ChemieXtra 12/2016 by SIGWERB GmbH

12 / 2016

Dezember 2016

Offizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes

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EDITORIAL

Lösungsmittel von ROTH

Der sogenannte «Röstigraben» . . . . . . wird so nach dem Kochrezept der Deutschschweizer genannt, die aus geriebenen Kartoffeln einen knusprigen Fladen braten möchten. Auf Französisch

Einfach die beste Lösung.

heisst er «barrière de rösti» oder «rideau de röst(s)». Geografisch folgt der Röstigraben mehrheitlich der Grenze des Flusses Saane und bezeichnet vor allem die Unterschiede zwischen der deutsch- und französischsprachigen Schweiz. Das Bild eines Grabens kam dabei im Ersten Weltkrieg auf, als die Romands grösstenteils für Frankreich Partei ergriffen, während die Deutschschweizer ihre nördlichen Nachbarn unterstützten. Heutzutage wird die Metapher des «Röstigraben» vor allem benutzt, um Unterschiede im Abstimmungsverhalten zu erklären, besonders was die Europafrage, die Einwanderung oder die Rolle des Staates anbelangt. Augenfällig wurde der Röstigraben vor allem im Dezember 1992, als über die Hälfte der Schweizer Bevölkerung den Beitritt zum Europäischen Wirtschaftsraum ablehnten, alle französischsprachigen Kantone diesen hingegen annehmen wollten. Und auch in den folgenden Jahrzehnten gab es einige weitere Beispiele, welche die Mentalitätsunterschiede zwischen Deutsch- und Westschweiz deutlich machten. Umso schöner, dass jetzt – wie wir in dieser Ausgabe des «ChemieXtra» berichten können – gleich mehrfach versucht wird den sprichwörtlichen Röstigraben etwas zuzuschütten: So möchte nicht nur der SCV, der Schweizerische Chemie- und Pharmaberufe-Verband, vermehrt die Romands in ihre Aktivitäten integrieren, auch die Messe Schweiz Gruppe (MCH Group) wird Anfang Oktober nächsten Jahres in Lausanne eine eigens auf die Region Genfersee zugeschnittene «Ilmac romand», eine spezielle Westschweizer Fachmesse für Prozess- und Labortechnologie, abhalten. «Wir sind überzeugt», so sagt der zuständige Messeleiter Michael Bonenberger in un-

• Optimaler Einsatz in jedem Bereich

serem Gespräch, «eine solche Messe entspricht einem grossen Bedürfnis.»

• Für jede Anwendung das geeignete

Lösungsmittel

Im Weiteren werfen wir in unserem «Fokus»-Thema einen Blick in die

• Gleichbleibend hohe Qualität für

zuverlässige Analyse-Ergebnisse

Vergangenheit und Zukunft der Chemie(-Unternehmen), berichten aber

• Faire Preise bei höchster Qualität

auch über Veranstaltungen wie die «Schüttgut» vom November dieses Jahres in Basel oder die noch anstehende «Pumps & Valves» im Februar 2017 in Zürich. Hierzu wünschen wir Ihnen eine anregende Lektüre dieser Ausgabe, aber vor allem und insbesondere auch ein erfolgreiches und gesundes 2017. Rutschen Sie gut rüber!

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

FOKUS

Chemische Industrie heute und morgen

32 Schnappschüsse und Perspektiven einer dynamischen Branche.

PSI und CERN beteiligen sich an Studien über Atmosphärenbildung.

Sysmex Suisse feiert 50 Jahre Durchflusszytometrie.

BIOWISSENSCHAFTEN Trotz Naturschutz leiden Schmetterlinge

FIRMEN BERICHTEN Happy Birthday, moderne Zellanalyse!

CHEMIE Stoffe, die Wolken heller machen

NEWS In Kürze

VERANSTALTUNGSREPORT Trends aufspüren und Wissen updaten

Schüttgut Basel bot Mitte November eine perfekte Messeplattform.

Studie über 200 Jahre belegt steten Schwund der Artenvielfalt.

MEDIZIN Gefährliche Bindung im Magen festgestellt

Neue Rezeptoren für Magenkeim Heliobacter pylori entdeckt.

IMPRESSUM

Die Fachzeitschrift für die Chemie- und Laborbranche

Erscheinungsweise 10 × jährlich Jahrgang 6. Jahrgang (2016) Druckauflage 12 000 Exemplare WEMF / SW-Beglaubigung 2015 11 750 Exemplare Total verbreitete Auflage 2 503 Exemplare davon verkauft ISSN-Nummer 1664-6770 Internet www.chemiextra.com

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

VERANSTALTUNGEN Impulse setzen und Lösungen präsentieren

Anfang Februar 2017 findet in Zürich während zweier Tage die «Pumps & Valves» statt.

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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

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

MANAGEMENT

Innovationshelfer für die Pharmabranche

SCV führte eine Klausurtagung durch

Hays informiert über Herausforderungen der Fachkräfte-Rekrutierung.

VERBANDSSEITEN

Diskussion über Kommunikation, Ausbildung und Vereinsvermögen.

VERFAHRENSTECHNIK Neue Chemikalien aus Biomasse

54 Innovative Prozesskette zur Synthese von Methanol festgelegt.

WERKSTOFFE

PRODUKTE Von Pumpen bis zum Winterschutz

Breite Vielfalt an Produkten weiss zu überzeugen.

Neuartige Legierungen für Knochenimplantate

Leibnitz-Institut für Festkörper und Werkstoffforschung testet erfolgreich.

58 TERMINE

LIEFERANTEN VERZEICHNIS

Offizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes

Dezember 2016

Sysmex geht zum 50-jährigen Jubiläum der Durchflusszytometrie einen grossen Schritt in Richtung «Next Generation» – mit zahlreichen neuen Produkten. Ab Herbst 2016 präsentiert Sysmex in einem neuen Webshop über 1300 neue Antikörper für die Zellanalyse, eine neue Generation des CyFlow® Cube 6 und Cube 8 sowie eine neue, intuitive «all-inone» Software. Mit diesen Produkten legen wir unseren Fokus auf die Welt der biomedizinischen und klinisch orientierten Forschung.

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12/2016

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FOKUS

Die Chemieindustrie ist mit nahezu jeder anderen industriellen Branche eng verbunden.

Schnappschüsse und Perspektiven einer dynamischen Branche

Die chemische Industrie heute und morgen Die chemische Industrie ist zugleich eine der grössten, aber auch am meisten diversifizierten und heterogensten Branchen der Welt. Sie besteht aus Hunderten von Segmenten und es fällt schwer, eine präzise Angabe bezüglich der Zahl ihrer Produkte zu machen. Schätzungen sprechen von mehr als 80 000 verschiedenen Produktlinien für alle Unternehmen weltweit.

Klaus Griesar

Alle Segmente zusammengenommen umfasst die Chemiebranche alleine mehr als 1000 grosse und mittelständische Unternehmen sowie eine noch grössere Anzahl von kleinen Unternehmen. Die Chemieindustrie ist mit nahezu jeder anderen industriellen Branche eng verwoben und dabei «selbst ihr grösster Kunde». Als Zulieferer dient sie zum Beispiel der Agrar-, der Nahrungsmittel-, der Kunststoff- oder der Halbleiterindustrie und ist somit an der Herstellung von so unterschiedlichen Produkten wie Fruchtsäften, Fussbällen und Flachbildschirmen beteiligt. Es verwundert daher nicht, dass ihre Wachstumspotenziale generell eng an die Entwicklung des weltweiten Bruttosozialproduktes gekoppelt sind. Aufgrund der ausgeprägten Diversifizierung bietet die chemische Industrie auf den ersten Blick auf der Ebene der volkswirtschaftlichen Gesamtrechnungen nur wenig Potenzial für Überraschungen. Ein Börsenanalyst bezeichnete die Chemiebranche daher 1999 zu den Hochzeiten der «New Economy» als «nicht sexy» Klaus Griesar, Professor und Leiter Science Relations bei Merck, ist Vorsitzender der Vereinigung für Chemie und Wirtschaft (VCW).

Die chemische Industrie ist und war stets auch ein «Innovationsmotor» für andere Branchen.

bzw. als «Stahlbranche des 20. Jahrhunderts». Andererseits leuchtet ein, dass – auf der Ebene der mikroökonomischen Wachstumsimpulse – die chemische Industrie (eben als der bedeutendste Zulieferer anderer Industrien) stets auch «Innovationsmotor» für andere Branchen war und ist.

Chemie ist nicht gleich Chemie Bei näherer Betrachtung muss man freilich konstatieren, dass man mit Blick auf die chemische Industrie nicht von einer homogenen Branche sprechen kann. Sie besteht vielmehr aus mehreren «Mini-Industrien», die alle für sich genommen un-

terschiedlichen strategischen Rahmenbedingungen folgen. Die ausgesprochene Fragmentierung der Chemieindustrie kann durch einen Vergleich des Umsatzanteils der jeweils zehn grössten Unternehmen einer Branche an deren Gesamtbranchenumsatz veranschaulicht werden: Die Top 10 der Chemiebranche repräsentieren gerade einmal 15 % ihres Gesamtumsatzes, weitaus höhere Konzentrationsgrade weisen die Automobilindustrie (60 % Umsatzanteil der Top 10), die Pharmaindustrie (51 %), oder die Mineralölindustrie (67 %) auf. Dies liegt vornehmlich darin begründet, dass sich verschiedenste Wettbewerbsnischen innerhalb der chemischen Industrie herausgebildet haben, die sich im Wesentlichen drei generischen Strategien zuweisen lassen. Im Falle der «Commodity Chemicals» steht für den Kunden der Kauf einer spezifi schen chemischen Verbindung im Vordergrund, es handelt sich in der Regel um grossvolumige Produkte, die in kontinuierlichen Prozessen hergestellt werden. Strategische Wettbewerbsvorteile sind hier das Ausnutzen von «Economy of Scale» (Kostendegression bei höheren Produktionsmengen), «Economy of Scope» (Vorteile des Verbundes – auch im übertragenen Sinne) sowie weitere Komponenten, die 12/2016

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FOKUS

Innovationen in der Chemie spielen sich mehr und mehr auf der Ebene «System» und weniger und weniger auf der Ebene «Komponente» oder Material ab.

zu einer optimalen Kostenstruktur beitragen könne, wie etwa der Zugang zu günstigen Rohstoffen.

Die Lösung zu einem Problem Im Falle der Spezialchemikalien steht für den Kunden weniger der Kauf einer spezifischen chemischen Verbindung im Vordergrund, sondern die Lösung zu einem Problem. Spezifische Wettbewerbsvorteile für Hersteller solcher «Performance Materials» – oder auch «Magic Ingredients» – sind hier entweder «Product Excellence» (vornehmlich untermauert durch Patente) oder Customer Intimacy (im Sinne von «massgeschneiderten Lösungen»). Eine hybride Stellung zwischen Commodities und Spezialchemikalien nehmen Feinchemikalien ein, denn hier kauft der Kunde zwar eine spezifi sche, defi nierte chemische Verbindung, jedoch sind die kaufentscheidenden Kriterien nicht alleine der Preis (wie bei den Commodities), sondern auch andere Aspekte wie die Verfügbarkeit einer breiten Technologieplattform und die langfristige Gewährleistung der Produktqualität. Innerhalb einer «Mini-Industrie» finden sich natürlich auch ähnlich hohe Konzentrationsgrade in Bezug auf den Umsatzanteil der Top-10-Unternehmen wie in den oben genannten «homogenen» Branchen. 46

Dislozierte Wertschöpfungsketten Die Chemiebranche ist ausgesprochen globalisiert und die geographischen Wachstumszentren haben sich in den letzten drei Dekaden gravierend verschoben: Vom gesamten Produktionsvolumen der chemischen Industrie wurde 2015 exakt ein Drittel in China hergestellt (1991 war dieser Anteil am Produktionsausstoss nur 3,1 %). Historisch gesehen ist diese Entwicklung aber eine Angleichung an die über Jahrhunderte währenden wirtschaftlichen Epochen vor der industriellen Revolution, in denen auf China eben gut ein Drittel der weltweiten Wirtschaftsleistung entfiel. Im Vergleich zu anderen Branchen ist die globale Vernetzung im Produktionsprozess jedoch auffallend gering: Insbesondere im Hochtechnologiebereich werden klassische (lokale) Cluster heutzutage immer häufiger von virtuellen Clustern abgelöst, da hier die Logistikkosten keinen grossen Einfluss auf die Gesamtkosten haben. Dies gilt insbesondere für Systeme, die sich aus klar abgegrenzten Komponenten oder Modulen herstellen lassen, deren funktionales Zusammenwirken durch «Schnittstellen» – sei es im engeren oder im weiteren Sinne – eindeutig beschrieben werden kann (man denke etwa an das iPhone). Die räumliche Nähe der Partner zueinan-

der wird zweitrangig – im Falle des iPhones spricht man mitunter auch von einer «dislozierten Wertschöpfungskette». Die Nutzung der Standortvorteile auf globaler Ebene rückt dann in den Mittelpunkt und erhöht so das Spektrum an potenziellen Partnern in einem Cluster. In der Chemiebranche sind solche virtuellen Cluster (noch) wenig verbreitet. Möglicherweise hat dies gute Gründe, insbesondere weil dort unter dem Aspekt «Minimierung der Produktionskosten» oft die Logistikkosten stärker ins Gewicht fallen, und unter dem Aspekt «Innovation» die Produktlebenszyklen in der Regel länger sind als etwa in der Unterhaltungselektronik. Viele künftige Innovationen im Bereich innovativer Materialien basierten eben nicht auf isoliert zu entwickelnden Komponenten oder Modulen, sondern auf integrierten und systemischen Lösungen – mit der Konsequenz, dass sich Einzelkomponenten nur bei Beherrschung des gesamten Prozesses optimieren lassen. Langfristige Kooperationen setzten darüber hinaus ein grosses Vertrauen der Partner zueinander voraus, und dieses lässt sich «vor Ort» besser aufbauen als «virtuell».

Die «ruhigen Zeiten» sind vorbei Wie jede andere «reife» Industrie hat auch die chemische Industrie verschiedene Entwicklungsstufen durchschritten: Angefangen von ihrer Gründung um 1860 – charakterisiert von den ersten wissenschaftlichen Durchbrüchen im Labor über die Phasen der zunehmenden Diversifikation (mit dem Übergang vom Labor zur Produktion), der Expansion (insbesondere verbunden mit dem Siegeszug der Massenkunststoffe) bis hin zur Reife (der Beginn dieser Phase wird oftmals mit dem Erdölschock assoziiert) und der nachfolgenden Phase der rapiden Strukturumbrüche, die ihren Beginn im Mega-Merger der beiden Schweizer Chemieund Pharmakonzerne Sandoz und Ciba(-Geigy) zu Novartis und der Aufspaltung der britischen ICI nahm, die noch bis heute andauert. Unter dem Titel «Die ruhigen Zeiten sind vorbei» konstatierte im Jahre 1997 das Magazin «Der Spiegel» in einem Artikel über die chemisch-pharmazeutische Industrie: «[…] die deutschen Chemiekon12/2016

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FOKUS

Die ruhigen Zeiten in der Chemie sind vorbei: Sir Alexander Fleming entwickelte das Penicillin.

zerne werden radikal umgebaut, die Chefs von Bayer, Hoechst und BASF orientieren sich nicht mehr an Traditionen, sondern allein an Zahlen. […] Nun werden allenthalben die verkrusteten Strukturen aufgesprengt.» In der Tat sind die «ruhigen Zeiten» vorbei, und dies betrifft nicht nur die strukturellen Veränderungen der Chemiebranche, sondern auch deren Wertschöpfungsprozesse und Geschäftsmodelle, die sich unter der schönen doppelten Alliteration «from materials and molecules to systems and solutions» zusammenfassen lassen: Die Ära, in welcher das Geschäftsmodell des «de-novo-designs» neuer Materialien und Moleküle im Vordergrund stand und so «Blockbuster» wie PVC, Persil und Penicillin hervorbrachte, ist vergangen. Innovationen in der Chemie spielen sich mehr und mehr auf der Ebene «System» und weniger und weniger auf der Ebene «Komponente» oder «Material» ab.

Kontinuierliche Weiterentwicklung Um diesen abstrakten Gedanken konkreter zu machen, seien hier zwei Beispiele aufgeführt: Will etwa ein Chemieunternehmen erfolgreich Elektrolyte oder Separatormembranen für Lithium-Ionen-Batterien entwickeln, muss es das «System» Batterie verstehen – und gegebenenfalls selbst die Kompetenz erwerben, Batterien (wenigstens in kleiner Serie) herstellen. Zur Entwicklung eines elektrophoretischen (refl ektierenden, paper-like) Displays (etwa für E-Book-Reader) kann man 68

durchaus auf traditionelle Materialien wie Siliciumdioxid und Russ zurückgreifen, die Herausforderung liegt hier in der Gestaltung des Systems und auch, nebenbei bemerkt, in der Gestaltung des Geschäftsmodells. Die Dynamik der Branche spiegelt sich u.a. darin wieder, dass deren grundlegende Wettbewerbsmodelle eben nicht statisch sind, sondern sich kontinuierlich weiterentwickeln. So sprach vor etwa einer Dekade die Unternehmensberatung Accenture von neuen strategischen Kategorien wie «Scale Operator» und «Solution Provider», bei Arthur D. Little differenzierte man zwischen «Global Portfolio Manager», «Prozess Specialists» und «Solution Provider».

Traditionelles Verständnis? Auch strategische Initiativen führender Chemiekonzerne illustrieren diese Entwicklungen: Die BASF startete im Jahre 2007 die Initiative «We help our customers to be more successful» und bei Evonik hiess es zur gleichen Zeit «Solutions for Customers». BASF ging dann noch einen Schritt weiter und hat, um dem breiten Spektrum an möglichen Geschäftsmodellen Rechnung zu tragen, diese kategorisiert und sechs Prototypen von Customer Interaction Models (CIM) defi niert, denen ein unterschiedliches Rollenverständnis zu Grunde liegt: Der reine «trader transactional supplier» handelt auf dem Spotmarkt Commodity-Chemikalien (quasi «anonym» über das Internet). Der «lean & reliable basic supplier» handelt auch mit Commodity-Chemikalien und erlangt über eine vorteilhafte Kostenposition Wettbewerbsvorteile. Der «standard package provider» bietet seinen Kunden zwar nicht individuell massgeschneiderte Lösungen, aber doch eine gewisse Auswahl an Service und Dienstleistungen an. Der «product/process innovator» bietet seinen Kunden innovative und überlegene Produkte oder Prozesse an – im Vordergrund steht die «Performance» der Materialien in der Anwendung beim Kunden. Der «customized solution provider» entwickelt (gemeinschaftlich mit dem Kunden) individuelle problemspezifische Lösungen. Der «value chain integrator» agiert quasi «vorwärtsintegriert» und übernimmt Pro-

zessschritte, die nach traditionellen Verständnis auf dem Spielfeld der Kundenindustrien liegen würden.

Die fruchtbare Ära ist vorbei Zu ähnlichen Überlegungen kommt man auch aus einer gänzlich anderen – aus der akademischen – Perspektive: Der Harvard-Chemiker George Whitesides – oft als der am meisten zitierte lebende Chemiker bezeichnet – spekulierte vor einem Jahr unter dem Titel «Chemie neu erfinden» in der Wiley-VCH-Zeitschrift «Angewandte Chemie» über die künftige Rolle der Chemie « […] Diese fruchtbare Ära ist vorbei, und die Chemie steht jetzt vor Herausforderungen, auch eingedenk der Verantwortung gegenüber der Gesellschaft, die sogar noch interessanter jedoch völlig anders sind. Sie werden – wie ich glaube – eine Neustrukturierung der Chemie als Forschungsgebiet erfordern […] Sie ist eine Wissenschaft gewesen, die Atome, Bindungen, Moleküle und Reaktion studierte.

In der Industrie 4.0 geht es in Zukunft auch darum, was die Chemie leisten kann, um komplexe Systeme aus Atomen und Molekülen zu verstehen, zu beeinflussen und zu kontrollieren.

Und in 50 Jahren? Wird die Chemie immer noch das Studium von Molekülen und ihrem Verhalten sein? Oder wird sie sich mit komplexen Systemen beschäftigen, die Moleküle in jeglicher Form einbeziehen? […]. In der Chemie geht es in Zukunft nicht um Atome und Moleküle, sondern auch um das, was sie – mit ihren einzigartigen Befähigung, Moleküle und Materie zu beeinflussen und zu verändern – leisten kann, um komplexe Systeme aus Atomen und Molekülen zu verstehen, zu beeinflussen und zu kontrollieren. […]. 12/2016

FOKUS

Zum nachdenklichen Vorausdenken über die Wachstumspotenziale der Chemie gehört, dass man den Zeithorizont weiterspannt als dies in den konventionellen Jahresprognosen der Unternehmen geschieht oder dass man sich nur von aktuellen Schlagworten wie «Industrie 4.0» leiten lässt, sondern eher das «Woher?» und das «Wohin?» in den Vordergrund stellt. Hier lohnt sich ein Blick in die Werke der Klassiker der Nationalökonomie, denn dieser lässt die verschiedensten Formen des Wachstums, die unterschiedlichen Qualitäten haben, zum Vorschein treten. Am ältesten ist das Wachstum der Bevölkerung, das die Menschheit – wie Thomas Malthus es formulierte – ständig gegen die (kleinräumigen) Nahrungsspielräume stossen liess. Justus von Liebig und auch Fritz Haber und Carl Bosch haben sicher entscheidend dazu beigetragen, diese Grenzen zu überwinden. Sachlich und zeitlich nah kommt diesem Malthus-Wachstum dasjenige Wachstum, das sich aus der Produktivität der Spezialisierung und Arbeitsteilung ergibt, also mit dem Handel einhergeht, ganz so wie Adam Smith es sah.

Ein Entfesseln schöpferischer Kräfte Das Malthus-Smith-Wachstum ergänzte sich in zunehmenden Masse durch das Kapitalwachstum, dem David Ricardo und Karl Marx ihr Interesse widmeten und für das sie – wie John Maynard Keynes – Sättigungsgrenzen sahen. Es war der Sache nach ein industriebestimmtes Wachstum, geprägt durch die industrielle Revolution und bis heute geben uns die historisch

Prometheus-Statue vor dem Rockefeller Center in New York.

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Die chemische Industrie ist unterwegs, als Kind der Industriegesellschaft in der Wissensgesellschaft anzukommen.

gewachsenen, komplexen Produktionsstandorte der chemischen Industrie von diesem Wachstum Zeugnis. Aber diese Revolution war kein einmaliger Wachstumsstoss, wie man häufig annahm, sondern ein Entfesseln schöpferischer Kräfte, die immer wieder neuartige Produkte oder rationalere Produktionsverfahren ins Spiel brachten. Josef Schumpeter sprach von «schöpferischer Zerstörung». Wir können dieses Wachstum durchaus nach ihm benennen, zumal er den Typ des dynamischen Unternehmers ins Rampenlicht rückte. Aber das Wachstum, das von neuem Wissen stammt, erinnert doch eher an Prometheus, der – Zeus zum Trotz – der Menschheit das Feuer brachte. Das Prometheus-Wachstum ist ein Wachstum des Wissens und der Wissenschaft, der Dienstleistung, der Information, der Qualitäten und nicht der Materialmengen. Hier kommt nun aber wieder die Chemie als wissenschaftsbasierte Industrie ins Spiel. Es ist nicht verwegen anzunehmen, dass das Wachstum so weiterkommt. Sollte es in Zukunft keine anderen Grenzen für die Arbeitsteilung der Köpfe geben, so würde der Fortschritt der Wissenschaft und der Technik auch die anderen Grenzen des Wachstums – vielleicht sogar diejenigen, die der Club of Rome in seinem Alarmruf «The Limits of

Growth» im Jahre 1972 voraussah – aus dem Weg räumen.

Prometheus-Wachstum Eines scheint gewiss: Wachstum war und ist – gerade auch in der Chemie – nur durch Wandel und Strukturumbrüche möglich. Dies hat etwa das Entstehen der «Biotechindustrie» quasi als Spin-off der Chemieindustrie gezeigt, die eben doch keine «Stahlbranche des 20. Jahrhunderts» ist. Die chemische Industrie, so sie uns heute erscheint, ist unterwegs, als Kind der Industriegesellschaft in der Wissensgesellschaft anzukommen. Es mag ein massstabsgetreu «Grösser werden» auf dem Papier möglich sein, natürlich, auf der zweidimensionalen Fläche – aber in der Welt der lebendigen Kreatur und wohl auch aller organisch gewachsene Systeme wie Branchen und Industrien ändern sich wohl beim Wachstum die Proportionen. Erwachsene sind nicht vergrösserte Kinder und Kinder nicht so proportioniert wie Erwachsene, auch wenn manche Maler früher so gedacht haben. Auch die chemische Industrie wird am Prometheus-Wachstum beteiligt sein, aber sie wird dabei ihre Gestalt, vielleicht sogar ihren Namen ändern. www.chemie.tu-darmstadt.de 79

CHEMIE

Hellere Wolken reflektieren einen grösseren Anteil der Sonnenstrahlen zurück in den Weltraum.

PSI und CERN beteiligen sich an Studien über Atmosphärenbildung

Die Stoffe, die Wolken heller machen Wolken bestehen aus winzigen Tröpfchen. Diese Tröpfchen bilden sich, wenn das Wasser an sogenannten Aerosolen kondensiert – an kleinen Partikeln in der Atmosphäre. Wie wiederum Aerosole entstehen, ist daher für das Verständnis der Wolkenhelligkeit und somit des Klimas und des Klimawandels von entscheidender Bedeutung.

In einer Zusammenarbeit von Forschenden der Universität Leeds, des CERN in Genf und des Paul Scherrer Instituts (PSI)

Die PSI-Forschenden Jasmin Tröstl und Urs Baltensperger auf der CLOUD-Kammer am CERN, in der sie die Entstehung von Aerosolen in der Atmosphäre erforscht haben.

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sowie von zahlreichen weiteren Instituten weltweit haben die Beteiligten nun eine umfassende Computersimulation auf der Grundlage detaillierter experimenteller Daten erstellt. Diese Simulation zeigt, dass neben Schwefelsäure noch zwei weitere Substanzen entscheidend an der Bildung von Aerosolen beteiligt sind: organische Verbindungen und Ammoniak. Die Forschungsergebnisse wurden nun im renommierten Fachblatt «Science» veröffentlicht. Forschende haben erstmalig eine computergestützte Modellsimulation der Bildung von Partikeln in der Atmosphäre erstellt, die vollständig auf experimentellen Daten beruht. Diese Experimente wurden im Laufe vieler Jahre in einem besonderen, hochentwickelten Labor durchgeführt: der CLOUD-Kammer des CERN.

