. Cette dénomination a l’avantage de se décliner au féminin comme au masculin. Art. 1: Nom et siège Sous le nom de SCV – Section Romande est constituée une Association, au sens des articles 60 et suivants du Code civil suisse, dont le siège se trouve à Monthey. Adresse: SCV Section Romande, CP 116, CH-1870 Monthey 1, E-Mail: romande@cp-technologe.ch La SCV de la section Romande est un membre indépendant de la section «Schweizerische Chemie und Pharmaberufe Verband», Postfach 509, CH4005 Basel. 56

Art. 2: But L’Association des Technologues en production chimique et pharmaceutique est composée d’opérateurs en chimie et de technologues en production chimique et pharmaceutique (Technologues PCP) titulaires d’un CFC. L’association a pour but de faire la promotion du métier de technologue en production chimique et pharmaceutique auprès des entreprises et dans le public. Elle sert de relais auprès de l’association faîtière et encourage la formation continue dans la mesure de ses possibilités. L’association est apolitique et laïque.

passif sans droit de vote toute personne intéressée par la SCV. Les apprentis Technologues PCP peuvent s’affilier à l’association. Ils n’ont pas le droit de vote et ne paient pas de cotisation durant leur formation (CFC). Une fois le CFC obtenu, ils peuvent de fait devenir membres.

Art. 3: Moyens financiers Pour poursuivre son but, l’Association dispose des cotisations des membres dont le montant est fixé annuellement par l’Assemblée générale et de subventions diverses.

Art. 5: Extinction de l’affiliation La qualité de membre se perd: • par la sortie, l’exclusion ou le décès pour les personnes physiques • par la sortie, l’exclusion ou la dissolution pour les personnes morales

Art. 4: Membres Les demandes d’affiliation doivent être adressées au/à la Président(e) de l’Association; le Comité directeur décide de l’admission d’un membre. Art. 4.1: Membres actifs Est admis comme membre actif avec droit de vote tout opérateur en chimie, technologue en production chimique et pharmaceutique au bénéfice du CFC ou personne en possession d’un diplôme équivalent reconnu par un organisme officiel cantonal ou fédéral qui soutient le but de l’Association. Art. 4.2: Membres passifs Est admise comme membre

Art. 4.3: Membres libres Les membres libres de l’Association peuvent être des apprentis, opérateurs en chimie avec CFC ainsi que des technologues PCP avec un diplôme supérieur (ES) ou des opérateurs en chimie à la retraite.

Art. 6: Sortie et exclusion La sortie de l’Association est possible à tout moment. La lettre de sortie, adressée au Président, doit être envoyée par recommandé au moins quatre semaines avant l’Assemblée générale ordinaire. Quelle que soit la date à laquelle cette communication est faite, la cotisation déjà payée de l’année en cours n’est pas remboursée et elle n’est pas due si celle-ci n’a pas été payée. Un membre dont le comportement porte sensiblement atteinte aux intérêts de l’association doit être réprimandé par le conseil d’administration. Si cet aver-

tissement s’avère inefficace, le conseil peut recourir à l’exclusion. Un membre peut être exclu de l’Association à tout moment et sans indication de motifs. Le Comité directeur décide de l’exclusion; le membre peut déférer la décision d’exclusion à l’Assemblée générale. Art. 7: Organes de l’Association Les organes de l’association sont: • l’Assemblée générale • le Comité directeur • les Vérificateurs des comptes Art. 8: L’Assemblée générale L’Assemblée générale est l’organe suprême de l’Association. L’Assemblée générale ordinaire est convoquée annuellement dans les 6 premiers mois suivant la clôture comptable de l’exercice. Elle est conduite par le président. Les membres seront convoqués par écrit au moins un mois avant la date fixée de l’Assemblée générale, l’ordre du jour doit accompagner la convocation. L’Assemblée générale a les compétences irrévocables suivantes: • élection ou rejet des membres du Comité et des Vérifi cateurs des comptes • fi xation et modification des statuts • approbation des comptes annuels et du rapport des Vérificateurs • adoption du budget annuel • fixation du montant des cotisations des membres • examen des recours des membres exclus 10/2016

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Chaque membre possède une voix à l’Assemblée générale; les décisions sont prises à la simple majorité des voix. Les membres passifs sont convoqués à l’Assemblée générale mais n’ont pas le droit de vote.

teurs des comptes qui examinent les comptes et effectuent des contrôles ponctuels au moins une fois par an. Les comptes d’exercice débutent du 1er janvier au 31 décembre de l’année.

Art. 9: Comité directeur Le Comité directeur est composé d’au moins 5 personnes dont un membre de la SCV au minimum, à savoir: • Président • Vice-président • Greffier (secrétaire) • Caissier (trésorier) • 3 membres actifs Le Comité directeur représente l’Association à l’extérieur et gère les affaires en cours.

Art. 11: Signature L’Association est valablement engagée par la signature collective du Président et d’un autre membre du Comité.

