ChemieXtra 7-8/2021 by SIGWERB GmbH

7–8 / 2021

Juli / A ugust 2021

Offizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE CHEMIE- UND LABORBRANCHE

Besuchen Sie uns an der ILMAC 2021 in Basel 19. – 21. Oktober 2021 Halle 1.0, Stand C161

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EDITORIAL

Endlich steht sie im Rampenlicht Unter den Naturwissenschaften ist die Chemie eine Aussenseiterin. Für manche hat sie etwas Unmoralisches und Schmutziges an sich. Sie verkörpert diejenige Disziplin, die schnell mal in eine eher düstere Schublade gesteckt wird. Denn die Produkte aus dieser Teufelsküche gelten allesamt als «unnatürlich», «künstlich» oder eben «chemisch». Dabei ist diese Vorstellung nicht nur veraltet, sie ist – genau genommen – seit jeher falsch. Dieses Vorurteil hat sich aber tief in unserem Sprachgebrauch eingenistet. Eine Packung Milch, worauf «biologisch» steht, ist doch viel geniessbarer als eine mit dem Slogan «chemisch». Obschon es ein Chemiker war, der die Pasteurisierung erfand, was dieses Nahrungsmittel geniessbar macht. Zudem könnte «biologisch» theoretisch auch genmanipuliert heissen, schliesslich ist die Gentechnik ein Handwerk aus der Biologie. Natürlich gibt es diese schmutzige Ader der Chemie, keine Frage. Doch sie stockt schon lange und an ihrer Stelle macht sich eine starke Allianz breit: die Grüne Chemie. Dieser wachsende Zweig der Chemie hat sich zum Ziel gesetzt, die chemische Produktion umweltschonender und gleichzeitig energiesparender zu gestalten. Dabei nutzt er neue technische Methoden und greift auch fachfremde Konzepte auf. So entwickelten kürzlich Chemiker der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) in Wädenswil eine Methode, um Kleider mit Lebensmittelabfällen zu färben. Die Grüne Chemie ist keineswegs ein neuartiges Marketingphänomen, sie gibt es schon seit Jahrzehnten. Eine der berühmtesten Errungenschaften ist die Prozessoptimierung des Schmerzmittels Ibuprofen. Bereits 1997 ehrte die US-amerikanische Umweltschutzbehörde das schonende Verfahren mit dem «Presidential Green Chemistry Award». Von den USA zurück in die Schweiz: Hier sind bald die ganz grossen Scheinwerfer auf diese kreative Fachrichtung gerichtet. Auf der Ilmac, der Schweizer Fachmesse für die Chemie und Life Sciences, wird die Grüne Chemie im Oktober 2021 zu einem Schwerpunktthema, womit der «Green & Sustainable Chemistry Award» für hervorragende Leistung auf diesem Gebiet erstmals verliehen wird.

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

BILDUNGSLANDSCHAFT

Elektronische Nase riecht Minzdüfte

Beherrschen Sie die chemische Sprache?

Wer die Sprache der Chemie verstehen will, der absolviert eine chemische Ausbildung. Chemielaboranten sind der breiten Öffentlichkeit sehr wohl bekannt. Aber nur wenige kennen Berufe wie den Chemie- und Pharmatechniker. Eine Übersicht.

MEDIZIN Ein Spaziergang fürs Gehirn

CHEMIE Chemiker färben Kleider mit Lebensmitteln

Farbstoffe aus industriellen Färbeprozessen sind nach wie vor synthetisch. Chemieforschende der ZHAW entwickelten ein neues industrielles Färbeverfahren, das lokale pflanzliche Lebensmittelabfälle nutzt.

LABOR

Wer regelmässig an der frischen Luft ist, tut nicht nur seinem Wohlbefinden, sondern auch seinem Gehirn etwas Gutes. Zu diesem Ergebnis kommt eine Untersuchung des MaxPlanck-Instituts für Bildungsforschung und des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf..

Nachhaltig auf Kosten der Sicherheit?

BIOWISSENSCHAFTEN Führen Verhütungsmittel zu Krebs?

Ja, zwischen hormonellen Verhütungsmitteln und dem Brustkrebsrisiko besteht ein starker Zusammenhang. Hauptverantwortlich dafür sind synthetische Nachahmer des Schwangerschaftshormons Progesteron, die das Zellwachstum in der Brust anregen.

IMPRESSUM

Die Fachzeitschrift für die Chemie- und Laborbranche

Erscheinungsweise 10 × jährlich

ERNÄHRUNG

Der Weg in die Kreislaufwirtschaft ist insbesondere bei Lebensmittelverpackungen steinig. Denn die Sicherheit der Lebensmittel ist auch beim Einsatz von Rezyklaten oberste Maxime, der direkte Kontakt von recyceltem Material und Lebensmitteln faktisch verboten.

NEWS

Herausgeber/Verlag SIGWERB GmbH Unter Altstadt 10, Postfach CH-6302 Zug +41 41 711 61 11 info@sigwerb.com www.sigwerb.com

Vorstufe Triner Media + Print Schmiedgasse 7 CH-6431 Schwyz +41 41 819 08 10 beratung@triner.ch www.triner.ch

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ISSN-Nummer 1664-6770

Redaktion Roger Bieri Unter Altstadt 10, Postfach CH-6302 Zug +41 41 711 61 11 redaktion@sigwerb.com

Internet www.chemiextra.com

Alexander Jegge a.jegge@sigwerb.com

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.

Geschäftsleiter Andreas A. Keller

Redaktionelle Mitarbeit Dr. Kurt Hermann

Jahrgang 11. Jahrgang (2021) Druckauflage 9 099 Exemplare WEMF / SW-Beglaubigung 2020 9 219 Exemplare Total verbreitete Auflage 2 221 Exemplare davon verkauft

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

VERANSTALTUNGEN

Flexibilität und Mut haben sich ausbezahlt

Zwischen Batch und kontinuierlicher Produktion

Trotz Pandemie und entsprechenden Unsicherheiten wurde für den Schweizer Sonderabfalltag ein spannendes Programm aufgestellt.

Das Konzept der kontinuierlichen Produktion besticht. Nicht mehr Charge für Charge – stattdessen kann zum Beispiel ein flüssiges Produkt jederzeit einfach abgezapft werden.

FIRMEN BERICHTEN

WERKSTOFFE Holz, das elektrische Spannung erzeugt

Der Digitalisierungsprozess in der Pharmabranche

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VERFAHRENSTECHNIK

UMWELT

VERBANDSSEITEN SCV-Informationen

Ein Thema, das oft verdrängt wird

Abfallentsorgung ist häufig der letzte Schritt im Arbeitsprozess eines Unternehmens, wird jedoch oftmals nicht als Prozess wahrgenommen. Dies zeigt sich in vielen Unternehmen, wenn dort nach einem Entsorgungskonzept oder Regelungen für Abfälle gefragt wird.

ZUM TITELBILD 7–8 / 2021

Offizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes

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DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE CHEMIE- UND LABORBRANCHE

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BILDUNGSLANDSCHAFT

Chemie als Beruf

Beherrschen Sie die chemische Sprache? Wer die Sprache der Chemie verstehen will, der absolviert eine chemische Ausbildung. Chemiker oder Chemielaboranten sind der breiten Öffentlichkeit sehr wohl bekannt. Aber nur wenige kennen Berufe wie den Chemieund Pharmatechniker mit eidgenössischem Fachausweis. Die Ausbildungsmöglichkeiten in der Chemie sind breit und stetem Wandel unterworfen. Die Industrie aber auch die Forschung verlangen beides: Mehr Spezialisten und mehr Interdisziplinarität. Eine Übersicht.

Roger Bieri

Ordnung ins Chaos Einen groben Überblick liefert die hier abgebildete Grafik. Darin sind nicht alle, aber die geläufigsten und aktuellen Abschlüsse

im Bereich der Chemie abgebildet. Bereits in jungen Jahren kommen Lernende in den Genuss, die Chemie nicht nur in der Theorie, sondern auch in der Praxis zu erleben. In der sogenannten Sekundarstufe II (orange), die nach der obligatorischen Schulzeit beginnt, können sie eine berufliche Grundbildung (Lehre) absolvieren. Mit einem Eidgenössischem Fähigkeitszeugnis (EFZ) stehen den jungen Menschen auch in unserer Branche viele Türen offen (orange,

Grafik: Roger Bieri

Wer hat denn schon wirklich den Durchblick im Dschungel der Ausbildungen und Weiterbildungen? Die Zeiten ändern sich stetig und mit ihnen die Berufe und Spezialisierungsmöglichkeiten. Auch die Namen erneuern sich: Was früher mal eine Chemielaborantin war, ist heute eine Laborantin EFZ mit Fachrichtung Chemie, der Chemikant ist schon seit Jahren ein Che-

mie- und Pharmatechnologe EFZ. Gewisse Dinge ändern sich aber scheinbar nie. Der Chemiker (Uni/ETH) beispielsweise hat auch heute meist einen Doktortitel der Philosophie (PhD) in der Tasche.

Die Bildungslandschaft der Schweiz auf chemische Ausbildungen reduziert.

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BILDUNGSLANDSCHAFT

rechts). Sammelt eine Chemie- und Pharmatechnologin EFZ genügend Arbeitserfahrung, kann sie sich beruflich (hellblaue Kachel, rechts) weiterbilden lassen – dasselbe gilt natürlich auch für einen Laboranten. Gerade das Angebot im Bereich der Höheren Berufsbildung hat sich dieses Jahr stark verändert. So startete der erste Lehrgang zum «Chemie- und Pharmatechniker/-in mit eidg. Fachausweis» gerade erst im Januar 2021. Dieser Abschluss bildet die Voraussetzung zur Weiterbildung als «Chemie- und Pharmaproduktionsleiter/-in mit eidgenössischem Diplom».

Der akademische Weg Aber die Chemie lässt auch einen eher schulischen Ausbildungsweg zu (linke Hälfte der Grafik). Zusätzlich zum EFZ kann während der Lehre oder auch im Nachgang

die Berufsmaturität erlangt werden. Der erfolgreiche Abschluss dieser Reifeprüfung ermöglicht den Zugang zu Fachhochschulstudiengängen, die fachlich mit dem Beruf eng verwandt sind. Noch akademischer geht es über den Weg vom Gymnasium an eine universitäre Hochschule. Diesen Weg können auch Absolventen der Berufsmaturität wählen, dazu müssen sie allerdings Stoff nachholen und die sogenannte Passerelle bestehen. Während an den Fachhochschulen der international anerkannte Grad des Bachelors of Science der Regelabschluss bildet, gilt an den Universitäten erst der Masterabschluss bzw. für die Chemie der Doktoratsabschluss als Norm. Sowohl für Fachhochschulen als auch für Universitäten dauert ein Bachelorstudium drei Jahre (Vollzeit) und ein Masterstudium (je nach Fachrichtung) normalerweise

Wo kann ich mich informieren? Das Schweizerische Dienstleistungszentrum Berufsbildung, Berufs-, Studienund Laufbahnberatung (SDBB) bietet auf der Website www.berufsberatung.ch umfangreiche Informationen zu allen Ausbildungsmöglichkeiten in der ganzen Schweiz. Wer sich besonders für eine Lehre oder eine berufliche Weiterbildung interessiert, für den empfiehlt sich zusätzlich ein Klick auf die Website der Aprentas (www.aprentas.com).

1,5 Jahre (Vollzeit). Das Doktorat nimmt unterschiedlich viel Zeit in Anspruch. In der Regel forschen Doktorierende der Chemie zwischen drei und vier Jahren. Ein Chemiestudium mit Doktortitel verschlingt theoretisch zwischen 7,5 und 8,5 Jahren – oft dauert es länger.

Bild: Shutterstock

Die Zeiten ändern sich

Die Chemie- und Pharmaindustrie brauchen Chemie-Profis mit unterschiedlichem Background. Nur so lassen sich vielfältige Lösungen finden.

Das Chemiestudium galt lange als traditionelles Monofach. Das heisst, im Gegensatz zu anderen Disziplinen gab es keine Nebenfächer. Es gibt heute viel diversere Studienangebote. So kann beispielweise an der Universität Zürich oder an der Universität Freiburg (im Üechtland) ein grösseres und fachfremdes Nebenfach gewählt werden. Auch innerhalb der Chemie sind die Module diverser geworden. Kenntnisse aus der Biologie oder der Informatik sind für die moderne Chemie wichtig geworden.

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Bilder: ZHAW

CHEMIE

Die Farbpalette wird durch die saisonalen Rohstoffe selbst definiert.

Schweizer Färbeverfahren entwickelt

Chemiker färben Kleider mit Lebensmitteln Farbstoffe aus industriellen Färbeprozessen sind nach wie vor synthetisch. Das heisst, sie basieren auf nicht erneuerbaren Rohstoffen. Chemieforschende der ZHAW entwickelten ein neues industrielles Färbeverfahren, das lokale pflanzliche Lebensmittelabfälle nutzt. Nun wurde es bei der Produktion einer ersten Textilien-Kleinserie eingesetzt.

Natürliche Farbstoffe werden seit Jahrtausenden zur Textilfärbung verwendet. Im industriellen Massstab wurden Pflanzenfarbstoffe für das Färben von Textilien jedoch komplett durch synthetische ersetzt. Nun gelang es einer Forschungsgruppe am Institut für Chemie und Biotechnologie der ZHAW in Wädenswil, ein auf erneuerbaren Rohstoffen basierendes Verfahren zu entwickeln, das auch in einem industriellen Massstab umgesetzt werden kann. Im Rahmen einer von Innosuisse geförderten Machbarkeitsstudie entwickelten Achim Ecker, Leiter der Fachgruppe Industrielle Chemie, und sein Team das «Local Colours»Verfahren, das maximalen Ansprüchen in puncto Nachhaltigkeit genügen soll. Dabei werden pflanzliche Abfälle aus der lokalen Lebensmittelbranche aufbereitet und deren Inhaltsstoffe als Farbstoffe verwendet.

Aus Abfällen der lokalen Lebensmittelindustrie Initiiert wurde das Projekt 2015 von Caroline Fourré. Im Rahmen ihrer Bachelorarbeit an der Zürcher Hochschule der Künste 6

Die Chemiestudentin Carys Schutzbach extrahiert die Farbstoffe aus Zwiebelschalen.

(ZHdK) stellte sie handgefärbte Seidenschals her. Dabei verwendete sie ausschliesslich aus pflanzlichen Abfallprodukten der regionalen Lebensmittelindustrie gewonnene Farbstoffe. Das Forschungsteam der ZHAW knüpfte hier an, um das handwerkliche Verfahren auch in einem industriellen Kontext nutzbar zu machen.

Dazu wurde im Labor zunächst die Farbe aus den verwendeten Sekundärrohstoffen, zum Beispiel Zwiebelschalen, extrahiert und der Extrakt analysiert. Der Färbeprozess wurde so weit perfektioniert, bis auch in einem grösseren Massstab mit zufriedenstellendem Ergebnis produziert werden konnte. Dabei wurde insbesondere auf die 7–8/2021

CHEMIE

Kompatibilität des «Local Colours»-Verfahrens mit den existierenden Apparaturen geachtet. Zugunsten einer nachhaltigen Produktion wurde jedoch auf einen reproduzierbaren Farbort, also ein immer exakt gleiches Farbergebnis, verzichtet. So wird die Farbpalette durch die saisonalen, pflanzlichen Rohstoffe definiert.

Erste Textilien-Kollektion in Kleinserie

Hier wird die Farbechtheit überprüft.

Im Rahmen eines vom Bundesamt für Umwelt geförderten Folgeprojekts wurde nun eine erste Textilien-Kleinserie industriell hergestellt. Sie besteht aus Leinentextilien, darunter Pullover, Schals, Küchenund Badetücher sowie Decken, die mit Zwiebelschalen gefärbt wurden. Um strenge Kriterien hinsichtlich Umweltschutz und Arbeitsrecht sicherzustellen, nutzten Ecker

und sein Team nicht nur lokale Rohstoffe, sondern arbeiteten auch mit erfahrenen Schweizer Betrieben zusammen. So konnten der Leinengarnhersteller SwissFlax, der Walliser Pflanzenextraktionsspezialist Mediplant und zwei Aargauer Unternehmen, die Färberei Johann Müller AG und die Strickerei Urs Landis Strickwaren, für eine Kooperation gewonnen werden.