Entscheidende Beiträge Die so fundierten Simulationen zeigen, dass atmosphärische Partikel – sogenannte Aerosole – aus Molekülclustern hervorgehen, die Schwefelsäure, organische Verbindungen und Ammoniak enthalten. Während die wichtige Rolle der Schwefelsäure für den Keimbildungsprozess, der zu Aerosolpartikeln führt, schon länger bekannt war, zeigen die neuen Forschungsergebnisse, dass auch organische Verbindungen und Ammoniak hierbei entscheidende Beiträge leisten. Es ist nicht nur Schwefelsäure: «Auch organische Verbindungen und Ammoniak sind für die Keimbildung unerlässlich – wir können ihren Beitrag nicht länger ignorieren», sagt Urs Baltensperger, Leiter des Labors 12/2016

CHEMIE

für Atmosphärenchemie am PSI und Mitautor der neuen Studie.

Grosse Bedeutung

Bild: Paul Scherrer Institut/Markus Fischer

Während die innovative Computersimulation von Forschenden an der Universität Leeds geleitet wurde, waren Wissenschaftler am PSI massgeblich an den CLOUD-Messungen beteiligt, welche die Grundlage für diese Simulation bilden. Die PSI-Forschenden hatten auch veranlasst, dass organische Verbindungen in die Messungen einbezogen wurden. «Von Anfang an waren wir sicher, dass organische Verbindungen von grosser Bedeutung sind, und hatten daher auf diesen Teil des gemeinsamen Projekts gedrängt», erinnert sich Urs Baltensperger. Der Forscher und seine Mitarbeitenden am PSI trugen auch zu den Messungen von Ammoniak bei, indem sie eine Methode entwickelten, welche die Bestimmung von Ammoniakkonzentrationen weit unterhalb der vorherigen Nachweisgrenze erlaubte. «Dies hat sich als sehr wichtig erwiesen», erklärt Urs Baltensperger: «Unsere neuesten Ergebnisse zeigen, dass

100-Fache des Werts, der bei Schwefelsäure alleine vorliegt!» Eine weitere Erkenntnis, welche die neue Computersimulation brachte, ist, dass durch kosmische Strahlung ausgelöste Ionisationsprozesse in der Atmosphäre für fast ein Drittel aller entstehenden Aerosolpartikel verantwortlich sind. Die Simulationen zeigen jedoch auch, dass geringe Variationen der kosmischen Strahlungsrate die Aerosolbildung nicht so stark ändern, dass dies einen merklichen Einfluss auf das heutige Klima hätte.

CLOUD-Experiment Am CLOUD-Experiment des CERN in Genf beschäftigen sich Forschende mit einem anspruchsvollen und seit Langem bestehenden Problem der Atmosphärenforschung: der Frage, wie genau neue Partikel in der Atmosphäre entstehen und wie sich diese Aerosole auf das Klima auswirken. Luftverschmutzung erhöht die Konzentration von Aerosolen in der Atmosphäre, was zur Bildung zusätzlicher Wolkentröpfchen führt, somit zu helleren Wolken und damit wiederum zur Kühlung der Erde. Denn hellere Wolken reflektieren einen grösseren Anteil der Sonnenstrahlen zurück in den Weltraum. Es wird angenommen, dass dieser Mechanismus bislang einen beträchtlichen Teil der durch menschengemachte Treibhausgase verursachten Klimaerwärmung ausgeglichen hat. Das Hauptziel des CLOUD-Experiments ist ein besseres Verständnis der Aerosolbildung in der Atmosphäre durch einen Nukleation oder Keimbildung genannten Prozess. Die Nukleation erfolgt, wenn sich bestimmte Moleküle in der Atmosphäre zusammenballen und so zu neuen Partikeln anwachsen. Nukleation ist für das Verständnis unseres Klimas relevant, da nach derzeitigen Schätzungen etwa die Hälfte aller Wolkentröpfchen auf so gebildete Aerosolpartikel zurückzuführen sind.

verfolgen die Partikelbildung von den ersten Molekülclustern bis zu Partikeln von etwa hundert Nanometern Durchmesser, die zur Bildung von Wolkentröpfchen führen können. Die CLOUD-Kammer weist extrem geringe Verunreinigungswerte auf. Das ermöglicht es den Forschenden, die Keimbildung durch kontrollierte Mengen von ausgewählten Gasen ohne die komplizierende Wirkung von nicht erkannten Gasen zu messen. Ein weiterer einzigartiger Aspekt von CLOUD ist die Möglichkeit, die Effekte von elektrisch geladenen Molekülen zu messen, die durch kosmische Strahlung entstehen.

Förderung des Verständnisses von Aerosolpartikeln Seit mehr als 30 Jahren entwickeln Forschende Computersimulationen der Atmosphärenchemie auf der Grundlage von Labormessungen der chemischen Reaktionsgeschwindigkeiten. Diese Simulationen sind seit Langem entscheidend für unser Verständnisses der Atmosphäre, darunter für die Vorhersagen zur Luftverschmutzung und zur Zerstörung der Ozonschicht. Aufgrund der enormen Herausforderungen bei der zuverlässigen Messung der Partikelbildung im Labor war ein solch tiefgehendes Verständnis für Aerosolpartikel in der Atmosphäre vormalig nicht erreichbar. (Quelle: Universität Leeds/PSI) www.psi.ch; www.leeds.ac.uk

Originalpublikation Global atmospheric particle formation from CERN CLOUD measurements: E. M. Dunne et al. Science 27. Oktober 2016; DOI: 10.1126/science.aaf2649

Kontakt PSI-Forschende vor der CLOUD-Kammer am CERN.

Ammoniakkonzentrationen, die vorher nicht einmal nachgewiesen werden konnten, die Keimbildungsrate deutlich erhöhen – unter gewissen Umständen auf das 12/2016

Spezielle Kammer Am CLOUD-Experiment wird die Nukleation von Aerosolen in einer speziell konstruierten Kammer und unter stark kontrollierten Umgebungsbedingungen und Konzentrationen von Keimbildungsgasen vermessen. Hochmoderne Instrumente

Prof. Dr. Urs Baltensperger Leiter des Labors für Atmosphärenchemie Paul Scherrer Institut CH-5232 Villigen PSI Telefon +41 (0)56 310 24 08 urs.baltensperger@psi.ch

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CHEMIE

Ruhr-Universität Bochum hat neue Erkenntnisse

Schwefelbrücken in Wasser spalten ist komplizierter als gedacht In Proteinen und Gummi sind sie unverzichtbar: Bindungen zwischen zwei Schwefelatomen, die lange Moleküle miteinander vernetzen. Zieht man von aussen an den Schwefelbrücken, setzen unerwartet komplizierte Prozesse ein.

Schwefelbrücken unter Stress Schwefelbrücken kommen zum Beispiel in Proteinen vor – um diese in bestimmten strukturellen Anordnungen zu halten, aber

sätzlich unter Zugspannung setzt. Sie bauten ein entsprechendes Molekül in wässriger Lösung im Computer nach und zogen virtuell an beiden Enden der Bindung. «Solche mechano-chemischen Prozesse treten tatsächlich für kleine Kräfte in Zellen auf, oder sie werden eingesetzt, um altes Gummi zu recyceln», erklärt Dominik Marx.

Bild: RUB, Marquard

Die Spaltung von Schwefelbrücken unter Zugspannung ist chemisch betrachtet ein wesentlich komplizierterer Prozess als bislang angenommen. Was dabei im Detail passiert, fanden Forscher um Professor Dominik Marx von der Ruhr-Universität Bochum heraus – mithilfe umfangreicher Computersimulationen am Jülicher Supercomputer «Juqueen». Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Zeitschrift «Nature Chemistry». Abhängig davon, wie stark man an der Bindung zwischen zwei Schwefelatomen zieht, ändert sich der Reaktionsmechanismus, mit dem die Bindung gespalten wird. «Das wusste man bislang nicht, und es macht vor allem die korrekte Interpretation von experimentellen Daten viel komplexer als gedacht», erklärt Dominik Marx.

Dehnt man Gummibänder immer und immer wieder, gehen die Schwefelbrücken im Material kaputt. Das Gummi wird brüchig.

Rolle des Wassers ist entscheidend

auch als Schalter für biologische Prozesse. Befinden sie sich in einer alkalischen wässrigen Lösung und man erhitzt diese, bringt das folgende chemische Reaktion in Gang: Ein Hydroxid-Ion (OH-) greift die Schwefelbrücke an, bildet eine neue Bindung mit einem der Schwefelatome aus und spaltet so die Bindung. Wissenschaftler bezeichnen diesen Mechanismus als alkalische Hydrolyse in Wasser. Die Bochumer Forscher untersuchten, was passiert, wenn man die Schwefelbrücke zu-

Entscheidend für die Simulation dieser Prozesse war es, die Rolle des umgebenden Wassers korrekt einzubeziehen. Das Hydroxid-Ion, das die Schwefelbrücke angreift, ist von einer Hülle aus Wassermolekülen umgeben, die sich im Lauf des Angriffs auf komplexe Weise verändert. Üblicherweise nutzen Theoretiker Methoden, welche die Effekte des umgebenden Wassers drastisch vereinfachen, um die benötigte Rechenleistung zu reduzieren. Um die Prozesse realistisch abzubilden, muss das Wasser aber ebenso wie alle an-

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CHEMIE

deren Moleküle quantenmechanisch berechnet werden. Nur dann liefert die Simulation den korrekten Energieverlauf der Reaktion in wässriger Lösung.

Immenser Rechenaufwand Schlüssel zum Erfolg war eine besonders aufwändige Form der Computersimulation, die sogenannte ab initio Molekulardynamik-Methode. «Das erfordert allerdings einen immensen Rechenaufwand», erklärt Dominik Marx. Dieser wurde von einem der schnellsten Rechner Europas geschultert – dem IBM-BlueGene/Q-Rechner «Juqueen» des Jülich Supercomputing Centre am Forschungszentrum Jülich. Möglich war dies durch ein Grossprojekt des Gauss Centre for Supercomputing.

Brutale Physik siegt über subtile Chemie «Obwohl sich mit steigender Zugkraft komplexe chemische Prozesse abspielen, passiert bei einer maximal grossen Kraft etwas ganz Einfaches», erzählt Dominik Marx. Zieht man fest – mit etwa zwei Nanonewton Kraft – an der Bindung, findet keine alkalische Hydrolyse der Schwefel-Schwefel-Bindung mehr statt. Stattdessen reisst einfach die Bindung zwischen einem der Schwefelatome und einem benachbarten Kohlenstoffatom. Oder, wie Marx pointiert zusammenfasst: «Wenn rohe Kräfte walten, siegt die brutale Physik über die subtile Chemie.»

Breite Förderung Langjährige finanzielle Unterstützung für die Studie kam von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Reinhart-Koselleck-Projekts «Understanding Mechanochemistry» (MA 1547/9) sowie des Exzellenzclusters Resolv (EXC 1069), der Alexander-von-Humboldt-Stiftung, der spanischen Regierung (Ramón-y-Cajal-Stipendium), dem National Science Center in Polen (2014/13/B/ST4/05009) sowie dem polnischen Ministry of Science and Higher Education (627/STYP/9/20 l4).

Originalpublikation Przemyslaw Dopieralski, Jordi Ribas-Arino, Padmesh Anjukandi, Martin Krupicka, Dominik Marx: Unexpected mechanochemical complexity in the mechanistic scenarios of disulfide bond reduction in alkaline solution, in: Nature Chemistry, 2016, DOI: 10.1038/nchem.2632

Kontakt Prof. Dr. Dominik Marx Lehrstuhl für Theoretische Chemie Fakultät für Chemie und Biochemie Ruhr-Universität Bochum Telefon +49 (0)234 32 28083 dominik.marx@rub.de www.ruhr-uni-bochum.de

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CHEMIE

Ultraschnelles Rasterelektronenmikroskop macht’s möglich

Blitzschnelles Zeitlupen-Mikroskop verfolgt die Bewegung eines einzelnen Moleküls

Die uns umgebende gasförmige, flüssige und feste Materie besteht aus Atomen und Molekülen. Diese elementaren Bausteine sind so winzig, dass man eine eigene Längeneinheit eingeführt hat, um ihre typische Grösse zu beschreiben: 1 Ångström = 0,0000000001 Meter. Im alltäglichen Leben können wir Atome und Moleküle nicht einzeln beobachten, da sie selbst für die besten Lichtmikroskope tausendfach zu klein sind. Seit einigen Jahren lassen sich scheinbar ruhende Moleküle aber mithilfe ausgeklügelter nicht-optischer Mikroskope, etwa mit sogenannten Rastertunnelmikroskopen, direkt abbilden.

Bislang eine Utopie Atome und Moleküle sind jedoch auch in augenscheinlich regloser Materie in ständiger Bewegung. Auf der unglaublich kurzen Zeitskala von Femtosekunden flitzen, rotieren und vibrieren sie rasant durch ihre atomare Umgebung. Eine Femtosekunde ist dabei der millionste Teil einer Milliardstel Sekunde, also 0,000000000000001 Sekunde. Die Dynamik von Atomen und Molekülen ist massgeblich dafür verantwortlich, wie sich Materie makroskopisch verhält: Sie bestimmt chemische Reaktionen, biomolekulare Vorgänge in Lebewesen und wichtige Prozesse in der modernen Nanoelektronik. Ein Traum vieler Physiker, Chemiker, Biologen, Mediziner und Materialwissenschaftler war es daher seit Langem, die Bewegung einzelner Moleküle direkt zu sehen. Hierfür wäre ein Mikroskop nötig, das viele Milliarden mal schneller als die schnellsten elektronischen Kameras ist – eine Vorstellung, die bisher als Utopie galt. Einer internationalen Forschergruppe an der Universität Regensburg ist dieser 21 4

Bild: Dominik Peller

Einer Forschergruppe der Universität Regensburg ist es mit Hilfe eines neu entwickelten, ultraschnellen Rastertunnelmikroskops zum ersten Mal gelungen, bewegte Bilder von einzelnen Molekülen aufzuzeichnen.

Einzelne Pentacen Moleküle vibrieren auf einer Goldoberfläche.

Durchbruch nun gelungen. Das Team um Professor Rupert Huber und Professor Jascha Repp, beide vom Institut für Experimentelle und Angewandte Physik der Universität Regensburg, hatte es sich zum Ziel gesetzt, erstmals bewegte Bilder von einzelnen Molekülen aufzuzeichnen. Dafür haben die Regensburger Physiker ein einzigartiges ultraschnelles Rastertunnelmikroskop entwickelt. Das Prinzip der Rastertunnelmikroskopie ähnelt dem eines Plattenspielers: Eine spitze Nadel wird über eine Oberfläche bewegt, um deren Relief abzutasten. Diese Nadel ist so scharf, dass ihre Spitze aus nur einem einzigen Atom besteht. Ausserdem berührt sie die Oberfläche nicht, sondern schwebt wenige Atomabstände darüber. Ein quantenmechanischer Effekt, der sich «Tunneln» nennt, ermöglicht es dabei, dass die Spitze als winzige, berührungslose Sonde verwendet werden kann, um Strukturen kleiner als ein einzelnes Molekül zu ertasten. Das Zeitfenster, in dem das Tunneln geschieht, sollte dabei – ähnlich der Belichtungszeit einer Fotokamera – möglichst kurz sein, um hohe Zeitauflösung zu errei-

chen. Im Prinzip lässt sich dieses Zeitfenster einschränken, indem man die elektrische Vorspannung zwischen Spitze und Oberfläche nur ganz kurz anlegt. Um ganz besonders schnell zu sein, entwickelten die Forscherinnen und Forscher einen raffinierten Trick: Sie benutzten das elektrische Trägerfeld eines ultrakurzen Lichtblitzes als Vorspannung. Innerhalb einer Zeitspanne, die kürzer ist als eine Halbschwingung von Licht, konnten sie so einzelne Elektronen vom Molekül auf die Spitze tunneln lassen. Damit wurde es möglich, zum ersten Mal einen Femtosekunden-Schnappschuss eines einzelnen Moleküls direkt in Raum und Zeit anzufertigen. Darüber hinaus konnten die Forscher im ersten Femtosekunden-Zeitlupenfilm eines einzelnen Moleküls verfolgen, wie ein Pentacen-Molekül auf der Oberfläche schwingt – mit einer Periode schneller als ein Billionstel einer Sekunde und einer Amplitude von wenigen Hundertstel eines Ångström!

Paradigmenwechsel in der Erforschung Auf den nun zugänglichen Längen- und Zeitskalen wird die Natur unmittelbar und augenfällig von den verblüffenden Gesetzen der Quantenmechanik dominiert. Die neue Möglichkeit, Bewegungen von quantenmechanischen Materiewellen direkt in Ort und Zeit zu sehen und zu kontrollieren, dürfte einen Paradigmenwechsel in der Erforschung des Nanokosmos auslösen und künftige Technologien etwa superschneller Lichtwellen-getriebener Nanoelektronik inspirieren.

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CHEMIE

Goethe-Universität entwickelt OECD-Test mit Zwergdeckelschnecke

Welche Chemikalien gefährden Fortpflanzung? Zulassungsbehörden rund um den Erdball können künftig Hersteller von Chemikalien und Arzneimitteln anweisen, die Fortpflanzungsschädigung ihrer Produkte mithilfe eines Tests zu überprüfen.

Nach mehr als 10-jähriger Förderung durch das Umweltbundesamt in Dessau mündete das von der Goethe-Universität koordinierte Projekt in eine Richtlinie der OECD (Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung) für die weltweite Chemikalientestung. Der Reproduktionstest prüft die Langzeiteffekte von Chemikalien auf die Vermehrung der Zwergdeckelschnecke Potamopyrgus antipodarum im Labor. «Zwar handelt es sich bei dem Winzling um keine einheimische Schneckenart, aber als sogenannter Stellvertreterorganismus sind ihre biologischen Antworten auch auf andere Weichtiere übertragbar, ganz gleich, ob sie aus Europa, Asien oder Amerika stammen», erklärt Professor Jörg Oehlmann, Koordinator des Testentwicklungsteams und Leiter der Abteilung Aquatische Ökotoxikologie der GoetheUniversität. Potamopyrgus ist ein Wasserbewohner und wurde Mitte des 19. Jahrhunderts mit Schiffen von Neuseeland nach Europa eingeschleppt. Mittlerweile gehört die gebietsfremde Art jedoch zum Alltagsbild in vielen deutschen Fliessgewässern.

tung unserer Gewässer dar, denn Substanzen, die in diesem Test eine Giftwirkung für die Schnecke anzeigen, können künftig vor der Markteinführung identifiziert und reguliert werden.

Hormonsystem beeinflusst Zusätzlich wird mit dem neu entwickelten Schneckentest eine bestehende Lücke bei der Umweltrisikobewertung von Chemikalien geschlossen, da die bisherigen standardisierten Tests mit wirbellosen Tieren hauptsächlich die Arthropoden (Insekten und Krebse) umfassten. Schnecken hatten sich in der Vergangenheit jedoch als aussergewöhnlich empfi ndlich gegenüber zahlreichen Schadstoffen erwiesen, darunter Tributylzinn-Verbindungen und andere Umweltchemikalien, die das Hormonsystem beeinflussen. Die von der Goethe-Universität Frankfurt koordinierten Arbeiten zur Entwicklung und Standardisierung des Schneckentests umfassten einen Zeitraum von mehr als 10 Jahren. In einem Forschungsprogramm

Wichtiger Beitrag für Reinhaltung Neue, noch nicht zugelassene Chemikalien, welche die Zwergdeckelschnecke im OECD-Test 242 im Labor schädigen, würden diese Wirkung bei den Tieren und verwandten Arten im Freiland ebenfalls besitzen. Da Weichtiere, nach den Insekten und Krebsen, die artenreichste Gruppe im Tierreich darstellen, wäre ein Ausfall dieser Organismen für die Biodiversität und damit für die Funktionsfähigkeit der Ökosysteme fatal. Die Entwicklung des «Schneckentests» stellt also einen wichtigen Beitrag für die Gesund- und Reinhal12/2016

Potamopyrgus ist ein Wasserbewohner und wurde Mitte des 19. Jahrhunderts mit Schiffen von Neuseeland nach Europa eingeschleppt.

wurden die Testbedingungen für die Schnecken hinsichtlich der Wasser- und Futterqualität, der Temperatur, Dichte und zahlreicher weiterer Parameter optimiert. In den letzten sechs Jahren wurden abschliessend vier Validierungsstudien mit sechs Testsubstanzen in 16 Laboren in Europa und den USA durchgeführt, bei denen sich zeigte, dass das entwickelte Testprotokoll robust ist und der Test reproduzierbare Ergebnisse ergibt, unabhängig davon, in welchem Labor er durchgeführt wird.

Einfaches Verfahren Für den Test werden weibliche Zwergdeckelschnecken einer Konzentrationsreihe von Chemikalien im Umgebungswasser ausgesetzt. Die Testorganismen verbleiben 28 Tage zusammen mit der Prüfsubstanz in ihren Testgefässen. Danach wird bei allen überlebenden Weibchen die Zahl der Nachkommen bestimmt. «Dabei handelt es sich um ein einfach durchzuführendes Verfahren, das auch für den Einsatz in der wasserbehördlichen Praxis geeignet ist», berichtet Jörg Oehlmann. In ihrer Heimat Neuseeland kommen beide Geschlechter der Zwergdeckelschnecke vor. In Europa bestehen die Populationen aber ausschliesslich aus Weibchen, die sich durch «Jungfernzeugung» vermehren. Das vereinfacht den Gebrauch und die Auswertung des Tests, zumal die kleine Schnecke recht bescheidene Ansprüche an die Haltung im Labor stellt. «Die geringe Grösse des Tieres hat noch einen weiteren Vorteil: im Vergleich mit vielen anderen Prüfverfahren ist dieser Test miniaturisierbar und nimmt wenig Platz in Anspruch», erklärt Jörg Oehlmann. Dies erlaubt die Testung einer grösseren Zahl von Chemikalien. www.uni-frankfurt.de 1 35

BIOWISSENSCHAFTEN

Studie über 200 Jahre belegt steten Schwund der Artenvielfalt

Schmetterlinge sterben trotz Naturschutz aus Eine aktuelle Studie der Technischen Universität München (TUM), die Daten über einen Zeitraum von 200 Jahren umfasst, belegt, dass Schmetterlinge selbst in Naturschutzgebieten vom Aussterben bedroht sind.

Was haben Zitronenfalter, Wiesenvögelchen und grosse Ochsenaugen gemeinsam? Sie zählen unter den Schmetterlingen, der viertgrössten Organismengruppe der Erde, zu den Habitat-Generalisten. Sie sind anspruchslos hinsichtlich Lebensraum, ihren Raupenfutterpflanzen und trotzen der Stickstoffbelastung besser wie sensible Habitat-Spezialisten. Eine Studie der Technischen Universität München über einen Zeitraum von fast 200 Jahren belegt nun erstmals, dass empfindliche Habitat-Spezialisten selbst in Naturschutzgebieten aussterben. Die Untersuchung basiert auf einer der längsten Beobachtungsreihen, die jemals erhoben wurde und ist in Zusammenarbeit der Technischen Universität München (TUM) mit der Zoologischen Staatssammlung München (ZSM) entstanden. Sie verzeichnet in Bayern den Artenschwund der vergangenen Jahrzehnte – und ist Beleg

für einen wenig effektiven Natur- und Artenschutz.

Datenmaterial seit 1840 untersucht Es wurden Artenlisten und Schmetterlingssammlungen seit dem Jahr 1840 bis heute ausgewertet. Sämtliche Daten stammen von Schmetterlingsforschern (Lepidopterologen) aus Gebieten rund um Regensburg. Die dortigen Südhänge entlang der Donauschleifen bestehen im Wesentlichen aus seltenen Magerrasen-Gebieten und damit nährstoffarmen Biotopen für Schmetterlinge und andere Insekten. Etwa 45 Hektar sind seit 1992 Naturschutzgebiet. An der Studie beteiligt waren neben der TU München und dem ZSM das Deutsche Entomologische Institut MünchebergSenckenberg und die polnische Nikolaus Kopernikus Universität Thorn. Die Ergebnisse der Kooperationsstudie wurden im nord-amerikanischen Fachmagazin «Conservation Biology» veröffentlicht. 21 6

«Die Beobachtung über einen Zeitraum von 200 Jahren bestätigt den allgemeinen Trend, dass spezialisierte Arten stark rückläufig sind, obwohl sie im Fokus des Naturschutzes stehen», erklärt Jan Christian Habel vom Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie der TU München. Beispielsweise wurden zwischen 1840 und 1849 noch 117 Tagfalterarten und Widderchen (tagaktive Nachtfalter) verzeichnet, zwischen 2010 und 2013 sind es nur noch 71 Arten. Zudem hat sich die Zusammensetzung der Schmetterlingsarten verändert. Lebte früher eine vielfältige Schmetterlingsgemeinschaft in der Region, dominieren nun wenige Habitat-Generalisten. Verschwunden sind viele Habitat-Spezialisten, die bestimmte Raupenfutterpflanzen und Lebensraumstrukturen zum Überleben benötigen. Die Ursachen sind laut der Studie vor allem in den hohen Emissionen reaktiven Stickstoffs zu suchen. Reaktiver Stickstoff entsteht etwa bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen, Holz oder Torf, 12/2016

BIOWISSENSCHAFTEN

Die Beobachtung über einen Zeitraum von 200 Jahren bestätigt den allgemeinen Trend, dass spezialisierte Schmetterlingsarten stark rückläufig sind, obwohl sie im Fokus des Naturschutzes stehen.

durch die industrielle Verbrennung, durch den Anbau von Hülsenfrüchten und durch die immer intensivere Landwirtschaft der vergangenen Jahrzehnte. Über den Luftweg verändert Stickstoff die Nährstoffzusammensetzung und überdüngt diesen sehr empfindlichen Vegetationstyp. Flora und Fauna sind aber an eine nährstoffarme Lebensumgebung angepasst. Die Stickstoffzufuhr fördert nun das Wachstum etwa von Pflanzen wie Löwenzahn, Disteln und Sauerampfer. Dies verdrängt die typische Flora und damit für die Schmetterlinge notwendigen Raupenfutterpflanzen. «Habitat-Spezialisten sind sehr stark von diesen Umweltveränderungen betroffen», sagt Biogeograf Habel von der TUM.