Art. 10: Vérificateurs L’Assemblée générale nomme chaque année deux Vérifica-

Art. 12: Responsabilité Les obligations financières n’engagent que la fortune de l’Association. Toute responsabilité personnelle des membres est exclue. Art. 13: Modification des statuts La modification des présents statuts peut être décidée sur

proposition de trois quarts des membres présents. Art. 14: Dissolution de l’Association La dissolution de l’Association peut être prononcée par décision de l’Assemblée générale par majorité simple à laquelle participent moitié des membres + 1 membre. Si le quorum de la moitié des membres + 1 membre participants n’est pas atteint, une seconde Assemblée extraordinaire peut être demandée par le président. Lors de cette Assemblée générale extraordinaire, la dissolution de l’Association peut être prononcée à une majorité simple si moins de la moitié des membres + 1 membre y sont présents. En cas de dissolution de l’Association, sa fortune est cédée à

une institution poursuivant des buts analogues ou versée à une association à but non lucratif. Art. 15: Entrée en vigueur Ces statuts ont été adoptés lors de l’Assemblée des comités directeurs des anciennes sections Genève et Riviera-Chablais ils sont entrés en vigueur le jour même. Les statuts antérieurs seront automatiquement annulés. Chaque membre reçoit un exemplaire de ces statuts.

Monthey, le 8 Avril 2016

Le Président section Riviera-Chablais Frédéric Falcotet/Le Président section Genève Robert Moreau

Nouveau comité directeur (de gauche à droite: Michel Dauget (membre actif), Etienne Giroud (membre actif), Jean-Paul Ebener (caissier), Jérémie Zuber (membre actif), Frédéric Falcotet (président), Fabien Mottier (greffier), Robert Moreau (Vice-président) et Imhof Gérard (membre sortant)). Neuer Vorstand (von links nach rechts: Michel Dauget (Vorstandsmitglied), Etienne Giroud (Vorstandsmitglied), Jean-Paul Ebener (Kassier), Jérémie Zuber (Vorstandsmitglied), Frédéric Falcotet (Präsident), Fabien Mottier (Aktuar), Robert Moreau (Vize-Präsident) et Imhof Gérard (abtretendes Mitglied)).

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Sektion Nordwestschweiz

Lernende Chemie- und Pharmatechnologen bei Novartis Am 15. August 2016 fanden sich 16 junge Erwachsene bei Novartis ein, welche in den kommenden 3 Jahren die berufliche Grundbildung zum Chemie- und Pharmatechnologen EFZ absolvieren werden. Die neuen Lernenden bei Novartis sind – in alphabetischer Reihenfolge – Daniel Almeida-Mendes, Lukas Argast, Jenithan Ariyaratnam, Charangan

Balakumar, Randall Bertschinger, Amine Frigui, Nathaniel Jenne, Michel Kohler, Denis Lämmlin, José Victoriano Nebrera Galera, Dorde Nikodijevic, Keanu Schraner, Jan Schwarz, Denis Tomas und Robin Vogt. Novartis und der SCV wünschen den Lernenden eine interessante und lehrreiche Zeit sowie gutes Gelingen.

Sektion Oberwallis

Chemie- und Pharmatechnologen: Lernende im 1. Lehrjahr Anfang August 2016 konnten 8 Jugendliche und 4 Erwachsene bei der Lonza AG in Visp die

Ausbildung zum Chemie- und Pharmatechnologen beginnen. Die SCV-Sektion Oberwallis

wünscht allen Auszubildenden eine interessante und erfolgreiche Ausbildungszeit, viel Mut,

Zuversicht und vor allem die nötige Ausdauer auf diesem neuen Lebensabschnitt.

Jugendliche

Linus Andres

Katharina Bendt (DSM) Rodrigo Heldner

Daniel Hrgovcic

Nico Kurzen

Steve Walker

Sandro Hutter (DSM)

Kevin Kronig

Gaston Studer

Erwachsene

Matteo Werlen

Kevin Zurbriggen

Florian Greber

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Sektion Nordwestschweiz

Unser Whiskyseminar – genussvoll und lehrreich Mitte November ist in der Brauerei Whisky angesagt. Im Beisein von rund 60 Gästen setzt Braumeister F lorian Schmid den Sud für unseren Beer-Single Malt an. Der ausgewiesene Whiskyspezialist Urs Ullrich referiert über die typischen Whiskyregionen Schottlands (mit ausführlicher

Degustation), Istvan Akos unterhält mit seiner Diaschau und die Wirtin Yolande Guillaume verwöhnt mit einem guten Nachtessen und feinen Bieren. Am Schluss berichtet Brenner Lorenz Humbel über die Destillation und den Reifeprozess des Whiskys, den die Teilnehmerinnen und Teilnehmer drei Jahre nach dem Anlass in Form einer Flasche bekommen.

Datum: Mittwoch, den 9. November 2016 Treffpunkt: Brauerei Unser Bier, Basel Dauer des Seminars: 18.00 bis 22.30 Uhr Kosten: CHF 160.– inkl. der 70-cl-Flasche Whisky drei Jahre später / für Lernende gratis

Anmeldung bis zum 1. November 2016 an: Andreas Schläpfer Riehenring 189 CH-4058 Basel Telefon +41 (0)61 534 22 38 GSM +41 (0)78 697 70 71 nordwestschweiz@cp-technologe.ch

Wie immer sind Lernende herzlich willkommen.