Crowdfunding für die Weiterentwicklung Ab sofort können die daraus entstandenen Textilien im Rahmen einer CrowdfundingKampagne erworben werden. Den Erlös möchte das Forschungsteam nutzen, um das ambitionierte Projekt fortzuführen. Mit dem angestrebten Betrag von 15 000 Franken sollen die weiterführende Produktion sowie die noch notwendige Forschung und Entwicklung an der ZHAW finanziert werden. «Wir hoffen, das Finanzierungsziel der Crowdfunding-Kampagne zu erreichen. Denn so können wir die ‹Local Colours›Farbpalette für eine nachhaltige industrielle Textilfärbung bald mit weiteren lokalen und pflanzlichen Farbstoffen aus Lebensmittelabfällen erweitern», so Ecker. Crowdfunding-Projekt: https://wemakeit. com/projects/local-colours-ii

Eine Herausforderung ist die homogene Verteilung der Farbe. Achim Ecker, Leiter der Fachgruppe Industrielle Chemie (links), und die Chemiestudentin Carys Schutzbach.

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Kontakt Achim Ecker Institut für Chemie und Biotechnologie ZHAW Departement Life Sciences und Facility Management +41 58 934 55 22 achim.ecker@zhaw.ch www.zhaw.ch

CHEMIE

Revolution der Kernspinresonanzspektroskopie

Wer war Richard R. Ernst für die Chemie? Der Schweizer Chemie-Nobelpreisträger Richard R. Ernst ist am 4. Juni dieses Jahres im Alter von 87 Jahren verstorben. Ohne ihn sähe die Chemie heute wohl ganz anders aus. Seine Erkenntnisse revolutionierten auch fachfremde Disziplinen wie die Biologie oder die Medizin. Nur dank den wissenschaftlichen Grundlagen, die er mit seinen Kollegen erarbeitet hat, sind Technologien wie die Magnetresonanztomographie (MRT) heute in der Medizin eine Selbstverständlichkeit. R oger Bieri

Bild: ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv (CC BY-SA 4.0)

Richard R. Ernst sah sich selbst eher als Tüftler und nicht als Gelehrten im Elfenbeinturm. «Im Grunde bin ich nicht wirklich das, was man sich unter einem Wissenschaftler vorstellt, der die Welt verstehen will», sagte er einst in einem Interview. Er sei eher ein «Werkzeughersteller», der für andere solide Hilfsmittel herausfindet. Allerdings war ihm anfangs nicht bewusst, welches gesellschaftliche Potenzial in seiner neuen Werkzeugkiste schlummerte.

Eine Analytik auf neuem Niveau Was wäre die Chemie ohne die Analytik? Gerade für die Synthesechemie liefert sie wertvolle Zwischenergebnisse und sorgt für saubere Resultate. Ganz hoch im Kurs bei den Organikern ist die Kernspinresonanzspektroskopie (NMR-Spektroskopie, siehe Kasten), mit deren Hilfe sich ganze Molekülstrukturen bestimmen lassen. Dass wohl mindestens ein Exemplar dieser NMR-Spektrometer in jedem chemischen Institut der

Bild 1: Richard R. Ernst versenkt eine Probe in das NMR-Spektrometer. Das Foto entstand um 1980.

Welt steht und für interpretierbare NMRSpektren sorgt, haben wir unter anderen Richard R. Ernst zu verdanken. Er hat die

Abstecher in die Quantenwelt In der Welt der kleinsten Teilchen dominieren die Gesetze der Quantentheorie. Die Protonen, aus denen die Atomkerne bestehen, gehorchen diesen Bestimmungen. Sie drehen sich um ihre eigene Achse und sind wie kleine Magnete. Wirkt ein äusseres Magnetfeld auf die Teilchen ein, richten sie sich entsprechend in dem für sie «angenehmeren» Zustand aus, so wie dies Magnete eben tun. Doch diese Idylle lässt sich durcheinanderbringen. Energie in Form von Radiowellen können die Teilchen anregen und so ihre Drehrichtung manipulieren: Die Protonen nehmen einen energetisch angeregten Zustand ein und drehen in die entgegen-

chemische Analytik auf ein höheres Niveau befördert: In den Sechzigerjahren schaffte er es, die Messtechnik empfindlicher und

gesetzte Richtung. Diesen Zustand halten sie nicht ewig und sie kehren in einen Normalzustand zurück (Relaxation). Dabei strahlen sie Radiowellen mit bestimmten Frequenzen ab. Für verschiedene Atomkerne und Isotope werden unterschiedliche Frequenzen ersichtlich. Dieses atomare Spiel ist die Kernspinresonanz. Die abgestrahlten Wellen im Zusammenspiel mit bestimmten anderen Atomkernen des Moleküls bilden die Grundlage für die Resultate, die die Chemiker anschliessend interpretieren, um Molekülstrukturen herzuleiten. Natürlich ist dieses Phänomen hier sehr vereinfacht dargestellt.

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CHEMIE

dadurch die Spektren besser interpretierbar zu machen. Denn anfangs lieferten die NMR-Spektrometer Resultate, die sehr schnell sehr schwer zu interpretieren waren. Eine Probe liess sich nicht sinnvoll in Lösung analysieren – zu einfach war die Technik.

Ernst änderte dies. Er erhöhte die Empfindlichkeit der Kernspinresonanzspektroskopie, indem er die Probe mit einem kurzen und intensiven Hochfrequenzimpuls anregen liess, anstatt sie kontinuierlich zu bestrahlen. Ein elektromagnetischer Gong erschüttert sozusagen die Probe. Als Antwort auf die Erschütterung strahlen bestimmte Atomkerne der Probe Radiowellen mit charakteristischen Frequenzen ab. Diese bilden – sehr vereinfacht ausgedrückt – das Resultat der Messung. Doch die so entstehenden Signale lassen eine einfache Interpretation noch nicht zu. Zu dicht sitzen sie aufeinander aufgrund des Glockenschlags. Sie präsentieren sich als ein undurchschaubares Rauschen als Funktion der Zeit (siehe Bild 2, oben). Ernst wandte daher einen mathematischen Trick (Fourier-Transformation, FT) an, wodurch leistungsstarke Rechner in der Lage sind, die Signale als Funktion der Frequenz in ein lesbares Spektrum umzuwandeln (siehe Bild 2, unten). Heutzutage sind praktisch alle NMR-Spektrometer eigentliche FT-NMR-Spektrometer. Dies war das erste Tool des Werkzeugherstellers. Ein weiterer Meilenstein gelang ihm und seinem Team einige Jahre später: Sie entwickelten die zweidimensionale Kernspinresonanzspektroskopie (2-DNMR). Sie lässt noch mehr Interpretationsmöglichkeiten zu und macht das Labor leben des Forschenden nochmals um einiges einfacher.

Der Gesellschaft verpflichtet Für den Chemiker war klar: Forschende müssen gleichzeitig Lehrende sein. Und diese sind der Gesellschaft verpflichtet. In ihrer Rolle haben sie einen starken Einfluss auf die Zukunft. Die ersten erfolgreichen NMR-Experimente fanden schon 1945 statt, wofür die Physiker Felix Bloch und Edward Mills Purcell bereits 1952 mit dem Nobelpreis geehrt wurden. 1991 erhielt 7–8/2021

Bild: Gemeinfrei

Im Rausch der Daten

Bild 2: Das Prinzip der Fourier-Transformation (FT) am Beispiel der Töne a’ und e eines Musikinstruments. Oben sind die Signale der Töne als Funktion der Zeit abgebildet. Nach der FT sind dieselben Töne als Funktion der Frequenz dargestellt. Nun sind die einzelnen Töne klar einer Frequenz zuzuordnen. Dasselbe geschieht mit den Atomkernen, die nach der FT eindeutig verortbar werden.

schliesslich Ernst selbst den Nobelpreis für Chemie «für seine Beiträge zur Entwicklung der hochauflösenden Kernresonanzspektroskopie». Seine Entdeckungen ermöglichten es, Molekülstrukturen in Lösungen aufzuklären, wodurch Verbindungen auch in der natürlichen Umgebung erfasst werden konnten. Dies ebnete schliesslich die Grundlage für die Magnetresonanztomographie (MRT).

«Im Grunde bin ich nicht wirklich das, was man sich unter einem Wissenschaftler vorstellt, der die Welt verstehen will»

bei Varian Associates, wo er das FT-NMR entwickelte – Dozent an der ETH. 1976 arbeitete er als ordentlicher Professor, bis er schliesslich 1998 in den Ruhestand trat. Am 4. Juni verstarb Richard R. Ernst in Winterthur nach langer Leidenszeit.

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Richard R. Ernst Ernst schloss sein Chemie-Studium an der ETH Zürich ab und blieb mit einer Ausnahme der Hochschule treu. So wurde er 1968 – nach seiner Forschungstätigkeiten

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BIOWISSENSCHAFTEN

Synthetische Hormone im Fokus

Führen Verhütungsmittel zu Krebs? Ja, zwischen hormonellen Verhütungsmitteln und dem Brustkrebsrisiko besteht ein starker Zusammenhang. Hauptverantwortlich dafür sind Gestagene, synthetische Nachahmer des Schwangerschaftshormons Progesteron, die das Zellwachstum in der Brust anregen. Eine Studie der EPFL belegt aber, dass Brustkrebs im Zusammenhang mit Verhütungsmitteln durch eine bewusstere Wahl der Zusammensetzung von Verhütungsmitteln verhindert werden kann.

Nik Papageorgiou 1

Bild: Envato

Hormonelle Verhütungsmittel, z. B. die Pille, das Pflaster und der Vaginalring, enthalten synthetische Hormone, die eine Schwangerschaft auf unterschiedliche Art verhindern. Sie können beispielsweise den Eisprung selbst stoppen oder den Spermien den Weg zum Gebärmutterhals verunmöglichen, in dem sie den dort produzierten Zervixschleim verändern. Sie können auch die Gebärmutterschleimhaut so verändern, dass sich eine befruchtete Eizelle nicht einnisten kann.

Risiko längst bekannt

EPFL

Die entscheidende Erkenntnis der Studie ist, dass Gestagene mit antiandrogener Wirkung im Hinblick auf das Brustkrebsrisiko möglicherweise sicherer sind als Testosteron-verwandte Verbindungen, z. B. das weit verbreitete Verhütungsmittel Levonorgestrel («Plan B»).

auf das Brustgewebe – das Brustepithel – genauer unter die Lupe genommen. Die Arbeit wurde in «EMBO Molecular Medicine» veröffentlicht. «Zwar wissen wir, wie sich die verschiedenen Verhütungsmittel auf das Herz-Kreislauf-System auswirken, doch wir wissen wenig über ihre Auswirkungen auf die Brust», sagt Brisken. «Deshalb haben wir neue Ansätze entwickelt, um die am häufigsten verwendeten Gestagene in verschiedenen hormonellen Verhütungsmitteln zu vergleichen. Überrascht haben wir festgestellt, dass einige von ihnen die Zellproliferation in der Brust stimulieren, während dies bei anderen nicht der Fall ist.» Die Forscherinnen und Forscher testeten die Auswirkungen einer längeren Exposition gegenüber verschiedenen Gestagenen auf menschliche Brustepithelzellen

oder HBECs, die die innere Schicht der Brust auskleiden. Dazu entwickelten sie «humanisierte» Brustdrüsen von Mäusen, indem sie Brustepithelzellen aus gespendetem menschlichem Brustgewebe von Proben von Brustverkleinerungen in die Milchgänge der Tiere transplantierten und deren Wachstum «in vivo» beobachteten.

Bilder: Alain Herzog/EPFL

Obwohl hormonelle Verhütungsmittel weit verbreitet sind, sind sie dafür bekannt, dass sie das Risiko für Brustkrebs erhöhen. Brustkrebs ist die häufigste krebsbedingte Todesursache bei Frauen weltweit und führte auch im Jahr 2020 die Liste der am häufigsten diagnostizierten Krebsarten an. Hauptbestandteil der hormonellen Verhütungsmittel sind Gestagene, die das weibliche Geschlechtshormon Progesteron nachahmen. Progesteron ist an einer Reihe von biologischen Prozessen beteiligt, einschliesslich des Menstruationszyklus, der Schwangerschaft und verschiedener Aspekte der Entwicklung des Fötus, wie der Gehirnprogrammierung. Ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Professor Cathrin Brisken an der Fakultät für Lebenswissenschaften der EPFL hat die unterschiedlichen biologischen Wirkungen der verschiedenen Gestagene in hormonellen Verhütungsmitteln

Die Gewebeproben wurden mit einem Fluoreszenzmikroskop untersucht.

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BIOWISSENSCHAFTEN

Eigenschaften von Gestagenen bestimmen ihre biologische Aktivität im Brustepithel und enthüllen eine unerwartete Rolle für die Androgenrezeptoraktivität bei der Proliferation von Brustepithelzellen.» Die entscheidende Erkenntnis der Studie ist, dass Gestagene mit antiandrogener Wirkung im Hinblick auf das Brustkrebsrisiko möglicherweise sicherer sind als Testosteron-verwandte Verbindungen, z. B. das weit verbreitete Verhütungsmittel Levonorgestrel («Plan B»). «Möglicherweise kann mit Verhütungsmitteln in Verbindung stehender Brustkrebs verhindert werden, indem man besser informierte Entscheidungen trifft und dabei die molekulare Zusammensetzung eines Verhütungsmittels berücksichtigt», schlliesst Brisken. Laura Battista und Fabio De Martino haben an der Studie mitgewirkt.

«Wir fanden heraus, dass HBECs in die Milchgänge von Mäusen einwachsen und sich vermehren, wobei die Hormonrezeptorexpression und die Hormonreaktivität erhalten bleiben. Dies sind entscheidende Faktoren für die Etablierung eines relevanten präklinischen Modells und damit für die Förderung der Translationsforschung», sagt Brisken.

Der wichtige Unterschied Das Team stellte fest, dass der Unterschied zwischen stimulierenden und ungefährlichen Gestagenen in ihren «androgenen Eigenschaften» bestand – ein Fachbegriff für Substanzen, die die Entwicklung männlicher Merkmale, wie Körperbehaarung, Muskelmasse usw., auslösen. Dies mag seltsam klingen, doch das meist als weibliches Hormon bekannte Progesteron wird sowohl bei Frauen als auch bei Männern für die Produktion des berühmten männlichen Hormons Testosteron benötigt.

Cathrin Brisken ist Letztautorin der Studie.

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Manche Gestagene haben androgene Eigenschaften und wirken wie Testosteron; einige blockieren sie sogar. Der Schlüssel dazu ist ein als Androgenrezeptor bekanntes Protein, das, wenn es durch ein androgenes Gestagen aktiviert wird, in den Zellkern wandert, wo es die Expression bestimmter Gene reguliert. Bei der Verwendung von Epithelzellen in einem Mausmodell fanden die Forschenden heraus, dass androgene Gestagene über den Androgenrezeptor wirken und die Expression des Proteins Rankl induzieren, das eine wichtige Rolle bei der Zellproliferation im Brustepithel spielt. Dieser Effekt wurde bei antiandrogenen Gestagenen nicht beobachtet.

Originalpublikation Marie Shamseddin, Fabio De Martino, Céline Constantin, Valentina Scabia, Anne-Sophie Lancelot, Csaba Laszlo, Ayyakkannu Ayyannan, Laura Battista, Wassim Raffoul, Marie-Christine Gailloud-Matthieu, Philipp Bucher, Maryse Fiche, Giovanna Ambrosini, George Sflomos, Cathrin Brisken, «Contraceptive progestins with androgenic properties stimulate breast epithelial cell proliferation», EMBO Molecular Medicine (2021); DOI: 10.15252/emmm.202114314 www.epfl.ch

Fazit Mit der Studie konnte gezeigt werden, dass androgene – aber nicht antiandrogene – Gestagene die Zellproliferation fördern. «Werden menschliche Brustepithelien über einen längeren Zeitraum androgenen Gestagenen ausgesetzt, kommt es zu Hyperproliferation und Veränderungen der Zellen, die mit frühen, prämalignen Läsionen in Verbindung gebracht werden – zumindest bei xenotransplantierten menschlichen Brustepithelien», sagt De Martino. «Bei der hormonellen Verhütung werden Frauen verschiedenen Gestagenen, mit oder ohne Zugabe von Östrogen, ausgesetzt», erklärt Brisken. «Die androgenen 11

LABOR

Künstliche Geruchserfassung

Elektronische Nase riecht Minzdüfte In der Natur locken pflanzliche Duftstoffe beispielsweise Insekten an. Aber auch in der Industrie werden sie genutzt, etwa beim Herstellen von Parfums und Aromen. Um speziell die Duftstoffe der Minze zuverlässig, schnell und objektiv zu unterscheiden, haben Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in einer interdisziplinären Zusammenarbeit eine elektronische Nase mit einem künstlichen Geruchssinn entwickelt.