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Wenig wirksame Naturschutzgebiete «Die meisten Schutzgebiete sind sehr klein und isoliert und nur dünn über die Landschaft verteilt», sagt Jan Christian Habel: «Luftstickstoff macht aber an Grenzen der Schutzgebiete nicht halt.» Trotz Klimaerwärmung nehmen laut der Studie ebenso die sogenannten thermophilen Arten ab, die es warm und trocken mögen. Das ist für den Laien zunächst erstaunlich. «Durch die Stickstoffeinträge wächst die Vegetation schneller. Dadurch wird es schattiger am Boden, zu schattig für wärmeliebende Schmetterlinge», erklärt Habel. Da die für die Studie verwendeten Beobachtungen von den verschiedenen

Wissenschaftlern sehr unterschiedlich durchgeführt wurden, konnten sie nur das Vorhandensein und Verschwinden der erfassten Arten verzeichnen. Es war nicht möglich, ihre Populationsdichte und Abundanz-Entwicklung darzustellen. «Die Frage ist doch: Können wir über das etablierte Netz von Fauna-Flora-Habitat-Schutzgebieten überhaupt langfristig einen effektiven Naturschutz erzielen?», wirft Jan Christian Habel ein: «Die Antwort ist offensichtlich ‚Nein‘!» Originalpublikation Jan Christian Habel, Andreas Segerer , Werner Ulrich, Olena Torchyk, Wolfgang W. Weisser und Thomas Schmitt: Butterfly community shifts over 2 centuries, Conservation Biology 2016. DOI: 10.1111/ cobi.12656

Kontakt Dr. Jan Christian Habel Technische Universität München (TUM) Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie Department of Ecology and Ecosystem Management Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 D-85354 Freising Telefon +49 816 171 4861 janchristianhabel@gmx.de

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BIOWISSENSCHAFTEN

Erstmals in Echtzeit beobachtet

Wie Partikel durch Zellmembranen wandern Lipidbeschichtete, hydrophobe Gold-Nanopartikel durchqueren eine Doppellage, die als künstliche Zellmembran angesehen werden kann.

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Grafik: Vladimir Baulin

Nanopartikel sind in vielen Produkten unseres Alltags enthalten. Kosmetika, Nahrungsmittel, Kleidung, Elektronikartikel, Arzneimittel: Die Liste liesse sich noch weiter fortsetzen. Die OECD berichtete jüngst, dass Nanopartikel in mehr als 1300 kommerziellen Produkten enthalten sind, deren potenziell toxische Wirkung für Menschen, Tiere und Umwelt ausgeblendet wird. Die Mechanismen, wie diese Partikel durch menschliches Gewebe wandern, sind nach wie vor weitestgehend unverstanden. Ein Team aus spanischen und saarländischen Physikern konnte nun weltweit erstmals in Echtzeit beobachten, wie eine bestimmte Art von Nanopartikeln durch eine künstliche Zellwand wandert. Damit haben sie den Grundstein für weitere Forschungen gelegt, die im sicheren Umgang mit den winzigen Teilchen helfen sollen. Lipidbeschichtete, hydrophobe Gold-Nanopartikel durchqueren eine Doppellage, die als Dadurch, dass verlässliche Methoden feh- künstliche Zellmembran angesehen werden kann. len, um Nanopartikel zu überwachen, und07:47 Seite 1 TOSOH_Ins_58x90_4c_Layout 1 20.12.12 dass es eine unüberschaubare Zahl von nen Nanopartikel eine Rolle spielen, dauern Mechanismen gibt, die potenziell zu toxi- oft nur Sekundenbruchteile. Die Messmeschen Wirkungen der Nanopartikel führen thode müsste also in der Lage sein, solch könnten, entstehen widersprüchliche Vor- schnelle Vorgänge aufzulösen. schriften im Umgang mit Nanotoxizität: Beispielsweise können manche Nanopartikel Über Erkenntnis in Hautcrèmes nicht durch die menschliche Haut dringen, sehr wohl aber durch die besteht Konsens Lunge oder die Nasenschleimhaut. Im De- Basierend auf diesen Grundgedanken hat tail ist es immer noch nicht klar, wie man- ein Team aus theoretischen Physikern der che Nanopartikel mit menschlichem Gewe- spanischen Universität Tarragona um Probe und Barrieren interagieren. Eine enorme fessor Vladimir Baulin ein ForschungsproSchwierigkeit besteht in der Herausforde- jekt entworfen, um die Wechselwirkung rung, einzelne Nanopartikel sichtbar zu ma- zwischen Nanopartikeln und Phospholichen. Objekte auf Nanoebene sind unter- pid-Doppellagen zu untersuchen, die als halb des Auflösungsvermögens optischer künstliche Zellmembranen angesehen Mikroskope. Daher müssen Wissenschaftler werden können. Wie sie im Computermospezielle Techniken verwenden, um Vor- dell herausfi nden konnten, wanderten gänge auf der Nanoebene sichtbar zu ma- sogenannte hydrophobe (wasserabstosGeissbrunnenweg 14 · CH-4452 Itingen BL chen. Eine weitere Herausforderung be- sende) Nanopartikel in eine solche PhosTel. 061 971 83 44 · Fax 061 971 83 45 steht darin, dass sich die winzigen Partikel pholipid-Doppelschicht und blieben dort E-Mail: info@sebio.ch · www.sebio.ch ständig fortbewegen: Die Vorgänge, in de- stecken. C

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BIOWISSENSCHAFTEN

Diese Erkenntnis ist wissenschaftlicher Konsens. Eine Überraschung erlebten die spanischen Forscher hingegen, als sie das Modell mit sogenannten superhydrophoben Nanopartikeln simulierten, die noch stärker wasserabstossend waren. Diese konnten nicht nur in die Zellwand hineinwandern, sondern sie plötzlich auch wieder verlassen, also theoretisch ins Innere der Zelle eindringen. Zusätzliche Voraussetzung ist, dass die Nanopartikel mindestens genauso dick sind wie die Zellmembran selbst, im theoretischen Modell etwa fünf Nanometer.

Bestätigung im Experiment An dieser Stelle nahm Vladimir Baulin mit der Experimentalphysikgruppe um Professor Ralf Seemann von der Universität des Saarlandes Kontakt auf, um das Modell experimentell bestätigen zu lassen. Die Spezialisten für biophysikalische Vorgänge an Grenzflächen in Ralf Seemanns Gruppe, Jean-Baptiste Fleury und sein Team, entwarfen einen mikrofluidischen Aufbau zur Bildung und Untersuchung von solchen Doppellagen aus Phospholipiden, die als künstliche Zellwand betrachtet werden können. Diese Doppellagen brachten die saarländischen Forscher mit hydrophoben Gold-Nanopartikeln in Kontakt. Den Goldpartikeln haftete eine Phospholipidschicht an, die dafür sorgte, dass sie sich gleichmässig in der wässrigen Lösung verteilen, und verhinderte, dass sie sich zu Haufen zusammenballen.

Blitzschnell durchqueren Fleury und sein Team konnten nun weltweit zum ersten Mal mithilfe einer Mischung aus Fluoreszenzmikroskopie und elektrophysiologischer Messmethoden einzelne Goldpartikel in Echtzeit auf ihrem Weg durch die Doppellage beobachten. Wie die Modelle der spanischen Forscher vorhersagten, beobachteten die Physiker aus dem Saarland, dass die Nanopartikel in die Doppellage eindringen konnten, indem sie ihre Phospholipidhülle in der künstlichen Doppellage abstreiften. Nanopartikel mit einem Durchmesser von sechs oder mehr Nanometern, was in etwa die Dicke einer typischen Doppellage entspricht, sind in der Lage, diese Doppellage binnen weniger Millisekunden wieder zu verlassen. Kleinere Nanopartikel hingegen bleiben in der Mitte der Doppellage gefangen. Die Beobachtung, dass Nanopartikel blitzschnell in der Lage sind, Doppellagen wie sie zum Beispiel menschliche Zellen umgeben, zu durchqueren, dürfte die Sicherheitsbedenken gegenüber Nanopartikeln weiter steigen lassen und führt vielleicht dazu, Sicherheitsnormen im Umgang mit Nanopartikeln zu überarbeiten und zu verfeinern, so die Schlussfolgerung der Forscher aus Spanien und dem Saarland. www.uni-saarland.de

Originalpublikation Yachong Guo et al.; «Direct proof of spontaneous translocation of lipid-covered hydrophobic nanoparticles through a phospholipid bilayer»; Science Advances; 02 Nov 2016: Vol. 2, no. 11, e1600261 12/2016

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BIOWISSENSCHAFTEN

Das Wachstum von Mikroorganismen präzise regulieren

Erste Cyborg-Bakterien entwickelt Ein ETH-Wissenschaftsteam schuf Bakterien, deren Wachstum sich vollautomatisch über einen Computer steuern lässt. Die Schnittstelle zwischen Computer und Bakterien funktioniert mit rotem und grünem Licht. Der Ansatz könnte helfen, die biotechnologische Produktion von Molekülen zu optimieren.

Forschende des Departements Biosysteme (D-BSSE) der ETH Zürich in Basel haben einen Cyborg erschaffen – ein Mischwesen aus lebendem Organismus und Maschine. Beim beteiligten Lebewesen handelt sich um das Kolibakterium (Escherichia coli), das in der biologischen Forschung häufig verwendet wird, bei der Maschine um einen Computer mit modernster Steuerungstechnik, die das Wachstum der Bakterien regelt. Verbunden sind Organismen und Maschine über zwei Schnittstellen: Der Computer kommuniziert mit rotem und grünem Licht, welches die biotechnologisch veränderten Bakterien wahrnehmen können. In der Gegenrichtung funktioniert die Kommunikation über eine optische Messung der Wachstumsrate der Bakterienkultur. Deren Ergebnis wird in Echtzeit in den Computer eingespeist.

Äusserst präzise Steuerung Bereits vor fünf Jahren präsentierten die Forschenden gemeinsam mit Kollegen einen einfachen Machbarkeitsnachweis für eine auf Licht basierende Schnittstelle zwischen einem Computer und einer Hefezelle. Diese Schnittstelle funktionierte damals aber im Gegensatz zum jetzigen System noch nicht vollautomatisch. «Ausserdem regulieren wir jetzt erstmals das Wachstum von Mikroorganismen, und zwar auf sehr präzise und feinabstimmbare Weise», sagt Mustafa Khammash, Professor für Steuerungstheorie und Systembiologie. Mithilfe der Computersteuerung können die Wissenschaftler die Bakterienkultur so Fabio Bergamin, Kommunikation ETH Zürich.

Bild: Colourbox

Fabio Bergamin

Die Forschenden veränderten die Bakterien so, dass sie auf rotes und grünes Licht reagieren (Symbolbild).

beeinflussen, dass sie genau nach einer vorgegebenen Kurve wächst. Das neue System ist zudem extrem zuverlässig und widerstandsfähig. Die Wissenschaftler testeten, wie die Cyborg-Bakterien auf plötzliche Störungen von aussen reagierten. Dazu veränderten sie im Experiment beispielsweise die Nährstoffzusammensetzung der Bakterienkultur oder die Temperatur. Auf solche Störungen konnte sich das System ausserordentlich gut einstellen. «Dies alles ist nur möglich, weil wir für die Steuerung modernste, feedback-gesteuerte Regelungsalgorithmen benutzen, wie sie auch in Linienflugzeugen zum Einsatz kommen, etwa um die Flughöhe stabil zu halten», erklärt Mustafa Khammash.

«Augen» für die Bakterien Damit sich die Kolibakterien überhaupt über Licht steuern lassen, mussten die Forschenden die Mikroorganismen biotechnologisch verändern. Sie verwendeten einen Bakterienstamm, dessen Bauplan unter anderem Gene von Cyanobakterien enthält. Cyanobakterien können ihren Stoffwechsel an Licht anpassen und – wie die Pflanzen – die Energie des Lichts nutzen. In den Kolibakterien koppelten die Basler Bioingenieure die genetischen Lichtmesssysteme der Cyanobakterien mit der zellulären Regulation für ein Enzym,

das die für das Bakterienwachstum unerlässliche Aminosäure Methionin herstellt. Lässt der Steuerungscomputer die Kolibakterienkultur mit rotem Licht beleuchten, führt das dazu, dass die Bakterien die Methionin-Produktion stoppen und dadurch weniger schnell wachsen. Beleuchtung mit grünem Licht hingegen regt die Methionin-Produktion und damit das Wachstum an.

Biologische Systeme regeln ETH-Professor Khammashs ursprüngliches Fachgebiet ist die Regelungstechnik. Jetzt arbeitet er im Bereich der Systembiologie und der synthetischen Biologie. Seine wichtigste Forschungsfrage ist im Schnittbereich dieser Fachgebiete angesiedelt: Ist es möglich, Regelungstechnik für biologische Systeme von Grund auf zu konzipieren? Cybergenetics nennt er dieses Forschungsfeld. «Es gibt zwei Ansätze hierfür», sagt Mustafa Khammash, «und beide haben Vor- und Nachteile, die je nach Anwendung zum Tragen kommen.» Zum einen könne man – wie in dieser Studie – Mikroorganismen mit einem Computer von aussen steuern. Dies bedinge eine Schnittstelle zwischen Computer und biologischem Organismus. Auch wenn die Kommunikationsmöglichkeiten über eine solche Schnittstelle derzeit noch einigermassen bescheiden sind, hat dieser Ansatz einen grossen Vorteil: Dank einem externen Computerprogramm können leistungsfähige Regelungsalgorithmen zum Einsatz kommen. Ausserdem kann das Programm den Bedarf sehr schnell anpassen.

Intern und extern In einem zweiten Ansatz versuchen Wissenschaftler – auch solche am D-BSSE – 12/2016

BIOWISSENSCHAFTEN

lekülen in einem Bioreaktor hingegen dürfte die externe Steuerung über eine Schnittstelle, wie wir sie hier entwickelt haben, besser umsetzbar sein.»

Zusätzliche Farbkanäle

Escherichia coli: damit sich die Kolibakterien überhaupt über Licht steuern lassen, mussten die Forschenden die Mikroorganismen biotechnologisch verändern.

im Innern von Zellen künstliche Kontrollsysteme zu platzieren, solche mit molekularen, biochemischen Komponenten. «Meiner Meinung nach ist für therapeutische Anwendungen, beispielsweise in der Zelltherapie, die interne Zellsteuerung langfristig besser geeignet. Denn sie funktioniert ohne zusätzliche Hardware autonom», sagt Mustafa Khammash. «Für die biotechnologische Herstellung von Mo-

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Bislang benutzen die Basler Forscher für ihre Licht-Schnittstelle die zwei Farben Grün und Rot. Damit steuern sie die Aktivität eines einzigen Enzyms. «In einer Weiterentwicklung könnte man sich aber auch komplexere Steuerungen mit zusätzlichen Lichtkanälen vorstellen», sagt Mustafa Khammash. So wäre es denkbar, gleichzeitig mehrere Enzyme zu regulieren. In der biotechnologischen Produktion von Molekülen könnte man damit die Wachstumsrate der herstellenden Bakterien und die Produktionsrate des gewünschten Moleküls optimal aufeinander abstimmen. Dies mit dem Ziel, möglichst viel des gewünschten Produkts und möglichst wenige giftige Nebenprodukte zu erhalten.

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Originalpublikation Milias-Argeitis A, Rullan M, Aoki SK, Buchmann P, Khammash M: Automated optogenetic feedback control for precise and robust regulation of gene expression. Nature Communications 2016, 7: 12546, doi: 10.1038/ncomms12546

Kontakt Professor Mustafa Khammash ETH Zürich Department für Biowissenschaften und Engineering Regelungstheorie u. Systembiologie Mattenstrasse 26 CH-4058 Basel Telefon +41 (0)61 387 33 56 mustafa.khammash@bsse.ethz.ch www.bsse.ethz.ch/ctsb

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MEDIZIN

Neue Rezeptoren für Magenkeim Helicobacter pylori entdeckt

Gefährliche Bindung im Magen Helicobacter pylori ist ein Bakterium, das den menschlichen Magen besiedeln kann – zum Teil mit fatalen Folgen. Dies haben nun Forschungsteams in München und Duisburg-Essen herausgefunden.

Mit Helicobacter pylori infiziert man sich meist schon als Kind. Das Bakterium ist weit verbreitet: Jeder dritte Mensch in Deutschland und weltweit sogar jeder zweite trägt ihn in sich. In der Folge kann man an Gastritis, Magengeschwüren und Zwölffingerdarm-Entzündungen erkranken. Ausserdem steigt das Risiko, Magenkrebs zu bekommen. Eine Helicobacter pyloriInfektion therapiert man derzeit in der Regel mit Antibiotika. Der Nachteil ist allerdings, dass dabei nicht nur das Bakterium zerstört wird, sondern gleichzeitig auch die nützlichen Keime der Darmflora. Hinzu kommt, dass immer häufiger Resistenzen auftreten. Einen vollkommen neuen Ansatz für die Prävention oder Therapie der Infektion mit dem Bakterium Helicobacter pylori hat nun eine Forschungsgruppe um Professor Markus Gerhard von der Technischen Universität München (TUM) und Privatdozent Bernhard B. Singer vom Institut für Anatomie der Medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen entdeckt.

Starke Variante Um im menschlichen Magen dauerhaft zu überleben, muss sich Helicobacter pylori an die Epithelzellen in der Magenschleimhaut anheften. Forschungsgruppen in

Schon Gletschermann Ötzi litt unter dem Magenkeim Heliobacter pylori.

tionssystem trägt massgeblich dazu bei, dass Magengeschwüre und Magenkrebs entstehen können. «Vor diesem Hintergrund gehen wir davon aus, dass HopQ diagnostisch und therapeutisch genutzt werden könnte», sagt Markus Gerhard, Professor am Institut für Medizinische Mikrobiologie, Immunologie und Hygiene des Klinikums rechts der Isar der TUM. Durch eine Infektion mit Helicobacter pylori steigt auch das Risiko an Magenkrebs zu erkranken.

München und Essen konnten nun erstmals eine sehr spezifische und besonders starke Variante dieser Bindung nachweisen: Das bakterielle Oberflächenmolekül HopQ verknüpft sich im Magen mit sogenannten «Carcinoembryonic antigen related cell adhesion molecules», oder kurz CEACAMs.

Bindung unabhängig von Zuckerstrukturen «Diese Bindung ist im Gegensatz zu den bisher bereits bekannten Bindungspartnern des Bakteriums unabhängig von Zuckerstrukturen. Das scheint dafür zu sorgen, dass sie im sauren Milieu des Magens besonders stabil ist», erläutert Bernhard B. Singer. CEACAMs kommen nicht im gesunden Magengewebe, sondern vor allem bei einer Magenschleimhautentzündung (Gastritis) vor, die durch eine Infektion mit Helicobacter pylori hervorgerufen wird. «Man könnte also sagen, dass sich die Keime zusätzliche und besonders starke Bindungsmöglichkeiten verschaffen, indem sie die Bildung von CEACAMs anregen», fügt Singer hinzu. Einmal an CEACAM gebunden, kann Helicobacter pylori weitere Proteine, sogenannte Virulenzfaktoren, auf die Magenzellen übertragen. Dieses Sekre-

Drei Therapieansätze Die Wissenschaftler erforschen derzeit verschiedene Ansätze, um die bisherigen nebenwirkungsbelasteten Therapieformen bei Helicobacter pylori-Infektionen zu ersetzen. Mit einer löslichen Variante von HopQ oder Teilen des Proteins könnte die Bindung des Bakteriums an die Magenzellen verhindert und somit möglicherweise schädliche Effekte des Keims unterbunden werden. Als weitere therapeutische Option verfolgen die Forscher den Ansatz, gegen CEACAMs gerichtete, eigens entwickelte Antikörper einzusetzen und so mit dem Bakterium zusammenhängende Krankheiten zu bekämpfen. Darüber hinaus wird erwogen, gegen das Protein HopQ zu immunisieren und damit den Körper gegen die Bakterieninfektion zu impfen. www.tu-muenchen.de

Originalveröffentlichung A. Javaheri, T. Kruse, K. Moonens, R. Mejías-Luque, A. Debraekeleer, I. Asche, N. Tegtmeyer, B. Kalali , N.C. Bach, S.A. Sieber, D.J. Hill, V. Königer, C.R. Hauck, R. Moskalenko, R. Haas, D.H. Busch, E. Klaile, H. Slevogt, A. Schmidt, S. Backert, H. Remaut, B.B. Singer, M. Gerhard M.; «Helicobacter pylori adhesin HopQ engages in a virulence-enhancing interaction with human CEACAMs»; Nature Microbiology; 2016 12/2016

MEDIZIN

Nobelpreis 2016

Für Entdeckung der Autophagie in Zellen Der japanische Zellbiologe Yoshinori Ohsumi erhält den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für die Entdeckung der Autophagie in Zellen.

Das Wort Autophagie setzt sich aus den griechischen Wörtern auto- (selbst) und phagein (essen) zusammen und bedeutet damit wörtlich «Selbstfressen». Dieser Vorgang ist lebenswichtig und findet ständig statt, damit etwa geschädigte oder funktionslose Proteine verdaut und aus dem Verkehr gezogen werden. Die einzelnen Bestandteile werden dann wiederverwendet.

Quelle: dpa

Neues Verständnis

Der japanische Zellbiologe Yoshinori Ohsumi (r.) wird im Dezember den Nobelpreis 2016 für Medizin erhalten.

Sackartige Vesikel Das Konzept der Autophagie entstand in den 1960er Jahren, als Forscher entdeckten, dass Zellen eigene Bestandteile zerstören konnten. Dies geschieht indem sie die Bestandteile in Lysosome, sackartige Vesikel, zum Abbauen einschliessen. Anfang der 1990er Jahre waren aufgrund von 1 12 / 2 0 1 6

Schwierigkeiten der Erforschung noch keine genauen Details über den Vorgang bekannt. Dies änderte sich erst mit den Experimenten von Yoshinori Ohsumi: Er nutzte Backhefe um die für die Autophagie verantwortlichen Gene zu identifizieren. Im Anschluss klärte er die zugrunde liegenden Mechanismen in Backhefe und zeigte, dass diese komplexen Vorgänge auch in menschlichen Zellen stattfinden.

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Der Japaner Yoshinori Ohsumi wurde 1945 in Fukuoka geboren. Gefolgt von seinem Doktortitel der Universität Tokio war er drei Jahre an der Rockefeller Universität in New York beschäftigt. Nach seiner Rückkehr nach Tokio gründete er 1988 seine Arbeitsgruppe. Seit 2009 ist er Professor am Tokyo Institute of Technology. Der diesjährige Preisträger entdeckte und klärte die zugrunde liegenden Mechanismen der Autophagie. Dies ist ein fundamentaler zellulärer Prozess, der für den Abbau und das Recycling von Zellbestandteilen verantwortlich ist.

Diese Entdeckung führte zu einem neuen Verständnis, wie Zellbestandteile verarbeitet werden. Sie führte zu neuen Wegen physiologische Prozesse, wie Hungerstress und Reaktionen auf Infektionen, die mit der Autophagie zusammenhängen, zu verstehen. Auch Störungen in diesem Prozess können mit Krebs- oder neurologischen Erkrankungen in Verbindung gebracht werden.

Ausgeklügelte Prozesse herausgefunden Schon in den Sechzigerjahren entdeckten Forscher, dass es solche Prozesse in Zellen gibt. In den frühen Neunzigerjahren entschlüsselte ein Team um Ohsumi an Hefepilzen, welche Gene an den Vorgängen beteiligt sind. In weiteren Versuchen erforschten sie die zugrunde liegenden Mechanismen und zeigten, dass auch in unseren Zellen ähnlich ausgeklügelte Prozesse existieren.

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Fortschritt im Wissen über Widerstandsfähigkeit gegen Stress

Endokrine Zellen im Gehirn beeinflussen Verhaltensoptimierung Neuste Erkenntnis des Deutschen Resilienz-Zentrums Mainz über die Widerstandsfähigkeit des Menschen gegen stressige Situationen wurden kürzlich in «Nature Communications» veröffentlicht. Fazit: Zellen in der Hypophyse spielen eine bedeutende Rolle bei der schnellen Verhaltensanpassung an lokale Umwelten.

Illustration: Fotolia

bei der Hypothalamus als Teil des Zwischenhirns ein. Der Hypothalamus ist ein Verbindungsstück zwischen dem Körper und den übrigen Regionen des Gehirns, der mittelbar und unmittelbar eine Reihe essenzieller vegetativer Körperfunktionen steuert. Zudem ist er das wichtigste Steuerungsorgan im endokrinen System des Menschen (Hormonsystem), denn er reguliert, wann welche Menge eines Hormons gebildet wird. Dabei unterliegt er bzw. seine Hormonproduktion unter anderem dem Einfluss von emotionalem Stress. Am Hypothalamus hängt die Hypophyse (Hirnanhangsdrüse). Zusammen bilden sie eine funktionelle Einheit. Diese wird als Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-System (HHN) bezeichnet.

Regulation von Cortisol Wenn ein Mensch gestresst ist, passt er sein Verhalten in der Regel schnell an die Situation an. Bei diesem schnellen Anpassungsvorgang spielen Neurotransmitter, also biochemische Botenstoffe des Gehirns, eine zentrale Rolle. Hormone haben ebenfalls eine stressregulierende Funktion, reagieren aber langsamer. Aber ist das wirklich so? Jüngste Erkenntnisse einer Arbeitsgruppe von Professorin Dr. Soojin Ryu, leitende Wissenschaftlerin am Deutschen Resilienz-Zentrum (DRZ) der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU), stellen dies in Frage. Denn mittels einer Kombination aus genetischen und optischen Methoden konnte das Forschungsteam Folgendes zeigen: Corticotrope, also die Nebennierenrinde stimulierende Zellpopulationen, die im Gehirnareal der Hypothalamus-Hypo24

physen-Nebennieren-Achse Stresshormone erzeugen, sind in der Lage, unmittelbar nach dem Beginn einer stressbedingten Belastung Vermeidungsverhalten schnell abzuwandeln. Diese Erkenntnis kann dazu beitragen, effektive Therapien zu entwickeln, um mit akuten, stressbedingten Belastungssituationen besser umgehen zu können bzw. akute Stresssituationen umzuwandeln. Die Erkenntnisse sind in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift «Nature Communications» veröffentlicht.