Für den SCV Sektion Nordwestschweiz Andreas Schläpfer

Sektion Nordwestschweiz

«Die Schweiz brennt»: Besuch in der Destillerie Zuber Diesen Herbst organisieren wir eine Führung in der Brennerei Zuber AG in Arisdorf. Mit ihren destillierten Produkten gewinnt die Ernst Zuber AG regelmässig Medaillen an grossen nationalen Prämierungen. In diesem Jahr brillierten der Zwetschgenbrand, der Cherry Brandy und das Himbeer-Likör und erhielten Goldmedaillen. Durch die landwirtschaftliche Sachkenntnis und die Beziehungen zu Bauern, Grosshandel und Politik spielte Ernst Zuber eine aktive Rolle im regionalen Lebensmittelhandel in den 1930-er Jahren. Seit der Gründung betreibt die Ernst Zuber AG deshalb einen En10/2016

gros-Handel mit Obst aus der Region Nordwestschweiz.

Nähere Infos unter folgendem Link: www.zuber-ag.ch Datum: Samstag, den 12. November 2016 Treffpunkt: Brennerei Zuber, Arisdorf Beginn der Führung: 11 Uhr Kostenfrei, wie immer sind Lernende herzlich willkommen. Anmeldung bis zum 10. November 2016 an: Andreas Schläpfer Riehenring 189 CH-4058 Basel

Telefon +41 (0)61 534 22 38 GSM +41 (0)78 697 70 71 nordwestschweiz@cp-technologe.ch

Für den SCV Sektion Nordwestschweiz Andreas Schläpfer 59

MANAGEMENT

Aktuelle Studie untersucht Folgen des Brexit-Volksentscheids

Chemie- und Pharmakonzerne reagieren bereits

Bild: pixabay.com

Das Brexit-Votum von Ende Juni beschäftigt die Chemie- und Pharmakonzerne in Deutschland. Dies ergab eine aktuelle Studie von Camelot Management Consultants.

Zwei Drittel der befragten Chemie- und Pharma-Grossunternehmen in Deutschland haben bereits Vorkehrungen für den Brexit getroffen.

Die aktuelle Studie ergab, dass zwei Drittel der befragten Chemie- und Pharma-Grossunternehmen bereits Vorkehrungen für den Brexit getroffen haben bzw. treffen werden. 20 Prozent von ihnen gehen von erheblichen Folgen des Brexit für ihr Geschäft aus. Der Chemie-Mittelstand dagegen sieht dem Austritt Grossbritanniens aus der EU eher gelassen entgegen. Laut Studie wird sich der Brexit am stärksten auf die Standortwahl für Produktionsanla-

Weltweit führend Camelot Management Consultants ist der weltweit führende Beratungsspezialist für Value Chain Management in der Prozess-, Konsumgüter- und Fertigungsindustrie. Das Unternehmen ist Teil der Camelot-Gruppe mit weltweit 1600 Mitarbeitenden und Hauptsitz in Mannheim. Der integrierte Beratungsansatz und die enge Zusammenarbeit mit zahlreichen renommierten Technologiespezialisten garantieren den Projekterfolg über alle Phasen der Beratung hinweg: von der Entscheidungsfindung bis hin zur organisatorischen und technischen Umsetzung.

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gen und Firmensitze sowie Unternehmensübernahmen und -fusionen auswirken. Für die Studie befragte Camelot Management Consultants im Juli und August dieses Jahres 200 Top-Entscheider der chemischen und pharmazeutischen Industrie in Deutschland. «Insgesamt reagiert die Chemie- und Pharmaindustrie in Deutschland gespalten auf den Brexit. Während vor allem die international agierenden Grossunternehmen Folgen für ihr Geschäft erwarten und bereits jetzt entsprechende Vorkehrungen treffen, zeigt sich der Mittelstand abwartend», fasst Sven Mandewirth, Partner bei Camelot Management Consultants, die Umfrageergebnisse zusammen.

gonnen. Dagegen haben lediglich sieben Prozent der befragten Mittelständler bereits Massnahmen ergriffen. Über zwei Drittel der Manager mittelständischer Unternehmen sehen dazu keinen Anlass.

Veränderungen im Unternehmen Etwa die Hälfte der deutschen Chemieund Pharmamanager glaubt, dass sich der Brexit erheblich oder stark auf die Standortauswahl für europäische Firmensitze (53 Prozent) und Produktionsanlagen (42 Prozent) sowie auf Merger & AquisitionAktivitäten bzgl. britischer Unternehmen (47 Prozent) auswirken wird. Drei Viertel aller Befragten erwarten zudem Folgen für die Absatzmärkte und Lieferantenstruktur in Europa, allerdings in geringem Ausmass.

Auswirkungen auf die Konjunktur Europas

Die Hälfte der Befragten trifft Vorkehrungen Bei der Frage nach den Vorkehrungen für den Austritt zeigt sich ebenfalls ein heterogenes Bild: Während 50 Prozent der befragten Unternehmen keine Vorkehrungen für den Austritt Grossbritanniens aus der EU treffen wollen, haben mehr als zehn Prozent bereits damit begonnen. Weitere 40 Prozent wollen nach Feststehen der konkreten Verhandlungsergebnisse ebenfalls Massnahmen ergreifen. Auch hier zeigen sich Unterschiede bzgl. der Unternehmensgrösse: Zwei Drittel der Manager grosser Unternehmen werden Vorkehrungen treffen oder haben damit bereits be-

Die Mehrheit (61 Prozent) der Befragten sieht keine negativen Auswirkungen des Brexit auf die Wirtschaftsentwicklung, wohingegen ein Drittel der Manager von einer Verschlechterung der Konjunktur für die chemische und pharmazeutische Industrie durch den Brexit ausgeht. Sechs Prozent der mittelständischen Unternehmen hingegen erhoffen sich sogar eine Verbesserung. Nur ein Viertel der Manager erwartet geschäftliche Auswirkungen durch weitere Austritte von EU-Mitgliedsstaaten.