Aileen Seebauer 1 Mit hoher Präzision kann die «künstliche Nase» unterschiedliche Minzarten erkennen – damit eignet sie sich für Anwendungen von der pharmazeutischen Qualitätskontrolle bis hin zur Beobachtung von Minzöl als umweltfreundlichem Bioherbizid.

kombinierten Materialien, die Forschende vom Botanischen Institut, vom Institut für Funktionale Grenzflächen (IFG), vom In stitut für Mikrostrukturtechnik (IMT) und vom Lichttechnischen Institut (LTI) des KIT gemeinsam entwickelt und bereits mit sechs unterschiedlichen Minzarten erprobt haben.

Bild: Amadeus Bramsiepe, KIT

Nase nach biologischem Vorbild

Die Kombination von Sensoren und Materialien ermöglicht den künstlichen Geruchssinn.

«Bislang kennt die Forschung schätzungsweise 100 000 unterschiedliche biologische Verbindungen, über die benachbarte Pflanzen miteinander interagieren oder andere Organismen wie Insekten steuern», sagt Professor Peter Nick vom Botanischen Institut des KIT. «Diese Verbindungen sind bei Pflanzen der gleichen Gattung sehr ähnlich.» Ein klassisches Beispiel in der Pflanzenwelt sei die Minze, bei der die verschiedenen Sorten mit sehr artspezifischen Duftstoffen ausgestattet seien. Insbesondere die industrielle Überwachung von Minzöl unterliege zum Vermeiden von Fälschungen einer strengen gesetzlichen Regelung, sei zeitaufwendig und erfordere viel Geschick, so der Wissenschaftler. Unterstützen soll dabei eine neue elektronische Nase auf Basis von Sensoren mit

KIT, Karlsruhe

Bei der Entwicklung der elektronischen Nase orientiert sich das gesamte Forschungsteam so weit wie möglich am biologischen Vorbild: Die Geruchszellen, die beim Menschen Informationen über elek trische Impulse ans Gehirn geben, ersetzen sie durch insgesamt zwölf spezielle Sensoren (Quartz Crystal Microbalance-, kurz QCM-Sensoren). Diese bestehen aus zwei Elektroden mit einem Quarzkristall. Solche Bauteile sind beispielsweise auch in Mobiltelefonen verbaut, da sie kostengünstig eine hohe Genauigkeit der Mobilfunkfrequenzen garantieren. «Die Duftstoffe der Minze lagern sich auf der Oberfläche der Sensoren ab. Dadurch ändert sich deren Resonanzfrequenz, und wir erhalten eine Reaktion auf den jeweiligen Duft», erläutert Professor Christof Wöll vom IFG. Duftstoffe bestehen aus organischen Molekülen in unterschiedlicher Zusammensetzung. Damit die neuen Sensoren diese aufnehmen können, haben die Forschenden vom IFG zwölf spezielle Sensormaterialien, unter anderem die am IFG entwickelten MetallOrganischen Gerüststrukturen (engl. Metal-Organic Frameworks, kurz MOFs), verwendet. «Diese Materialien sind hochporös und für Sensor-Anwendungen besonders gut geeignet, weil sie wie ein Schwamm viele Moleküle aufnehmen können», so

Wöll. «Durch die Kombination der Sensoren mit den unterschiedlichen Materialien verschalten wir quasi ein neuronales Netzwerk.»

Training durch Maschinelles Lernen Die elektronische Nase haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit sechs verschiedenen Minzarten getestet – darunter klassische Pfefferminze, Pferdeminze und Katzenminze. «Mit unterschiedlichen Methoden des Maschinellen Lernens trainieren wir die Sensoren so, dass sie aus den gesammelten Daten den Fingerabdruck des jeweiligen Dufts erstellen und so die Düfte voneinander unterscheiden können», erläutert Wöll. Nach jeder Duftstoff-Probe werde die Nase etwa eine halbe Stunde lang mit Kohlendioxid (CO2) durchgespült, damit die Sensoren regenerieren. Die Ergebnisse des interdisziplinären Forschungsteams haben gezeigt, dass die elektronische Nase mit QCM-Sensoren Minzdüfte mit hoher Spezifität einer Art zuordnen kann. Zusätzlich sei sie eine benutzerfreundliche, zuverlässige und kostengünstige Alternative zu herkömmlichen Methoden wie Massenspektrometrie, sagt der Wissenschaftler. Für die Weiterentwicklung stehen Sensoren im Fokus, die schneller regenerieren und dann erneut Gerüche aufnehmen können. Weiterhin konzentrieren sich die Forschenden vom IFG auf MOF-Materialien, um diese für andere Anwendungsbereiche wie beispielsweise für die künstliche Geruchserfassung in der medizinischen Diagnostik auszugestalten. www.kit.edu 7–8/2021

LABOR

Zum Patent angemeldet

Ein Biochip für robuste Medikamententests Forschende der Technischen Universität Wien tüftelten an einem neuen Biochip, der dafür sorgt, dass «in vitro»Medikamententests an Gewebeproben vergleichbare Resultate liefern. Die Erfinder der neuen Technologie haben diese sogleich auch zum Patent angemeldet. Doch was hat es denn genau mit diesem Biochip auf sich und wieso sorgt dieser für bessere Ergebnisse?

Bilder: Shutterstock

Bevor man Medikamente in klinischen Studien testet, muss man sie an künstlich hergestellten Gewebeproben ausprobieren. Dafür kultiviert man Zellen und erzeugt kleine Kügelchen mit einem Durchmesser von weniger als einem Millimeter. Ein ernsthaftes Problem dabei war bisher allerdings, dass es keine einheitlichen Standards für diese Kügelchen gab, und keine zuverlässige Methode, mit der man Gewebeproben mit einheitlicher Grösse und Form herstellen konnte. Dadurch waren Ergebnisse unterschiedlicher Labors kaum miteinander vergleichbar, da die Gewebegrösse einen direkten Einfluss auf das Verhalten von Zellen und Medikamenten hat.

Standardisierung sei Dank Eine Erfindung der TU Wien kann dieses Problem nun lösen: Ein Biochip wurde entwickelt, mit dem man Gewebekügelchen in genau den gewünschten Grössen herstellen und durch einen dünnen Kanal mit Nährstoffen oder auch mit Medikamenten versorgen kann. Die neue Biochip-Technologie wurde bereits zum Patent angemeldet.

Bessere präklinische Studien «In präklinischen Studien werden Medikamente an kleinen Gewebeproben getestet, um ihre Wirkungsweise möglichst gut zu verstehen, bevor man sie Versuchspersonen verabreichen kann», sagt Christoph Eilenberger, Doktorand in der Biochip-Forschungsgruppe von Prof. Peter Ertl am Institut für Angewandte Synthesechemie der TU Wien. Je besser und präziser diese präklinischen Studien durchgeführt werden, umso schneller und zuverlässiger gelingt der Schritt zur nächsten Testphase. 7–8/2021

Bevor ein Medikament in der Apotheke verkauft wird, hat es bereits unzählige Studien hinter sich. In präklinischen Studien zeigt sich, ob ein potenzielles Medikament überhaupt für die klinischen Studien geeignet ist. Robuste «in vitro»-Studien sind daher nicht zu unterschätzen.

Maximale wissenschaftliche Genauigkeit bei diesen Studien kann daher nicht nur viel Geld sparen, sondern auch viel Zeit auf dem langen Weg zum markttauglichen Medikament. Auch in anderen Forschungsbereichen sind wohldefinierte Gewebeproben unverzichtbar – etwa wenn man die Entwicklung von Tumorzellen studiert, oder wenn man die Sicherheit von Nahrungsmitteln oder Kosmetikprodukten sicherstellen möchte.

Grösse und Form «Die Grösse der Proben ist bei all diesen Untersuchungen ein ganz entscheidender Faktor», betont Mario Rothbauer, Postdoc am Institut für Angewandte Synthesechemie. «Besteht das Gewebe nur aus wenigen Zellen, sind die Umweltbedingungen

für alle Zellen praktisch gleich. Bei Gewebekügelchen mit etwas grösserem Durchmesser beginnen Unterschiede eine grössere Rolle zu spielen, etwa wenn die Konzentration bestimmter Chemikalien räumlich variiert.» Die Ergebnisse von Experimenten sind daher nur dann vergleichbar, wenn man die Grösse und die Form der Gewebeproben genau standardisiert. Das Biochip-Team der TU Wien untersuchte in zahlreichen Experimenten, wie das am besten gelingt: «Wir erzeugten in unseren Biochips Hohlräume mit ganz unterschiedlichen Grössen und geometrischen Formen – Zylinder, Ellipsen, Kugelsegmente. Sie beeinflussen das Gewebewachstum auf ganz unterschiedliche Weise.» Wie sich zeigte, ist der Krümmungsradius entscheidend, scharfe Kanten sind ein Nachteil. 13

LABOR

Erfolg hatte man schliesslich mit halbkugeligen Zell-Behältern, mit Durchmessern zwischen 0,1 mm und 1 mm. «Solche Formen zu fertigen, ist nicht ganz einfach. Wir verwendeten dafür Mikrolinsen, die sonst eigentlich für optische Experimente eingesetzt werden», erklärt Ertl. Auf dem Biochip wird gleich eine ganze Serie dieser Halbkugeln aufgebracht und mit Zellen besiedelt. Mit einem ausgeklügelten System an feinen Haarröhrchen kann man beispielsweise dafür sorgen, dass unterschiedliche Halbkugeln mit unterschiedlichen Medikamenten-Konzentrationen versorgt werden. So entsteht eine genau definierte, standardisierte Versuchsumgebung auf einer Fläche von wenigen Quadratzentimetern.

Industrietauglich und skalierbar Getestet wurde das neue System mit unterschiedlichen Arten von Zellen: «In einem Experiment haben wir eine künstliche Blut-Hirn-Schranke erzeugt, in einem anderen die Effektivität eines Krebs-Medikaments getestet», sagt Eilenberger. «Dadurch konnten wir zeigen, dass sich unser Chip in typischen präklinischen Tests bewährt.» Derzeit kommt der Biochip auch an der Harvard Medical School zum Einsatz, an der Eilenberger einen Auslandsaufenthalt absolviert, um entstandene Resistenzen von Tumorzellen gegen Brustkrebsmedikamente zu erforschen. Der Chip trägt dazu bei, das spezifische Tumormilieu effizienter zu standardisieren und

Die Pharmaindustrie interessiert sich bereits jetzt für die neue Technologie. (Symbolbild)

replizieren, um zielgerichtete Therapieantworten und Vorhersagen über das Rückfallrisiko zu treffen. Das Design der neuen Methode wurde von Anfang an auf Industrietauglichkeit ausgelegt: Die Experimente können automatisiert werden, die Chips können kombiniert und gestapelt werden, um in kurzer Zeit eine grosse Zahl sphärischer Zellproben herzustellen und zu testen. «Das System ist für den Einsatz in der Pharma-Forschung bestens geeignet», ist Mario Rothbauer überzeugt, «daher haben wir unsere Idee auch bereits zum Patent angemeldet, wir sind bereits mit verschiedenen Firmen aus der Pharmabranche im Gespräch, die sich sehr interessiert zeigen.»

Originalpublikation C. Ellenberger et al., «A Microfluidic Multisize Spheroid Array for Multiparametric Screening of Anticancer Drugs and Blood– Brain Barrier Transport Properties», Adv. Sci. (2021)

Kontakt Prof. Peter Ertl Institut für Angewandte Synthesechemie Technische Universität Wien +43 1 58801 163605 peter.ertl@tuwien.ac.at www.tuwien.at

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7–8/2021

MEDIZIN

Gut für unsere Gehirnstruktur

Ein Spaziergang fürs Gehirn

Erwachsene verbringen durchschnittlich 80 bis 90 Prozent des Tages in geschlossenen Räumen – eine recht junge Entwicklung in der menschlichen Evolution. Besonders gesund ist dieses Verhalten vermutlich nicht. Schon in der Vergangenheit haben verschiedene Studien gezeigt, dass es sich positiv auf die Gesundheit auswirkt, wenn wir Zeit im Freien verbringen. Eine neurowissenschaftliche Untersuchung ergab nun, dass auch unsere Gehirnstruktur von Aufenthalten draussen profitiert. Das gilt unabhängig davon, ob wir in der Stadt oder im Grünen sind, und auch bereits für recht kurze Phasen im Freien. Bisher wurde angenommen, dass uns Umwelten nur über längere Zeiträume beeinflussen. Das Forschungsteam untersuchte sechs gesunde, in der Stadt lebende Personen mittleren Alters über ein halbes Jahr lang regelmässig. Insgesamt wurden über 280 Scans von ihren Gehirnen mittels Magnetresonanztomographie (MRT) gemacht. Das Team nahm dabei vor allem in den Blick, wie viel Zeit die Teilnehmenden in den 24 Stunden vor den Untersuchungen im Freien verbracht hatten. Zusätzlich fragte es, wie viel Flüssigkeit und wie viele koffeinhaltige Getränke die Testpersonen zu sich genommen hatten, wie viel Freizeit sie gehabt und wie viel Sport sie getrieben hatten. Um saisonale Unterschiede einbeziehen zu können, wurde auch die Sonnenscheindauer in dem Studienzeitraum berücksichtigt.

Die graue Substanz profitiert Die Gehirnscans zeigen, dass die Zeit, die die Studienteilnehmenden im Freien verbrachten, in einem positiven Zusammenhang mit der grauen Substanz im rechten dorsolateral-präfrontalen Kortex steht. Beim dorsolateral-präfrontalen Kortex han7–8/2021

delt es sich um den oben (dorsal) und seitlich (lateral) gelegenen Teil des Stirnlappens in der Grosshirnrinde. Dieser Teil des Kortex ist an der Planung und Regulation von Handlungen und an der sogenannten kognitiven Kontrolle beteiligt. Zudem ist bekannt, dass viele psychiatrische Störungen mit einer Reduktion der grauen Substanz im präfrontalen Bereich des Gehirns einhergehen. Die Ergebnisse blieben auch bestehen, wenn die anderen Faktoren konstant waren, die den Zusammenhang zwischen der verbrachten Zeit im Freien und der Gehirnstruktur alternativ erklären könnten. Die Forschenden führten zudem statistische Berechnungen durch, um den Einfluss von Sonnenscheindauer, Freizeit, körperlichen Aktivitäten und Flüssigkeitsaufnahme auf die Ergebnisse zu überprüfen. Die Berechnungen belegten, dass Zeit im Freien unabhängig von den anderen Einflussfaktoren einen positiven Effekt auf das Gehirn hatte. «Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich unsere Gehirnstruktur und unsere Stimmung verbessern, wenn wir Zeit im Freien verbringen. Es ist anzunehmen, dass sich dies auch auf die Konzentration, das Arbeitsgedächtnis und die Psyche insgesamt auswirkt. Dies untersuchen wir in einer aktuell laufenden Studie, in der die Probanden zusätzlich Denkaufgaben lösen müssen und zahlreiche Sensoren tragen, die beispielsweise die Lichtmenge messen, der sie am Tag ausgesetzt sind», sagt Simone Kühn, Leiterin der Lise-Meitner-Gruppe Umweltneurowissenschaften am Max-Planck-Institut für Bildungsforschung und Erstautorin der Studie. Die Ergebnisse belegen demnach die bereits angenommenen positiven Effekte auf die Gesundheit und erweitern sie um die konkreten positiven Auswirkungen aufs

Bild: Adpic

Wer regelmässig an der frischen Luft ist, tut nicht nur seinem Wohlbefinden, sondern auch seinem Gehirn etwas Gutes. Zu diesem Ergebnis kommt eine Untersuchung des Max-Planck-Instituts für Bildungsforschung und des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf.