Eng abgestimmt Den menschlichen Körper steuern zwei Systeme: das Hormon- und das Nervensystem. Sie arbeiten eng aufeinander abgestimmt. Eine Schlüsselrolle nimmt hier-

Zu den im Hypothalamus gebildeten Hormonen gehören die sogenannten Releasing Hormone. Ein Beispiel für ein solches Hormon ist das Corticotropin-Releasing-Hormon (CRH). Es stimuliert in der Hirnanhangsdrüse die Produktion des adrenocorticotropen Hormons (ACTH). ACTH ist ein Hormon des Hypophysenvorderlappens und reguliert wiederum die Produktion anderer Hormone, beispielsweise die des Stresshormons Cortisol (Hydrocortison). Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass die Neurotransmitter des zentralen Nervensystems Angriffs- oder Fluchtverhalten schnell regulieren. Die Hormone des Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden(HHN)-Systems entfalten ihre stressregulierende Funktion wesentlich langsamer – so der bisherige wissenschaftliche Kenntnisstand. 1 21 / 2 0 1 6

MEDIZIN

Die konkrete Rolle des HNN bei der raschen Anpassung des Verhaltens an eine Stresssituation genauer zu ergründen, war mit den in der Stressforschung bislang üblichen Tiermodellen jedoch kaum möglich. Denn der Hypothalamus und die Hypophyse sind in Säugetieren nur schwer zugänglich. Um diese Hürde zu überwinden, entwickelte eine Arbeitsgruppe des Deutschen Resilienz-Zentrums (DRZ) der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) unter der Leitung von Professor Soojin Ryu eine neue optogenetische Untersuchungsmethode: Es gelang ihr, eine genetisch veränderte Zebrafischlarve zu entwickeln. Bei dieser lässt sich mittels des Einsatzes von Licht die Aktivität des Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Systems manipulieren und gleichzeitig die so erzielten Auswirkungen auf das Verhalten der modifizierten Zellen beobachten.

Eine Kombination aus Optik und Genetik Das von der Arbeitsgruppe um Professor Ryu neu entwickelte Analyseverfahren kombiniert nun zwei Lösungsansätze: Zum einen verwendet es Methoden der Optogenetik, einer Kombination von Methoden der Optik und der Genetik. Diese Techno-

Soojin Ryu: Preisträgerin verschiedener Auszeichnungen Geboren in Südkorea und aufgewachsen in New York City (USA), studierte Professor Dr. Soojin Ryu Biologie an der Harvard University, USA. 1999 machte sie an der University of California in Berkeley (USA) ihren Ph.D. in Molekularer Biologie und Zellbiologie im Labor von Prof. Dr. Robert Tjian. Nach Deutschland kam die Wissenschaftlerin im Jahr 2000. Dort arbeitete sie im Labor von Prof. Dr. Wolfgang Driever in der Entwicklungsbiologie am Institut für Biologie I (Zoologie) der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. 2008 wechselte sie an das Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg, wo sie bis 2015 als Forschungsgruppenleiterin tätig war. Seit 2015 hat Prof. Dr. Soojin Ryu eine Professur am Forschungszentrum Translationale Neurowissenschaften (FTN) der Johannes Gutenberg-Universität Mainz inne. Im Laufe ihrer bisherigen beruflichen Karriere war Prof. Dr. Soojin Ryu unter anderem Stipendiatin der Alexander von Humboldt-Stiftung, Human Frontier Science Program und Preisträgerin verschiedener Auszeichnungen, wie beispielsweise der Behrens-Weise-Stiftung. Zudem war sie an mehreren von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekten beteiligt. logie ermöglicht es, exakt definierte funktionelle Verhaltensereignisse von genetisch modifizier ten Zellen unter Lichteinfluss gezielt und extrem schnell zu kontrollieren. Hierbei verändern die Forscher zunächst mittels gentechnischer Verfahren lichtempfi ndliche Proteine. Anschliessend bringen sie diese in bestimmte Zielzellen bzw. -gewebe ein. Dadurch lassen sich die Funktionen von Proteinen mittels Lichteinfluss regulieren und das Verhalten der modifizierten Zellen kontrollieren.

Zum anderen leistete Professor Ryu Pionierarbeit in der Nutzung eines neuen Tiermodells für die Stressforschung, dem Zebrafisch. Der Vorteil in der Forschung mit Zebrafischen, speziell den durchsichtigen Larven dieses kleinen, tropischen Knochenfischs, liegt darin, dass dessen Embryonalentwicklung derjenigen des Menschen ähnelt. Zudem entwickeln sie sich sehr schnell. Er ist somit hervorragend für genetische Untersuchungsmethoden geeignet. Zudem lässt die Durchsichtigkeit der Larven Licht in allen Gewebeteilen des Fischkörpers sichtbar werden.

Freisetzung von Hormonen Für ihre Studie führten die Wissenschaftler des DRZ Mainz dem Tiermodell ein synthetisches Enzym hinzu, das nur in den corticotrophen Zellen des HNN-Systems das Niveau des intrazellulären Botenstoffs c yclisches Adenosinmonophosphat (cAMP) erhöht. Dessen Erhöhung ist wichtig für die Freisetzung von Hormonen in den corticotrophen Zellen der vorderen Hypophyse. Das daraus resultierende, sogenannte transgenetische tierische Stresshormonniveau kann durch Licht gesteigert werden. Dies wiederum erlaubt es den Forschern, gleichzeitig die Veränderung des Verhaltens zu untersuchen.

Bedeutende Rolle Der Vorteil in der Forschung mit Zebrafischen liegt darin, dass dessen Embryonalentwicklung derjenigen des Menschen ähnelt.

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Die nun in «Nature Communications» vorgestellten Forschungsergebnisse der Main2 35

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DRZ: Erforschung der seelischen Widerstandskraft Das DRZ ist eine wissenschaftliche Einrichtung der Johannes Gutenberg-Universität (JGU) und der Universitätsmedizin Mainz, die sich die Erforschung der Resilienz, also der «seelischen Widerstandskraft», zum Ziel gesetzt hat. In der fachübergreifenden Einrichtung arbeiten Neurowissenschaftler, Mediziner, Psychologen und Sozialwissenschaftler zusammen. Die Wissenschaftler widmen sich insbesondere folgenden Fragen: Welche Vorgänge im Gehirn befähigen uns dazu, weniger angreifbar für Stress und belastende Lebensereignisse zu sein? Was macht uns resilient, also seelisch widerstandsfähig? In diesem Zusammenhang untersuchen sie beispielsweise auch, ob einzelne Gene, neuronale Netzwerke oder bestimmte Neurotransmittersysteme Resilienz unterstützen. Die zentralen Anliegen des DRZ sind es, Resilienzmechanismen neurowissenschaftlich und human-psychologisch zu verstehen, darauf aufbauend mit Präventionsstrategien vorzubeugen und darauf hinzuwirken, Lebensumfelder so zu verändern, dass Resilienz gestärkt wird. Mit diesem Ansatz soll der Paradigmenwechsel von einer krankheitsorientierten Forschung zu einer gesundheitsorientierten Forschung, also der Erforschung von Faktoren und Mechanismen, die zum Erhalt der psychischen Gesundheit beitragen, vorangetrieben werden. www.drz.uni-medizin.de begonnen hat: Sie beeinflussen sowohl die Fortbewegung als auch vermeidendes Verhalten sowie die Reizempfindlichkeit. Die Forscher deuten dies als Beleg dafür, dass die corticotrophen Zellen in der Hypophy-

Originalpublikation De Marco, R. J. et al. Optogenetically enhanced pituitary corticotroph cell activity post-stress onset causes rapid organizing effects on behaviour. Nat. Commun. 7:12620 doi: 10.1038/ncomms12620 (2016).

Kontakt Martina Diehl Deutsches Resilienz-Zentrum (DRZ) der Johannes Gutenberg-Universität (JGU) und der Universitätsmedizin Mainz D-55131 Mainz Telefon +49 (0)6131 17-8080 martina.diehl@unimedizin-mainz.de

Bild: Fotolia

zer Wissenschaftlerin Professor Ryu und ihrer Arbeitsgruppe des DRZ Mainz zeigen, dass die corticotrophen Zellen in der Hypophyse direkt aktiv werden, nachdem eine als belastend empfundene Stresssituation

se eine bedeutende Rolle bei der schnellen Verhaltensanpassung an lokale, gegnerische Umwelten haben.

Welche Vorgänge im Gehirn befähigen uns, weniger angreifbar für Stress und belastende Lebensereignisse zu sein?

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MEDIZIN

Geschmeidige Synapsen

Altersbedingten Gedächtnisschwund umkehren Eine Studie der Freien Universität Berlin, der Georg-August-Universität Göttingen und der Karl-Franzens-Universität Graz in der Zeitschrift «PLOS Biology» zeigt, wie Gedächtniszellen auch noch im Alter gut funktionieren könnten.

Gedächtnisdefizite im Alter können einer deutsch-österreichischen Studie zufolge unter Umständen durch die Einnahme des Polyamin-Moleküls Spermidin gemindert oder behoben werden. Diese natürliche Substanz könne bewirken, dass Synapsen im Gehirn ihre Fähigkeit auch im Alter beibehielten, Nervenzellen zu verbinden, fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Professor Stephan Sigrist von der Freien Universität Berlin, Professor

André Fiala von der Georg-August-Universität Göttingen und Professor Frank Madeo von der Karl-Franzens-Universität Graz durch Untersuchungen an der Fruchtfliege Drosophila melanogaster heraus. Die Synapsen könnten nach der Behandlung auch weiterhin im Gehirn neue Erinnerungen kodieren. Aus den Ergebnissen könnten Strategien für die Bekämpfung altersbedingter Demenz abgeleitet werden. Die Studie wurde in der aktuellen Ausgabe der renommierten Zeitschrift «PLOS Biology» veröffentlicht.

Bilder: Uni Graz

Schützendes Spermidin

Mikroskopische Fluoreszenz-Aufnahme eines jungen Drosophila-Gehirns, in dem Synapsen mithilfe immunhistologischer Methoden sichtbar gemacht wurden (grün).

Synapsen, die Neuronen in unserem Gehirn verbinden, kodieren kontinuierlich neue Erinnerungen. Doch die Fähigkeit dazu – dem Lernen – kann bei manchen Menschen im Alter in drastischem Tempo und Umfang schwinden. Die Wissenschaftler der drei Universitäten fanden heraus, dass die altersbedingte Demenz durch Veränderungen auf der Ebene der Synapsen mit ausgelöst wird. Der menschliche Körper bildet das hiervor schützende Spermidin zwar selbst, doch mit zunehmendem Alter weniger effektiv. Eine Verabreichung der Substanz könne also der Gedächtnisleistung aufhelfen, vermuten die Wissenschaftler.

Auf molekularer Ebene

Mikroskopische Fluoreszenz-Aufnahme eines Drosophila-Gehirns von gealterten Fliegen, welche an Morbus Parkinson leiden. Es sind sowohl synaptische Verbindungen zwischen den Nervenzellen (grün) als auch die krankheitsauslösenden Proteine selbst (rot) dargestellt.

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Die Wissenschaftler wählten die Fruchtfliege Drosophila melanogaster, weil hier Erinnerungsprozesse auf molekularer Ebene ähnlich verlaufen wie bei Menschen; das Insekt ist damit ein geeignetes Modell für die Simulation von Altersprozessen. Durch Fütterung von Spermidin gelang es, den Gedächtnisverfall zu unterdrücken. Die Studie erweitert Ergebnisse einer Studie der Wissenschaftler aus dem Jahr 2013.

Bei der Fruchtfliege Drosophila melanogaster verlaufen die Erinnerungsprozesse auf molekularer Ebene ähnlich wie bei Menschen.

Originalpublikation PLOS Biology | DOI:10.1371/journal. pbio.1002563 September 29, 2016 Kontakt Prof. Dr. André Fiala Schwann-SchleidenForschungszentrum Abtl. Molekulare Neurobiologie des Verhaltens Georg-August-Universität Göttingen Julia-Lermontowa-Weg 3 D-37077 Göttingen Telefon +49 (0)551-39 177920 afiala@gwdg.de Prof. Dr. Frank Madeo Institut für Molekulare Biowissenschaften der Karl-Franzens-Universität Graz Humboldtstrasse 50 A-8010 Graz Telefon +43 (0)316 / 380 8878 frank.madeo@uni-graz.at Stephan Sigrist Institut für Biologie der Freien Universität Berlin Takustrasse 3 D-14195 Berlin Telefon +49 (0)30 / 838-56940 stephan.sigrist@fu-berlin.de

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NEWS

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

■ Das Basler Pharmaunternehmen Novartis denkt über die Zukunft seiner Augenheilsparte Alcon nach, bei der es nicht nach Wunsch läuft. «Alcon hat sich in den letzten zwei Jahren nicht so entwickelt, wie wir das erwartet hatten», sagte Novartis-Verwaltungsratspräsident Jörg Reinhardt. Die Probleme, allen voran das Innovationsdefizit, hätten sich über Jahre hinweg herauskristallisiert. «Als sie dann letztes Jahr transparent wurden, haben wir umgehend Massnahmen ergriffen und das Management ausgewechselt», sagte Reinhardt. Novartis konzentriere sich nun darauf, die Wende voranzutreiben. «In Zukunft halten wir uns aber alle Optionen offen. Da stellt sich auf lange Sicht die Frage, ob wir der beste Eigentümer für Alcon sind», sagte Reinhardt. www.novartis.ch ■ Die Roche-Tochter Genentech hat neue positive Studiendaten zum Medikament Actemra/RoActemra (Tocilizumab) bei Patienten mit Riesenzellarteriitis (GCA) vorgelegt. In der Phase-III-Studie GiACTA habe die Behandlung die Kriterien für ihren primären und zugleich für ihren wichtigsten sekundären Endpunkt erreicht, teilte das Unternehmen im Rahmen des Jahreskongresses des American College of Rheumatology (ACR) und der Association for Rheumatology Health Professionals (ARHP) mit. www.gene.com

■ Ein florierendes Arzneimittelgeschäft stimmt den US-Konzern Johnson & Johnson (J&J) zunehmend optimistisch. Nach einem besser als erwartet verlaufenen dritten Quartal schätzte der Pharma- und Konsumgüterkonzern seine Gewinnaussichten für das Gesamtjahr besser ein. Den Zielkorridor für den Gewinn je Aktie engte J&J auf 6,68 bis 6,73 Dollar ein. Das untere Ende der Spanne hatte zuvor bei 6,63 Dollar gelegen. www.jnj.com ■ Das neue Krebsmittel Tecentriq (Atezolizumab) des Basler Pharmakonzerns Roche hat in einer Studie bei Patienten mit einer bestimmten Form von Lungenkrebs einen Überlebensvorteil gezeigt. Die mit dem Immun-Therapeutikum behandelten Patienten hätten im Schnitt rund 14 Monate überlebt und damit 4,2 Monate länger als solche, die mit Docetaxel-Chemotherapie behandelt wurden, heisst es in der Studie, welche Roche am Onkologie-Kongress ESMO in Kopenhagen präsentierte. www.roche.ch ■ Der Chemiekonzern Lonza verzeichnete beim Umsatz und Ertrag erneut ein starkes Quartal. Das Gesamtergebnis war die Folge kontinuierlich starker Leistungen der beiden Segmente Specialty Ingredients sowie Pharma & Biotech. «Wir sind auf einem kontinuierlichen Wachstumspfad, was eine weitere Bestätigung

dafür ist, dass unsere strikte Marktfokussierung Früchte trägt. Wir sind mit den erzielten Fortschritten zufrieden, aber es liegt noch ein langer Weg vor uns. Deshalb legen wir auch in Zukunft den Schwerpunkt auf Verbesserungsprojekte, organisches Wachstum, Portfolio-Management und operative Exzellenz», sagte Richard Ridinger, CEO von Lonza. «Unser Fokus liegt nach wie vor auf der Stärkung unserer Position als führender Zulieferer für die Pharma-, Biotech- und die verschiedenen Spezialchemie-Märkte.» www.lonza.com ■ Die Bachem Gruppe und Dottikon Exclusive Synthesis (ES) gaben den Ausbau der Zusammenarbeit im Bereich von neuartigen Aminosäuren bekannt. Die Zusammenarbeit der beiden Schweizer Unternehmen umfasst die Entwicklung, Herstellung und den Vertrieb neuer enantiomerenreiner Aminosäuren, unter anderem für die Peptidsynthese. José de Chastonay, Chief Marketing Officer der Bachem Holding AG, kommentiert: «Wir freuen uns sehr, im Rahmen dieser partnerschaftlichen Zusammenarbeit mit der Dottikon ES unseren Kunden neue und innovative Aminosäurederivate zur Peptidherstellung anbieten zu können. Dank der einzigartigen chemischen Fähigkeiten der Dottikon ES können diese speziellen Aminosäurederivate enan-

tiomerenrein und mit hoher Qualität besonders effizient hergestellt werden.» www.bachem.ch www.dottikon.com ■ Der Elektrokonzern Siemens geht mit Plänen für eine Börsennotierung seiner Medizintechnik den nächsten Schritt zur Verselbstständigung der Sparte. Mit einer Börsennotierung bekomme das Geschäft namens Healthineers mehr Eigenständigkeit für das angepeilte Wachstum, sagte Vorstandschef Joe Kaeser. «Siemens Healthineers hat bereits Marktanteile gewonnen und verfügt über ein hervorragendes Portfolio an Spitzentechnologien, das wir weiter ausbauen», erklärte Kaeser. Wann und in welchem Umfang Siemens Anteile an die Börse bringt, will der Dax-Konzern später entscheiden und bekanntgeben. www.siemens.de ■ Die Wacker Chemie AG hat am Standort Nanjing in China (Provinz Jiangsu) einen neuen Pilotreaktor für Vinylacetat-Ethylen-Copolymer (VAE)Dispersionen offiziell in Betrieb genommen. Mit der neuen Anlage baut Wacker seine lokalen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten in der Region China aus und erweitert sein Angebot für Produktentwicklungen, Anwendungstechnik und Kundenservice vor Ort. Die Investitionssumme für den Pilotreaktor beläuft sich auf rund 2,4 Mio. Euro. www.wacker.de

12/2016

NEWS

Trump ist Präsident der USA: Gemeinsam an Aufgaben arbeiten Die Reaktionen auf die Wahl von Donald Trump zum neuen Präsidenten der USA sind recht unterschiedlich: Dies zeigen auch die Statements von Verbänden, Organisationen und Politikern in Deutschland und der Schweiz. In Sachen Wirtschaftspolitik vertrat der Bauunternehmer Donald Trump während des Wahlkampfs Positionen der Abschottung und des Protektionismus. Diese Haltung könnte für die deutsche Chemieindustrie schwierig werden. Schliesslich sind die USA der mit Abstand wichtigste Exportmarkt der deutschen Chemieund Pharmaindustrie: 11,4 Prozent aller Ausfuhren von chemisch-pharmazeutischen Erzeugnissen gingen 2015 in die Vereinigten Staaten. Knapp 20 Milliarden Euro erlösten die Unternehmen im Handel mit US-amerikanischen Kunden. Auch als Produktionsstandort im Ausland spielen die USA die erste Geige in der globalen Strategie der deutschen Chemie: Die rund 140 Tochterunternehmen in den USA, in denen 71 000 Menschen arbeiten, erwirtschafteten zuletzt einen Umsatz von über 61 Milliarden Euro.

Donald Trump ist entgegen der Umfragen der neue Präsident der Vereinigten Staaten.

Nun äussert sich Utz Tillmann, Hauptgeschäftsführer des Verbandes der Chemischen Industrie (VCI), zur Wahl des neuen US-Präsidenten: «Die Verunsicherung, wohin die USA nun steuern, ist gross. Wir hoffen, dass Donald Trump trotz nationalistischer und protektionistischer Positionen im Wahlkampf als Präsident der Vereinigten Staaten an die engen politischen und wirtschaftlichen Beziehungen zwischen der EU und den USA anknüpfen wird. Wir brauchen eine stabile transatlantische Zusammenarbeit bei weltweit wichtigen Zukunftsfragen – zum Beispiel bei der Handels-, Klima- und Wirtschaftspolitik.» Die USA sind der mit Abstand wichtigste Ex-

Utz Tilmann: «Die Verunsicherung, wohin die USA nun steuern, ist gross.»

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portmarkt der deutschen Chemie- und Pharmaindustrie: 11,4 Prozent aller Ausfuhren von chemisch-pharmazeutischen Erzeugnissen gingen 2015 in die Vereinigten Staaten. Knapp 20 Milliarden Euro erlösten die Unternehmen im Handel mit US-amerikanischen Kunden. Auch als Produktionsstandort im Ausland spielen die USA die erste Geige in der globalen Strategie der deutschen Chemie: Die rund 140 Tochterunternehmen in den USA, in denen 71 000 Menschen arbeiten, erwirtschafteten zuletzt einen Umsatz von über 61 Milliarden Euro. Der VCI vertritt die wirtschaftspolitischen Interessen von mehr als 1650 deutschen Chemieunternehmen und deutschen Tochterunternehmen ausländischer Konzerne gegenüber Politik, Behörden, anderen Bereichen der Wirtschaft, der Wissenschaft und den Medien. Der VCI steht für mehr als 90 Prozent der deutschen Chemie. Die Branche setzte 2015 rund 189 Milliarden Euro um und beschäftigte über 446 000 Mitarbeitende. Im Namen der Schweiz gratulierte Bundespräsident Johann Schneider-Ammann Donald

Trump zu seiner Wahl. Wie protokollarisch üblich hat der Forschungsminister die Glückwünsche zur Wahl mit einem Brief überbracht. In diesem habe Schneider-Ammann «die engen politischen, wirtschaftlichen und kulturellen Beziehungen zwischen unseren Ländern und die gemeinsamen Werte gewürdigt», gab das Departement für Wirtschaft, Bildung und Forschung bekannt. Mehr Worte machte Aussenminister Didier Burkhalter: Die Schweiz werde gegenüber den USA weiterhin auf Freihandel setzen, sagte er in einer ersten Reaktion im Schweizer Fernsehen SRF. Protektionismus und neue Zölle, wie sie Donald Trump in seiner Wahlkampagne angekündigt hatte, seien nicht im Interesse der Schweiz. Der Sieg für Donald Trump bei der Präsidentschaftswahl ist eine Niederlage für die Demoskopie. Nahezu alle 20 grössten Umfrageinstitute, darunter die zuständigen Abteilungen von Fernsehsendern und renommierten Zeitungen, sagten einen Sieg der demokratischen Kandidatin Hillary Clinton voraus.

www.vci.de

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NEWS

Es ist eine grosse Herausforderung für unsere Gesellschaft, Energie effizient zu produzieren und zu speichern – etwa für implantierte medizinische Systeme. So könnte ein Biosystem beide Aufgaben auf einmal übernehmen. Forscherinnen und Forscher haben nun ein Hybrid aus Brennstoffzelle und Kondensator auf Biobasis entwickelt. Mithilfe enzymatischer Prozesse generiert der sogenannte Biosuperkondensator effizient Energie und speichert diese auch. Der Trick: Die Enzyme sind in ein stabiles Polymergel eingebettet, das eine grosse Energiemenge speichern kann. In der Zeitschrift «Angewandte Chemie» beschreiben die Wissenschaftler der Ruhr-Universität Bochum und der schwedischen Universität Malmö ihre Entwicklung. Energie zu gewinnen und mit möglichst geringen Verlusten zu speichern ist eine der grossen Herausforderungen für die heutige Gesellschaft. Üblicherweise finden Energieproduktion und -speicherung in unterschiedlichen Systemen statt – was ineffizient ist. Anders ist es bei dem neuen Bio-

Bild: RUB

Biochemie: Neue Biobrennstoffzelle mit Energiespeicher

Das Bochumer Entwicklerteam: Piyanut Pinyou, Wolfgang Schuhmann, Sabine Alsaoub und Felipe Conzuelo (von links).

superkondensator, der beide Prozesse vereint. «Eine solche Technik könnte zum Beispiel interessant sein für miniaturisierte Geräte, die sich selbst kabellos mit Energie versorgen sollen. Das ist insbesondere für implantierbare miniaturisierte Sensoren wichtig», sagt Professor Wolfgang Schuhmann vom Bochumer Lehrstuhl für Analytische Chemie. Er war mit seinen Kollegen Felipe Conzuelo, Piyanut Pinyou und Sabine Alsaoub an der Entwicklung beteiligt. Mithilfe eines Enzyms verbrennt der Biosuperkondensator an der einen Elektrode

Glukose als Treibstoff. An der anderen Elektrode setzt ein Enzym Sauerstoff zu Wasser um. Beide Enzyme müssen in ein elektronenleitendes Gel eingebettet sein, um den elektrischen Kontakt zu den Elektroden herzustellen. Erstmals nutzte das Team für beide Elektroden das gleiche Gel, auch Redoxpolymer genannt. Beim Aufladen und Speichern der Energie gibt dieses Redoxpolymer an einer Elektrode Elektronen ab und wird dabei positiv aufgeladen. An der anderen Elektrode nimmt es die Elektronen auf und wird so negativ geladen. «Beim Entla-

deprozess gleichen sich die Ladungen aus, und es fliesst ein Strom», erklärt Schuhmann. Das so aufgebaute System erwies sich in den Tests des Forschungsteams als stabil und kann dauerhaft als Energiequelle dienen. Es hat ein geringes Gewicht und eine hohe Kapazität, kann also eine grosse Ladungsmenge aufnehmen. «Wir sehen diese Arbeit als Startpunkt für zukünftige Strategien in der Entwicklung von neuen, hochfunktionalen und gleichzeitig kostengünstigen elektrischen Energiequellen auf Biobasis», so das Fazit der Autoren. Finanzielle Unterstützung für die Arbeit kam von der Europäischen Kommission, der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Exzellenzclusters Resolv sowie der deutsch-israelischen Projektkooperation im Rahmen des Projekts «Nanoengineered optoelectronics with biomaterials and bioinspired assemblies», der Russian Science Foundation und dem Swedish Research Council. www.rub.de

Periodensystem: Elemente haben nun ihre definitiven Namen Vier neue chemische Elemente des Periodensystems hatten im Frühsommer vorläufige Namen und Abkürzungen erhalten. Drei der Neuzugänge wurden nach ihrem Entdeckungsort benannt: Nihonium (Nh) für Japan (japanisch: Nihon), Moscovium (Mc) für Moskau und Tennessine (Ts) für den US-Bundesstaat Tennessee. Mit dem Elementna43 0

men Oganesson (Og) wurde der russische Kernforscher Yuri Oganessian geehrt. Die von der International Union of Pure and Applied Chemistry (Iupac) Mitte Juni verkündeten Namensvorschläge mussten allerdings noch eine fünfmonatige Probezeit bestehen. Bis Mitte November 2016 konnten mögliche Einwände vorgebracht werden. Da es

aber keinen Widerspruch gab, bekamen die Namen nun ihre offizielle Gültigkeit. Die Iupac hatte die vier superschweren Elemente mit den Nummern 113, 115, 117 und 118 Anfang dieses Jahres anerkannt. Seither vervollständigen die Neuzugänge die siebte Reihe des Periodensystems, in der auch Radium und das nach Darmstadt benannte

Darmstadtium stehen. Das Iupac-Sektretariat liegt im Research Triangle Park bei Durham in den USA. https://iupac.org/ 12/2016

NEWS

expression CMS, das erste Massenspektrometer speziell für Chemiker

Bild: Empa

Ausgezeichnete Flammschutzmittel: Grüne Chemie schützt vor Feuer

«Empa Innovation Award 2016»: Gabriele Dobenecker, Khalifah Salmeia, Jingyi Rao, Cordula Hirsch, Sabyasachi Gaan und Empa-Direktor Gian-Luca Bona.