Vollständige Studienerlebnisse Die vollständigen Studienergebnisse sind kostenfrei unter www.camelot-mc.com erhältlich.

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PRODUKTE

LABORAPPARATE

Wir vertreten:

PRODUKTE

Semadeni AG Tägetlistrasse 35 – 39 CH-3072 Ostermundigen Telefon +41 (0)31 930 18 18 Telefax +41 (0)31 930 18 28 info@semadeni.com www.semadeni.com

Neue Dimensionen in der Übertragung: Basissegmentkoppler mit Tempo auf Profibus DP

Der Basissegmentkoppler von Pepperl+Fuchs, der Nachfolger von SK1 und SK2, bringt ein Profibus PA Segment in transparenter Manier an Profibus DP. Überraschend ist, dass dieser «Koppler» eigentlich «Entkoppler» heissen müsste. Mit dem Basissegmentkoppler erscheinen die Profibus PA Teilnehmer als DP-Geräte im Leitsystem und können dort ohne zusätzliche Tools konfiguriert und diagnosti-

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ziert werden. Diese Transparenz schafft der Basissegmentkoppler gänzlich ohne eigene Konfiguration. Diese Einfachheit ermöglicht die effiziente Gewinnung von Big Data zur Optimierung der Prozessführung. Gleichzeitig sind Übertragungsrate und Timing der beiden Bussysteme voneinander entkoppelt. Die Kommunikation zur Leittechnik profitiert durch verzögerungsfreie Antworten aller Teilnehmer des Profibus PA Segments bei einer Übertragungsrate von bis zu 1,5 MBit/s auf Profibus DP. Der Basissegmentkoppler aus der FieldConnex-Reihe unterstützt eine hohe Segmentzahl je Schrank durch nur 20 mm Gehäusebreite und durch die sehr niedrige Verlustleistung. Die hohe Packungsdichte minimiert Anforderungen für umbauten Raum. Prüfabgriffe ermöglichen den Anschluss mobiler Diagnosegeräte für den Physical Layer wie das FieldConnex Feldbus-Diagnosehandheld. Der Anschluss erfolgt werk-

zeuglos und ohne Veränderung der Installation. Ein Plus, denn die Überprüfung erfolgt ohne weiteren Eingriff «wie gebaut», und die Dokumentation wird automatisiert erzeugt. Und in Kombination mit dem High-Power Trunk ist eine eigensichere Stromversorgung der Instrumentierung möglich – und das für eine grosse Anzahl an Endgeräten, auch wenn diese über lange Kabelwege angebunden sind. Auf einen Blick: – Profibus PA einfach wie DP – Transparenz: direkte Kopplung mit hoher Übertragungsrate – Erfordert nur 20 mm Platz auf der Hutschiene – Nachfolger für die Segmentkoppler 1 und 2

Pepperl+Fuchs AG Sägeweg 7 CH-2557 Studen BE Telefon +41 (0)32 374 76 80 Telefax +41 (0)32 374 76 78 triedweg@ch.pepperl-fuchs.com www.pepperl-fuchs.ch

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keine oder nur eine sehr geringe Mindestabnahmemenge gebunden. Sämtliche Laborbehältnisse wie auch alle weiteren praktischen Laborartikel sind im neuen Katalog 2016 von Semadeni Plastics Market mit über 6500 Standardprodukten enthalten. Dieser kann beim Anbieter kostenlos angefordert werden. Das gesamte Sortiment ist zudem auch auf dem Webshop unter www.semadeni.com/webshop ersichtlich. Im Shop lassen sich auch immer attraktive Aktionen und die aktuellsten Sortimentsneuheiten finden.

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Kunststoffbehältnisse in Form von Röhrchen, Flaschen, Dosen, Kanistern oder Fässern sind aus dem Laboralltag kaum wegzudenken. Sie werden für die Lagerung und den Transport von Chemikalien, als Verpackung oder auch zur Lagerung von Proben und Rückstellmustern eingesetzt. Der grosse Vorteil dabei ist die Unzerbrechlichkeit und die lange Lebensdauer. Im Hinblick auf den im Frühjahr 2016 erschienen neuen Katalog

hat Semadeni Plastics Market das Sortiment an Labor-Behältnissen nochmals erweitert und verbreitert. Die Artikel unterscheiden sich durch Grösse, Formgebung, Verschlussart und Material. Letzteres ist für den Einsatz mit Chemikalien matchentscheidend. Anhand der von Semadeni zur Verfügung gestellten ausführlichen Beständigkeitstabelle (im hintersten Teil des Kataloges oder im Internet unter www.semadeni.com/group/fachwissenkunststoffe) lässt sich der jeweils am besten beständigste Kunststoff ableiten. Sollte einmal gar kein Kunststoff die Beständigkeitsanforderung erfüllen, bietet Semadeni als Alternative neu auch Glasprodukte an. Für praktisch jede Anwendung lässt sich somit das passende Gefäss finden. Semadeni liefert die Artikel in der Regel direkt ab Lager innerhalb von drei Arbeitstagen. Der Kunde ist bei allen Produkten an