Sich im Freien aufzuhalten – sei es in der Natur oder in der Stadt – tut dem Gehirn nachweislich gut.

Gehirn. Da die meisten psychiatrischen Erkrankungen mit Defiziten im präfrontalen Kortex in Verbindung gebracht werden, ist dies von grosser Bedeutung für die Therapie psychiatrischer Erkrankungen. «Diese Erkenntnisse bieten neurowissenschaftliche Unterstützung für die Behandlung von psychischen Störungen. So könnten Ärztinnen und Ärzte einen Aufenthalt an der frischen Luft als Teil der Therapie verschreiben, ähnlich wie es bei Kuren üblich ist», sagt Anna Mascherek, Postdoc in der Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf und Co-Autorin der Studie. In den aktuell laufenden weiterführenden Studien möchten die Forschenden untersuchen, wie sich grüne Umgebungen im direkten Vergleich zu städtischen Räumen auf das Gehirn auswirken. Um nachvollziehen zu können, wo genau die Testpersonen ihre Zeit draussen verbringen, plant das Forschungsteam, GPS-Daten zu nutzen und weitere Einflussfaktoren wie Verkehrslärm oder Luftverschmutzung miteinzubeziehen. Max-Planck-Institut für Bildungsforschung www.mpib-berlin.mpg.de 15

MEDIZIN

Gesundheit ist mehr als Infektionsschutz

«Corona befeuert eine andere Pandemie»

Dass sie seit Beginn der Coronapandemie zugenommen haben, geben überdurchschnittlich häufig die 30- bis 44-Jährigen (48 Prozent) sowie die Befragten an, die bereits zuvor ein Gewichtsproblem hatten (53 Prozent). Dies ist eines der Ergebnisse der Umfrage, die das Else-Kröner-Fresenius-Zentrum für Ernährungsmedizin (EKFZ) an der TUM gemeinsam mit dem Meinungsforschungsinstitut Forsa durchgeführt hat. Diese Analyse beruht auf der Online-Befragung von 1001 Erwachsenen im Alter zwischen 18 und 70 Jahren im April 2021 im Rahmen eines systematischen Zufallsverfahrens. Hans Hauner, Professor für Ernährungsmedizin an der TUM, und Renate Oberhoffer-Fritz, Professorin für Präventive Pädiatrie an der TUM, nahmen im Rahmen eines Expertengesprächs zu den Daten Stellung.

Adipositas führt zu mehr Risikopatienten Je höher der Body-Mass-Index (BMI) der Befragten ist, desto häufiger geben sie an, dass sie seit Beginn der Pandemie zugenommen haben. «Corona befeuert damit die Adipositas-Pandemie», sagt Hans Hauner, Ernährungsmediziner und Leiter des Else-Kröner-Fresenius-Zentrums für Ernährungsmedizin. Im Durchschnitt liegt die Gewichtszunahme bei 5,6 Kilogramm, bei den Befragten mit einem höheren BMI von über 30 ergibt sich sogar eine Gewichtszunahme von durchschnittlich 7,2 Kilogramm. «Im Gegenzug gilt Adipositas als Treiber der Covid-19-Pandemie, denn mit dem BMI steigt auch das Risiko, schwer an Corona zu erkranken. So entsteht ein Teufels16

Bild: Envato

Wie hat die Coronapandemie zusammen mit den behördlichen Massnahmen das Ernährungs- und Bewegungsverhalten von Erwachsenen und damit auch ihr Gewicht verändert? Dieser Frage gingen deutsche Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität München (TUM) nach. Rund 40 Prozent der Befragten haben seit Beginn der Pandemie zugenommen. Etwas mehr als die Hälfte bewegt sich zudem weniger als vor der Coronakrise.

Teilweise wird aus Langweile vermehrt Fastfood konsumiert.

kreis aus dem Zusammenspiel von Corona und Adipositas», erklärt Hauner. Unabhängig von Covid-19 kostet zu hohes Gewicht in Deutschland jährlich etwa 80 000 bis 100 000 Menschenleben. «Der Kollateral-

schaden durch die Fokussierung auf Corona ist daher im Bereich der vielen lebensstilbedingten Krankheiten enorm», meint Hauner.

Ernährungsverhalten ist gestört Übergewicht in der Schweiz Die Zahl der übergewichtigen und adipösen Erwachsenen und Kinder in der Schweiz sei in den letzten Jahren relativ stabil geblieben, schreibt das Bundesamt für Gesundheit auf seiner Website. Ob dies auch für die Zukunft gilt? Jedenfalls bringt laut der «Allianz Adipositas Schweiz» etwa die Hälfte der Erwachsenen zu viel Gewicht auf die Waage – 12 Prozent von ihnen leiden an Adipositas. Bei den Minderjährigen sind 15 Prozent übergewichtig.

Die Mehrheit (über 60 Prozent) der Befragten gibt allerdings an, dass sich ihr Ernährungsverhalten seit Beginn der Pandemie nicht grundlegend verändert hat. Vergleichsweise häufig sagen die Befragten, dass sie mehr Zeit zum Essen haben (33 Prozent) und dass sie häufiger aus Langeweile essen (28 Prozent). Dabei handelt es sich überwiegend um ungünstige Lebensmittel wie Süssigkeiten, Fastfood oder zuckergesüsste Getränke. Dieses Verhalten findet sich vor allem bei Menschen, die sich durch die Pandemie psychisch belastet fühlen. 7–8/2021

MEDIZIN

«Der Energiebedarf eines Erwachsenen liegt – je nach Alter, Geschlecht und Gewicht – zwischen 1500 und 2500 kcal pro Tag. Das Ziel beim Essen muss deshalb eine gute, aber nicht übermässige Versorgung mit den Energieträgern Kohlenhydrate, Fette, Eiweiss sowie mit Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen sein, also eine vollwertige Ernährung», erklärt Hauner.

Studie belegt Bewegungsmangel 52 Prozent der Befragten bewegen sich seit Beginn der Coronakrise weniger als vorher. Je höher der BMI, desto häufiger (60 Prozent) geben die Befragten an, dass sie sich jetzt weniger bewegen. Als Gründe für den Bewegungsrückgang nennen die Befragten, dass sie weniger Bewegung im Alltag haben (54 Prozent), aber auch, dass die Räumlichkeiten für Einzel- oder Gruppensport – etwa Turnhallen oder Fitnessstudios – geschlossen sind (53 Prozent). «Aktivität und Bewegung sind wichtig, um unsere Gesundheit und auch unser Wohlbefinden zu stärken», sagt Renate Oberhoffer-Fritz, Professorin für Präventive Pädiatrie und Dekanin der Fakultät für Sport- und Gesundheitswissenschaften der TUM. «Erwachsene sollten mindestens 150 Minuten pro Woche mit moderater bis hoher Intensität aktiv sein. Klassische Ausdauersportarten wie Radfahren, Laufen und Schwimmen bieten sich hier an.» «Eine ausgewogene Ernährung und regelmässige körperliche Bewegung sind entscheidende Voraussetzungen für Gesundheit, Fitness und Leistungsfähigkeit», resümiert Oberhoffer-Fritz. «Wer sich fettarm ernährt und sich ausreichend bewegt, hat mehr vom Leben – und dies gilt nicht nur in Corona-Zeiten», sagt Hauner. Die Studie wurde finanziert durch die Else-Kröner-Fresenius-Stiftung (EKFS) und die Zusammenfassung der Studienergebnisse findet sich unter www.ekfz.tum.de.

Kontakt Prof. Dr. med. Hans Hauner Technische Universität München Lehrstuhl für Ernährungsmedizin +49 8161 71 2000 hans.hauner@tum.de www.tum.de

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7–8/2021

MEDIZIN

Es wird strenger

Neue Anforderungen an Medizinprodukte Medizinprodukte sind Produkte, die zu medizinischen Zwecken beim Menschen angewendet werden. Sie entfalten ihre Hauptwirkung auf physikalische und nicht wie zum Beispiel Arzneimittel auf pharmakologische, immunologische oder metabolische Art und Weise. Da sie am Menschen angewendet werden, müssen sie so sicher wie möglich sein. Die Anforderungen wurden bis anhin in drei Medizinprodukterichtlinien festgelegt. Da es aber in der Vergangenheit einige Skandale gab («Implant Files») wurden diese revidiert.

Am 5. April 2017 verabschiedete das europäische Parlament zwei neue EU-Verordnungen, die Medizinprodukteverordnung (MDR) und die Verordnung über In-vitroDiagnostika (IVDR). Diese ersetzen die drei bestehenden Medizinprodukterichtlinien «Richtlinie 90/385/EWG über aktive implantierbare medizinische Geräte (AIMD)», «Richtlinie 93/42/EWG über Medizinprodukte MDD» und «Richtlinie 98/79/EG über In-vitro-Diagnostika (IVDD)» vollständig (siehe Tabelle). Die MDR und IVDR traten am 26.05.2017 in Kraft und erlangen nach Ablauf der Übergangsfrist ihre volle Gültigkeit. Für die MDR war dies am 26. Mai 2021 der Fall und für die IVDR wird dies im Frühjahr 2022 der Fall sein.

Neue Klasse – neue Transparenz Im Zuge der MDR ändern sich einige Dinge in der Welt der Medizintechnik. Unter anderem werden neue Klassifizierungsregeln eingeführt, welche zur Folge haben, dass einige Produkte in höhere Risikoklassen fallen als bisher. Ebenfalls stellen die neuen Verordnungen höhere Anforderungen an die klinische Bewertung in Bezug auf die Sicherheit und die Transparenz. Neu müssen Hersteller für ihre Produkte detaillierte klinische Bewertungen durchführen. Auch müssen mehr Produkte durch eine Konformitätsbewertungsstelle geprüft werden. Einige Produkte, welche in die höchsten Risikoklassen fallen, müs¹ Schweizerische Normen-Vereinigung (SNV), Winterthur

Bild: Schweizerische Normen-Vereinigung (SNV)

Reto Engeli ¹

Die neue Medizinprodukteverordnung verpasst der Medizintechnik strengere Regeln.

sen sogar von einem unabhängigen internationalen Expertengremium geprüft werden. Darüber hinaus wurde eine neue Klasse von Medizinprodukten eingeführt, welche «Ir» genannt wird und wiederverwendbare chirurgische Instrumente enthält.

Behörden arbeiten enger zusammen Ebenfalls sind die Anforderungen an die Konformitätsbewertungsstellen und an die nationalen Behörden, welche diese überwachen, gestiegen. Auch werden die Konformitätsbewertungsverfahren länger dauern und anspruchsvoller werden. Eine Bearbeitungsfrist für die Überprüfung von Medizinprodukten durch Konformitätsbewertungsstellen ist zurzeit noch nicht festgelegt worden. Des Weiteren werden die Marktüberwachung durch

staatliche Instanzen und die Zusammenarbeit der europäischen Partnerbehörden ausgeweitet. Zusätzlich wird eine eindeutige Kennzeichnung, auch Unique Device Identificaiton (UDI) genannt, für alle Medizinprodukte eingeführt. Dies soll die Rückverfolgbarkeit von Medizinprodukten gewährleisten.

Ihr Mitwirken ist gefragt Sind Sie eine Expertin oder ein Experte auf dem Gebiet und möchten Normen beeinflussen? Dann werden Sie Mitglied bei der Schweizerischen Normen-Vereinigung (SNV). Durch Ihre Teilnahme können Sie aktiv Einfluss auf Normen nehmen, Einblicke in die Welt der Normung gewinnen und sich mit anderen Expertinnen und Experten Ihres Fachgebietes vernetzen.

7–8/2021

MEDIZIN

Medizinprodukterichtlinien (früher)

EU-Verordnungen (neu)

Richtlinie 90/385/EWG über aktive implantierbare medizinische Geräte (AIMD)

Quelle: SNV

Richtlinie 93/42/EWG über Medizinprodukte MDD Richtlinie 98/79/EG über In-vitro-Diagnostika (IVDD)

Medizinprodukteverordnung (MDR) Verordnung über In-vitro-Diagnostika (IVDR)

Die MDR und IVDR traten am 26.05.2017 in Kraft und erlangen nach Ablauf der Übergansfrist (am 26. Mai 2021 bzw. im Frühjahr 2022) ihre volle Gültigkeit.

Ein Sicherheitsbericht wird verlangt

Bild: Shutterstock

Ferner erhalten alle Marktakteure (Bevollmächtigte, Importeure, Distributoren) mehr Pflichten und werden enger in die Überwachung von Medizinprodukten eingebunden. Zum Beispiel müssen europäische Hersteller nun regelmässig einen Sicherheitsbericht zu ihren Produkten erstellen und die Daten zur Leistung und Sicherheit der Produkte werden in einer zentralen Europäischen Datenbank für Medizinprodukte (Eudamed 3) öffentlich zugänglich gemacht. Zusätzlich erhalten Patientinnen und Patienten einen Implantationsausweis. Ein weiterer Aspekt, der zu Änderungen in der Medtech-Branche führt, ist das ge-

scheiterte Institutionelle Rahmenabkommen (InstA). Denn das InstA und das Abkommen zwischen der Schweiz und der EU über die gegenseitige Anerkennung von Konformitätsbewertungen, auch Mutual Recognition Agreement (MRA) genannt, sind miteinander verknüpft. Der Abbruch der Verhandlungen zum InstA hatte auch zur Folge, dass die Verhandlungen zum MRA abgebrochen wurden und das MRA nicht erneuert wurde. Das MRA ist ein Instrument zur Überwindung von technischen Handelshemmnissen für die Vermarktung von Produkten und Dienstleistungen diverser Industriesektoren zwischen der Schweiz und der EU und hätte im Zuge der Ablösung der MDD durch die MDR bis zum 26. Mai 2021 erneuert werden müssen, da das MRA auf der MDD

Europäische Hersteller müssen nun regelmässig einen Sicherheitsbericht zu ihren Produkten erstellen und die Daten zur Leistung und Sicherheit der Produkte werden in einer zentralen Europäischen Datenbank für Medizinprodukte (Eudamed 3) öffentlich zugänglich gemacht.

7–8/2021

beruhte und daher ebenfalls am 26. Mai 2021 seine Gültigkeit verlor. Da das MRA bis zum 26. Mai 2021 nicht zu Stande gekommen ist, gilt für Hersteller in der Schweiz beziehungsweise der EU Drittstaat-Anforderungen auf dem Unionsmarkt beziehungsweise dem Schweizer Markt. Zudem müssen Medizinprodukteunternehmen einen Bevollmächtigten mit Sitz in der EU beziehungsweise der Schweiz haben. Im Zuge der MDR erteilen die Europäische Kommission und die Europäische Freihandelsassoziation (Efta) Normungsaufträge nach der Verordnung (EU) 1025/2012 an die europäischen Normenorganisationen CEN und Cenelec (Standardization Requests). Die europäischen Normenorganisationen erarbeiten beziehungsweise überarbeiten daraufhin harmonisierte europäische Normen in Bezug auf die Medizinprodukteverordnungen. Referenziert die Europäische Kommission die Fundstelle (Norm) im Amtsblatt der EU, so gilt bei der Anwendung dieser harmonisierten Normen die Konformitätsvermutung. Das heisst, es wird angenommen, dass eine Konformität mit den Anforderungen der entsprechenden europäischen Verordnungen (oder Teilen davon) besteht. Obwohl die Schweiz nicht Mitglied der EU ist und somit die EU-Richtlinien und Verordnungen nicht direkt beeinflussen kann, hat sie die Möglichkeit die Auslegung eben dieser Richtlinien und Verordnungen zu beeinflussen, indem sie an der europäischen Normungsarbeit bei CEN beziehungsweise Cenelec über die Schweizerische NormenVereinigung (SNV) teilnimmt. Expertinnen und Experten haben die Möglichkeit, ihre Meinung in die Entwicklung von harmonisierten Normen einfliessen zu lassen, indem sie Mitglied bei der Schweizerischen Normen-Vereinigung (SNV) werden.