Der diesjährige «Empa Innovation Award» geht an den Chemiker Sabyasachi Gaan und sein Team. Prämiert werden die Forscherinnen und Forscher für die Entwicklung eines neuen, ungiftigen und umweltfreundlichen Flammschutzmittels, das für die Produktion flammfester Schäume aus Polyurethan (PU) eingesetzt werden kann. Solche Schäume begegnen uns im Alltag sehr oft: Sie stecken in der Isolation von Hausfassaden und Kühlschränken, in Autositzen, Wohnzimmersofas und Schuhsohlen. PU besteht aus Kohlenstoff-, Wasserstoff-, Stickstoff- und Sauerstoffatomen. Die in den Poren des Schaums eingeschlossene Luft enthält ebenfalls Sauerstoff. Der Schaum ist also – wie die meisten organischen Polymere – leicht brennbar und muss daher mit Flammschutzmitteln versehen werden, um die Feuergefahr zu senken. In den vergangenen Jahrzehnten verwendeten die Schaumhersteller meist chlorierte Phosphate als Flammschutzmittel, das sind preisgünstige Substanzen, die den Produktionsprozess nicht stören. Doch viele dieser chlorierten Flammschutzmittel sind toxisch und können im Laufe der Zeit aus dem Schaum ausdünsten und in die Umgebungsluft gelangen. In vielen Ländern sind diese Stoffe daher bereits verboten. Die Industrie sucht dringend nach umweltfreundlichen und ungiftigen Alternativen. Das Geschäft ist bedeutend: Weltweit werden pro Jahr knapp 20 Millionen Tonnen PU-Schaum produziert. Der grösste Teil davon muss mit 12/2016

Flammschutzmitteln ausgerüstet werden. Sabyasachi Gaan und sein Forscherteam entwickelten mehrere Derivate, also chemische Schwesterstoffe des bekannten Flammschutzmittels DOPO (9,10-Dihydro-10-oxa-phosphaphenatrenoxid), das die gewünschten Eigenschaften mitbringt. Insbesondere eine neu entwickelte Substanz namens EDA-DOPO erfüllt dabei ökonomische und Umweltkriterien besonders gut: EDA-DOPO erzielt die höchste Flammschutz-Klassifikation UL 94 HB. Ausserdem ist es bei Raumtemperatur nicht flüssig, sondern fest – kann also später nicht aus dem Schaum ausdünsten. Das Flammschutzmittel verträgt sich ebenfalls gut mit dem Produktionsprozess für PU-Schäume: Es mischt sich sehr gut mit Polyol, einem Ausgangsstoff des PUSchaums, und bildet eine stabile Dispersion. Diese kann dann problemlos weiterverarbeitet werden. Am Schluss entsteht ein Schaum, in dessen Poren das feste Flammschutzmittel EDA-DOPO fein verteilt ist.

Das nun mit dem «Empa Innovation Award» ausgezeichnete Forschungsprojekt begann im Juni 2013 und wurde mit Fördermitteln der Europäischen Union (EU) sowie mit Mitteln der Schweizer KTI fi nanziert. Industriepartner waren die Metadynea Austria GmbH und die Foam-Partner Fritz Nauer AG in Wolfhausen. Das neue Flammschutzmittel EDA-DOPO wird zurzeit bereits im 100-Kilogramm-Massstab hergestellt. Derzeit läuft das Zulassungsverfahren nach der EU-Chemikalienverordnung REACH.

Direkte Massenanalyse von festen und flüssigen Proben

Direkte Massenanalyse von DC-Platten

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Sysmex Suisse feiert Jubiläum der Durchflusszytometrie

Happy Birthday, moderne Zellanalyse! Sysmex Suisse AG geht zum 50-jährigen Jubiläum der Durchflusszytometrie einen grossen Schritt in Richtung «Next Generation» – mit zahlreichen neuen Produkten.

kation und vieles mehr. Die neuen Antikörper liegen in zahlreichen verschiedenen Formaten vor – von unkonjugiert über biotinyliert bis hin zu Fluorochrom konjugiert. Hier finden sich die klassischen in der Flowzytometrie eingesetzten Fluorochrome wie zum Beispiel FITC, PE, PerCP und APC, aber auch verschiedene Tandemkonjugate (z.B. PerCP-Cys.s. APC-Cy7), Alexa® und Pacific® Farbstoffe. Die Antikörper sind speziell für den Einsatz in Flowzytometern getestet, finden aber auch im Bereich anderer Forschungsapplikationen, zum Beispiel Immunhistochemie und Western Blotting, ihren Einsatz. Um die Suche nach dem richtigen Antikörper zu erleichtern, hat Sysmex im Herbst 2016 den neuen, intuitiv und übersichtlich gestalteten Webshop gestartet: www.sysmex.ch/flow.

«Next Generation» CyFlow® Cube 6 und Cube 8

Maike Rieks, Sysmex Suisse Die Flowzytometrie hat sich in den letzten Jahrzehnten zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der Analyse von Zellen und ihrer Wirkmechanismen entwickelt. Seit Sysmex in die Welt der Flowzytometrie gestartet ist, wurde kontinuierlich an der Verbesserung der Angebote in diesem Bereich gearbeitet. Pünktlich zum 50. Geburtstag dieser Technologie wurde jetzt ein ganzes Paket geschnürt: Ab Herbst 2016 präsentiert Sysmex Suisse in einem neuen Webshop über 1300 neue Antikörper für die Zellanalyse, eine neue, verbesserte Generation des CyFlow® Cube 6 und 23 2

Cube 8 sowie eine neue, intuitive «all-inone» Software. Mit diesen Produkten legen wir unseren Fokus auf die Welt der biomedizinischen und klinisch orientierten Forschung.

Neuer Webshop Mit unseren neuen Sysmex CyFlow® Antikörpern unterstützen wir die biomedizinischen und klinisch orientierten Forscher in den Bereichen Immunologie, Leukämie und Lymphom, Krebsforschung und Zellbiologie. Die Auswahl reicht von Antikörpern zur Analyse von Apoptose, MHC-Molekülen, Immunphänotypisierung, Zell-Zell-Kommuni-

Die Sysmex CyFlow® Cube Familie umfasst kompakte und vielseitig einsetzbare Flowzytometer in einem preisgekrönten Design. Mit der Integration von Computer und Bildschirm findet ein CyFlow® Cube in jedem Labor seinen Platz. Die verschiedenen Konfigurationen und Laserausstattungen erlauben es, bis zu acht optische Parameter zu messen. Eine weitere Besonderheit der Sysmex Flowzytometer ist die Funktion des «true volumetric absolute counting» (TVAC), der Bestimmung der Absolutzellzahl unter anderem mit Hilfe einer Elektrodensteuerung, welche die Verwendung der oft als teuer und aufwendig empfundenen Quantifizierungspartikel unnötig macht. Mit den zwei neuen, verbesserten CyFlow® Cube Konfigurationen («Next Generation»), die speziell auf die Bedürfnisse der biomedizinischen beziehungsweise klinisch orientierten Forschung und unser neues Antikörper-Port12/2016

FIRMEN BERICHTEN

folio abgestimmt sind, startet Sysmex in eine neue Ära. Alle optischen Komponenten wurden optimiert, so dass die «Next Generation» CyFlow® Cube 6 und Cube 8 für den neuen Schwerpunktbereich adaptiert sind.

da, beraten bei besonderen Herausforderungen und unterstützen bei der Implementierung neuer Flowzytometrie-Analysen vor Ort. Diese persönliche Betreuung war schon immer Teil des Sysmex-Erfolges und wird es auch in Zukunft bleiben.

Neue CyFlow®-Software

Neue Software

Die neue CyFlow® Software ist eine kombinierte Mess-, Auswerte- und Reportsoftware. Sie ermöglicht die Gerätesteuerung und Einstellungsoptimierung, die Messdaten zu erfassen und in Echtzeit oder im Offline-Betrieb auszuwerten. Flexible Einstellungen der grafi schen Darstellung (Plots) sowie das Setzen hierarchischer Gatings erlauben die Identifikation der für den Nutzer interessanten Zellpopulationen. Das Ganze in einem frischen und modernen Design mit intuitivem Handling. Mit besonderen Features wie etwa individuellem Nutzer-Management, unkomplizierter Kompensation per «drag and drop», sowie Bestimmung der Absolutzellzahl

Die neue Generation CyFlow Cube. ®

über einfaches Gating des TVAC-Parameters (TVAC = True volumetric absolut counting).

Beratungsstark in der Flowzytometrie Das Flowzytometrie-Kompetenzteam von Sysmex informiert über diese Neuerungen gerne auch im persönlichen Gespräch: sei es in der biomedizinischen Forschung oder auch bei industriellen Flowzytometrie-Applikation. Wir sind für unsere Kunden

Kombiniert mit der neuen CyFlow® -Software bieten die «Next Generation»-Durchflusszytometer Cube 8 und der kleine Bruder Cube 6 die perfekte Basis für biomedizinische und klinische Forschung. Die neue Funktion der CyFlow®-Software erlaubt Histogramm- und Dotplot-Overlays. Die mit den «Next Generation»-Geräten und der neuen Software mögliche «Drag and Drop»-Compensation verbessert die Funktionalität. Neue optische Bauteile wie Laser, Filter und PMT ermöglichen eine bessere Auftrennung der Fluoreszenz-Signale. www.sysmex.ch

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VER ANSTALTUNGSREPORT

Schüttgut Basel wusste zu überzeugen

Position als zentraler Branchenevent gestärkt

Bilder: Peter C. Müller

Mitte November fand in Basel während zweier Tage die «Schüttgut 2016» statt: Eine Fachmesse für Pulver-, Granulat- und Schüttguttechnologien, welche die gesamte Bandbreite der mechanischen Verfahrenstechnik aufzeigte.

Die Firma Frewitt aus Granges-Paccot im Kanton Freiburg entwickelt und produziert seit 1946 hochwertige Mühlen

Peter C. Müller Sie kamen aus der ganzen Schweiz, aber auch aus dem nahen Ausland, zum Beispiel aus Deutschland oder Frankreich, nach Basel an die «Schüttgut 2016», die verschiedenen Unternehmen der mechanischen Verfahrenstechnik, wie der Pulver-, Granulat- und Schüttguttechnologie, und zeigten entlang des lila Teppichs was sie alles zu bieten haben. «Es vergeht kaum ein Tag, an dem wir uns nicht über neue Herausforderungen freuen», sagte ein Mitarbeiter der Bürkert Contromatic in Hünenberg an der «Schüttgut», «denn alles, was fliesst, fasziniert uns. Egal, ob wir es messen, steuern oder regeln. Und sicher ist es auch diese Faszination, dank der wir auf dem Gebiet der Fluid Control Systems weltweit führend sind. Die Faszination für diese Art von Prozessen treibt uns an, immer wieder mutig über Grenzen hinaus zu denken.» Als mittelständisches Unternehmen suche und finde Bürkert ungewöhnliche Lösungen für ungewöhnliche Probleme. Die Segmentierung der Märkte sei dabei ein 23 4

Beispiel. Hierdurch erziele man besonders bei applikationsorientierten Systemlösungen einen optimalen Kundennutzen, ohne dabei den Blick für produktbezogene Lösungen zu verlieren. «Wenn das nicht faszinierend ist, was dann», fragte der Mitarbeiter in Basel rhetorisch.

Vom Groben zum Feinen Die Firma Frewitt aus Granges-Paccot im Kanton Freiburg entwickelt und produziert seit 1946 hochwertige Mühlen, die in der Pharma-, Chemie- und Lebensmittelindustrie Rohstoffe namhafter Kunden zerkleinern. Dank konsequenter, vorausschauender Ausrichtung auf die Kundenbedürfnisse ist Frewitt heute auch kompetenter Partner für Hightech-Lösungen von Kunden in Sachen Sieben, Homogenisieren, Fördern, Dosieren und Abfüllen von Pulvern und Granulaten aller Art. Die Vega AG ist ein weltweit tätiger Hersteller für Prozessmesstechnik. Das Produktportfolio reicht von Sensoren für die Messung von Füllstand, Grenzstand und Druck über Geräte und Software zur Ein-

bindung in Prozessleitsysteme. Seit fast 20 Jahren ist Vega marktführend im Bereich der Füllstandmessung mit Radar. Nun präsentierte das Schiltacher Unternehmen auf der Messe den Vegapuls 69, der dem Ideal eines Allround-Radarmessgerätes für Schüttgüter ein erhebliches Stück näher kommt. Dabei arbeitet das Füllstandmessgerät mit einer Frequenz von 79 GHz. Dies ermöglicht eine deutlich bessere Fokussierung des Sendesignals. In Behältern und Silos mit vielen Einbauten, hilft die gute Fokussierung, den Einfluss von Störsignalen deutlich zu reduzieren. Auch bei komplexen Behälterkonstruktionen ist so eine zuverlässige Messung möglich.

International führend Endress+Hauser liefert Sensoren, Geräte, Systeme und Dienstleistungen für Füllstand-, Durchfluss-, Druck- und Temperaturmessung sowie Flüssigkeitsanalyse und Messwertregistrierung. Das Unternehmen unterstützt seine Kunden mit automatisierungstechnischen, logistischen und informationstechnischen Dienstleistungen und Lösungen. Die Kunden kommen überwiegend aus den Branchen Chemie/Petrochemie, Nahrungsmittel, Wasser/Abwasser, Life Sciences, Öl und Gas, Energie, Grundstoffe sowie Papier und Zellstoffe. Endress+Hauser ist einer der international führenden Anbieter von Messgeräten, Dienstleistungen und Lösungen für die industrielle Verfahrenstechnik.

Breit gefächert Seit 75 Jahren ist die Büchi Labortechnik AG aus Flawil weltweit führend im Angebot von Labortechnologielösungen für die Forschung & Entwicklung, Qualitätssicherung und Produktion. Das breit gefächerte 12/2016

VER ANSTALTUNGSREPORT

Kundenspektrum umfasst dabei Branchen wie Pharmazie, Chemie, Lebensmittel und Getränke, Futtermittel, Umweltanalytik und Hochschulen. Kompetenz und Know-how seit über 40 Jahren: Die Swissfi lter AG aus dem aargauischen Muhen ist führend im Angebot von qualitativ hochstehenden Lösungen in den Bereichen Filter- und Desinfektionstechnik, sowie Komponenten und Dienstleistungen. Swissfilter bietet dank des fundierten Engineering-Know-hows lösungsorientierte Beratung auf technisch höchstem Niveau sowie individuelle Dienstleistungen in den Bereichen Engineering, Logistik und Service.

Alles aus einer Hand! Die Verpackungs-Automation der Burgener AG sichert den sorgfältigen Umgang mit wertvollen Produkten. Deshalb zählen besonders Pharma-, Chemie- und Lebensmittelunternehmen auf die hohe Zuverlässigkeit, Hygiene und Qualität. Bereits 50-jährige Erfahrung sowie Forschungsund Entwicklungsarbeit mit der ETH und Ingenieurschulen machen das Unternehmnen zum Spezialisten für Abfüll- und Verschweisstechnik. Aus einsatzbereiten Modulen entwickelt die Burgener AG die optimale Anlage und nach der Montage eines neuen Elements in eine bestehende Produktionskette unterstützt das Unter-

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nehmen seine Partner auf zuverlässige Art und Weise. Dec aus Ecublens in der Westschweiz ist ein weltweit führender Anbieter von PulverHandling und Systemen für das ProzessContainment für die Pharma-, Chemie-, Nahrungsmittel- und Kosmetikindustrie und bietet Komplettlösungen in den Bereichen Fördern, Befüllen, Entleeren, Dosieren, Mischen, Mikronisieren und Mahlen. Produkte von Dec sind von höchster Qualität, kundenspezifisch und schlüsselfertig. Alle Systeme sind modular aufgebaut und gewährleisten eine einfache Integration in bestehende Prozesse. Dec sind Experten und Innovatoren in ihrem Bereich. Ihre Produkte sind einzigartig und bieten ideale Lösungen für zukunftsorientierte Unternehmen.

Fachlich versiert Die Emde Industrie-Technik AG aus Nassau in Deutschland bringt über 30 Jahre Erfahrung und Kundennähe mit. Mit fünf deutschen Fertigungsbetrieben steht das Unternehmen für alle Leistungen zum Qualitätsbekenntnis «Made in Germany». Repräsentanten des Hauses Emde europaund weltweit stellen eine schnelle und fachkompetente Beratung sicher. Eine hochwertige Qualität und fachlich versierte Beratung, Ehrlichkeit und Zuverlässigkeit haben oberste Priorität im unternehmerischen Handeln. Spitzenqualität und Fach-

kompetenz bietet Emde in den Bereichen Schüttgut, Bohrtechnik, Steuerungssysteme, Formenbau, Giesserei, Lohnfertigung sowie Maschinen- und Anlagenbau. IEP Technologies ist der weltweit führende Anbieter von Explosionsschutz-Systemen und -Serviceleistungen und verfügt über Standorte in der Schweiz, den USA, Deutschland und Grossbritannien. Als nationaler und internationaler Experte in Sachen Explosionsschutzmassnahmen implementiert IEP Technologies hochmoderne und zugleich wirtschaftliche Systemlösungen im Bereich der Schüttgutindustrie.

Neue Entwicklungen Über 1400 Besucherinnen und Besucher informierten sich insgesamt an den zwei Tagen bei den sich präsentierenden Unternehmen, Verbänden und Organisationen aus den verschiedenen Anwenderbranchen über neuste Entwicklungen und Trends zur Verfahrenstechnik. Damit bestätigte die «Schüttgut Basel», so die Organisatoren von Easyfairs, ihre Rolle als zentraler Treffpunkt der Schweizer Prozess- und Schüttgut-Gemeinschaft. «Wir sind deshalb sehr zufrieden mit dem Ergebnis der diesjährigen Veranstaltung», erklärte Messeleiter David Henz zum Ende des Events: «Von Ausstellern wie Besuchern haben wir durchaus positive Rückmeldungen erhalten.» www.schuettgut-basel.ch

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VER ANSTALTUNGEN

Die Romandie braucht eine eigene Messe

Ilmac expandiert nach Westen Die Ilmac, die wichtigste Schweizer Fachmesse für Prozess- und Labortechnologie, hegt Ausbaupläne: Im Herbst 2017 soll der Event in Lausanne speziell auch für die Westschweiz stattfinden.

Michael Bonenberger: «Die Life-SciencesSzene rund um den Genfersee ist sehr stark und ausgeprägt.»

Peter C. Müller «Wir haben für die Ilmac 2016 in Basel eine sehr gute Resonanz gehabt und können eine positive Bilanz ziehen», sagt Messeleiter Michael Bonenberger: «An den vier Messetagen informierten sich über 12 000 Fachbesucherinnen und -besucher über Produktneuheiten, Technologieanwendungen und Prozesslösungen.»

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Da die Akzeptanz und Begeisterung für ein Live-Event dieser Art immer mehr steige, möchte die Messe Schweiz-Gruppe (MCH Group) deshalb in Zukunft nicht nur eine Fachmesse für Prozess- und Labortechnologie für die Nordwestschweiz, sondern auch für die Westschweiz und den Raum rund um den Genfersee organisieren. «Wir sind überzeugt», sagt Michael Bonenberger, «und dies haben auch die Erfahrungen der letzten Jahre gezeigt: Die Life-Sciences-Szene rund um den Genfersee ist sehr stark und ausgeprägt, nicht nur in der Westschweiz, sondern auch in Frankreich. Deshalb bedarf es ganz einfach einer eigenen Messe in der Romandie.»

Röstigraben überwinden Eine «Ilmac romand», so ist die MCH Group überzeugt, helfe auch mit, die ideologischen und sprachlichen Grenzen zu überwinden. Oder wie dies Michael Bonenberger auf den Punkt bringt: «Der sprichwörtliche Röstigraben ist in der Schweiz oft tiefer als die Berliner Mauer jemals hoch war!»

Als Fachbesucherinnen und -besucher erwartet man – ähnlich wie in der Nordwestschweiz – auch für die Romandie vor allem Mitarbeitende aus der Produktion, der Forschung & Entwicklung, der Labor- und Projektleitung, aber auch Einkäufer, Anlagenplaner- und -bauer oder Mitarbeitende der Analytik oder des Engineerings.

Live-Networking äusserst wichtig «Wie gewohnt», so erklärt Michael Bonenberger, «möchten wir dabei für all unsere Besucherinnen und Besucher ein Erlebnis für alle fünf Sinne bieten. Man muss die Messe interaktiv live erleben, sehen, hören, riechen und schmecken.» Ganz wichtig sei deshalb auch in der Romandie das Networking, der gegenseitige Gedankenund Ideenaustausch, die Begegnung und der Dialog vor Ort. Schon vor zehn Jahren, so erklärt Michael Bonenberger, seit zwei Jahren Messeleiter der Ilmac, war der Wunsch nach einer eigenen Messe in der Romandie entstanden und sei zwischenzeitlich auch durch Messen wie die Labotec oder später die Lab Innovations erfüllt worden. Doch diese Messe werde 2017 nicht mehr in Lausanne stattfinden und so sei es das Gebot der Stunde, diese Lücke mit einer speziellen Messe für die Westschweiz zu füllen. Oder wie es Michael Bonenberger ausdrückt: «Die Ilmac muss ganz einfach nach Westen expandieren!» 12/2016

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VER ANSTALTUNGEN

Pumps & Valves in Zürich

Impulse setzen und Lösungen präsentieren Am 8. und 9. Februar findet in Zürich die «Pumps & Valves» statt, eine innovative Messe für Aussteller aus den Bereichen Pumpen, Armaturen und Prozesse.

Peter C. Müller «Besucherhauptzielgruppe unseres zweitägigen Events», so erklärt Messeleiter David Henz, «sind Geschäftsführer, Ingenieure, Produktionsleiter, Techniker und technische Einkäufer sowie Anlagenbauer und Projektleiter aus der Chemie- und Pharmabranche, der Lebensmittelindustrie sowie dem Maschinenbau.» Ebenfalls sollen Vertreterinnen und Vertreter aus der Wasser- und Energieversorgung sowie der Mineralölverarbeitung, aber auch von der öffentlichen Hand, von Kantonen und Gemeinden, an der «Pumps & Valves» ihre individuellen Lösungen finden.

sungen zum Thema Pumpen- und Ventiltechnik einem breiten Fachpublikum zu präsentieren. Die Messe setzt nicht nur Impulse, sondern bietet auch eine perfekte Plattform für Business und Wissenstransfer. Die Messe findet erstmals am 8. und 9. Februar 2017 in der Halle 4 der Messe Schweiz in Zürich parallel zur Leitmesse der Instandhaltung, zur «Maintenance Schweiz» statt. An der «Pumps & Valves» vertreten sind die unterschiedlichsten Firmen, Unternehmen und Institutionen von A wie Avintos bis W wie der Watson Marlow Fluid Technology-Gruppe.

Coriolis-Messverfahren

«Seitens Aussteller», so führte der Messeleiter weiter aus, «wenden wir uns an Firmen, die Lösungen, Informationen und Innovationen zu den Themen Antriebstechnik, Dichtungen, Dienstleistungen, Industriepumpen, Rohrleitungen, Test-, Mess- und Regeltechnik sowie Ventile und Zubehör für Prozessanlagen präsentieren und verkaufen möchten.»

Von A bis W Die «Pumps & Valves» ermöglicht es Ausstellern ihre Innovationen, Trends und Lö23 8

Bronkhorst bietet zum Beispiel sowohl das breiteste Programm an Instrumenten zur thermischen Massendurchflussmessung und -regelung als auch eine einzigartige Baureihe an Coriolis-Massendurchflussmessern und -reglern für Kleinstmengen, elektronische Druckregler und innovative Verdampfersysteme. Der Cori-Flow von Bronkhorst arbeitet zum Beispiel nach dem Coriolis-Messverfahren. Damit werden selbst bei wechselnden Betriebsbedingungen unerreichte Leistungsmerkmale erreicht. Die Baureihe wird als Durchflussmesser oder in Verbindung mit einer Pum-

pe oder einem Ventil als Durchflussregler eingesetzt. Die Geräte sind standardmässig mit 0-5 Vdc/4-20 mA-Signalen und einer RS232-Schnittstelle ausgestattet. Zusätzlich sind Profibus DP, DeviceNet™, Modbus-RTU oder Flow-Bus möglich. Die werksseitig kalibrierten Instrumente lassen sich vom Anwender ohne Einbussen der Genauigkeit auf seine Bedürfnisse skalieren, sind IP65 geschützt und auf Anfrage für den Einsatz im Bereich ATEX Kat. 3. Zone 2 zugelassen.

Schlauchpumpen und Ventile Watson-Marlow präsentiert an der Messe ihre neue Gehäuseschlauchpumpenreihe 530 für alle anspruchsvollen Dosier- und Förderaufgaben in den Bereichen Biopharmazeutik, Lebensmittel und Getränke sowie Industrie- und Umwelttechnik. Die wirtschaftliche 530 vereint einfache Bedienung mit höchster Präzision. Sie bietet Fördermenge von 0,0001 ml/min bis 3,5 l/ min bei einem maximalen Gegendruck von 7 bar. Je nach Anwendung stehen dabei unterschiedliche Pumpenköpfe zur Auswahl.

Darüber hinaus präsentiert Watson-Marlow die Radial Diaphragm Ventile für biopharmazeutische Anwendungen von Asepco. Dank der patentierten AsepcoSchulterdichtung ermöglichen die Inlineund Tankbodenventile eine zuverlässige Abdichtung. Das leckagefreie Design verhindert Kontaminationen und ermöglicht 12/2016

VER ANSTALTUNGEN

eine einfache, werkzeugfreie Kontrolle und Wartung.

Systemanbieter für Kunststoff-Kugelhähne Um den stetig steigenden Anforderungen gerecht zu werden, führt Xorella-Frank seit geraumer Zeit auch elektrisch leitfähige Kunststoff-Kugelhähne. Sie sind erhältlich in den Werkstoffen PP-EL, PE-EL sowie PVDF-EL. Durch die Beimischung von Additiven wird den Ausgangspolymeren eine elektrische Leitfähigkeit ermöglicht. Diese wurde durch Prüfungen belegt und durch die ATEX-Zulassung nach der EU-Richtlinie 94/9/CE im Bereich CE Ex II 2 GD T4 bis T6 bestätigt. Durch die dicht verschweisste Monoblock-Ausführung erhöht sich die Sicherheit gegen Medienaustritt, und die integrierten Flanschen nach DIN EN 10921 PN10/16 ermöglichen eine problemlose Verbindung mit den Standardrohrsystemen.