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Simdos 10 von KNF: die neue intuitive Dosierpumpe für aggressive und korrosive Flüssigkeiten

Seit Sommer 2014 ist sie auf dem Markt: die neue, intuitive Dosierpumpe Simdos 10 von KNF. Spezifisch zum Fördern aggressiver Chemikalien konzipiert und entwickelt, erleichtert und optimiert sie die Arbeit in den Labors. So ist der Pumpenkopf ausserhalb des spritzwassergeschützten IP-65-Ge-

häuses angebracht, was die Sicherheit signifikant erhöht. Wahlweise kann die neue Dosierpumpe mit einem PP-, PTFE-, Edelstahl- oder PVDF-Kopf bestellt werden; das clevere Baukastensystem von KNF macht’s möglich. Der PTFE-Kopf sowie die PTFE-beschichtete Membrane und die chemiebeständigen FFKM-Kalrez®Ventile stellen sicher, dass aggressive und korrosive Flüssigkeiten der Simdos 10 nichts anhaben können. Wer seine Simdos 10 mit dem optional erhältlichen Chemraz®-Ventilkit aufrüstet, macht sie sogar gegen hochkonzentrierte Säuren wie Nitrit, Schwefel, Hydrochlorid und auch gegen Lösungsmittel wie TFH, DMF, DMSO und MEK beständig. Die Simdos 10 fördert Flüssigkeiten von 1 ml/min bis 100 ml/min und dosiert Volumen von 1 ml bis zu 999 ml. Nach der Kalibrierung liegt

die Wiederholgenauigkeit der Simdos 10 bei ± 1 % (Nominalwert), was exzellente Stabilität und beständige Zuverlässigkeit während sämtlicher Prozesse garantiert. Dank ihres schlanken Designs mit der kleinen Standfläche beansprucht die Simdos 10 nur wenig Platz und ist somit auch in beengten Laborumgebungen einsetzbar. Die Simdos 10 ist trockenlaufsicher und bis zu 3 m selbstansaugend; dabei arbeitet sie gegen Drücke von bis zu 6 bar und fördert auch zähflüssige Medien bis 150 Centistokes. Die Förderparameter lassen sich softwareunterstützt auf Knopfdruck an die verschiedensten Viskositäten anpassen. Die Vorzüge der Simdos 10 sind: – PTFE-Kopf / FFKM-Ventile für aggressive und korrosive Flüssigkeiten

– einfachste, intuitiv erfassbare Bedienung über Dreh-Druckknopf – selbstansaugend und trockenlaufsicher – schnelle und einfache Kalibrierung – Ansteuerung: analog und via Impuls – Pausenfunktion ohne Datenverlust – einstellbare Fördercharakteristika – spritzwassergeschütztes Design für erhöhte Sicherheit – minimaler Platzbedarf

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PRODUKTE

Hochleistungsmahlen bis in den Nano-Bereich Mit zwei Mahlstationen und extra starker 2,2 kW Antriebsleistung für extreme Zentrifugalbeschleunigung bis zu 64 g und bis zu 800 U/min (Becherdrehzahlen 1600 U/min) wurde die neue Fritsch Planetenmühle Pulverisette als grosse Schwester der Pulverisette 7 premium line entwickelt: Ihre ideale Mühle für das schnelle Nass- und Trocken-Mahlen von harten, mittelharten, weichen, spröden und feuchten Proben sowie zum mechanischen Legieren, Mischen und Homogenisieren grösserer Probenmengen bis in den Nano-Bereich – und einer absolut bediensicheren automatischen Verspannung der Becher.

PRODUKTE

Der Mahlbecher wird von vorne über eine Führung in die Halterung eingeschoben. Die völlige neuartige ServeLock verspannt die Mahlbecher automatisch, reproduzierbar und benutzerunabhängig und schützt damit Mensch und Maschine bestens. Eine LED-Leuchte sig-

nalisiert den korrekten Sitz der Becher. Diese werden über einen RFID-Chip erkannt und die Elektronik verhindert ein Einstellen zu hoher Drehzahlen je nach eingesetztem Bechermaterial. Bei unzulässigen Betriebszuständen blockiert die Maschine den Start der Mahlung – und bei Unwucht schaltet sie automatisch ab. Fehlbedienung ausgeschlossen. Die Bedienung der Planetenmühle Pulverisette 6 premium line erfolgt über den verstellbaren, ergonomisch angeordneten Touchscreen, mit hoher Auflösung und logisch aufgebauter Menüstruktur in verschiedenen Sprachen und prakti-

scher Klartext-Benutzerführung zur schnellen, einfachen Bedienung. Die Drehzahl kann man variabel eingeben und die Dauer der Mahlung definieren. Programmierbare Intervall- und Pausenzeiten sind mit dem Minuten- und Sekunden-Timer und bis zu zehn Programmen speicherbar.