Kontakt Reto Engeli Schweizerische Normen-Vereinigung (SNV) Sulzerallee 70 CH-8404 Winterthur +41 52 224 54 04 reto.engeli@snv.ch www.snv.ch

Bild: Envato

MEDIZIN

Der Epithelbarriere-Hypothese zufolge sind unzählige Chemikalien in Luft, Nahrung und Wasser für eine Vielzahl an chronischen Erkrankungen unserer Gegenwart verantwortlich.

Geschädigte Epithelbarrieren

Verantwortlich für zwei Milliarden Erkrankungen Der Mensch ist einer Vielzahl von Umweltstoffen und Chemikalien ausgesetzt. Gemäss der EpithelbarriereHypothese schädigen zahlreiche Substanzen das Epithel, die Schutzschicht von Haut, Lunge und Darm. Dadurch entwickeln oder verschlimmern sich knapp zwei Milliarden chronische Erkrankungen wie Allergien, Autoimmun-, neurodegenerative und psychische Krankheiten.

Epithelien bilden die Aussengrenzen des menschlichen Körpers. Insbesondere in der Haut, im Darm oder in der Lunge schützt diese Schicht die dahinterliegen-

den Gewebe vor Eindringlingen – etwa Bakterien, Viren, Umweltgifte, Schadstoffe und Allergene. Werden die Haut- und Schleimhautbarrieren geschädigt und undicht, wandern beispielsweise Bakterien ins Gewebe ein und führen zu lokalen, meist chronischen Entzündungen. Das hat sowohl direkte wie indirekte Folgen.

Bild: Cezmi Akdis

Chronische Krankheiten

Gerade und klare Epithelbarriere von gesunden Bronchialepithelzellen (oben in Grün und Rot) sowie undichte und beschädigte asthmatische Bronchialepithelzellen (unten).

Cezmi Akdis, Direktor des mit der Universität Zürich (UZH) assoziierten Schweizerischen Instituts für Allergie- und Asthmaforschung (Siaf), hat im Wissenschaftsmagazin «Nature Reviews Immunology» den aktuellen Wissensstand zusammengefasst. «Der Epithelbarriere-Hypothese zufolge sind Schäden an den schützenden Epithelzellschichten für knapp zwei Milliarden chronischen, nicht-infektiösen Krankheiten verantwortlich», sagt Akdis. Allein das Siaf hat in den letzten 20 Jahren mehr als 60 Publikationen dazu verfasst, wie diverse Substanzen die Epithelien verschiedener Organe schädigen.

Zunahme von Allergien und Autoimmunkrankheiten Die Epithelbarriere-Hypothese liefert eine Erklärung, warum Autoimmunkrankheiten und Allergien seit Jahrzehnten zunehmen: Sie sind die Folge von Industrialisierung, Urbanisierung und dem westlichen Lebensstil. Denn zahlreiche Menschen sind heute einer Vielzahl von toxischen Stoffen wie Ozon, Nanopartikel, Mikroplastik, Reinigungsmittel, Pestizide, Enzyme, Emulgatoren, Feinstaub, Abgase, Zigarettenrauch und unzähligen Chemikalien in Luft, Nahrung und Wasser ausgesetzt. «Neben der globalen Erwärmung und Viruspandemien wie Covid-19 stellen diese schädlichen Substanzen eine der grössten Bedrohungen für die Menschheit dar», betont Akdis.

Von A wie Asthma bis Z wie Zöliakie Lokale Epitheldefekte in Haut und Schleimhäuten führen zu allergischen Erkrankungen, entzündlichen Darmerkran7–8/2021

MEDIZIN

kungen und Zöliakie. Die Beeinträchtigung der Barriere führt aber auch zu vielen anderen Krankheiten, die sich durch Veränderungen der Bakteriengemeinschaften im Gewebe auszeichnen. Entweder bekämpft das Immunsystem fälschlicherweise «gute» Bakterien, die sich im gesunden Körper befinden, oder richtet sich gegen pathogene Eindringlinge, also «schlechte» Keime. Im Darm tragen undichte Epithelbarrieren und ein gestörtes Gleichgewicht des Mikrobioms – der Gesamtheit aller Bakterienarten – zum Ausbruch und zur Verschlimmerung chronischer Autoimmun- und Stoffwechselerkrankungen wie Diabetes, Adipositas, rheumatoide Arthritis, multiple Sklerose oder Morbus Bechterew bei. Zudem stehen auch neurodegenerative oder psychische Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer respektive Autismus und chronische Depression mit undichten Epithelbarrieren in Verbindung. Sie können durch entfernte Entzündungsreaktionen und Veränderungen des Darm-Mikrobioms, ausgelöst oder verstärkt werden.

durch pathogene Erreger zu verhindern. Auch die Beeinflussung des Mikrobioms – etwa durch gezielte Ernährung – ist eine der Strategien. Und nicht zuletzt gilt es, die Exposition mit schädlichen Substanzen möglichst zu vermeiden und weniger toxische Produkte zu entwickeln. Originalpublikation Cezmi A. Akdis, «Does the epithelial barrier hypothesis explain the increase in allergy, autoimmunity and other chronic conditions?», Nature Reviews Immunology (2021);

DOI: https://doi.org/10.1038/s41577-02100538-7

Kontakt Prof. Dr. Cezmi A. Akdis Schweizerisches Institut für Allergieund Asthmaforschung Universität Zürich +41 81 410 08 41 akdisac@siaf.uzh.ch www.uzh.ch

Experten für Reproduzierbarkeit

• RP-BioLC (U)HPLC Bild: Adpic

• IEX mit hoher Recovery Die Epithelbarriere-Hypothese liefert eine Erklärung, warum Autoimmunkrankheiten und Allergien seit Jahrzehnten zunehmen: Sie sind die Folge von Industrialisierung, Urbanisierung und dem westlichen Lebensstil. Paradebeispiel: New York.

• Hoch-Effizienz HIC & SEC

Vermeiden, verbessern und weiterforschen «Es ist enorm wichtig, die Epithelbarrieren weiter zu erforschen, um die molekularen Mechanismen besser zu verstehen und neue Ansätze zur Prävention, Frühintervention und Therapie zu entwickeln», sagt Akdis. Neue Behandlungen sollen darauf abzielen, die gewebespezifischen Barrieren zu stärken, das Eindringen von Bakterien zu blockieren oder die Besiedlung 7–8/2021

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ERNÄHRUNG

Lebensmittelverpackung der Zukunft

Nachhaltig auf Kosten der Sicherheit? Der Weg in die Kreislaufwirtschaft ist insbesondere bei Lebensmittelverpackungen steinig. Denn die Sicherheit der Lebensmittel ist auch beim Einsatz von Rezyklaten oberste Maxime, der direkte Kontakt von recyceltem Material und Lebensmitteln faktisch verboten. Wie soll die Verpackungswirtschaft unter dieser Prämisse also den Vorgaben der Europäischen Union gerecht werden, ab dem Jahr 2030 nur noch recycelte oder wiederverwendbare Kunststoffverpackungen auf den Markt zu bringen?

Die Ausnahme bestätigt die Regel Eine Ausnahme bildet das Obst- und Gemüsesortiment, wo unverpackte Waren schon seit vielen Jahren üblich sind. In einigen Fällen gehen Wunsch und Realität auseinander: So können Kunden bei Coop mittlerweile ihre eigenen Behälter an der Frischetheke abgeben, um Käse, Wurst oder Fleisch einpacken zu lassen, das Angebot werde aber nur wenig in Anspruch genommen. Insgesamt bemühe sich Coop deshalb um optimierte Verpackungen, die Material einsparen, kreislauffähig sind und gleichzeitig die Produktanforderungen erfüllen. Vincent Colard, Ökodesign-Ingenieur beim französischen Verband Citeo, stellte die Überlegung an, was passieren würde, wenn es im Jahr 2030 keine Verpackungen mehr gäbe: Rund 40 Prozent der Le22

bensmittel würden verderben, bevor sie beim Endverbraucher ankommen. Ein Plastikverbot hält der Franzose nicht für sinnvoll, weil Kunststoff zu viele Vorteile bietet. Stattdessen plädierte Colard für den Ausbau der Sammel- und Sortiersysteme. Bereits ab dem Jahr 2025 sollen in Frankreich PET, PE, PP und PS in verschiedenen Verpackungsausführungen gesammelt und sortiert werden. Ein weiterer Ansatz liege im Ökodesign der Verpackungen. In die Entwicklung wiederverwertbarer Verpackungen müsse die gesamte Wertschöpfungskette einbezogen werden.

Kantönligeist in der Kritik In diese Richtung gehen auch die Vorstellungen der grünliberalen Nationalrätin Dr. Isabelle Chevalley, die für weniger Müllerverbrennung und mehr Recycling wirbt. Sie legte den Tagungsteilnehmern die Schwächen der Schweizer Abfallwirtschaft dar. Problematisch sei vor allem, dass die Kantone unabhängig voneinander agierten und nicht von Synergien profitierten. Stattdessen gebe es Überkapazitäten, die durch die Einfuhr von Müll aus dem benachbarten Ausland ausgeglichen werden müssen. Rund 20 Prozent Schlacke bleiben nach der Verbrennung übrig, die deponiert werden muss und die keiner mehr will. Bioabfälle und Plastik hätten in den Kehrrichtverbrennungsanlagen (KVA) nichts zu suchen. «Sie würden ja auch nicht auf die Idee kommen, Ihre Essensreste in den Kamin zu werfen», so Chevalley. Kunststoffe seien zu wertvoll, um sie zu verbrennen. Die Gemeinden sieht sie in der Pflicht, entsprechende Sammelstrukturen zu schaffen. Erforderliche Massnahmen seien eine bundesweite Koordi-

nierung der Abfallwirtschaft, Anreize für innovative Verpackungen zu setzen und den internationalen Vorgaben zu folgen.

Chemisches Recycling «Für mich als Chemiker ist es völlig unverständlich, wieso Kunststoffe so wenig geschätzt werden», sagte Dr. Stefan Pirker, der bei der OMV Refining & Marketing GmbH an Verfahren des chemischen Recyclings arbeitet. Es gebe Kreisläufe für Glas, Papier, Blech und Alu, wieso (abgesehen von PET) nicht auch für Kunststoffe? Mithilfe des chemischen Recyclings werden Kunststoffe wieder in ihre Bausteine zerlegt, es entstehen Polymere in reiner Qualität. Grundsätzlich können diese Polymere auch für Lebensmittelverpackungen wiedereingesetzt werden. Anders als beim mechanischen Recycling sei der Pro-

Bild: SVI

Rund 100 Fachleute nahmen an der virtuellen Jahrestagung des Schweizerischen Verpackungsinstitut (SVI) Ende Mai dieses Jahres teil. Die drängende Frage: Wie sieht die Lebensmittelverpackung der Zukunft aus? «Verbraucher erwarten nachhaltige Verpackungen», erklärte Salome Hofer, Leiterin Nachhaltigkeit und Wirtschaftspolitik bei Coop an der Tagung und gab Einblicke in eine Konsumentenumfrage aus dem Jahr 2020. Nachhaltigkeit werde dabei oft mit «plastikfrei» gleichgesetzt. Weniger Verpackungsmüll oder gar Zero Waste stehen ebenfalls ganz oben auf der Wunschliste. Gleichzeitig steigt die Nachfrage nach Convenience- und Take-Away-Angeboten seit Jahren. Unverpackte Lebensmittel anzubieten sei für die grossen Detailhändler allerdings nur begrenzt erfüllbar, berichtete Hofer.

Allzu oft werden in PET-Sammelcontainern fremde Materialien entsorgt.

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ERNÄHRUNG

Bild: Christiano Pinto/Unsplash

zess endlos wiederholbar, erklärte Pirker. Das Verfahren sei energieeffizient und erfordere ähnliche Temperaturen wie beim Pizzabacken. Auch Materialverbunde können recycelt werden. Aktuell seien die Kosten hoch und das Verfahren nicht gleichermassen anerkannt wie das mechanische Recycling. Mittelfristig sieht Pirker darin aber eine sinnvolle Ergänzung. Mit den entsprechenden Kreisläufen sei Kunststoff ein Rohstoff der Zukunft.

Standards für weitere Kunststoffe ausweiten

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Convenience- und Take-Away-Produkte sind so beliebt wie nie. Die Konsumenten wünschen sich dafür aber möglichst nachhaltige und sparsame Verpackungen.

Materialien wie Bambus, die alternativ zu Kunststoff eingesetzt werden, enthielten Stoffe und Allergene, die unerwünschte Folgen für die Lebensmittelsicherheit bergen können. Das sei auch bei Monomaterialien der Fall, die keine ausreichende Barriere bieten. «Was nachhaltig ist, muss trotzdem sicher sein», gab der Lebensmittelchemiker zu bedenken. Für eine sinnvolle Kombination der Verpackungsmaterialien plädierte auch Fulvio Cadonau, Manager Business Development der Smurfit Kappa Hoya Papier und Karton

GmbH. Letztlich sei entscheidend, welche Barrieren für den optimalen Schutz des Packgutes erforderlich sind. Wo möglich, setzt Smurfit Kappa Monolayer-Lösungen ein, die im Altpapier entsorgt werden können. Aktivkohle wird als Barriere eingesetzt, um ungewünschte Substanzen wie MOSH, MOAH oder Bisphenol A herauszufiltern. Kunststoffen erteilte Cadonau keine Absage: wo nötig, werden sie eingesetzt, um einen idealen Produktschutz zu gewährleisten. Dies kann dann beispielsweise in Form eines Kunststoffbeutels in ei-

Bild: Adpic

Casper van den Dungen, General Manager der Poly Recycling AG, ist seit 30 Jahren im PET-Recycling aktiv. Er erklärte, dass eine Harmonisierung der Standards wichtig sei, wie sie beispielsweise durch RecyClass erfolge. Alle Akteure der Wertschöpfungskette würden so mit wichtigen Informationen versorgt, die bei der Herstellung und dem Recycling der Verpackung, wichtig seien. Standards seien zwar zunächst für PET entwickelt worden, könnten aber schrittweise auf alle weiteren Polymere übertragen werden. Auch die Verwendung digitaler Wasserzeichen, wie sie bei HolyGrail 2.0 zum Einsatz kommen, sowie Künstliche Intelligenz, die die Sortierung der Materialien erleichtern und präzisieren sollen, böten vielversprechende Perspektiven für das Kunststoffrecycling. Van den Dungen zeigte sich zuversichtlich, dass bis im Jahr 2030 alle gesteckten Ziele der EU erreicht werden können. «Auf welche Funktionen der Verpackung können wir verzichten?» ist für Thomas Galatik von der Dow Chemical Europe GmbH die zentrale Frage. Denn nach diesen Anforderungen richtet sich schliesslich das gesamte Verpackungsdesign und lässt gegebenenfalls einen weniger komplexen Verpackungsaufbau zu. Eine Chance sieht Galatik in biobasierten Kunststoffen unter der Voraussetzung, dass dafür landwirtschaftliche Abfallprodukte verwendet werden, für deren Entsorgung Energie nötig sei. Langjährig eingesetzte Verpackungsmaterialien seien bekannt und gut untersucht, erklärte Dr. Thomas Gude, stellvertretender Leiter der Swiss Quality Testing Services, in seinem Vortrag «Bioplastik: Nachhaltigkeit versus Sicherheit». Natürliche

Für eine bessere Nachhaltigkeit der Lebensmittelverpackungen muss die gesamte Lieferkette stets in die Überlegungen miteinbezogen werden.

ERNÄHRUNG

nem Karton sein, die leicht voneinander getrennt und entsorgt werden können. Cadonau sprach sich auch dafür aus, die gesamte Lieferkette zu betrachten und sinnvolle Kombinationen für Primär- und Sekundärverpackungen zu wählen.

Behandeltes Papier im Trend Eric Pavone, Business Development Director, Bobst Mex SA, sprach über Trends bei nachhaltigen flexiblen Verpackungslösungen. Kunststoffe werden zunehmend durch Papier ersetzt und mit wasserbasierten Dispersionen von Polymeren ausgestattet. Neue Bio-Polymere seien ebenfalls für die Verwendung mit Papier im Test. Regenerated Cellulose Film (RCF) wird beispielsweise schon häufig für Kaffeebeutel und kompostierbare Folien angewandt, während Polymilchsäure (PLA) erste Anwendungen in kompostierbaren

Lebensmittelschalen sowie flexiblen Verpackungen findet.