Typische Einsatzgebiete für elektrisch leitfähige Kunststoff-Kugelhähne finden sich in den Bereichen der Verfahrenstechnik, Galvanik, Biotechnologie sowie der Chemie mit hoch aggressiven, explosionsgefährdeten Medien bzw. Umgebungen.

In der hauseigenen Werkstatt in Basel können auch Reparaturen vorgenommen werden. Die Pumpen sind ideal für aggressive Chemikalien wie zum Beispiel Säuren und Laugen. Mit den hochwertigen Pumpen zu äusserst attraktiven Preisen werden dabei Fördermengen von bis zu 90 m3/h und Förderhöhen bis 70 m erreicht.

Hessische Tradition Seit 1874 setzt die Herborner Pumpentechnik richtungweisende Akzente in der Pumpenindustrie. Qualität, Zuverlässigkeit und ein auf den Kunden hin ausgerichtetes Leistungsdenken zeichnen das hessische Traditionsunternehmen aus. Die Herborner Pumpentechnik entwickelt und fertigt mit ihren 150 Mitarbeitenden an zwei Standorten langlebige Spezialpumpen für die Schwimmbad-, Abwasser- und Schiffstechnik oder die Wasseraufbereitung. Es ist weltweit führend in Energieeffi zienz. Seit 2013 bietet die Herborner Pumpentechnik eine neue Innovation für den Trinkwasserbereich sowie industrielle Anforderungen an: eine zu 100 Prozent beschichtete Kreiselpumpe.

Ideal für aggressive Medien Die TDF Schweiz AG ist Teil der seit über 40 Jahren tätigen TDF Gruppe. Ihr Fokus liegt im Vertrieb von Pumpen für die Bereiche Pharma, Chemie, Lebensmittel, Biotechnologie oder Petroindustrie mit dem passenden Zubehör sowie auch dem Bau von Pumpengruppen in eigenen Werkstätten in Spanien. Dank des grosszügigen Lagers und der engen Zusammenarbeit innerhalb der TDF Gruppe profitieren die Kunden von schnellen Liefermöglichkeiten. 12/2016

Innovative Technologie Die Voith Servopumpen, die von Hartmann angeboten werden, verbinden die Vorteile von Hydraulik und Servomechanik. Die Erfassung aktueller Betriebszustände

und die Diagnosefähigkeit der einzelnen Komponenten sowie des Gesamtsystems schaffen ideale Voraussetzungen für eine Integration im Rahmen von Industrie 4.0. Die Komponenten erfassen, regeln und übermitteln die vielfältigsten Betriebsparameter, wie beispielsweise Druck, Beschleunigung oder Temperatur. Im Rahmen des Condition Monitorings erfasst man zusätzlich Daten wie Ölspiegel, Filterzustand und Wirkungsgrad. Als Knotenpunkt kann der Servoumrichter diese Informationen mit einem übergeordneten Steuerungssystem austauschen und ermöglicht somit die Integration der Einheit. Intelligente Voith Servopumpen melden unter Last aus dem verschleissbedingten Effizienzabfall des gesamten Systems die präventive Wartung an die übergeordnete Steuerung. Dadurch erkennt man den Instandhaltungsbedarf frühzeitig und ist in der Lage die Stillstandzeiten der Maschinen und Anlagen deutlich zu senken. Vor-Ort-Serviceeinsätze lassen sich um bis zu 70 Prozent reduzieren.

Mit Kompetenz und Energie zu Spitzenleistungen Die Fahrer AG ist ideal für ein Erstgespräch über die Produkteauswahl, Auftragsabwicklung, Inbetriebsetzung, Wartung und Ersatzteilversorgung von Pumpen. Gemeinsam entwickelt man Systemlösungen für Gas-, Dampf-, Heisswasser-, Wärmeträgeröl- und Kälteanlagen. Das Unternehmen ist der ideale Partner für Pumpen auf den Gebieten Maschinen- und Anlagebau, Chemie- und Verfahrenstechnik, Lebensmittelindustrie, Spitäler und öffentliche Bauten, aber auch in den Bereichen Kehrichtverbrennung, Energieerzeugung und Fernwärme. Das umfassende Produktangebot der Fahrer AG beinhaltet Messgeräte 3 39

VER ANSTALTUNGEN

und Strömungswächter, Hand- und Regelarmaturen, Wärmetauscher, Dampferzeuger und Fernwärmestationen.

Prozessdaten auch die notwendigen Berechnungen ausgeführt.

Anspruchsvolle Lösungen Als eine der führenden Schweizer Spezialfirmen für Pumpen, Verschleisstechnik und Revisionen bietet die Rototec die unterschiedlichsten Pumpen ausgewählter Hersteller an und entwickelt anspruchsvolle kundenspezifische Lösungen. Die Rototec verfügt mit der RotoTwin® Schraubenspindelpumpe speziell für die Lebensmittelund Kosmetik-Industrie über eine clevere Lösung, die den strengen Hygienevorschriften dieser Branchen entspricht. Die RotoTwin-Schraubenspindelpumpe wurde zum Beispiel entwickelt, um niedrig- bis hochviskose, leicht flüchtige oder gashaltige Produkte zuverlässig zu fördern. Dabei lag das Hauptaugenmerk auf der einfachen Reinigung, der Wirtschaftlichkeit und auf dem Einsatz für eine Vielzahl an Produkten und Anwendungen.

Betriebssichere Pumpen aus der Schweiz CP ist ein erfahrener Partner für Hightech-Pumpen im Bereich anspruchsvoller Fördermedien. Das Unternehmen mit Sitz in Zofingen bedient Kunden aus Chemie und Pharma, aber auch der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. CP bietet individuelle oder Standard-Pumpenlösungen in höchster Qualität – entwickelt und hergestellt in der Schweiz. Die Produktpalette umfasst Magnetkupplungspumpen aus Edelstahl, mit PFA-Auskleidung sowie Pumpen mit doppelter Gleitringdichtung. CPs magnetgekuppelten Kreiselpumpen aus Edelstahl weisen mit dem umgekehrten Antriebsprinzip ein einzigartiges Design auf. Dank dieser Konstruktion benötigen sie keinen Gleitlagerträger und können selbst Flüssigkeiten mit bis zu 30 Prozent Feststoffen fördern. Zudem können die Kunden aufgrund der modularen Konstruktion die Pumpen exakt nach ihren Bedürfnisse auswählen – in verschiedenen Materialien und Grössen.

Absperr- und Regelaufgaben Die Kugelsektorventile von Schubert & Salzer können für nahezu alle Absperr- und Regelaufgaben eingesetzt werden, insbesondere bei verschmutzten, abrasiven und pastösen Medien. Durch speziell ausgeschnittene Kugelsektoren sind sie selbstreinigend, mit pneumatischen und elektrischen Antrieben und Reglern exakt ansteuerbar und vielfältig einsetzbar, wie zum Beispiel in der Papier-, Stahl,- Chemie-, Lebensmittel- oder Abwasserindustrie. Pluspunkte sind das maximal mögliche Stellverhältnis von 300:1 und die Dichtheit Class VI nach EN 1349. Die Kugelsektorventile werden in Deutschland hergestellt und montiert. Sie erfüllen höchste Standards wie zum Beispiel TALuft. Die Standards ATEX und UL können mit entsprechenden Antriebslösungen und Stellungsreglern erfüllt werden. Die Produktspezialisten der Bachofen AG unterstützen die Kunden gerne bei der Auswahl der geeigneten Ausführung der Kugelsektorventile für eine spezifische Anwendung. Ergänzend werden anhand der

Sicherheitsund Industriearmaturen Die Firma André Ramseyer AG, genannt Ramseyer, hat sich auf die Beratung, den Vertrieb und die Revision von Sicherheitsund Industriearmaturen spezialisiert. Darüber hinaus bietet sie Kondensatableiterkontrollen, ein umfassendes Lager sowie Schulungen im Bereich Sicherheit und Energie an. Seit mehr als 70 Jahren setzt das Unternehmen beim Umgang mit Dampf, Gasen, Flüssigkeiten und Luft mit hoher Qualität Massstäbe in der Sicherheitstechnologie. Die wichtigsten Produktbereiche von Ramseyer sind Sicherheitsventile, Sicherheitsarmaturen, Kondensatableiter, Absperrarmaturen, Berstscheiben, Regelarmaturen, Membranventile und Rückflussverhinderer. 12/2016

VER ANSTALTUNGEN

Eingesetzt werden sie in allen relevanten Anwendungsbereichen: in der Chemie, der Pharma- und Lebensmittelindustrie sowie in den Bereichen Energie, Gas, Kälte und Energie.

ben dem flexiblen Baukastenprinzip der Magnetkupplung und vier verschiedenen Lagerschmiermöglichkeiten ist die mittige Anordnung der Gleitlager mit innen liegenden Axiallagern eine Besonderheit der Konstruktion, die für maximale Betriebssicherheit sorgt.

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Die Filtration und die Smart-Technologie im Mittelpunkt unserer globalen Schutzlösungen.

Kontinuierliches Wachstum Ebro Armaturen mit Sitz in Cham wurde 1981 in der Schweiz als Filiale der deutschen Bröer Gruppe, einem bedeutenden Hersteller von Industrie-Armaturen und Antrieben, gegründet und blickt auf ein kontinuierliches Wachstum zurück. Stets offen für Kundenwünsche und marktorientiert werden die Armaturen und Antriebe nach strengen Qualitätsanforderungen auf modernsten Fertigungsanlagen hergestellt.

Leistungsstark und hocheffizient Die KSB (Schweiz) AG in Oftringen präsentiert an der Pumps & Valves schliesslich die Magnochem, eine Chemienormpumpe, die optimal auf die Anforderungen der chemischen Industrie abgestimmt ist. Sie vereint hohe Leistungsdichte mit maximaler Energieeffizienz. Manetkupplungspumpen sind häufig die erste Wahl, wenn es darum geht, gefährliche, geruchsintensive, heisse oder feststoffhaltige Flüssigkeiten zu transportieren. Die Magnochem vereint nun zahlreiche Innovationen in sich: Ne12/2016

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«Ready for you» Mit der ersten europäischen Niederlassung in der Schweiz setzte die ProMinent Unternehmensgruppe 1971 den Grundstein zur weltweiten Expansion. ProMinent gehört heute mit zu den führenden Firmen der Wasseraufbereitung und ist in der Dosiertechnik für flüssige Medien marktführend. Das Produktportfolio der ProMinent umfasst Dosier- und Schlauchpumpen sowie Komponenten der Mess- und Regeltechnik inklusive Sensoren für Wasserparameter. Ausserdem sind darin Produkte für die Wasseraufbereitung wie Dosiersysteme und vieles mehr enthalten. Getreu dem Motto «Ready for you. Anytime and anywhere» werden Kunden engagiert mit lückenlosem Service, umfassendem Know-how, Sicherheit im Produktlebenszyklus und hoher Verfügbarkeit der Produkte unterstützt.

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MANAGEMENT

Über die Herausforderungen der Fachkräfte-Rekrutierung

Externe Innovationshelfer unterstützen die Pharmaindustrie Die Pharmaindustrie muss sich im Zuge der Digitalisierung einem tief greifenden Wandel stellen. Traditionelle Strukturen und Prozesse sind angesichts der neuen Themen veraltet. Den Unternehmen fällt es jedoch schwer, die benötigten Kompetenzen selbst aufzubauen oder zu rekrutieren.

Bild:Fotolia

effektiv umzusetzen, müssen sie immer vielfältigere und komplexere Aufgabenstellungen eigenverantwortlich bearbeiten. Auch die Veränderung der Abläufe hat Auswirkungen auf die Job- und Anforderungsprofile. Einerseits werden klassische Verwaltungstätigkeiten immer stärker automatisiert, andererseits sind die Mitarbeitenden gefordert, Entscheidungen (softwaregestützt) selbstständig zu treffen. Mehr noch: Die Digitalisierung fördert auch die Auslagerung und Umstrukturierung von Unternehmensbereichen. Dadurch steigt der Druck auf die Mitarbeitenden, sich fortlaufend in neue Arbeitsumgebungen und Themenstellungen einzuarbeiten.

Der steigende Innovations- und Rationalisierungsdruck im Zuge der Digitalisierung wirkt sich auch auf die Job- und Anforderungsprofile der Pharmabranche aus.

Tobias Lange 1 Die Digitalisierung eröffnet der pharmazeutischen Industrie zahlreiche Möglichkeiten, um Innovationsthemen wie die computergestützte Wirkstoffsuche und die personalisierte Medizin oder auch die Serialisierung von Produkten effektiv voranzubringen. Mögen diese Themen auch nicht gänzlich neu sein, so hat sich deren Umsetzungsgeschwindigkeit im Zuge der schnelllebigen technischen Entwicklung wie etwa bei Big Data, Cloud oder dem Internet der Dinge während der letzten Jahre enorm erhöht. Der digitale Wandel bietet aber nicht nur neue Möglichkeiten für die ProduktentTobias Lange, Head of Life Sciences bei der Hays (Schweiz) AG.

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wicklung, sondern fördert auch die Optimierung und Automatisierung der betrieblichen Abläufe. Speziell in Unternehmen der Pharmaindustrie mit hohen Compliance- und Dokumentationsanforderungen besteht hier noch ein immenses Optimierungspotenzial.

Der Druck auf Mitarbeitende steigt Vor dem Hintergrund dieses steigenden Innovations- und Rationalisierungsdrucks stehen die Fachbereiche in den Pharmaunternehmen vor der Herausforderung, mehr Entwicklungsprojekte in kürzerem zeitlichen Rahmen und in einem immer komplexeren Arbeitsumfeld umzusetzen. Damit verändern sich die Anforderungen an die Mitarbeitenden. Um die «neuen» Themen

Spagat zwischen Kreativität und Prozessorientierung Angesichts der Wichtigkeit der neuen Themen fällt es den Unternehmen in der Pharmaindustrie immer schwerer, den damit verbundenen Personalbedarf zu decken – und zwar, weil die zur Umsetzung gesuchten Kompetenzen mitunter sehr widersprüchlich sind. So erfordert die Entwicklung neuer Angebote ein hohes Mass an Kreativität, während aber gleichzeitig geordnete, standardisierte Prozesse notwendig sind, um die geforderten hohen Qualitäts- und Sicherheitsstandards sowie die strengen Compliance-Anforderung zu erfüllen. Kurzum: Pharmahersteller sind keine digitalen Start-ups. Sie stehen auch in ihrer Personalpolitik vor der Frage, wie sie die Anforderungen der digitalen Welt mit herkömmlichen industriellen Normen in Einklang bringen können. Dementsprechend suchen viele Führungskräfte bevorzugt nach erfahrenen Experten und prozessori12/2016

MANAGEMENT

Pharmaindustrie im digitalen Wandel Mit welchen neuen Themen im Zuge der Digitalisierung setzt sich die Pharmaindustrie heute auseinander? Wie gestaltet sich die Rekrutierung neuer Mitarbeitenden? Welche Kompetenzen werden besonders vermisst? Welche Massnahmen sind notwendig, um die digitalen Themen umzusetzen? Welche Relevanz haben externe Fachkräfte bei der Bearbeitung der neuen Themen? Diese und weitere Fragen beantwortet die aktuelle Studie «Pharma im digitalen Wandel - Neue Themen, Kompetenzen und Strukturen» von Pierre Audoin Consultants und Hays. Sie basiert auf insgesamt 77 Telefoninterviews mit Verantwortlichen deutscher Pharmaunternehmen. Die Studie kann heruntergeladen werden unter: www.hays.ch/studien entierten Mitarbeitenden, weniger nach jungen, kreativen Kräften. Das heisst nun nicht, dass heutige Studienabgänger keine Chancen hätten, sich schnell zu etablieren. Manche Unternehmen setzen durchaus auf junge Kräfte. Diese werden allerdings während und nach ihrer Ausbildung die vielfach geforderten mannigfaltigen Themen- und Branchenerfahrungen sammeln müssen.

Inhouse-Trainings und gemischte Teams Um die benötigten Kompetenzen zu entwickeln, bieten die meisten Unternehmen der Pharmaindustrie bereits Inhouse-Trainings, delegieren Mitarbeitende zu Fachkonferenzen und Workshops oder verweisen sie auf Bildungsangebote in Kooperation mit Hochschulen. Solche Aus- und Weiterbildungsangebote werden aber nur dann zum gewünschten Erfolg führen, wenn auch das technische, organisatorische und kulturelle Umfeld die neuen Themen unterstützt. Am meisten Erfolg dürfte allerdings eine stärkere Etablierung gemischter Teams so-

wie der Ausbau von Projektarbeit anstelle formalisierter Prozesse versprechen. Damit wird der Blick der Mitarbeitenden über den Tellerrand hinaus geschärft und ihre Agilität erhöht. Noch steht der Wandel bei der Organisation und den Abläufen in den meisten Unternehmen der Pharmaindustrie jedoch noch am Anfang.

Von der Bedeutung externer Fachkräfte Bei der Umsetzung der digitalen Themen setzen die Unternehmen der Pharmaindustrie zwar primär auf eine gezielte Aufstockung des eigenen Personals. Angesichts der geschilderten Schwierigkeiten vieler Pharmaunternehmen beim Aufbau der geforderten Kompetenzen und der Rekrutierung neuer Mitarbeitenden steigt aber die Bereitschaft zum Einsatz externer Spezialisten in flexiblen Beschäftigungsverhältnissen. Hinzu kommt, dass die Projektarbeit im Zuge der neuen Themen in der Pharmaindustrie ausgebaut wird – gestaltet sich die Einbindung externer Fachkräfte bzw. die Auslagerung dedizierter Aufga-

WENN DER ANSPRUCH AN IHRE PUMPEN STEIGT

benstellungen hier doch in der Regel deutlich einfacher. Diese Strategie ist nachvollziehbar: Denn offensichtlich ist die überwiegende Mehrheit der Pharmaunternehmen kaum in der Lage, die neuen Themen allein mit ihren fest angestellten Mitarbeitenden zu adressieren und die hierfür notwendigen Kompetenzen aufzubauen. Umgekehrt sind viele digitale Themen eng mit dem Kerngeschäft der Unternehmen verzahnt. Dies erschwert es, sie vollständig an externe Dienstleister auszulagern. Vor diesem Hintergrund bildet der Ausbau flexibler Beschäftigungsverhältnisse eine wichtige Ergänzung. Mit der steigenden Relevanz der digitalen Themen wächst jedoch nicht nur die Anzahl, sondern auch die strategische Bedeutung der externen Fachkräfte. So ist ihr Einsatz längst nicht mehr nur eine Option zur kurzfristigen Überbrückung von Personalengpässen. Viele Unternehmen der Pharmaindustrie betrachten die externen Spezialisten als wichtige Unterstützer bei ihrer Digitalisierung, als strategische Berater oder sogar als Innovationstreiber und Ideengeber.

Kontakt Hays (Schweiz) AG Viaduktstrasse 42 CH-4051 Basel Telefon +41 (0)61 225 05 00 Telefax +41 (0)61 225 05 99 basel@hays.ch www.hays.ch

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VERFAHRENSTECHNIK

Innovative Prozesskette zur Synthese von Methanol

Chemikalien aus Biomasse Nachwachsende Rohstoffe sollen künftig Grundbausteine für die chemische Industrie liefern, um den Verbrauch fossiler Ressourcen zu reduzieren. Geforscht wird daran an den unterschiedlichsten Orten und mit reichlich finanzieller Unterstützung.

lendioxid aus fossilen Quellen nochmals Verwendung findet, welches ansonsten in der Industrie als ungenutztes Nebenprodukt anfällt. «Die Kohlenstoffausnutzung und Ressourceneffizienz werden dadurch deutlich verbessert», sagt Siegfried Bajohr, der am Engler-Bunte-Institut (EBI) des KIT das Arbeitsgebiet katalytisch-chemische Verfahren der Brennstoffwandlung leitet.

Vielseitig einsetzbar

Eine neuartige Prozesskette soll die Synthese der Basis-Chemikalie Methanol aus nachwachsenden Rohstoffen oder Nebenproduktströmen ermöglichen.

Ein Verbund aus Forschungsinstitutionen und Industriepartnern forscht unter der wissenschaftlichen Leitung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) daran, den in Biomasse enthaltenen Kohlenstoff und das in der industriellen Produktion als Nebenprodukt anfallende Kohlendioxid als Kohlenstoffquelle nutzbar zu machen. Ziel ist die Entwicklung einer neuartigen Prozesskette für die Synthese der Basis-Chemikalie Methanol. Der Verbund OptiMeOH wird nun vom deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 1,4 Millionen Euro gefördert.

Organische Reststoffe Für die Erzeugung von Strom und Wärme gibt es im Zuge der Energiewende bereits zahlreiche kohlenstofffreie Alternativen. Die chemische Industrie ist für die Herstel24 4

lung ihrer Produkte jedoch auch künftig auf Kohlenstoff angewiesen. Als weltweit verfügbare nachhaltige Kohlenstoffquelle könnte in Zukunft auch Biomasse genutzt werden, um einen Teil des Rohstoffbedarfs der chemischen Industrie zu decken. Vorzugsweise werden dafür organische Reststoffe aus Industrie und kommunaler Entsorgung verwendet. Forscher des KIT, der DVGW-Forschungsstelle (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches), der Universität Stuttgart und der Technischen Universität (TU) Kaiserslautern haben gemeinsam mit drei Industriepartnern das Projekt «Optimierte Prozesskette zur ressourceneffizienten Methanolsynthese – OptiMeOH» gestartet. In dem Forschungsvorhaben soll eine innovative Prozesskette zur Synthese von Methanol entwickelt werden, bei der auf fossile Rohstoffe entweder ganz verzichtet wird oder aber Koh-

Methanol ist ein wichtiges Ausgangsmaterial für die chemische Industrie. Der aus einem Kohlenstoff-, einem Sauerstoff- und vier Wasserstoffatomen bestehende Chemie-Rohstoff ist vielseitig einsetzbar, zum Beispiel für die Produktion von Ameisenund Essigsäure, Formaldehyd sowie von Lacken und Farben. Im Jahr 2015 umfasste der weltweite Bedarf an Methanol zirka 65 Millionen Tonnen. Das bis Ende 2019 laufende Projekt OptiMeOH, mit dessen Hilfe das Methanol fossiler Herkunft teilweise durch «erneuerbares» Methanol ersetzt werden soll, erhält rund 1,4 Millionen Euro aus der Fördermassnahme «CO 2Plus – Stoffliche Nutzung von CO2 zur Verbreiterung der Rohstoffbasis» des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Zusammen mit rund 300 000 Euro, die die beteiligten Industriepartner zur Verfügung stellen, beträgt das Gesamtbudget für das Forschungsvorhaben rund 1,7 Millionen Euro.

Innovatives Verfahren Im Fokus der theoretischen und experimentellen Untersuchungen stehen unter anderem die energiesparende Biogaserzeugung durch Druckfermentation – die Vergärung von Biomasse unter hohem Druck von 30 bar und mehr –, ein neuar12/2016

ökologischen Gesichtspunkten mit etablierten Prozessen verglichen und bewertet. In einer Machbarkeitsstudie soll die Einbindung der Technologie in zwei unterschiedliche Industriestandorte – einen grossen Industriepark und eine dezentral gelegene Anlage – beurteilt werden. «Der Prozess wird ganzheitlich bilanziert, sein Wirkungsgrad und seine Ökobilanz werden mit den Methanol-Herstellungsprozessen basierend auf Kohle, Erdöl oder Erdgas verglichen», so Siegfried Bajohr.

Reiche Expertise Die Projektgruppe OptiMeOH besteht je zur Hälfte aus Forschungsinstituten und Industriepartnern. Beteiligt sind das KIT mit dem EBI und die dort angesiedelte DVGW-Forschungsstelle (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches), die Universität Stuttgart, Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung am Lehrstuhl für Bauphysik, und die TU Kaiserslautern, Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik. Von industrieller Seite bringt die Infraserv GmbH & Co. Höchst KG, das den Industriepark Höchst in Frankfurt am Main betreibt, seine Expertise ebenso ein wie das auf Anlagenbau spezialisierte Duisburger Unternehmen Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe und das Starnberger Planungs- und Projektbüro «Keep it green», das sich mit der Einspeisung regenerativ erzeugter Gase in das öffentliche Versorgungsnetz und mit neuen Technologien zur Verbesserung der Kohlenstoffausnutzung bei der Umwandlung von Biomasse befasst. www.kti.edu Eine Blasensäule gehört zum Versuchsaufbau für ein Verfahren, das Kohlendioxid aus Biomasse und Abgasen der chemischen Industrie als Kohlenstoffquelle nutzbar machen soll.

tiges Reaktorkonzept zur Methanolsynthese und ein innovatives Verfahren zur Aufbereitung von Industriegasen durch die chemische Gaswäsche mit ionischen Fluiden. «Eine unserer Hauptaufgaben ist es, zu untersuchen, wieviel Treibhausgas durch verfahrenstechnische Verbesserungen eingespart werden kann», sagt Chemieingenieurin Nike Trudel vom KIT. Die neue Prozesskette wird unter wirtschaftlichen und 12/2016

Kontakt Dr.-Ing. Siegfried Bajohr Karlsruher Institut für Technologie Engler-Bunte-Institut (EBI) Chemische Energieträger/ Brennstofftechnologie Engler-Bunte-Ring 3 D-76131 Karlsruhe Telefon +49 721 608-48928 Telefax +49 721 96402-27 siegfried.bajohr@kit.edu www.kti.edu

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WERKSTOFFE

Leibnitz-Institut für Festkörper und Werkstoffforschung testet erfolgreich

Neuartige Titanlegierungen für lasttragende Knochenimplantate Dresdner Wissenschaftlern ist es gelungen, biokompatible metallische Gläser ohne Nickel oder andere schädliche Legierungszusätze herzustellen, die sich als Material für Knochenimplantate eignen.

Bild: Wikipedia

Mikrostrukturen mit besten Eigenschaften

Ein Titan Crystal Bar, 99,995 % , hergestellt nach dem Van-Arkel-de-Boer-Verfahren.

Knochenbrüche – ob durch Unfall oder Osteoporose verursacht – werden häufig operiert und durch eine Osteosynthese versorgt, um die Bruchstücke zusammenzuführen und zu fi xieren. Dabei kommen metallische Implantate wie Platten, Drähte, Nägel oder Schrauben zum Einsatz. Als Material für solche lasttragenden Implantate sind Titanlegierungen die erste Wahl. Sie besitzen bessere Biokompatibilität als andere metallische Implantat-Materialien und ihre mechanischen Eigenschaften kommen denen des Knochens am nächsten. Wichtig ist das richtige Verhältnis zwischen hoher Festigkeit und einer niedrigen Steifigkeit. Das Material muss also sehr stabil und bruchfest, aber gleichzeitig auch elastisch sein.