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Perfekte Viskositätsmessungen mit dem Viscometer von Atago Beim neuen Viscometer verschmelzen Innovation, Technologie und Einfachheit perfekt für das Messen der Viskosität eines breiten Spektrums an Substanzen. Das Gerät von Atago eröffnet eine völlig neue Dimension an Portabilität und Komfort für Profis jeder Branche. Das Viscometer verfügt über eine robuste und einfach zu bedienende Schnittstelle. Spindel wählen, Dreh-

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zahl- und Becher-Einstellungen sind leicht zu tätigen. Mit dem USB-Anschluss lassen sich Daten automatisch auf den PC übertragen; so wird keine Messung verpasst. Die im Lieferumfang enthaltenen Spindeln decken den weiten Messbereich von 1 bis 2 000 000 mPas ab. Dank des leichten, kompakten und robusten Gehäuses sowie des Batteriebetriebs kann das Viscometer so-

wohl im Labor als auch im Feld eingesetzt werden. Weitere Informationen oder kostenlose Vorführung anfordern: Zusch Experimente GmbH Schalchengässli 9 CH-8212 Neuhausen am Rheinfall Telefon +41 (0)52 670 17 44 info@zusch.ch www.zusch.ch

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PRODUKTE

Ocean Optics erweitert Spektrometer-Linie Flame

Ocean Optics hat seine Spektrometer-Familie Flame erweitert. Flame-NIR bietet leistungsfähige Nahinfrarot-Spektroskopie in einem kompakten und günstigen Paket. Flame-NIR, das rund 75 Prozent günstiger ist als ein traditionelles NIR-System, kombiniert einen hochleistungsfähigen, ungekühlten InGaAs-Array-Detektor, mit einer kleinen optischen Bank und ermöglicht spektrale Messungen im Bereich von 950–1650 nm. Das

Spektrometer eignet sich hervorragend für die OEM-Integration sowie für Labor-, Industrie und Feldanwendungen und den Einsatz in der Lebensmittelkontrolle, Biomedizin und Arzneimittelindustrie. Flame-NIR hat eine hohe Empfindlichkeit, ist schnell und benutzerfreundlich. Es verwendet, anders als andere NIR-Spektrometer in dieser Preisklasse, einen InGaAs-Dioden-Array-Detektor für eine hohe Empfindlichkeit und Messleistung über alle Wellenlängen. Das Flame-NIR bietet zudem eine hohe thermische Stabilität und eine geringe Variation zwischen den einzelnen Geräten, ohne dass die Flexibilität und Konfigurierbarkeit, durch die sich modulare Miniatur-Spektrometer auszeichnen, beeinträchtigt wird. Die Spektrometer werden vorkonfiguriert oder mit einer Konfiguration nach

Kundenwunsch geliefert. Dank des austauschbaren Spalts kann der Nutzer die Auflösung und den Strahlendurchsatz an die individuellen Wünsche anpassen. Ein komplettes System einschliesslich Zubehör, wie Lichtleiter und Lichtquellen, lässt sich für unter 9000 Euro konfigurieren. Mit Hilfe der neuartigen optischen Alignement Methode des Flame-NIRs, kann dieses optimal an die Anforderungen der verschiedenen Anwendungen angepasst werden. Dank des Verzichts auf einen thermo-elektrischen Kühler (TEC), ist der Stromverbrauch relativ niedrig. Die kompakten Masse (89,1 mm × 63,3 mm × 31,9 mm) und das geringe Gewicht (265 g) machen es zu einer praktischen Lösung, die sich für die Integration in Handgeräte und tragbare Geräte bestens eignet.

Die Bedienung des Flame-NIR beruht auf dem Plug-and-play-Prinzip. Es lässt sich dank verschiedener Kommunikationsoptionen (USB- oder RS-232-Schnittstellen), sowie Treiber- und Software-Unterstützung problemlos in nahezu jedes System integrieren. Der Status der Stromversorgung und der Datenübertragung lässt sich an den LED-Anzeigen ablesen. Flame-NIR ist mit den Lichtquellen, Lichtleitern, dem Sampling-Zubehör und der Software aus dem Ocean-Optics-Sortiment kompatibel.

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PRODUKTE

Nora Bodensysteme: Nachhaltige Kautschukböden

Rotronic mit neuem Daten-Überwachungssystem

Rotronic, der grösste Schweizer Anbieter von Produkten für die Messung von Feuchte, Temperatur, Kohlendioxid und Differenzdruck entwickelte das neue Rotronic Monitoring System (RMS). Das Überwachungssystem kontrolliert, dokumentiert und visualisiert alle gewünschten Messdaten in einem System und stellt diese dem Benutzer in gewünschter Form zur Verfügung. Die Daten können unabhängig vom Standort jederzeit via PC, Tablet oder Smartphone abgerufen werden. Eine einfache flexible Lösung, statt viele unterschiedliche und komplizierte: Das ist das neue Rotronic Monitoring System (RMS). Das ganzheitliche Überwachungssystem RMS speichert zuverlässig alle Messdaten während 7 mal 24 Stunden an 365 Tagen im Jahr, in einem System auf das der Anwender jederzeit zugreifen und die Daten in beliebiger Form abrufen kann. Herzstück des Systems ist die Server-Software mit Datenbank. Diese zeichnet alle Daten auf und alarmiert bei Grenzwertüberschreitungen. Die Datenlogger schicken die Messwerte per Funkoder LAN-Verbindung an die Software. Via Web-Browser kann auf die Daten zugegriffen werden, sofern die Benutzer über die benötigten individuellen Rechte verfügen. In Pilotprojekten wurde das System bereits erfolgreich getestet und bewährt sich. Dabei flossen auch kundenspezifische Wünsche direkt in die Software-Funktionen mit ein.