Appell an die Lebensmittelindustrie Bei der abschliessenden Diskussionsrunde, moderiert von Dr. Karola Krell, waren sich die Teilnehmer darüber einig, dass Standards für die Bewertung der Rezyklierbarkeit von Verpackungen erforderlich sind. Die Industrie investiere viel Geld in die Entwicklung neuer nachhaltiger Lösungen, mit denen auch Geld zu verdienen sei. Pavone schlug vor, in der Schweiz eine Vorreiterrolle einzunehmen: sowohl Recyclingströme, Technologien als auch ein hohes Bewusstsein in der Bevölkerung seien gegeben. Diese könne man nutzen und proaktiv vorgehen. Gude stimmte dem zu. Auch in Fragen der Lebensmittelsicherheit sei die Schweiz als kleine agile Einheit in

Sind Sie schon bedient?

der Lage schnell und einfach Lösungsvorschläge zu erarbeiten. Es werde wohl ein Nebeneinander verschiedener Verpackungslösungen geben, so Cadonau, denn «was für das eine funktioniert, funktioniert nicht für das andere». Der Wert der Ver packung sei den meisten Konsumenten immer noch nicht klar. Hier müsste die Lebensmittelindustrie ansetzen und Aufklärungsarbeit über den Sinn und die Funktionen von Verpackungen leisten.

Kontakt Schweizerisches Verpackungsinstitut SVI Mühlestrasse 20 CH-3173 Oberwangen bei Bern +41 31 302 30 03 info@svi-verpackung.ch www.svi-verpackung.ch

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NEWS

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

Personalien Gerstel Der Hersteller und Entwickler von chemischen Analysegeräten stellt sich neu auf und schafft eine neue Stelle. Dr. Sascha Giegold (44) verstärkt ab sofort das GerstelTeam. Er ist seit rund 20 Jahren in der Branche tätig und verfügt über eine breite und hohe Branchenexpertise. In seiner Funktion ist er Mitglied im Management Board. Dechema Dr. Andreas Förster, bisher stellvertretender Geschäftsführer, hat am 1. Juli die Geschäftsführung der Dechema, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. übernommen. Er folgt auf Prof. Dr. Kurt Wagemann, der diese Position seit 2010 innehatte. Der Vorstand der Dechema hatte Förster in seiner Sitzung im Juni 2020 einstimmig berufen. Förster war seit 2021 stellvertretender Geschäftsführer der Dechema. Zuvor leitete er die Abteilung Forschungsförderung und Tagungen. Seit 2009 war Förster zudem Geschäftsleiter von ProcessNet, der gemeinsamen Initiative der Dechema und VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (VDI-GVC).

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Wirtschaft Bodo Möller Chemie Das Offenbacher Unternehmen für Spezialchemikalien baut seine Vertriebsstrukturen in Europa weiter aus. Mit einer eigenen Niederlassung in Madrid – der Bodo Moeller Chemie Spain S.L.U. – stehen die Produkte und umfangreichen Beratungsdienstleistungen für Spanien und Portugal der gesamten Iberischen Halbinsel zur Verfügung. Die Niederlassung in Madrid wurde im Dezember 2020 eröffnet, zu den Kernprodukten im Vertrieb gehören wasserbasierte Oberflächenreiniger für die Industrie, Dichtmittel, Systeme für Composite-Werkstoffe, Tooling-Boards aus der Ureol-Reihe und die speziell formulierten Ricko-Produkte aus der eigenen Fertigung von Bodo Möller Chemie in Ägypten. Givaudan Das Genfer Unternehmen ist eine Partnerschaft mit Tmall, der offenen B2C-Plattform der Alibaba-Gruppe, eingegangen. Als erster Innovationspartner von Tmall im Bereich Riechstoffe erhält Givaudan die Möglichkeit, Anfragen für neue Riechstoffkonzepte in der Ideen findungsphase einzusehen, Zugang zum Marken-Ökosystem von Tmall zu erhalten und datengestützte Funktionen wie das Online-Forschungsmodul des Tmall Innovation Centers zu nutzen. Aus der neuartigen Zusammenarbeit ist bereits ei-

ne neue Serie an Riechstoffen hervorgegangen, die von dem chinesischen Romanklassiker «Die Reise nach Westen» inspiriert ist und zwei Eaux de Parfum, Duftstäbchen sowie Hand- und Körpercremes umfasst. GMP Zwei Pionierunternehmen in Fertigung und Vertrieb von Lasersystemen schliessen sich zusammen, um den Zugang zum Schweizer Markt zu verbessern. GMP gab die Unterzeichnung einer Partnerschaft mit Light Conversion, einem der weltweit führenden Hersteller von Femtosekundenlasern und Verstärkern, bekannt. Durch diese Vereinbarung wird GMP SA zum offiziellen Schweizer Vertriebspartner von Light Conversion. Wie GMP ist Light Conversion ein Unternehmen mit starken Verbindungen zur Forschung. TTP Group Als Antwort auf den Investitionsboom der Pharmaindustrie eröffnet die TTP Group im dritten Quartal 2021 eine weitere Pharmaplan-Niederlassung in der Schweiz. Mit der neuen Repräsentanz am Biotech-Standort Visp reagiert Pharmaplan als Schweizer Marktführer auf die global steigende Nachfrage für Pharma-Engineering-Dienstleistungen und unterstreicht zudem das Engagement in der Re gion. Ziel ist es, die Projekte regionaler Kunden von der Planung

über die Realisierung und Qualifizierung bis hin zur Übergabe an die operativen Nutzer abzuwickeln und somit die Kundenbeziehungen im Wallis, wie z. B. mit Lonza AG, zu stärken. Skan Ab sofort begrüsst die Firma Skan ihre Kunden, Partner und Bewerber am neuen Hauptsitz in Allschwil. Pünktlich, nach zweieinhalbjähriger Bauzeit, wurden am Montag, 5. Juli, alle 550 Skan-Mitarbeitenden des Allschwiler Hauptsitzes wieder unter einem Dach vereint. Neu befindet sich der Firmensitz in der Kreuzstrasse 5, im neu entstehenden Bachgrabenareal von Allschwil.

Finanzen Messer Group Der Industriegasspezialist stellte seine Zahlen aus dem Geschäftsjahr 2020 vor: Trotz der herausfordernden Rahmenbedingungen durch die Covid19-Pandemie konnte das Unternehmen sein Geschäft mit einem Umsatz von 3,1 Milliarden Euro erneut weiter ausbauen. Nach 2,79 Milliarden Euro Umsatz im Jahr 2019 konnte Messer ein Wachstum in Höhe von etwa 12 Prozent generieren und erwirtschaftete so im Jahr 2020 zusammen mit den rund 10 800 Mitarbeitenden einen Umsatz in Höhe von 3,13 Milliarden Euro.

NEWS

Ein Wirkstoff gegen Covid-19 und Long-Covid tierte Wirkstoff ProcCluster(R) reduziere die Virenlast um 90 Prozent und wirke gegen infektionsbedingte entzündliche Prozesse, ohne Resisten-

Bild: Adpic

Die Inflamed Pharma hat als Projektgesellschaft der Xlife Sciences einen ganzheitlichen Therapieansatz gegen SarsCoV-2 entwickelt. Der paten-

Bei ProcCluster(R) seien prinzipiell mehrere Applikationsarten denkbar (beispielsweise oral oder via Infusion).

zen zu bilden, schreibt Xlife Sciences in einer Medienmitteilung. Er sei bereits in Anwendung am Menschen. Der Wirkstoff ist membrangängig und basiert auf der Wirksubstanz Procain. Er wirke sowohl lokal als auch systemisch und zeichne sich durch eine breite Anwendungspalette bei entzündlichen Krankheiten aus. ProcCluster(R) werde bereits für verschiedene Rezeptur-Arzneimittel am Menschen genutzt. In diversen Fallbeispielen hätten renommierte Ärzte nun die Wirksamkeit bei der Behandlung von Covid-19und Long-Covid-Patienten erfolgreich nachgewiesen. In Studien mit verschiedenen

Zelllinien, insbesondere Lungenzelllinien, habe der Wirkstoff die Viruslast in einer frühen Phase um 90 Prozent verringert und Entzündungen in einer späteren Phase wirksam bekämpft. Diese Effekte seien auf weitere RNA-Viren übertragbar, schlussfolgert das Unternehmen. Bei ProcCluster(R) seien prinzipiell mehrere Applikationsarten denkbar (beispielsweise oral oder via Infusion), heisst es auf Anfrage. Wie das Medikament verabreicht werde, entscheide am Schluss der behandelnde Arzt. Medienmitteilung Xlife Sciences AG

Ein Schweizer Preis für die Grüne Chemie

den Arbeiten zur Entwicklung umweltfreundlicher und ultraeffizienter Biotransformationen für die Synthese hochwertiger Chemikalien, die die

Anwendbarkeit der Biokatalyse drastisch erhöhen». Die Preisverleihung findet am 20. Oktober 2021 während des Swiss Green & SustainaBild: Shutterstock

Jährlich verleiht die Schweizerische Chemische Gesellschaft (SCG) in Zusammenarbeit mit mehreren Partnern den «Green & Sustainable Chemistry Award». Nun ist die Gesellschaft auf der Suche nach der nächsten Preisträgerin oder Preisträger. Erst 2020 hat die SCG zusammen mit der Syngenta als Gründungspartnerin und der Plattform SusChem Schweiz den neuen Preis ins Leben gerufen. Der Award soll die Forschung rund um das Thema der Grünen Chemie fördern und ist mit 10 000 Franken dotiert. 2021 gewann dann Prof. Francesca Paradisi von der Universität Bern die erste Auszeichnung für «ihre bahnbrechen-

Die Grüne Chemie ist alles andere als ein neues Themenfeld der Chemie. Sie erfährt aber in der Fachwelt eine immer stärkere Aufmerksamkeit.

ble Chemistry Day auf der Fachmesse Ilmac 2021 in Basel statt. Nun sind die Organisatoren bereits wieder auf der Suche nach potenziellen Kandidatinnen oder Kandidaten für den Green & Sustainable Chemistry Award 2022. Dabei seien Nominierungen aus der ganzen Welt willkommen, wie die SusChem Schweiz schreibt. Aber: Der Preis richtet sich nur an Professorinnen oder Professoren unter 46 Jahren. Nominierungen können bis zum 30. September 2021 eingereicht werden. Quellen: SCG und SusChem Schweiz Text: Roger Bieri 7–8/2021

NEWS

Roche plant massiven Stellenabbau – auch in Basel dienberichten weltweit hunderte Stellen bis Ende Jahr ge-

Bild: Roger Bieri

Ausgerechnet in der Entwicklungsabteilung sollen laut Me-

Obschon die Roche-Türme in Basel in die Höhe schnellen: Der Konzern will in der Stadt am Rheinknie Stellen abbauen.

strichen werden. Der «Blick» hat als erste Zeitung am 1. Juli über das Vorhaben des Pharmariesen berichtet. Konkret sollen 300 bis 400 Stellen gestrichen werden. Betroffen sei demnach auch Basel. In einem internen Video, das das Schweizer Blatt veröffentlichte, wird deutlich, dass die Betroffenen hierzulande wohl erst im September bzw. Oktober informiert würden. Roche steht finanziell trotz oder dank der Coronapandemie verhältnismässig gut da. Zwar hinterliess die Coronakrise auch bei Roche ihre Spuren, aber zusätzliche Geschäfte mit

Medikamenten zur Behandlung von Covid-19-Patienten und die Zusatzeinnahmen durch die Coronatests kompensierten die Verluste teilweise. So nahmen 2020 sowohl der Kernbetriebsgewinn als auch der Konzerngewinn zu. Umso mehr überrascht das Vorgehen der Chefetage. Offiziell hat das Unternehmen noch keine Pressemitteilung publiziert (Stand: 09.07.2021). Laut Medienberichten bestätigte es allerdings, dass in dieser Abteilung Stellen gestrichen werden. Näheres teilte Roche nicht mit. Text: Roger Bieri

Synhelion und die Empa führen ein gemeinsames Forschungsprojekt für die Weiterentwicklung eines Hochtemperatur-Energiespeichers durch, der ein zentraler Bestandteil bei der Herstellung von klimafreundlichen solaren Treibstoffen ist. Das Projekt wird zum weltweit ersten Mal das günstige und skalierbare Speichern von Hochtemperatur-Solarwärme von über 1000 °C ermögli-

Bild: Synhelion

Innosuisse fördert Solartechnologie von Synhelion

Der Solarturm vom Forschungszentrum Imdea Energy in Móstoles, Madrid: Das Spiegelfeld konzentriert Sonnenlicht auf die Spitze des Solarturms, wo die erzeugte Solarwärme für die Herstellung von synthetischen Treibstoffen genutzt wird.

chen. Die Speichertechnologie soll in Synhelions erster industrieller Anlage, die 2022 gebaut wird, Anwendung finden. Das Projekt wird von der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung Inno suisse mitfinanziert.

Medienmitteilung Synhelion

BASF erweitert Kapazität zum Recycling von Chemiekatalysatoren

7–8/2021

Edelmetallrecycling der BASF in Seneca, South Carolina, ergänzen sowie die Schmelzkapazität in Nordamerika erhöhen. Um die Produktionskapazitäten zu erweitern, wird zusätzliches Personal eingestellt. Medienmitteilung BASF SE

Bild: BASF SE

Mit der Übernahme von Zo diac Enterprises LLC in Caldwell, Texas, hat BASF seine Kapazitäten und Fähigkeiten im Recycling von Chemiekatalysatoren erweitert. Der Standort recycelt Edelmetalle aus Industrieschrott, vor allem Chemiekatalysatoren. Zusätzlich wird der Standort das bestehende

Platin ist eines der Metalle, die im Rahmen des Edelmetallrecyclings der BASF zurückgewonnen werden.

NEWS

Bild: Adpic

Kobalt aus Teichen im Harz

In einem Teich neu entdeckte Bakterien werden bei der biologischen Laugung zur Metallgewinnung aus Erzen oder Reststoffen eingesetzt.

Forschende der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) haben eine neue Bakterienart entdeckt. Ihr

Name: Sulfobacillus harzensis. Die Entdeckung gelang bei Untersuchungen von Aufbereitungsrückständen aus dem

ehemaligen Bergbau am Rammelsberg bei Goslar. Die Proben aus dem Bergeteich hatte das Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik der TU Clausthal zur Verfügung gestellt. Im Labor der BGR in Hannover konnte das neue Bakterium isoliert und beschrieben werden. Bakterien der Gattung Sulfobacillus gehören zu den acidophilen Mikroorganismen. Sie benötigen für ihr Wachstum eine säurehaltige Umgebung mit einem niedrigem pHWert. Solche «Säure liebenden» Bakterien werden bei der biologischen Laugung zur Metallgewinnung aus Erzen oder Reststoffen eingesetzt.

Im Geomikrobiologielabor der BGR in Hannover erwies sich das neu entdeckte Bakterium aus dem Harzer Bergeteich als ebenso erfolgreich. Mithilfe der Proben von Sulfobacillus harzensis konnten in den Bioreaktoren für Biolaugungsversuche 91 Prozent des darin enthaltenen Kobalts extrahiert werden. Kobalt ist ein wirtschaftskritischer Rohstoff, der zurzeit eine steigende Nachfrage bei der Batterieproduk tion für die Elektromobilität erfährt.