Besser verträglich Die derzeit verwendeten Legierungen für langfristig Last übertragende orthopädische Implantate haben den Nachteil, steifer als 24 6

Knochen zu sein, was zur Schwächung und sogar zur Rückbildung des Knochens führen kann. Die Folge: Nach 10 bis 15 Jahren muss erneut operiert werden, um das Implantat zu ersetzen und das ist besonders problematisch für den älteren Patienten. Deshalb wird vor allem in der Orthopädie dringend nach einem metallischen Ersatzmaterial gesucht, das sich besser mit dem Knochen verträgt. Das betrifft sowohl die mechanischen Eigenschaften als auch die chemische Zusammensetzung. Eine besonders wichtige Eigenschaft ist der niedrige Elastizitätsmodul, auch Youngscher Modul genannt, der in Giga-Pascal (GPa) gemessen wird. Er beschreibt die Steifigkeit von Material. Knochen liegen bei 10–30 GPa. Der E-Modul von herkömmlichen kommerziellen metallischen Legierungen ist mit etwa 110–120 GPa zu hoch. Ein niedriger Elastizitätsmodul des Implantat-Materials ist erwünscht, da er zu einer verbesserten Lastenverteilung zwischen Knochen und Implantat führen kann.

Die mechanischen Eigenschaften von metallischen Materialien werden weitgehend von ihrer Mikrostruktur bestimmt, der inneren Architektur der kleinsten Bausteine. Die Arbeitsgruppe am Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) untersuchte unterschiedliche Strukturen von Titan-basierten Materialien. Neben neuen Titanlegierungen des beta-Typs erwiesen sich metallische Gläser als besonders vielversprechend. Dabei handelt es sich um Legierungen, die auf atomarer Ebene keine kristalline, sondern eine amorphe Struktur aufweisen. Ihre speziellen Eigenschaften machen sie als Implantat-Material besonders attraktiv. Bisher werden metallische Gläser in der Biomedizin aber selten verwendet, denn ihre Herstellung in massiver Form und in Zusammensetzungen mit guter biologischer Verträglichkeit ist schwierig.

Hart wie Stahl, aber nicht ganz so steif Zur Glasbildung dienen herkömmlicherweise Elemente wie Nickel und Kupfer, die für den menschlichen Körper schädlich sind. Den Dresdner Wissenschaftlern ist es nun gelungen, biokompatible metallische Gläser ohne Nickel oder andere schädliche Legierungszusätze herzustellen. Zuvor untersuchten sie 27 Elemente im Hinblick auf deren biologische Verträglichkeit und deren Neigung zur Glasbildung in Titanlegierungen. Die neu entwickelten Legierungen bestehen aus Titan, Zirkon und Silicium, eine Variante enthält zusätzlich das Element Niob. Die Legierungen übertreffen die etablierten Materialien in entschei12/2016

denden Punkten. Sie besitzen eine weit höhere Bruch- und Verschleissfestigkeit, geringes spezifisches Gewicht und sind äusserst korrosionsbeständig sowie präzise und vielseitig zu formen. Sie sind hart wie Stahl, zugleich aber weniger steif und hoch elastisch wie Kunststoff. Dieses Eigenschaftsspektrum prädestiniert die neu entwickelten Ti-basierten Gläser für den Einsatz in der Biomedizin. Jedoch können die amorphen Ti-Legierungen aufgrund ihrer geringen Glasbildungsfähigkeit bis jetzt nicht in Form von Platten oder Nägeln hergestellt werden. Sie sind eher als verschleiss- und korrosionsbeständige Beschichtungen von metallischen Implantaten interessant. Weitere Experimente sind erforderlich, die zur Verbesserung der Glasbildungsfähigkeit der Ni-freien Ti-basierten metallischen Gläser führen sollten.

Dem Knochen sehr ähnlich Dass sich durch den Zusatz anderer biokompatiblen Elemente die mechanischen Eigenschaften von Titan gezielt manipulieren lassen, zeigt eine weitere Neuentwicklung der Forscher am IFW Dresden. Mit dem Ziel, die Steifigkeit des Materials zu reduzieren, untersuchten sie verschiedene Beta-Typ-Legierungen auf Titan-Niob-Basis. In abhängig von der Zusammensetzung und Prozessierung kann diese Legie-

Bild: IF W Dresden

WERKSTOFFE

Forschungsteam des Leibniz-Instituts für Festkörper- und Werkstoffforschung auf dem Gebiet der Titanlegierungen.

rungsklasse niedrige E-Module, erhöhte Festigkeit, sowie Superelastizität oder Formgedächtniseffekt aufweisen. Durch Zugabe von Indium (bis zu 5 mass %) gelang es, den Elastizitätsmodul auf etwa 50 GPa zu senken. Auch der Zusatz von Zinn hatte diese Wirkung. Diese Werte nähern sich stark an die Steifigkeit des Knochens an. Obendrein sind Niob und Indium unschädlich für den Körper. Die derzeit in der Orthopädie verwendete Titanlegierung enthält Aluminium und Vanadium. Nach neuen Studien könnten sie toxische Effekte erzielen oder neurodegenerativen Erkrankungen verursachen. Neben den biomechanischen Eigenschaften steht die Modifizierung der Material-

oberfläche im Fokus der Wissenschaftler. Denn die Nanostruktur der Oberfläche ist mit entscheidend für die optimale Wechselwirkung mit dem Knochengewebe und eine hohe Implantat-Lebensdauer. Untersucht werden ausserdem Shape Memory Effects der neuen Legierungen. Werkstoffe mit einem «Formgedächtnis» lassen sich – etwa durch eine Temperaturveränderung – zurück in die ursprüngliche Form bringen. Beta-Titan besitzt dieses Potenzial und zählt damit zu den «Smart Materials». Das macht es auch für andere Anwendungen wie für Stents in der Kardiologie oder für Zahnprothesen interessant. www.ifw-dresden.de

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TERMINE

Kurse, Seminare und Workshops DEZEMBER 2016 09. 12.

Neuerungen ADR/RID 2017 Ort: Buchs Veranstalter: EcoServe International AG Pulverhausweg 13, CH-5033 Buchs Telefon +41 (0)62 837 08 10 info@ecoserve.ch, www.ecoserve.ch

12.–14. 12.

Statistische Auswertung von Messwerten zur Qualitätssicherung Ort: Olten Veranstalter: Schweizerische Chemische Gesellschaft (SCG) Überlandstrasse 133, CH-8600 Dübendorf Telefon +41 (0)58 765 52 00 infodas@eawag.ch, www.scg.ch/kurse

15.–16. 12.

Statistische Analyse 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

19. 12.

20.–21. 12.

Vertiefungskurs Kontrollkarten Ort: Basel Veranstalter: Aicos Technologies AG Efringerstrasse 32, CH-4057 Basel Telefon +41 (0)61 686 98 76 info@aicos.com, www.aicos.com STAVEX für Experten: neu! Ort: Basel Veranstalter: Aicos Technologies AG Efringerstrasse 32, CH-4057 Basel Telefon +41 (0)61 686 98 76 info@aicos.com, www.aicos.com

07. 02.

Methodenvalidierungen in der Analytischen Chemie unter Berücksichtigung verschiedener QS-Systeme Ort: Frankfurt am Main Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (GDCh) Varrentrappstrasse 40–42, D-60486 Frankfurt am Main Telefon +49 69 7917-364 fb@gdch.de, www.gdch.de/fortbildung

13. 02.

GLP-Intensivtraining mit QS-Übungsaufgaben: Methodenvalidierung und Gerätequalifi zierung unter GLP (Gute Laborpraxis) – mit Praxisteil Ort: Rheinbach bei Bonn Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (GDCh) Varrentrappstrasse 40–42, D-60486 Frankfurt am Main Telefon +49 69 7917-364 fb@gdch.de, www.gdch.de/fortbildung

14.–15. 02.

Workshop KF-Ofenwechsler 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. 02.

Betriebswirtschaftslehre für Chemiker Ort: Frankfurt am Main Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (GDCh) Varrentrappstrasse 40–42, D-60486 Frankfurt am Main Telefon +49 69 7917-364 fb@gdch.de, www.gdch.de/fortbildung

21. 02.

Theorie und Praxis erfolgreicher Führung Ort: Frankfurt am Main Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (GDCh) Varrentrappstrasse 40–42, D-60486 Frankfurt am Main Telefon +49 69 7917-364 fb@gdch.de, www.gdch.de/fortbildung

21. 02.

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

21.–24. 02.

Ausbildung zum Gefahrgutbeauftragten Ort: Zofingen Veranstalter: EcoServe International AG Pulverhausweg 13, CH-5033 Buchs Telefon +41 (0)62 837 08 10 info@ecoserve.ch, www.ecoserve.ch

22.–23. 02.

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

JANUAR 2017 19. 01.

Neuerungen der Regelwerke ADR/RID 2017 Ort: Zofingen Veranstalter: EcoServe International AG Pulverhausweg 13, CH-5033 Buchs Telefon +41 (0)62 837 08 10 info@ecoserve.ch, www.ecoserve.ch

25.–26. 01.

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

25.–26. 01.

Verlängerung Schulungsnachweis für Gefahrgutbeauftragte Ort: Buchs Veranstalter: EcoServe International AG Pulverhausweg 13, CH-5033 Buchs Telefon +41 (0)62 837 08 10 info@ecoserve.ch, www.ecoserve.ch

FEBRUAR 2017 01. 02.

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Die Qualitätssysteme GMP (Gute Herstellungspraxis) und GLP (Gute Laborpraxis) im Überblick Ort: Frankfurt am Main Veranstalter: Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V. (GDCh) Varrentrappstrasse 40–42, D-60486 Frankfurt am Main Telefon +49 69 7917-364 fb@gdch.de, www.gdch.de/fortbildung

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VERBANDSSEITE

■ Infostelle SCV ■ Präsident ■ Höhere Fachprüfung ■ Termine Schweizerischer ChemiePatrick Merkofer alle Termine online Chemietechnologe Siegfried AG, Daniel Müller und Pharmaberufe Verband Breiten 5 anschauen: Untere Brühlstrasse 4 Postfach 509 CH-5082 Kaisten www.cp-technologe.ch CH-4800 Zofingen CH-4005 Basel Mobile +41 (0)79 688 08 91 Telefon +41 (0)62 746 19 77 Mobile +41 (0)79 688 08 91 praesident@cp-technologe.ch weiterbildung@cp-technologe.ch info@cp-technologe.ch www.cp-technologe.ch

Über Ausbildung, Kommunikation und Verbandsvermögen SCV Nordwestschweiz oder die Arbeitsmarktsituation surtagung des SCV zudem zu für Chemie- und Pharmatech- den Themen «Finanzen und nologen EFZ. Investitionen», bessere IntegraWie könnten sich Lernende tion der französischsprachigen vermehrt in das Verfassen von Schweiz serdem ist innerhalb er auch des Mitglied Verbander nur arbeitstechnisch, sondern Uniaoder sowie zum Genossenschafter Thema KommuBerichten das Internet und des auch privatfürwährend der ganmöglicherweise zen Zeit sehr verbunden. auch die AufVer- nikation und Sektionsmitglied und Verfassen von Movon bandsseiten gewachsen in im Trimbach «ChemieXtra» lebt Artikeln bility Carund Sharing Berichten. Olten. Mit der der Vater zweier erwachsener Dazu bewogen guration im der Vorstand Website, einbinden? Welche Themen Neukonfi Kinder und eines fünf könnten Jahre also deswar SCVman Nordwestschweiz sich einig, habe mitund Fragestellungen ten Enkels heute zusammen zuwirken, Martin Nagel – einigehatwichtige Schritte dabei für die Artikel von Ler- man nenden mit seiner interessant Frau Marlissein? in Wisen Dar- für neben zahlreichen des bedieseinen Kommunikation über (SO) wurde in der Nähe auf Initiative des Hauenvon Verbandes ruflichen mit undseinen politischen Mitgliesteins. Schläpfer, Sektions- dern getan, doch Andreas Erfahrungen in einiges der müsChepräsident Zu seinenNordwestschweiz, Hobbies gehörenim – se in Zukunft sicherlich nochdie in miebranche – vor allem Rahmen kleinen Workgenommen werden. im neben dereines Familie – Bahnund Angriff strukturellen Veränderungen Schiffsreisen, Wine &Ebenfalls Dine, Ko- SCV Nordwestschweiz: Andreas shops diskutiert. Workshops an der chen oder gab die es Natur undKlaudas Schläpfer habe das lange mü. Zeit Wandern. Bei letzteren Aktivitä- vakante Präsidium übernomten kommt eine weitere Frei- men und da sei er angefragt zeitbeschäftigung Martin Na- worden, ob er nicht im Vorgels, nämlich die Pilzkunde und stand mitarbeiten möchte. «Dadas Sammeln von Pilzen, zum durch», so sagt Martin Nagel, Zuge. Seit ein paar Jahren ist er «ist Andreas etwas entlastet deshalb auch Mitglied des Pilz- und ich werde mich innerhalb vereins Olten und Mitglied de- des Vorstands um einige für den SCV gesellschaftlich releren technischen Kommission. Seit über dreissig Jahren ist der vante Themen kümmern. Uns engagierte Familienvater, der allen ist es zum Beispiel ein 1993 noch einen Abschluss in grosses Anliegen, dass wieder Informatik und 1999 einen in vermehrt junge Leute dem VerBetriebswirtschaft absolvierte, band beitreten, ihre Ideen einMitglied des SCV Nordwest- bringen und wir sie mit unseschweiz und seit diesem Jahr ren Erfahrungen unterstützen Verbandspräsident Patrick Merkofer während des Workshops. dessen Vorstandsmitglied. Aus- können». mü.

Bilder: Peter C. Müller

Martin Nagel ist neues Vorstandsmitglied 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,Vorstandsdenn in den JahDie und1950-er Sektionsmitglieder bei der Klausurtagung. ren waren seine Eltern nach Anfang November traf sich Höheren Fachprüfung (HFP) Kanada ausgewandert. Wieder rund Vorstandszurückein in Dutzend der Schweiz begann zum Chemie- und Pharmatechund Sektionsmitglieder er 1978 bei der Ciba-Geigydes AG nologen ein, erläuterte andeSCV deutschen Inzlingen aber auch die nächsten eine im Lehre als Chemikant. Im rerseits engagierten Chemikanten, der zu einer Klausurtagung. der Weiterbildung, Jahre 1996 erfolgte die Fusion Schritte zeitweisein auch Mitglied der Verbandspräsident Patrick Mer- wo die Überarbeitung von Ciba und Sandoz zu NovarPersonalvertretung war,der warBiles kofer begrüsste die Präsidenten ansteht und tis und Martin Nagel setzte im dungsverordnung noch zu früh, seine Hände in und aus ein Stuneu Vorstandsmitglieder gegründeten UnternehdenZwischenabschluss Schoss zu legen.auf Zuerst diskutiert menfünf seine Arbeit fort. ImherzJahr fe den Sektionen sehr bei Berufsprüfung Nemensis und später bei 2000 der Siegfried AG gab es für ihn lich undlegte gab Novartis als Erstesseinen einen wird. Überblick auf die diskutieren- Ebenfalls über einige Details einen Wiedereinstieg. Zuerst Agrarbereich mitzuAstraZeneca den Traktanden der Klausurtaund orizusammen, Syngenta entstand, der war Auser für dieWeiterbildung Inbetriebnahme gung undfürdie anstehenden daraufhin Kurt und auch Martin Nagel gab entierten eines Produktionsneubaus verWorkshops. es eine weitere Veränderung: Bächtold antwortlich undErwin heuteVenetz, kümund Daniel Müller,zum im Zentralvormert erimsich vor allem um den Er wechselte Agrounter- beide Zentralvorstand zustand zuständig für die Weiter- ständig für denAblauf Bereich Ausbilnehmen an den Formulierungsreibungslosen verschiebildung, ging daraufhin (AG). einer- dung. waren hier vor standort in Münchwilen dener Themen Produktionsstrassen. QualifiNordwestschweiz kationsverfahren, Vor einem Jahr vergangenen, wurde er dort allem Der Region seits auf die frühpensioniert, doch für den war Fachvorgesetztenschulung Martin Nagel dabei nicht erfolgreichen zehn Jahre der die 12/2016

VERBANDSSEITE

Sektion Oberwallis

Von Zuverlässigkeit und Schnelligkeit Anfang September besichtigte die Sektion Oberwallis das Depot der Matterhorn Gotthard Bahn (MGB) in Gamsen und den Heliport der Air Zermatt in Raron: ein fantastischer Ausflug, der viele bleibende Erinnerungen hinterliess. Die am 9. September durchgeführte Exkursion führte uns nach Gamsen und Raron. Für den Anlass hatten sich 19 interessierte Vereinsmitglieder pünktlich um 08.30 Uhr vor der Lonza Garage eingefunden. Mit dabei waren die Vereinsmitglieder Jean-Pierre Albert, Urs Erpen, Toni Eyer, Yvo Eyholzer, Robi Fux, Philipp Gattlen, Anton Glaisen, Marco Grichting, Rinaldo Gsponer, Carlo Heinzmann, Heinrich Hischier, Raoul Imboden, Werner Ittig, Orlando Juon, Fredy Salzmann, Erwin Venetz, Josef Walker, Christian Zuber und Frank Zumtaugwald. Kurz darauf machten wir uns in Richtung Gamsen auf, um den Matterhorn Gotthard Bahnen einen Besuch abzustatten. Die MGB ist eine Schmalspurbahn

Besammlung vor dem MGB Depot in Gamsen.

mit einer Spurweite von 1000 Millimeter. Sie besitzt ein Streckennetz von rund 144 km Länge in den Kantonen, Wallis, Uri und Graubünden. Angeboten werden Regionalverkehr und auf gewissen Teilstrecken auch Güterverkehr sowie ein Autoverlad. Das bekannteste Zugsangebot der MGB ist der Glacier-Express, den die Bahn gemeinsam mit der Rhätischen Bahn betreibt. Gegen 9 Uhr versammelten wir uns vor dem Depot, wo wir bereits von Gerhard Ritz empfangen wurden. Anschliessend

Verschiedene Zugkompositionen werden revidiert.

begaben wir uns ins Innere des Gebäudes, wo Gerhard Ritz uns durch die verschiedenen Räumlichkeiten führte. Wir alle waren sehr beeindruckt von den imposanten Hallen, in welchen die Zugkompositionen wieder auf Vordermann gebracht werden. So haben wir dann – den Ausführungen von Gerhard Ritz lauschend – das gesamte Depotareal besichtigt. Unsere vielen Fragen wurden dabei ausführlich und kompetent beantwortet. Bei Gerhard Ritz haben wir uns daraufhin mit einem kleinen

Präsent dankend verabschiedet und uns in Richtung Stalden aufgemacht, um dort im Restaurant Ackersand das Mittagessen einzunehmen. Nach dem vorzüglichen Mahl sind wir wohlgenährt gegen 14 Uhr nach Raron aufgebrochen, um dort die Basisstation der Air Zermatt zu besichtigen. Dort angekommen wurden wir sehr freundlich und herzlich von Philipp Grand, genannt Phippi, begrüsst. Phippi hat uns direkt zum auf der Basis stationierten und einsatzbereiten Rettungshelikopter geführt. Anschliessend hat er uns in die vielen und interessanten Tätigkeiten (s)eines Heli-Unternehmens eingeführt. Seit 1968 steht das Oberwalliser Helikopterunternehmen Air Zermatt für Zuverlässigkeit und Schnelligkeit. Die Helikopter mit den rot-weissen (Walliser) Sternen sind dank der Kompetenz und der grossen Erfahrung weltweit bekannt. Sie retten Verunfallte aus den Bergen und Gletscherspalten und leisten Transport- und Touristenflüge: Dies machen sie so gut, dass

Abschlussfoto alle zusammen.

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VERBANDSSEITE

Phippi Grand, Rettungssanitäter und Mechaniker bei der Air Zermatt. Sein Motto: Nichts ist unmöglich!

die Air Zermatt den Ruf geniesst, die schwierigsten Bergrettungen der Welt durchzuführen. Die Air Zermatt ist im Bergrettungswesen seit über 45 Jahren ein Begriff. Die Zermatter Rettungspioniere entwickeln und verfeinern laufend ihre Rettungstechniken, die dank des Zusammenspiels zwischen Helikopter-Crew und Bergretter zu höchster Effizienz gelangen. Hilfsgeräte wie das Dreibein, das Gletscherspaltenrettungen vereinfacht, oder die Longline, die Menschen mit Hilfe des Helikopters aus ihren misslichen Lagen holen lässt, haben Hunderten von Alpinisten und Schneesportlern schon das Leben gerettet. Übung für die Ausführung der schwierigen Rettungen erhalten die Piloten bei präzisen Transportflügen und Touristenflügen in der Walliser Bergwelt. Die Air Zermatt verfügt dabei über einen grossen Erfahrungsschatz auf dem Gebiet der Notfallmedizin und der alpinen Rettung, welchen die Bergretter durch das Air Zermatt Trainingscenter Profis und Laien weitergeben. Das Angebot umfasst die Aus- und Weiterbil12/2016

dung in den Sachbereichen der präklinischen Notfallmedizin sowie die Vermittlung von Wissen und Können zu sicherheitstechnischen Aspekten im Alpinsport. Die international anerkannten Kurse richten sich an Ärzte, paramedizinisches Personal, Bergretter, Bergführer sowie Rettungsspezialisten von Polizei-Corps und Feuerwehren. Weil die Piloten der Air Zermatt diese grosse Erfahrung haben, besteht ein Knowhow-Transfer zwischen Piloten und Bergführern aus Zermatt und ihren Kollegen in Nepal. Gemeinsam mit der Rettungsstation Zermatt hat die Air Zermatt im April 2011 im Himalaya eine Rettungsstation aufgebaut. Es wurde ein Dokumentarfi lm über dieses Projekt gedreht, der unter dem Namen «Die Bergretter im Himalaya» im Schweizer Fernsehen ausgestrahlt wurde. Im Rahmen dieses Ausbildungsprojekts gelang den Bergrettern von Zermatt am Annapurna auf knapp 7000 Metern über Meer die bis dahin weltweit höchste gefl ogene Rettung. Für diese aussergewöhnliche Leistung wurden die Retter mit dem sogenannten «Heroism Award» ausgezeichnet, die international höchste Auszeichnung, die in der Luftfahrt vergeben wird.

Josi gespannt auf den Rundflug.

Die Air Zermatt ist das einzige Unternehmen, das drei Mal mit diesem «Oscar der Lüfte» geehrt wurde. Mit ihrer Arbeit im Austausch mit Helikopterpiloten anderer Nationen zeigen die Flugpioniere der Air Zermatt, dass zum Bergsteigermekka Zermatt eben auch ein gut organisiertes Bergrettungswesen gehört. Die Air Zermatt ist aber nicht nur ein Rettungsunternehmen, sie führt auch routinemässig Touristenflüge durch. Rundflüge über die Alpen rund ums Matterhorn oder über den Aletschgletscher, Taxiflüge von den Schweizer und internationalen Flughäfen in die Feriendestination Zermatt oder Heli-Skiing und -Boarding auf die Gebirgslandeplätze sind im Angebot. Wichtigstes Standbein der Air Zermatt ist aber der Material-

Rettungshelikopter am Bereitschaftsplatz auf der Basis in Raron.

transport. Etwa 60 Prozent der Flugstunden werden bei Transportflügen realisiert. Baustoffe in allen Formen und Längen fliegen dabei mit den Helikoptern zu Gebirgsbaustellen, Bergbahnen, Berghütten oder Lawinenverbauungen. Die Air Zermatt ist auch spezialisiert auf Holztransporte, Montagen, das Löschen von Feuern oder mit einer Arbeitsplattform auf Spezialaufträge an Starkstromleitungen. In der modernen Flotte der Air Zermatt fliegen neun Helikopter: 2 Lama, 5 Ecureuil und die beiden zweimotorigen EC 135 und Bell 429. Die Air Zermatt beschäftigt auf den drei Basen in Gampel, Raron und Zermatt dabei rund 65 festangestellte Mitarbeitende. Im Anschluss an die vielen interessanten Erklärungen und Eindrücke von Phippi wurde für uns speziell von der Air-Zermatt noch ein Apéro vorbereitet. Bei einem guten Glas Wein und einer leckeren Walliser Platte haben wir dann das Erlebte und Gesehene bei Gesprächen untereinander nochmals verarbeitet. Während dieser Zeit haben auch ein paar Kollegen die Gelegenheit für einen Rundflug genutzt. Bei fantastischem Wetter und guter Fernsicht haben 51

VERBANDSSEITE

Somit sind wir im Anschluss an den wunderschönen Tag gegen 18 Uhr wieder in Visp angelangt. Der Vorstand bedankt sich bei den vielen Mitgliedern, die an diesem fantastischen Anlass teilgenommen haben und natürlich auch bei Orlando, der als Organisator einmal mehr für eine bleibende Erinnerung gesorgt hat. Mehr Bilder und Impressionen sind auf der Homepage des SCV unter «Berichte» Sektion Oberwallis zu finden! Marco und Erwin ebenfalls voller Zuversicht.

sich die verschiedenen Gruppen nacheinander zum sensationellen Flugerlebnis aufgemacht. Bei der Rückkehr konnte

man an den strahlenden Gesichtern erkennen, wie schön der Flug über die Walliser Alpen wohl gewesen sein musste.

Der Aktuar SCV Sektion Oberwallis Fredy Salzmann

Neuer Auftritt des Verbandes im Internet spruchsgruppen auf einen Nenner. So richtet sich unsere Website an so unterschiedliche Personengruppen wie • Schulabgänger, die auf der Suche nach einer Lehrstelle sind • Lernende und an Weiterbildungen interessierte Personen • unsere Berufsleute bzw. Mitglieder und unsere Partner • Unternehmen der Branchen Chemie, Pharma, Biotechnologie sowie Unternehmen verwandter Branchen Im realen Leben gut vernetzt zu sein, ist elementar wichtig. Der SCV bietet Berufsleuten und am Verband Interessierten dazu diverse Möglichkeiten. Ohne ansprechenden Auftritt im World Wide Web läuft’s heutzutage allerdings nicht mehr. 52

Aus diesem Grund freuen wir uns, Sie über unseren neuen Auftritt auf www.cp-technologe.ch informieren zu können. Das Design unseres Auftritts folgt ganz dem Konzept des SCV: Mit einem ansprechenden, modernen Auftritt bringen wir die Bedürfnisse unserer An-

• Berufsschulen, Ämter und Partnerverbände Dementsprechend finden sich Informationen zu unseren Berufen bzw. Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten, Bildungsverordnungen genauso wie Links zu Job- und Lehrstellenportalen von Partnerfi rmen und selbstverständlich fehlen auch Informationen zum SCV und seinen Aktivitäten nicht. Für die Realisierung danken wir unserem Partner www.media-consulting.ch.