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Das modulare System ist für den Einsatz in Labors, Reinräumen, der Produktion und im Lager der Lebensmittel- und Pharma-Industrie geeignet und überwacht auch zuverlässig alle Daten in der Gebäudetechnik, der Industrie, in Museen, Archiven oder während eines Transports. Datenlogger zeichnen lückenlos sämtliche Daten mittels Sensoren auf und überwachen diverse Parameter, wie zum Beispiel Feuchte, Temperatur, Taupunkt oder Türkontakte. Fremdgeräte und bereits bestehende Systeme können einfach eingebunden werden, damit ist RMS hoch flexibel und lässt sich ohne Probleme jederzeit erweitern. Fehlermeldungen oder Warnungen verschickt das System mittels Sprachanruf, E-Mail oder SMS. Egal ob der Nutzer im Ausland an einer Tagung oder an einem Meeting in der Schweiz ist, der Zugang auf die Echtzeit-Daten ist immer gewährleistet. Die Steuerung und Überwachung kann jederzeit via PC, Mac, Tablet oder Smartphone vorgenommen werden. Das gibt Sicherheit und spart auch Kosten. Dank der Server-Datenbank und der Server-Software ist eine hohe Verfügbarkeit der Daten garantiert, zudem ist die Datensicherheit durch https-Protokolle gewährleistet – unabhängig von Standort oder Endgerät. Die Möglichkeit die Daten zu verschlüsseln besteht. Das neue Rotronic Monitoring System erfüllt sämtliche regulatorischen Anforderungen von GxP, FDA Annex 11 und 21 CFR 11. Die Installation ist dank den Rotronic-Profis einfach und unkompliziert.

Rotronic AG Grindelstrasse 6 CH-8303 Bassersdorf Telefon +41 (0)44 838 11 44 measure@rotronic.ch www.rotronic.ch/rms

Ein BASF-Laborgebäude in Ludwigshafen mit langlebigen Nora Kautschukböden.

Widerstandsfähig, langlebig, hochwertig und funktional: Nora Bodensysteme sind nicht nur emissionsarm und ökologisch, sondern auch besonders langlebig und leisten somit gleich in mehrfacher Hinsicht einen Beitrag zur Nachhaltigkeit. Aufgrund ihrer extrem dichten Oberfläche sind Nora Bodensysteme ausserordentlich verschleissfest. Gleichzeitig ermöglicht die geschlossene Oberfläche der Nora Böden eine leichte und wirtschaftliche Reinigung. So sehen sie trotz starker Belastung auch nach vielen Jahren noch nahezu neuwertig aus. Und je seltener ein Boden ausgetauscht werden muss, desto besser ist seine Öko-Bilanz. Ein weiteres Plus: Die Kautschukböden enthalten keine Weichmacher (Phthalate) oder chlororganischen Verbindungen und tragen damit zu einer gesunden Innenraumluft bei. Um Mitarbeitende und Geräte in den Laboren vor elektrostatischen Entladungen zu schützen und fehlerhafte Messergebnisse zu vermeiden, müssen die Böden dort ableitfähig sein. Dafür eignet sich zum Beispiel Norament 928 grano ed ideal. Wie alle Nora Böden

muss er nicht beschichtet werden, wodurch seine Ableitfähigkeit dauerhaft erhalten bleibt. Dies ist ein enormer Vorteil gegenüber anderen Fussböden, deren Beschichtungen nicht nur die Zuverlässigkeit der Leitfähigkeit beeinflussen, sondern auch regelmässig erneuert werden müssen. Ausserdem überzeugen die Nora Kautschukböden mit ihrer Ergonomie: Durch ihre Dauerelastizität erleichtern sie das Gehen und Stehen – Rücken und Gelenke werden geschont, so dass der Körper nicht so schnell ermüdet wie auf härteren Untergründen. Nora Bodensysteme sind daher nicht nur in punkto Nachhaltigkeit eine gute Wahl. Durch ihre ökologischen und ergonomischen Eigenschaften tragen sie darüber hinaus zum Wohlbefinden der Gebäudenutzer bei.