Medienmitteilung Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)

Forscher bauen Mikroskop aus Lego und Handyteilen

Bild: Timo Betz

Forschenden der Universitäten Göttingen und Münster ist es gelungen, ein hochauflösendes Mikroskop zu bauen – mit nichts weiter als Legosteinen und günstigen Teilen aus einem Handy. Anschliessend konnten sie zeigen, dass Kin-

Mikroskop aus Legosteinen und Handy-Linse: Original und Entwurf.

der im Alter von 9 bis 13 Jahren nach dem Bau und der Arbeit mit dem Mikroskop ein deutlich besseres Verständnis für die Mikroskopie hatten. Die Wissenschaftler entwarfen ein voll funktionsfähiges, hochauflösendes Mikroskop mit Fähigkeiten, die denen eines modernen Forschungsmikroskops nahekommen. Bis auf die Optik handelt es sich bei allen Bauteilen des Mikroskops um Legosteine. Das Team erkannte, dass die Linsen in modernen Smartphone-Kameras, die rund vier Euro pro Stück kosten, von so hoher Qualität sind, dass sie es ermöglichen, sogar einzelne Zellen aufzulösen. Sie erstellten eine eigene Anleitung zum Bau des Mikroskops so-

wie ein Schritt-für-Schritt-Video, das durch den Bauprozess führt und gleichzeitig die relevanten optischen Eigenschaften eines Mikroskops vermittelt. Das Verständnis der Kinder massen die Forscher anhand von Fragebögen, die sie einer Gruppe von Neun- bis Dreizehnjährigen vorlegten. Dabei fanden sie heraus, dass Kinder, denen die Teile und Pläne zum Selbstbau des Mikroskops gegeben wurden, ihr Wissen über Mikroskopie durch den Bau und die Beschäftigung damit signifikant erhöht hatten. Die Forscher blieben mit den Kindern in Kontakt und beobachteten ihre Fortschritte: Nachdem sie die Hauptteile konstruiert hatten, ent-

deckten sie nach und nach, dass die Linsen als Vergrösserungsgläser fungieren können, dass eine gute Lichtquelle wichtig ist und wie man zwei Lupen richtig ausrichtet. Sobald sie diese Hindernisse überwunden hatten, erzeugten die Linsen eine enorme Vergrösserung. So konnten die Kinder buchstäblich mit dem Mikroskop «spielen», eigene Anpassungen vornehmen, erkunden, wie die Vergrösserung funktioniert und die spannende Welt des Mikrokosmos für sich entdecken.

Medienmitteilung GeorgAugust-Universität Göttingen 7–8/2021

VER ANSTALTUNGEN

18. Schweizer Sonderabfalltag

Flexibilität und Mut haben sich ausbezahlt Trotz Pandemie und entsprechenden Unsicherheiten wurde für den Schweizer Sonderabfalltag ein spannendes Programm aufgestellt und technische Massnahmen ergriffen, um das Treffen auf jeden Fall durchführen zu können. Die Hybrid-Veranstaltung wurde auch zum zweiten Mal für die Kollegen aus dem französischsprechenden Raum simultan übersetzt.

Praxis und Vollzug Die komplexen Zusammenhänge zwischen Abfall- und Gefahrgutrecht sind im Alltag für viele Betriebe eine Herausforderung. Martin Häfliger von der Firma Encoma-OSH GmbH zeigte die Pflichten der Beteiligten klar auf. Entgegen der Meinung vieler Abgeberbetriebe kann durch das Einholen externer Unterstützung die Verantwortung und Haftung nicht delegiert werden. Dazu zählen: Den Abfall ermitteln, kennzeichnen, den Begleitschein erstellen, gegebenenfalls die Gefahrgutklassierung und die damit verbundenen Pflichten. Darüber hinaus sind oft bei den Massnahmen im Zusammenhang mit der Arbeitssicherheit Mängel festzustellen. Sich das Fachwissen anzueignen und in kompetente Unterstützung zu investieren, lohnt sich. Für die Umsetzung der Vorschriften im medizinischen Bereich wird demnächst ein überarbeiteter Leitfaden veröffentlicht. Rita Barros vom Bundesamt für Umwelt (Bafu) stellte das aktualisierte Dokument vor. Die neue Struktur des Leitfadens, die Zusammenfassung aller Erlasse aus Arbeitssicherheit, Biosicherheit, Gefahrgut- und Abfallrecht sollen den Verantwortlichen in den Spitälern und Institutionen als Praxishilfe dienen. Oft werden Abfälle mit Kontaminationsgefahr als infektiös klassiert, oder Son7–8/2021

derabfälle werden vermischt oder verdünnt, was nicht zulässig ist. Mit der Publikation Ende 2021 werden solche Fehler in Zukunft hoffentlich vermieden.

Stand der Technik und Entwicklung Die Änderung des Gewässerschutzgesetzes und der Gewässerschutzverordnung stellt die Problematik der Mikroverunreinigungen mehr denn je in den Mittelpunkt. Luca Rossi vom Verband Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute (VSA) zeigte, welche Kläranlagen mit zusätzlichen Installationen aufrüsten, um Arzneimittelrückstände effizient aus dem Abwasser zu entfernen. Die technischen Möglichkeiten stellen unterschiedliche finanzielle und räumliche Anforderungen. Grundsätzlich vorteilhaft ist, das Problem bei der Quelle anzupacken. Der Massstab wurde noch 1000-mal kleiner im anschliessenden Beitrag von Ralf Kaegi von der Eawag. Er untersuchte mit seinem Arbeitsteam die Persistenz und Gefahr von Nanopartikeln in Rückständen aus Klär- und Verbrennungsanlagen. Die Ergebnisse ihrer mehrjährigen Untersuchungen zeigten, dass sich die Nanopartikel während der entsprechenden Klär- bzw. Brennprozesse in Formen umwandelten, die ungefährlich sind. Anders sah es vor 30 Jahren zum Thema Asbest aus, als man erkannte, dass diese Fasern ein starkes Gesundheitsrisiko darstellen. Walter Hiltpold von der Carbotech AG ist ein Experte in diesem Bereich. Aufgrund der Latenzzeit zwischen Exposition und Erkrankung, befinden wir uns drei Jahrzehnte nach dem Asbestverbot im aufsteigenden Peak der zu beklagenden Asbesttoten. Heute gelangen die Fasern in

Bild: EcoSer ve

Für viele Besucher war es wieder das erste grössere Treffen seit Monaten. Die Restriktionen und Abstandsregeln hielten die knapp hundert Gäste aber nicht davon ab, den Sonderabfalltag zum Fachaustausch zu nutzen. Über den virtuellen Weg kamen fünfzig weitere Personen hinzu, welche Informationen gewinnen und ihre Fragen stellen konnten.

die Umwelt, aufgrund der stattfindenden Rennovationen der Altbauten. Die gesetzlichen Anforderungen nehmen Bauherrschaft und Bauarbeiter in die Verantwortung und stellen damit sicher, dass die Gefahren ermittelt werden und Sanierungsmassnahmen eingeleitet werden.

Themen der Patronatspartner Von den Patronatspartnern der Schweizerische Verband für Umwelttechnik (SVUT) und Sens wurden interessante Beiträge zur Elektromobilität und der Rückgewinnung von Kälte- und Treibmitteln präsentiert. Alle Referate und Eindrücke der Veranstaltung finden Sie auf: www.ecoserve.ch. Der nächste Sonderabfalltag findet am Dienstag, 14. Juni 2022 statt. Vorschläge oder Inputs zu Referaten können gerne an info@ecoserve.ch zugestellt werden. www.ecoserve.ch 29

VER ANSTALTUNGEN

Michael Bonenberger im Interview

Die Ilmac bringt die Branche wieder zusammen Die Fachmessen kämpfen: Sie bieten seit Corona Online-Plattformen an, aber ihr eigentliches Metier ist und bleibt die Live-Begegnung. Dafür steht auch die Ilmac, die Schweizer Fachmesse für die Chemie und Life Sciences. Die Vorbereitungen sind bereits in vollem Gang. Der Messeleiter Michael Bonenberger erläutert die Ausgangslage und zeigt auf, was die Besucher und Aussteller auf der Fachmesse erwartet.

Roger Bieri Herr Bonenberger, die Ilmac Lausanne hat vergangenes Jahr mitten in der Pandemie stattgefunden. Wie lautet Ihr Fazit? Michael Bonenberger: Die Umsetzung der Ilmac Lausanne letztes Jahr war eine Herausforderung, da sowohl auf unserer Seite wie auch seitens der Aussteller pandemiebedingt eine grosse Planungsunsicherheit bestand. Von einem individuellen Schutzkonzept begleitet konnten wir in Kooperation mit unseren Ausstellern aber dennoch eine erfolgreiche Messe realisieren und damit eine der wenigen Grossveranstaltungen Ende letzten Jahres durchführen. Alle Teilnehmer waren sehr zufrieden.

Gab es auch kritische Stimmen? Bonenberger: Überraschenderweise gab es kaum negative Stimmen, da die Besucherqualität hoch war und für die Besucher wiederum das Angebot vor Ort ausreichend umfassend war. Es gibt da eine Ausnahme eines Ausstellers aus Frankreich, dessen Mitarbeiter im Vorfeld in Quarantäne mussten, was für das Unternehmen einen hohen Aufwand darstellte. Was würden Sie im Nachhinein anders machen? Bonenberger: In Zeiten wie diesen braucht es Flexibilität und Agilität, aber auch Stabilität. Der Austausch mit der Branche ist in dieser Situation umso wichtiger. Entsprechend haben wir seit der Ilmac

in Lausanne den Dialog mit der Branche verstärkt. Dies ermöglicht es uns auch, das Angebot und die Prozesse optimal auf die Bedürfnisse unserer Aussteller anzupassen. Nun wird im Oktober 2021 die Ilmac in Basel ihre Tore öffnen. Wie schätzen Sie die Lage ein? Bonenberger: Das Bedürfnis nach einem physischen Branchentreffpunkt im Oktober ist da. Dies wissen wir aufgrund unserer durchgeführten Aussteller- und Besucherbefragungen. Es wird aber sicher eine kleinere Ausgabe der Ilmac mit vorrausichtlich rund 200 Ausstellern werden. Wir sind im kontinuierlichen Austausch mit den kantonalen Behörden und haben ein Schutzkonzept entwickelt, welches sich bereits an der Ilmac Lausanne bewährt hat. Dieses werden wir in einer den aktuellen behördlichen Auflagen angepassten Umsetzung wieder einsetzen.

Bild: MCH Messe (Schweiz) Basel AG

Die Ilmac in Basel ist länderübergreifend. Wie gehen Sie in der heutigen Zeit damit um? Bonenberger: In Anbetracht der kontinuierlich steigenden Impfquote in der Schweiz und dem angrenzenden Ausland ist davon auszugehen, dass die Mehrheit der Teilnehmer bis diesen Herbst über ein Covid-Zertifikat verfügt. Damit entfallen die Quarantänepflichten bei Einreise, die letztes Jahr noch eine Hürde für viele Teilnehmer waren. Wir gehen darum davon aus, dass wir die Ilmac Basel, wenn auch etwas kompakter, in gewohnt hoher Qualität werden bieten können.

Im Interview mit der ChemieXtra: Michael Bonenberger, Messeleiter der Ilmac.

Gehen Sie davon aus, dass alle trotz des Covid-Zertifikats eine Maske tragen müssen? 7–8/2021

VER ANSTALTUNGEN

Bonenberger: Erfolgt der Einlass zur Messe exklusiv mit Covid-Zertifikat, gelten aktuell keine weiteren Einschränkungen wie Maskenpflicht oder Mindestabstand. Das Messeerlebnis ist dann entsprechend für Aussteller wie Besucher uneingeschränkt. Sollten wider Erwarten trotz Zertifikat wieder strengere Schutzmassnahmen eingeführt werden müssen, können wir schnell und flexibel reagieren. Dank unseren grosszügigen Infrastrukturen können wir den Mindestabstand jederzeit gewährleisten. In jedem Fall werden wir spezielle Hygienemassnahmen umsetzen sowie die Frischluftzufuhr sicherstellen. Sollte eine Maskenpflicht zurückkehren, beeinträchtigt dies die Qualität einer Ilmac-Teilnahme nicht – dies haben wir letzten Jahr in Lausanne gesehen. Die Pandemie zwang viele Messen «digitaler» zu werden, haben Sie ein digitales Angebot? Bonenberger: Ja, bei uns soll das digitale Angebot komplementär stattfinden. Ich sehe es so: Zuerst informiert man sich bei Investitionsprodukten online, danach kauft man sie live und anschliessend holt man sich wieder online die nötigen Informationen. Ich mache ein Beispiel: Wenn man sich heute ein Motorrad kauft, erkundigt man sich online, danach kauft man es vor Ort und anschliessend sucht man Wissenswertes über Fahrsicherheitstrainings, Reisen etc. im Netz. Wie muss ich mir das konkret für die Ilmac vorstellen? Bonenberger: Als Branchen-Plattform vernetzt ilmac.ch die relevanten Teilnehmer des Sektors und fördert als interaktives Forum den Wissenstransfer und Austausch mit den Zielgruppen. Zudem ist die Plattform auch Bühne für branchenspezifische Konferenzen und Key Notes, Trends und Entwicklungen. Dies das ganze Jahr über. Unmittelbar vor der Messe finden Besucher alle Inhalte und Themen auf der Plattform, nach dem Event bleiben sie über die Plattform mit der Branche vernetzt und in Kontakt. Wo liegen die Schwerpunkte der diesjährigen Ilmac? Bonenberger: Die diesjährige Ilmac beleuchtet drei Themenschwerpunkte. Wir 7–8/2021

beschäftigen uns mit dem nachhaltigen Umgang in der Chemie, oder wie es im Fachjargon heisst, mit der Green and Sustainable Chemistry. Zudem wird der kontinuierliche Prozess in der Verfahrenstechnik eine wichtige Rolle spielen, Stichwort: Flow Chemistry. Und zu guter Letzt werden auch Themen der Künstlichen Intelligenz und der Digitalisierung in der Forschung umfassend behandelt.

«Die Erfahrung aus der Ilmac Lausanne hat gezeigt, dass in diesen Zeiten der Besuch der Messe nochmals bewusster und gezielter erfolgt als in der Vergangenheit.» Sie haben gesagt, dass Sie mit 200 Ausstellern rechnen – und mit wie vielen Besuchern? Bonenberger: Eine Vorhersage zur Besucherzahl ist natürlich schwierig. Die Erfahrung aus der Ilmac Lausanne hat gezeigt, dass in diesen Zeiten der Besuch der Messe nochmals bewusster und gezielter erfolgt als in der Vergangenheit. Dies führt zu einer besonders hohen Besucherqualität. Zudem entscheiden sich die Besucher tendenziell etwas kurzfristiger zur Teilnahme als auch schon. Die Zeichen stehen – Stand heute – alle gut und wir sind zuversichtlich, dass wir eine erfolgreiche Plattform werden anbieten können. Wir als Veranstalter sorgen mit einer strategischen Kommunikationskampagne dafür, dass alle Zielgruppen die Ilmac, deren diesjährigen Themenschwerpunkte sowie die Durchführungsbedingungen kennen. Innerhalb der Ilmac finden noch die Pharma Logistics Days statt, wo liegen dort die Schwerpunkte? Bonenberger: Ganz aktuell sind die Anforderungen an den Transport von Impf-

stoffen. Auch sind nach wie vor die Ansprüche an den Transport von Arzneistoffen, genauer von «Active Pharmaceutical Ingredients» (API) ein zentrales Anliegen. Hat die Pandemie die Aussteller-Landschaft verändert? Bonenberger: So homogen die Bedürfnisse unserer Community sind, so inhomogen ist das Verhalten der einzelnen Firmen. Es gibt beispielsweise Firmen, die immer noch ein Teilnahmeverbot an physischen Veranstaltungen haben und andere wiederum, die es kaum erwarten können, sich live an einer Messe zu treffen. Generell nehmen wir aber aus unseren Gesprächen mit Ausstellern und Besuchern mit, dass das Bedürfnis, sich wieder physisch zu treffen, definitiv da ist. Gibt es ein Event, worauf sich die Besucher besonders freuen können? Bonenberger: Ja, ganz klar unser Networking-Event am Mittwoch (21.10.2021) mit verlängerten Öffnungszeiten! Und natürlich noch die spannende Maintenance Area. Die Instandhaltung rückt zunehmend in den Fokus der technischen und kaufmännischen Entscheider und ist längst kein Randthema mehr. Um dem wachsenden Informationsbedürfnis zu diesem Thema gerecht zu werden, gibt es dazu auf der Ilmac erstmals eine eigene Informa tionsplattform. Vielen Dank für das Gespräch!