Partner des SCV Der SCV freut sich darüber, unterdessen bereits 14 Partner und rund 800 Berufsleute als Mitglieder zählen zu dürfen, welche die Verbandsarbeit unterstützen. Viele unserer Partner zählen, unabhängig von ihrer Unternehmensgrösse, zu Leadern in ihrem Tätigkeitsfeld. Treten auch Sie dem Netzwerk des SCV bei: www.cp-technologe.ch/kontakt

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VERBANDSSEITE

Sektion Nordwestschweiz

Stadionführung im St. Jakob-Park in Basel Entdecken Sie den St. JakobPark in seiner ganzen Vielfalt. Unsere Guides informieren Sie ausführlich und kompetent über das Stadion, das Shopping Center und die Seniorenresidenz «Tertianum». Blicken Sie hinter die Kulissen des grössten Schweizer Fussballstadions: Laufen Sie durch die legendäre Senftube, nehmen Sie auf der Ersatzbank des FC Basel 1893

Blick ins St. Jakob-Stadion Basel.

Platz und besichtigen Sie die Räumlichkeiten, wo sonst nur die VIPs hin dürfen.

Nähere Infos unter folgendem Link: www.fcb.ch Datum: Freitag, den 17. Februar 2017 Treffpunkt: Meeting Point (Terrasse, Sektor A, 1.OG) Beginn der Führung: 18 Uhr Dauer: ca. 75 Min. Kosten: CHF 20.– / für Lernende gratis Wie immer sind Lernende herzlich willkommen.

Anmeldung bis zum 2. Februar 2017 an: Andreas Schläpfer Riehenring 189 4058 Basel Telefon 061 534 22 38 GSM 078 697 70 71 nordwestschweiz@cp-technologe.ch

Sektion Nordwestschweiz

Spannender Besuch bei edlen Bränden «Die Schweiz brennt»: Unter diesem Titel stand der Besuch bei der Spezialitäten- Brennerei Zuber AG in Arisdorf. Über 40 Schweizer Brennereien öffneten am Nationalen Brennertag, dem 12. November 2016, ihre Tore und zeigten dem Publikum ihr Handwerk. Es warteten die edelsten Schweizer Brände und kulinarischen Köstlichkeiten.

Dies nahmen wir zum Anlass, die Destillerie Zuber zu besuchen. Das mittelständische Unternehmen im Unteren Baselbiet, wartete mit vielerlei prämierten Edelbränden und Likören auf. Eindrücklich wurden wir in das Handwerk des Brennmeisters eingeführt und konnten die Brennstube und die Lagerung der Destillate be-

sichtigen. Auch in Zukunft wird unsere Sektion wieder einige interessante Events organisieren und gerne würden wir euch bei einem der künftigen Anlässe begrüssen.

Für den SCV Sektion Nordwestschweiz Andreas Schläpfer

Sektion Nordwestschweiz

Unser Whiskyseminar – genussvoll und lehrreich «Etwas speziell – genussvoll und lehrreich»: Unter diesem Titel trafen wir uns am 9. November in der «Unser Bier»-

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Brauerei auf dem Gundeldingerfeld in Basel. Im Beisein von über 60 Gästen setzte Braumeister Florian Schmid den Sud für den Our Beer-Single Malt an. Der ausgewiesene Whiskyspezialist Urs Ullrich referierte danach über die typischen Whiskyregionen Schottlands mit ausführlicher Degustation. Wir wurden von der Wirtin Yolande Guillaume

verwöhnt, mit einem guten Nachtessen und feinen Bieren. Am Schluss berichtete Brenner Lorenz Humbel über die Destillation und den Reifeprozess des Whiskys, den wir in drei Jahren in Form einer Flasche wieder zurückbekommen werden. Für den SCV Sektion Nordwestschweiz Andreas Schläpfer 53

PRODUKTE

Universelles Tool zur mobilen Feldbusdiagnose Mit dem FieldConnex® Fieldbus Diagnostic Handheld (FDH-1) hat Pepperl+Fuchs ein mobiles Gerät entwickelt, dass die Installation und Handhabung der Feldbusinfrastruktur jetzt noch einfacher macht. Als ganz entscheidender Fokus wurde beim FDH-1 auf die komfortable Handhabung gelegt. So kann das Handheld im Quick Check-Modus ganz einfach und ohne spezielle Vorkenntnisse angewandt werden. Dazu wird es an einer beliebigen Stelle des Segments angeschlossen und die Überprüfung der Feldbusphysik mit einem einzigen Knopfdruck gestartet. Ist die Qualität der Installation optimal, meldet das Handheld «kein Fehler». Bei Abweichungen dagegen zeigt das Gerät «Wartungsbedarf» oder «ausserhalb der Spezifikation». Diese Meldungen entsprechen der NAMUR Empfehlung 107, die als Standard in der Prozessindustrie etabliert ist. Die ermittelten Messwerte werden durch das integrierte Expertensystem des FDH-1 interpretiert. Es erkennt, ob ein Fehler vorliegt und wo er zu finden ist. Ausserdem diagnostiziert es, um welchen Fehler es sich handelt und erklärt wie er zu beheben ist. So können auch User ohne besondere Vorkenntnisse die Qualität der Feldbusinfrastruktur problemlos gewährleisten. Neben dem aktuellen Status der Feldbusinfrastruktur zeigt der FDH-1 im Rahmen des Failure-Margin-Tests

auch wie störungsresistent sich die Installation verhält. Dafür simuliert das Handheld Fehler, die im Feld auftreten können, wie zunehmendes Rauschen oder abnehmende Signalpegel. Auf diese Weise kann sowohl die Kommunikation der einzelnen Feldgeräte als auch des gesamten Segments überprüft werden. Auch dieser Qualitätstest, ist ganz einfach per Knopfdruck abrufbar und bietet Gewissheit hinsichtlich der Stabilität der Feldbusinstallation. Ein weiterer entscheidender Vorteil des neuen FDH-1: Er überprüft das gesamte System genauso, wie es installiert ist. Dazu klemmt der Installateur den FDH-1 mit Testklips oder Prüfsteckern an die Verdrahtung, ohne diese ändern zu müssen. Das Fehlerrisiko wird so deutlich minimiert. Das Gerät bietet aber nicht nur mehr Sicherheit bei der Feldbusdiagnose, es spart auch Zeit und Kosten, da bei Verdacht auf eine Störung die Überprüfung bei laufendem Betrieb durchgeführt werden kann – und das auch im explosionsgefährdeten Bereich. Dabei darf der FDH-1 selbst in Zone 1 betrieben werden, während der Stromkreis in Zone 0 führen darf. Der FDH-1 ist dank der Vielzahl innovativer Funktionen in der Lage die gesamte Bandbreite der Feldbusdiagnose abzudecken – vom Quick Check-Modus für den Installateur bis zum integrierten Oszilloskop für den Feldbusexperten. Unter www.pepperl-fuchs.com/fdh1 bietet das Unternehmen weitergehende Informationen zu den Einsatzmöglichkeiten.

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Schnell, einfach, wirtschaftlich: Neue Mischtechnologie-Dimensionen

Der Vorgang des Mischens, Knetens und Homogenisierens spielt bei vielen Prozessschritten in unterschiedlichsten Industrien und Anwendungsbereichen eine immer grössere Rolle. In vielen Fällen ist an den Mischprozess auch noch die Notwendigkeit des Entgasens gekoppelt. Die Qualität dieser Vorgänge entscheidet massgeblich über die Produkteigenschaften beziehungsweise ermöglicht überhaupt erst nachfolgende Prozessschritte und Reaktionen. Die hochleistungsfähigen Kurabo Mazerustar® Planeten-Mischer verfügen über ein breites Anwendungsspektrum und zeichnen sich besonders durch ihre vielfältigen Einsatzmöglichkeiten aus: Dazu zählen in erster Linie Anwendungen in Forschung und Entwicklung, aber auch immer häufiger Applikationen in Labors und in der Qualitätssicherung. Eine immer wichtigere Rolle spielen sie auch in der Produktion von Klein- und Kleinstmengen und dies in den unterschiedlichsten Industrien, zum Beispiel in der Herstellung von Kosmetika oder von Leitpasten für die Solarindustrie. Mischen zählt erfahrungsgemäss zu den wichtigsten verfahrenstechnischen Prozessen in sehr vielen Industriezweigen. Mischapparate kommen in der Pharmazie, Biotechnologie und bei der Produktion von Lebensmitteln zum Einsatz, aber auch in der Chemie, Elektrotechnik/Elektronik und in der Pro-

duktion von Farben und Lacken. Die Palette der zu verarbeitenden Stoffe ist dabei unüberschaubar gross. Deren Konsistenz kann niedrig oder hochviskos, pastös, krümelig oder pulvrig sein. Oft werden mehrere Schritte in einem Arbeitsgang erledigt. Zu den wichtigsten Aufgabenstellungen zählen neben dem eigentlichen Mischen oder Homogenisieren noch das Suspendieren und Dispergieren. Das primäre Ziel ist prinzipiell das Erreichen einer geforderten Homogenität des neuen Stoffes. Unter ökonomischen und verfahrenstechnischen Gesichtspunkten spielt die Mischzeit und die für den Mischprozess aufgewendete Energie – sprich Wärmeeintrag – eine wichtige Rolle. Der Kurabo Mazerustar® erreicht all dies ohne Einsatz von Rührern oder Mischwerkzeugen und ohne Anlegen von Vakuum, ausschliesslich durch gleichzeitige Rotation einer Sonnenscheibe und einem oder zwei darin schräg aufgehängten Probengefässen, welche ebenfalls um die eigene Achse rotieren. Das Verhältnis von Umdrehung zu Rotation kann beim Kurabo Mazerustar® manuell eingestellt werden. Ein Mischvorgang mit den Parametern Umdrehung, Rotation und Zeit, lässt sich so auf der eingebauten Folientatstatur einfach in bis zu drei Schritte unterteilen und individuell vorprogrammieren. Auf zehn frei zugänglichen Kanälen können dann solche kundenspezifische Mischvorgänge programmiert und gespeichert werden. Zehn weitere Kanäle stehen zur Verfügung, sind aber fest vorprogrammiert. Die Geräte sind in unterschiedlichen Grössen und Ausführungen, von 1 × 250g bis zu 2 × 10 kg, erhältlich. Tracomme AG Dorfstrasse 8 CH-8906 Bonstetten Telefon +41 (0)44 709 07 07 tracomme@tracomme.ch www.tracomme.ch

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LABORAPPARATE

Wir vertreten:

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Kompakter DC-Motor mit hohem Drehmoment

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tische Geräte oder aktive Prothesen. Wie die anderen Motoren der SR-Familie auch, kann der DC-Kleinstmotor 1016…SR mit einer breiten Palette von Getrieben kombiniert werden. Mit dem 12/4 Planetengetriebe zum Beispiel erreicht er ein Drehmoment von bis zu 300 mNm. Für Anwendungen, in denen es auf hochpräzise Positionierung ankommt, stehen spielarme Stirnradgetriebe als kompakte Alternative zur Verfügung. Mit ihnen lässt sich unerwünschtes Spiel reduzieren oder eliminieren. Optische und magnetische En-

Bild: Faulhaber

Die neue Serie 1016…SR von Faulhaber erweitert die bewährte Motorfamilie SR um noch kompaktere DC-Motoren mit Edelmetallkommutierung. Zusammen mit den bereits vorgestellten Serien 0816… SR und 1024…SR sind diese Antriebe, kombinierbar mit passenden Faulhaber-Getrieben und -Encodern, ideal geeignet für Anwendungen, wo maximale Leistung bei minimalster Einbausituation gefordert sind. Der neue Motor Serie 1016…SR erreicht bei einer Länge von lediglich 16 mm und einem Durchmesser von 10 mm ein Dauerdrehmoment von 0,92 mNm. Seine Δn/ ΔM-Kennlinie weist mit 5953 min1/mNm, 3V eine besonders flache Steigung auf und erlaubt damit sehr weiche Übergänge beim Lastwechsel. Weitere Stärken des Motors sind sein niedriger Stromverbrauch, hohe Energieeffizienz sowie minimale Vibration und Geräuschentwicklung. Damit ist er als Antrieb für Anwendungen mit kleinen Ausmassen und besonders hohen Anforderungen geeignet, so etwa für Präzisionswerkzeuge, op-

coder mit einer Auflösung von bis zu 256 Impulsen pro Motorwellenumdrehung erlauben eine hochgenaue Steuerung des Antriebs. Er kann zudem mit zahlreichen Steuerungen, vom miniaturisierten Speed Controller SC 1801 bis zum Motion Controller MC 3002 zu einer Gesamtlösung verknüpft werden. Faulhaber Minimotor SA CH-6980 Croglio Telefon +41 (0)91 611 32 39 Telefax +41 (0)91 611 31 10 marketing@minimotor.ch www.faulhaber.com

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spitzen. Anwenderfreundliche Ergonomie und extrem sanfte Betätigung aller Funktionen bieten Komfort und minimieren Belastungen der Hand. Alle Acura ® manual Pipetten sind voll montiert bei 121 ° C autoklavierbar, ohne Nachkalibration. Dank des sogenannten swift-set Kalibrationssystems – mit integriertem Schlüssel und Stopmechanismus – gehören komplizierte Justierungsverfahren der Vergangenheit an. Es besteht eine 3-Jahre-Garantie. Für mehr Informationen besuchen Sie unsere Internetseite www.socorex.com!

Es profitieren Ihre Kulturen, Ihr Budget Die hettcube Serie und unsere Umwelt

Produkte

Die umfangreiche Acura ® manual Mikropipetten-Linie zählt neu 9 Modelle mit einem Volumen von 0.5 bis 350 µl. Die Linie wurde ergänzt mit einer 8-Kanal-Mikropipette, welche einen Volumenbreich von 10 bis 100 µl umfasst. Die Acura ® manual Linie vereinfacht die Probenaufbereitung und erweitert bestehende Pipettiermöglichkeiten in der klinischen Diagnostik, in der Immunologie und im Screening. Ebenso ist sie perfekt für alle Anwendungsbereiche, in denen Proben und Reagenzien in 96-Mikrotiterplatten transferiert werden müssen. Ein grosszügiges Anzeigefenster auf der Frontseite aller Pipettenmodelle ermöglicht bei laufenden Pipettiervorgängen eine exakte Volumenablese. Das innovative Spitzenabwurfsystem Justtip TM, in der Höhe einstellbar, garantiert die optimale Anpassung und den reibungslosen Abwurf von Pipetten-

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Kundendienst

Socorex erweitert Mehrkanal-Pipettierlinie: Neues 8-Kanal-Modell von 10 bis 100 µl

Mit dem einmaligen Temperier Labortechnik von hettich ist weltweit aus Forschung, Qualitätssicherung und routine system gewinnen Sie Prozess nicht mehr wegzudenken. unsere Produkte sind fest am Markt etabliert, werden permanent weiterentwickelt und den individuellen Bedürfnissen unserer kunden sicherheit: angepasst. So konnten wir bei der entwicklung unserer hettcube Serie auf höchste kompetenz und eine über 100-jährige erfahrung im Bereich Labortechnik zurück•greifen. Natürliche und forcierte hettcubes werden nicht nur unseren und ihren hohen ansprüchen gerecht sondern auch unserer gemeinsamen umwelt. Wir garantieren ihnen eine starke ökobilanz, einfache Bedienbarkeit und geprüftefür Qualität. Konvektion sorgen eine einzigartig sanfte Temperierung Mit dem höheren Bedienkomfort gewinnen Sie Zeit: • Müheloses Be und Entladen, Nutzen der gesamten Bela dungsfläche, visuelle Proben kontrolle, bequeme Reinigung, rascher Austausch der Proben Mit dem geringen Energiever brauch sparen Sie Geld, und der niedrige Geräuschpegel schafft eine angenehme Arbeitsumgebung.

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PRODUKTE

Integra stellt neue motorisierte Pipetten mit einstellbarem Spitzenabstand vor Integra gibt die Einführung einer neuen Generation ihres beliebten Pipetten-Sortiments Voyager bekannt, das sich mit der einzigartigen Technologie zur automatischen Einstellung des Spitzenabstands auszeichnet. Mit den Voyager II-Pipetten können Sie per Knopfdruck jeden beliebigen Spitzenabstand zwischen 4,5 mm und 33 mm (je nach Modell) einstellen. Diese Funktion ermöglicht ein zügiges und optimiertes Mehrkanal-Pipettieren zwischen Mikroplatten, Röhrchenracks und Geltaschen unterschiedlicher Grössen und Formate. Die Voyager II-Pipette umfasst einen neuartigen, um 135° drehbaren Griff, mit dem die Pipette jederzeit in einer bequemen Arbeitsposition gehalten werden kann. Durch ihr reduziertes Gewicht ist Voyager II ausserdem hervorragend für ein problemloses und ermüdungsfreies Pipettieren auch bei längerem Arbeiten geeignet. Das neue Design sorgt darüber hinaus für eine verbesserte Genauigkeit und Präzision, insbesondere bei

Mit Industriepreis ausgezeichnet: Gerätesteuerung Mobile Control Die Knauer Azura® Mobile Control wurde in der Kategorie «IT & Softwarelösungen für die Industrie» vom Huber Verlag für Neue Medien GmbH prämiert. Dabei werden fortschrittliche Industrieprodukte mit einem besonders hohen wirtschaftlichen, gesellschaftlichen, technologischen und ökologischen Nutzen gewürdigt. Ein Hauptgrund für die Auszeichnung ist, dass die Mobile Control ein tragbares Endgerät ist. Diese Funktion ermöglicht die Fernsteu-

erung von multiplen Hochleistungsflüssigkeitschromatografie(HPLC) Systemen (HPLC). Die Preisrichter honorierten das Key Instrument Data Logging. Diese Eigenschaft verringert die Anzahl an Softwareabstürzen und planmässigen Wartungskontrollen. Die Knauer Mobile Control ist eine wertvolle Ergänzung zu Chromatografie-Datensystemen und erlaubt die Steuerung von ausgewählten Instrumenten im autonomen Modus. Knauer ist ein ISO 9001 zertifiziertes Unternehmen mit strenger Produktions- und Prozessstabilität für höchste Qualität: Made in Germany.

Knauer – Wissenschaftliche Geräte GmbH Hegauer Weg 38 D-14163 Berlin Telefon +49 30 809727-0 info@knauer.net www.knauer.net

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geringen Volumina. Voyager II hat eine neue, besonders intuitiv gestaltete, mehrsprachige Benutzeroberfläche, die in allen Menüs zur Anwendung kommt. Zur Verbesserung Ihrer Produktivität bietet Voyager II Ihnen die Möglichkeit, bis zu 40 benutzerdefinierte Programme zu speichern und so die Implementierung von häufig verwendeten Pipettierprotokollen zu beschleunigen. Die in einer 4-, 6-, 8- und 12-Kanalversion erhältliche Voyager II ist die einzige Pipettenreihe auf dem Markt, bei welcher der Spitzenabstand elektronisch geändert werden kann. Durch die Verwendung einer Voyager II Pipette kann die Anzahl der Übertragungsschritte im Vergleich zu Einkanalpipetten deutlich reduziert werden. Integra Biosciences AG Tardistrasse 201 CH-7205 Zizers Telefon +41 (0)81 286 95 55 Telefax +41 (0)81 286 95 07 info@integra-biosciences.com www.integra-biosciences.com

Ilmac 2016 ein voller Erfolg: Ideen und Projekte für die Zukunft Vom 25. bis 27. September fand in Basel die traditionelle IIlmac-Messe statt. Über 12 000 Besucher informierten sich an der wichtigsten Schweizer Fachmesse für Prozessund Labortechnologie über Produktneuheiten, technologische Anwendungen und Prozesslösungen. Im Zentrum der ILMAC 2016 stand das Branchenthema «Industrie 4.0».

Am Messestand der H. Lüdi + Co. AG konnten die Besucher in entspannter Atmosphäre mit dem Beratungsteam auf erfolgreiche Projekte der Vergangenheit zurückblicken oder auch bereits neue Pläne für die Zukunft schmieden. So wie die Firma H. Lüdi + Co. AG auch sonst die Wünsche der Kunden präzise erfüllt, so zauberte ein erstklassiger Gourmetkoch direkt vor Ort Kleinigkeiten mundgerecht auf den Teller. Die ILMAC 2016 bleibt der H. Lüdi + Co. AG und wohl auch den Messebesuchern noch lange in bester Erinnerung!

H.Lüdi + Co. AG Moosäckerstrasse 86 CH-8105 Regensdorf Telefon +41 (0)44 843 30 50 Telefax +41 (0)44 843 30 90 sales@hlag.ch www.hlag.ch

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PRODUKTE

Engagement und Fachkompetenz: Lösungen für Abwasser Das Flonex-Sortiment an Flockhilfsmitteln deckt alle Bedürfnisse des Marktes ab. Die speziell entwickelten Polymere sind für alle Arten der Abwasserbehandlung geeignet von der Trinkwasserproduktion bis zur Schlammentwässerung. Flockungshilfsmittel flüssig, fest oder in Tablettenform, anionisch, kationisch, nicht-ionogen und aphoterisch reinigen und klären das Wasser, indem sie die schwebenden Feststoffe derart anlagern, dass diese einfach und schnell vom Wasser getrennt werden können. Im Betriebslabor führen wir Versuche durch, um für jeden Kunden das für seine Anwendung am besten geeignete Produkt zu evaluieren.

Bewährte Produkte: – Flonex-Flockungshilfsmittel flüssig – Pulver und Tabletten – Flofoam-Entschäumer – Odorflo-Geruchsverhinderer – Optical-Reaktionsoptimierer (Kreide) – Flosperse-Belagsverhinderer

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KNF: Vereinfachte Prozessabläufe, hervorragende Resultate Der Rotationsverdampfer RC 900 hat bereits unmittelbar nach seiner Markteinführung die Fachwelt beeindruckt und die Mitarbeitenden in Labors begeistert. Denn mit dem RC 900 arbeitet man nach dem Motto: cool bleiben und ihn rotieren lassen. Das ist sogar ganz wörtlich gemeint, denn dank der einzigartigen Funkfernbedienung lässt sich der Rotationsverdampfer auch sitzend aus Distanz bedienen. Und nicht nur er. Auch das Vakuumpumpsystem SC 920 lässt sich über eine Fernbedienung steuern. Ebenso wie der RC 900 überzeugt das SC 920 durch einfache Handhabung, geringen Platzbedarf und sehr leisen Betrieb. Innerhalb kürzester Zeit ist es zu einem der meistgefragten Laborgeräte geworden und das bis heute geblieben. Es arbeitet zuverlässig und wartungsfrei Seite an Seite mit Destilliergeräten – und natürlich auch mit dem Rotationsverdampfer RC 900 und dem Kühler C 900. Die Kombination des Rotationsverdampfers RC 900 mit dem Vakuumpumpsystem SC 920 und dem Kühler C 900 ergibt ein wirtschaftliches, effizientes Laborsystem. Viel Leistung auf wenig Raum! Zahlrei-

che Laborkunden von KNF arbeiten mittlerweile mit diesem Trio, das perfekt aufeinander abgestimmt ist, hervorragende Resultate erzielt und auch in Sachen Preis-Leistungs-Verhältnis seinesgleichen sucht. KNF bietet Interessierten die Möglichkeit, sich das System unverbindlich vor Ort im eigenen Labor vorführen zu lassen. Denn selber erleben ist immer besser als nur darüber lesen.

KNF Neuberger AG Pumpen + Systeme Stockenstrasse 6 CH-8362 Balterswil Telefon +41 (0)71 973 99 30 Telefax +41 (0)71 973 99 31 knf@knf.ch www.knf.ch

Winterprodukte von Denios: Betriebswerte schützen, Pflichten nachkommen Unternehmen stehen im Winter vor wichtigen Aufgaben: die Sicherung produktionsrelevanter Güter, z.B. Hilfsstoffen und Zusätzen, vor Frost und Witterungsschäden. Der Winterdienst auf dem Betriebsgelände ist ein anderes Thema, das jedes Jahr ähnliche Fragen aufwirft: Wozu bin ich verpflichtet? Wie schütze ich meine Mitarbeitenden? Welche Hilfsmittel gibt es? Denios nimmt sich dieser Fragen an und stellt passende Produkte vor. Eine gut organisierte Aufgabenverteilung ist beim Winterdienst unabdingbar. Nicht geräumte Betriebsflächen oder eisige Laderampen können zu ernsten Unfällen führen. Das Haftungsrisiko trägt der Unternehmer. Selbst betriebliche Abläufe können empfindlich gestört werden. Der Arbeitgeber hat, wie auch bei anderen Sicherheitsthemen, die Pflicht, das Gelände und die Betriebswege zu sichern. Das gilt

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auch für den Winterdienst. Zunächst sollten Verantwortliche im Unternehmen für diese Aufgabe festgelegt werden. Diese sollten in erster Linie über geltende kommunale Bestimmungen unterrichtet werden. Für diese Mitarbeitenden wird ein festes Zeitkontingent für den Winterdienst zur Verfügung gestellt. Eine klare Aufgaben-Defi nition verhindert Missverständnisse. Dazu gehört auch, dass die Zuständigen genau im Bilde sind, welche Bereiche auf dem Betriebsgelände in welcher Weise zu sichern sind. Steht ausreichend Streugut zur Verfügung und wird dieses trocken und gut zugänglich gelagert? Witterungsbeständige Streugutbehälter sollten an den zentralen Stellen des Betriebsgeländes aufgestellt sein. Auch an die Details sollte gedacht werden: Ohne Streuwagen, Schneeschaufeln, Handschuhe und

Warnschutzkleidung für die dunkle Jahreszeit sollte kein Mitarbeiter den Winterdienst ausführen müssen. Was für den Aussenbereich gilt, ist gerade bei Schnee und Nässe für den Übergang in die Gebäude wichtig. Anti-Rutschmatten absorbieren Feuchtigkeit und sichern Eingangsbereiche zuverlässig. Glatte Böden und nicht räumungspflichtige Bereiche müssen gekennzeichnet werden. Betriebsmittel, die vor Witterungseinflüssen zu schützen sind, bedürfen im Winter ganz besonderer Massnahmen.

Denios ist der Spezialist für Arbeitsund Umweltschutz in Handwerk und Industrie. Gefahrstofflager, Technik-Sicherheitsräume und Produkte zur Arbeitssicherheit unterstützen Kunden aus allen Teilen der Welt bei der Wahrnehmung ihrer Unternehmerpflichten. Von der Kleinstlösung bis zum Grosslager entsteht jedes Produkt bei Denios in eigener Produktion, zertifiziert und gesetzeskonform. Alle Produkte, umfangreiche Informationen zu Gefahrstofflagerung und Handling sowie die aktuelle Gesetzeslage finden sich im umfangreichen Web-Portal unter www.denios.ch.

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