Nora flooring systems AG Gewerbestrasse 16 CH-8800 Thalwil Telefon +41 (0)44 835 22 88 info-ch@nora.com www.nora.com/ch

10/2016

PRODUKTE

Sicheres Fasshandling mit Akku-Antriebstechnik Unter der Typenbezeichnung «Secu» etabliert Denios eine Produktlinie zum sicheren und effektiven Fasshandling. Der Anfang des Jahres vorgestellte Fasslifter Secu Ex markierte den Auftakt hierfür. Mit dem Secu Drive geht Denios einen weiteren, wichtigen Schritt in Richtung ergonomisches Arbeiten. Die Denios-Produkte zum Fasshandling überzeugen den Praxisanwender besonders durch ihre kraftsparende Nutzbarkeit. Mit dem neuen Fasslifter Secu Drive geht man noch einen Schritt weiter. Die Hebe- und Absenkvorgänge werden durch einen modernen Spindelhubantrieb gewährleistet. Dieser

ist nicht nur sehr wartungsarm und zuverlässig. Er wird ausserdem mit einem leistungsfähigen Lithium-Ionen-Akku betrieben. Das nötige Ladegerät liefert Denios mit. Der Secu Drive gewährleistet Hubhöhen von bis zu 1430 mm ohne manuellen Krafteinsatz. Arbeitsbedingte Überlastungen, die insbesondere beim Handling von Fässern gehäuft auftreten können, werden minimiert. Der Anwender steuert den Fasslifter über eine flexible Handbedienung und muss somit nicht wie bei manuellen Hubvorgängen hinter dem Gerät stehen. In Kombination mit der passenden Fahrwerksvariante können Denios-Kunden den Secu Drive auch in Sachen Ausstattung vielseitig konfigurieren. Denios liefert den Fasslifter Secu Drive in drei verschiedenen Fahrwerksvarianten aus. Das schmale Fahrwerk ist zum Einfahren in Paletten oder Auffangwannen konzipiert. Mit dem breiten Fahrwerk umfährt man die Stirnseite der Lagermöglichkeit und kann so zum Beispiel Auffangwannen anfahren, die keine Unterfahrmöglichkeit bieten. Das verstellbare, gespreizte Fahrwerk ermöglicht auch das Anfahren über Eck sowie das Überfahren von Paletten, was das Heben von Fässern im hinteren Be-

reich ermöglicht. Maximal flexibel gestalten sich die drei konfigurierbaren Fassaufnahmen des Secu Drive. Der Fassgreifer Typ M greift 200-Liter-Stahlsicken und Stahl-Spannringfässer, die Fassklammer Typ SK umfasst 200/ 220-Liter Stahl- und Kunststofffässer. Der Fasswender Typ W ermöglicht das Heben und Drehen von nahezu allen gängigen Fasstypen. Die Natur entwickelt den besten Schutz, an zweiter Stelle kommen wir. Als Hersteller und Anbieter richtungsweisender Umweltprodukte leistet Denios gemeinsam mit seinen Kunden einen Beitrag zum täglichen Umweltschutz im Betrieb und der Sicherheit von Mitarbeitenden. Der Leitsatz dabei:

Nachhaltiger Schutz beginnt bereits am Arbeitsplatz - mit den richtigen Produkten und der Überzeugung, dass unser natürlicher Lebensraum unter allen Umständen für spätere Generationen erhalten werden muss. Alle Denios-Produkte im Shop, umfangreiche Informationen zu Gefahrstofflagerung und Handling sowie die aktuelle Gesetzeslage finden sich im Web-Portal unter www.denios.ch.

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10/2016 4416 Bubendorf | T +41 61 935 5000 | aquasant-mt.com

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UND DICHTUNGEN

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STRIKO Verfahrenstechnik

W. Strikfeldt & Koch GmbH Tel. +49 2261 98 55-18 Fax +49 2261 7 24-88 demister@striko.de www.striko.de

Hasenholz 38 ı 1735 Giffers ı Tel. +41 (0)26 418 06 56 Fax +41 (0)26 418 06 57 ı info@wt-sa.ch ı www.wt-sa.ch

TRÜBUNGSMESSUNG VAKUUMPUMPSTÄNDE Stockenstrasse 6 8362 Balterswil Tel. 071 973 99 30 Fax 071 973 99 31 E-Mail: knf@knf.ch www.knf.ch

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W A S S E R A N A LY S E N G E R Ä T E Nünningstrasse 22–24 D-45141 Essen Tel. +49 (0) 201 722 390 Fax+49 (0) 201 722 391 TOC und TNb Wasser- und Feststoffanalytik für essen@dimatec.de Labor- und Online-Anwendungen www.dimatec.de

ÜBERFÜLLSICHERUNG ZAHNRADPUMPEN creating solutions Aquasant Messtechnik AG 4416 Bubendorf | T +41 61 935 5000 | aquasant-mt.com

WALDNER AG Technocenter Tunnelstrasse 5 CH-8732 Neuhaus (SG) Tel. +41 (0)55 653 50 00 Fax +41 (0)55 653 50 01 www.waldner-ag.ch

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Brünenmattweg 24 4148 Pfeffingen Tel. 061 843 94 80 Fax 061 843 94 81 info@labsolution.ch www.labsolution.ch

Täfernstrasse 4 Täfernstrasse CH-5405 Baden-Dättwil Baden-Dättwil CH-5405 Tel. 056676 67670 70 00 00 Tel. 056 Fax 056 676 70 49 Fax 056 676 70 49 www.waters.com

ZENTRIFUGEN Liquidhandling Spektrophotometrie Zentrifugation Sicherheitswerkbänke

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VAKUUMKONTROLLER Stockenstrasse 6 8362 Balterswil Tel. 071 973 99 30 Fax 071 973 99 31 E-Mail: knf@knf.ch www.knf.ch

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