Ilmac Basel 2021 Dauer: Dienstag, 19. Oktober, 9.00 bis 17.00 Uhr Mittwoch, 20. Oktober, 9.00 bis 18.30 Uhr Donnerstag, 21. Oktober, 9.00 bis 17.00 Uhr Ort: Messe Basel, Hallen 1.0 und 1.1 Veranstalter: MCH Messe Schweiz (Basel) AG info@ilmac.ch www.ilmac.ch

FIRMEN BERICHTEN

Neue Software-Generation

Der Digitalisierungsprozess in der Pharmabranche Ob in den Bereichen Bildung oder im Gesundheitswesen – überall werden schnellere Technologien gefordert. Durch die andauernde Covid-19-Pandemie befindet sich die Pharmaindustrie so stark im Fokus wie kaum eine andere Branche. Daher ist es notwendig, dass der Umgang mit Kunden, internen Datenbanken und Prozessen dem wachsenden Digitalisierungsprozess angepasst werden. Der Pharmakonzern Boehringer Ingelheim ging mit einer neuen SAP-Software-Generation einen wertvollen Schritt in diese Richtung.

Bild: Envato

Der Umstieg von altbekannten Arbeitsmethoden auf moderne Werkzeuge scheint für viele Unternehmen ein aufwendiger und komplizierter Schritt zu sein. Diese Annahme ist verständlich, da eine Conversion, also ein bestehendes SAP-System auf die neue Softwaregeneration und somit neue Plattform zu heben, im pharmazeutischen Bereich mit strengeren Validierungsanforderungen einhergeht und daher besonders anspruchsvoll ist. Die Einführung einer neuen Software beziehungsweise Softwaregenerationen wie beispielsweise S/4HANA erfordert Fachwissen, detaillierte Dokumentation, klar strukturierte Koordination sowie sogenannte «Reviews», die sich durch eine ständige und transparente Kommunikation auszeichnen. «Aufgrund unserer langjährigen Kooperation mit CNT Management Consulting freuen wir uns nun auf die Schaffung einer digitalen Basis für zukünftige Innovationen», so Nick Taylor, Projektleiter von Boeh ringer Ingelheim. IT-Berater müssen die Prozesse und Bedürfnisse der Pharmaindustrie ganz genau kennen.

Digitalisierungsdruck auf Unternehmen steigt Die Treiber des digitalen Wandels sind oft Technologieunternehmen, die verstärkt den Markt bestimmen und unterschiedlichste Branchen beeinflussen. Sie verfolgen die Strategie, sich über Customer Experience und Datenhoheit unersetzlich zu machen, beispielsweise durch praktische Apps für Endkunden. «Gerade durch die Pandemie wurde verdeutlicht, wie wichtig das Umdenken und ein digitales Mindset geworden sind. Auch Schweizer Pharmaunternehmen sollten diesen Weckruf nicht ignorieren», so Michael Seebacher, Partner und Geschäftsführer von CNT Manage32

ment Consulting. Daher ist es dringend notwendig, dass die Pharmaunternehmen diese Veränderung wahrnehmen und auch darauf reagieren. Den ersten wichtigen Meilenstein hat Boehringer Ingelheim mit der Einführung eines SAP-Templates und der Konvertierung auf S/4HANA bereits hinter sich. Mit «ONE ERP» setzt sich das Unternehmen die Harmonisierung aller Standorte auf einer gemeinsamen Plattform zum Ziel. Mit der Conversion wurde die Basis dafür geschaffen. Damit können zukünftige digitale Innovationen, das Arbeiten mit Cloud-Systemen oder sogenanntes «Machine Learning» als Wettbewerbsvorteil genutzt werden. Gleichzeitig

ermöglicht das System, den wachsenden digitalen Anforderungen nachzugehen.

Positive Kettenreaktion der Geschäftsprozesse Zur Konvertierung und Implementierung der neuen SAP-Generation setzte Boehringer Ingelheim auf CNT als Implementierungspartner und profitierte von der langjährigen Partnerschaft, da das Kennenlernen, die im Vorfeld durchzuführenden Systemanalysen oder auch das Erlernen von innerbetrieblichen Anforderungen und Abläufen entfielen. Durch die gesparte Zeit konnte man sich direkt der Conver7–8/2021

Bild: Shutterstock

FIRMEN BERICHTEN

Die gute Herstellungspraxis gibt auch bei IT-Lösungen den Ton an.

sion von SAP ECC zu S/4HANA widmen. Besonders hilfreich war dabei der sogenannte «Proof of Concept» (POC), welches unter anderem dazu dient, frühzeitig unerwartetes Systemverhalten aufzuzeigen. «Der POC half uns ausserdem beim Zeitmanagement, um ein Gefühl dafür zu bekommen, wie lange ein System abgeschaltet sein wird, beziehungsweise sein muss. Das wiederum hat weitreichende

«Auch Schweizer Pharmaunternehmen sollten diesen Weckruf nicht ignorieren» Michael Seebacher, Partner und Geschäftsführer von CNT Management Consulting Auswirkung auf die Produktion und den gesamten Geschäftsprozess», so Nick Taylor von Boehringer Ingelheim. Mit den Erkenntnissen des POCs wurden mehrere Testphasen durchgeführt. Dabei erkannte man iterativ entstandene Fehler und Probleme, welche sukzessiv gelöst werden konnten, wodurch dem Startschuss nichts mehr im Weg stand. Das Ziel, nicht mehr als vier Tage während der Konvertierung des neuen Systems auszusetzen, wurde somit problemlos erreicht. 7–8/2021

In 41 Ländern, darunter Produktionsstandorte, wurde der Digitalisierungsprozess durchgeführt, was eine umfangreiche Vorbereitung bezüglich länder- und zeitzonenübergreifender Kommunikation voraussetzt. Diese Koordination und Planung waren besonders bemerkenswert, da es sich um ein Projekt im validierten Umfeld handelt, bei dem lückenlose Testphasen und Dokumentationen einzelner Schritte von höchster Priorität sind. Darüber hinaus wurden nicht mehr als 55 bestehende Prozesse angepasst, was der Vorgabe entsprach, im vorhandenen Template nichts zu verändern. Die Änderungen waren aufgrund der S/4-Umstellung jedoch unausweichlich. Zusätzlich kam mit Covid-19 eine ungeplante Herausforderung, die das Projekt zwang, auf «Remote Work», also auf die Arbeit aus dem Homeoffice, umzusteigen beziehungsweise zu reagieren. Nach Abschluss der erfolgreichen Zusammenarbeit mit Boehringer Ingelheim zählt sich das Projekt nun zu den Finalisten des SAP-Quality Awards in der Kategorie «Business Transformation».

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Bild: Adobe Stock

UMWELT

Bild 1: Das unliebsame Thema der Abfallentsorgung wird zu Unrecht stiefmütterlich behandelt. Oftmals lohnt sich eine kritische Untersuchung des Entsorgungsprozesses im Sinne einer Bestandsanalyse.

Abfallentsorgung im Betrieb

Ein Thema, das oft verdrängt wird Abfallentsorgung ist häufig der letzte Schritt im Arbeitsprozess eines Unternehmens, wird jedoch oftmals nicht als Prozess wahrgenommen. Dies zeigt sich in vielen Unternehmen, wenn dort nach einem Entsorgungskonzept oder Regelungen für die Sammlung, Aufbewahrung und Abtransport der Abfälle gefragt wird.

Abfallentsorgung steht im Ruf, unproduktiv, lästig und schmutzig zu sein und ist daher ein Prozess, der in vielen Unternehmen gern übersehen wird und die Pflichten aus den Vorschriften dem Entsorgungsunternehmen übertragen werden. Es heisst häufig: «Mein Entsorger macht das schon.» Jedes Unternehmen muss sich aber im Klaren darüber sein, dass die Pflichten nicht einfach so übertragen werden können.

Gesetzliche Grundlagen Als gesetzliche Grundlage für die Abfallentsorgung aus Unternehmungen im Inland gelten einerseits die Verordnung über den Verkehr mit Abfällen (VeVA) und andererseits die Verordnung über Listen zum Verkehr mit Abfällen (LVA). In der VeVA sind die allgemeinen Bestimmungen, wie z. B. der Geltungsbereich oder Begriffsbestimmungen aufgeführt. Der wichtigste Teil für die Entsorgung im Inland sind jedoch die dort aufgeführten

Swiss Safety Center, Wallisellen

Pflichten der einzelnen Beteiligten. Zusätzlich regelt die VeVA noch die grenzüberschreitende Entsorgung. Der wichtigste Bereich in der LVA ist der Anhang 1 mit dem Abfallverzeichnis und den darin enthaltenen Abfallcodes. Diese Abfallcodes sind sechsstellig und beschreiben den Herkunftsbereich des Abfalls und auch den Abfall selbst. Die Abfälle teilen sich in der LVA auf in Sonderabfälle, andere kontrollpflichtige Abfälle (ak- oder akbAbfälle) und sonstige Abfälle. Diese Unterscheidung der drei Abfall-Kategorien ist

wichtig, da speziell bei Sonderabfällen zusätzliche Pflichten für den Abgeber gelten. Handelt es sich bei den Abfällen auch noch um gefährliche Güter, sind zusätzlich die Verordnung über die Beförderung gefährlicher Güter auf der Strasse (SDR) sowie das Europäische Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Strasse (ADR) zu beachten. Diese Gefahrgutvorschriften regeln beispielsweise die Verpackung und Kennzeichnung in Verbindung mit der Art und

Abfallcode 6-stellig: 08 Grober Herkunftsbereich:

Abfälle aus der Herstellung, Zubereitung, Vertrieb und Anwendung von Beschichtungen (Farben, Lacke, Email), Klebstoffen, Dichtmassen und Druckfarben

03 Enger Herkunftsbereich: 12 Abfallbezogen

Abfälle aus der Herstellung, Zubereitung, Vertrieb und Anwendung von Druckfarben

S Sonderabfall

Druckfarbenabfälle, die gefährliche Stoffe enthalten

Bild 2: Der Abfallcode und seine Bedeutung.

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Bild: Swiss Safety Center, bearbeitet von Roger Bieri

Matthias Mettke 1

UMWELT

Pflichten der Unternehmen Als Beteiligte im Entsorgungsprozess gemäss VeVA gelten der Inhaber der Abfälle (Abgeber), das Entsorgungsunternehmen (Entsorger) sowie der Transporteur. Diesen Beteiligten sind sowohl aus der VeVA wie auch aus dem Gefahrgutrecht definierte Pflichten zugewiesen.

Abgeber muss Abfall einstufen Eine Grundpflicht des Abgebers ist es, den Abfall gemäss der LVA einzustufen, dem Abfall einen Abfallcode zuzuordnen. Handelt es sich bei dem Abfall auch um ein Gefahrgut, muss auch eine Gefahrguteinstufung erfolgen. Da diese Einstufungen für die Abgeberbetriebe nicht immer einfach sind, wird häufig auf das Fachwissen von Entsorgern oder anderer Unternehmen zurückgegriffen. Da jedes Entsorgungsunternehmen eine Zulassung für die Annahme der Abfälle benötigt, muss sich der Abgeber bei der Auswahl eines geeigneten Entsorgers davon überzeugen, dass das Entsorgungsunternehmen diesen Abfall auch annehmen darf. Für diese Überprüfung eignet sich die Internetlösung www.veva-online.ch des Bundesamtes für Umwelt (Bafu). Hier kann mithilfe des VeVA-Codes ein geeignetes Entsorgungsunternehmen gefunden werden. Bei der Entsorgung von Sonderabfällen oder anderen kontrollpflichtigen Abfällen mit Begleitscheinpflicht muss der Abgeber ein VeVA-Begleitschein erstellen. Dieser Begleitschein dient der Dokumentation über die durchgeführte Entsorgung. Eine weitere Pflicht des Abgebers ist bei Sonderabfällen die Kennzeichnung des Behälters. Für die Kennzeichnung werden folgende Angaben benötigt: – Bezeichnung «Sonderabfall» auf Deutsch, Französisch («déchets spé ciaux») und Italienisch («rifiuti speciali») – Abfallcode oder Abfallbezeichnung – Begleitscheinnummer Diese hier genannten Aufgaben werden von vielen Unternehmen an das Entsor7–8/2021

gungsunternehmen delegiert. Grundsätzlich ist dieses Vorgehen auch in Ordnung, da dort in der Regel das nötige Fachwissen vorhanden ist. Die Praxis zeigt jedoch, dass auch bei Entsorgungsunternehmen Fehler entstehen können. Daher ist eine regelmässige Kontrolle des Entsorgers wichtig. Es ist hier nochmals deutlich hervorzuheben: Die Pflichten und damit auch die Verantwortung verbleiben beim abgebenden Unternehmen. Bild: Swiss Safety Center

der Gefährlichkeit des Abfalls sowie die Transportdokumentation und die Fahrzeugausrüstung.

Einstufen von Abfällen Die Abfallcodes sind sechsstellig und bestimmen mit den ersten zwei Ziffern die Herkunft. Die Ziffern an der dritten und vierten Stelle beschreiben die Herkunft genauer und die Ziffern fünf und sechs definieren den Abfall. Sonderabfälle sind zusätzlich noch mit einem «S» und andere kontrollpflichtige Abfälle mit «ak» oder «akb» im Abfallverzeichnis bezeichnet (siehe Beispiel auf Bild 2). Die Zuordnung von Abfällen zu einem VeVA-Code ist nicht immer ganz logisch, da die Abfallcodes herkunftsbezogen vergeben werden. Es stehen hierfür 20 Herkunftsbereiche zur Verfügung. So können gleiche Stoffe unter verschiedenen Nummern aufgeführt sein, da beispielsweise Lösemittel in verschiedenen Herkunftsbereichen anfallen können. Es ist bei der Herkunft des Abfalls immer der Entstehungsprozess des Abfalls zu betrachten, da z. B. in der Holzbearbeitung Lacke und Farben anfallen können, die im Herkunftsbereich der Holzbearbeitung nicht aufgeführt sind. Grundsätzlich ist es auch erforderlich, dass das abgebende Unternehmen den Transporteur und den Entsorger über die tatsächlichen Inhaltsstoffe und die Eigenschaften des Abfalls informiert und nicht nur den Abfallcode angibt. Dies ist wichtig, da der Transporteur die Gefahrgutvorschriften zu beachten hat und das Entsorgungsunternehmen den Schutz der Umwelt, des Personals oder der Entsorgungsanlagen gewährleisten muss.

Das Begleitscheinverfahren Für die Übergabe von Sonderabfällen oder anderen kontrollpflichtigen Abfällen mit Begleitscheinpflicht wird für jeden Abfallcode

Bild 3: Matthias Mettke ist Berater für den Bereich Umweltsicherheit beim Swiss Safety Center.

ein Begleitschein in dreifacher Ausfertigung verwendet. Ausnahme bildet das elektronische Begleitscheinverfahren. Dieser Begleitschein ist ein vorgegebenes Formular, auf dem Angaben zu den Beteiligten, zum Sonderabfall sowie zum Entsorgungsverfahren gemacht werden. Alle Beteiligten bestätigen mit ihrer Unterschrift die ordnungsgemässe Teilnahme am Entsorgungsprozess. Das Begleitscheinverfahren sieht vor, dass die Begleitscheine von den Beteiligten für fünf Jahre aufbewahrt werden müssen. Diese Aufbewahrungsfrist ist vielen Unternehmen nicht bekannt, so dass ein Auffinden der Begleitscheine bei einer Kontrolle oftmals schwierig ist. Daher ist es wichtig, den Begleitscheinen die nötige Sorgfalt zukommen zu lassen und sich ein Ablagesystem zu überlegen, um zukünftig diese Dokumente einfach und schnell zu finden. Ausnahmen zur Begleitscheinpflicht gibt es beispielsweise bei Nicht-Sonderabfällen, bei Kleinmengen bis 50 kg oder Warenretouren in Originalverpackung an den Händler. Mit der vom Bafu zur Verfügung gestellten Internetlösung auf www.veva-online.ch steht jedem Unternehmen eine gut geeignete Plattform zur Verfügung, mit der unkompliziert die erforderlichen Begleitscheine erstellt und ausgedruckt werden können. Für den Zugang zu dieser elektronischen Datenbank wird die VeVA-Betriebsnummer sowie ein Passwort benö35

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tigt, welche bei der jeweiligen kantonalen Vollzugsstelle erhältlich ist.

Das Abfallkonzept Viele Unternehmen wissen oft nicht, welche Arten von Abfällen im Unternehmen anfallen. Das Abfallkonzept ist ein geeignetes Mittel, um den Überblick über den Entsorgungsprozess zu erhalten. Es kann den Ablauf und die einzuhaltenden Pflichten für die im Unternehmen anfallenden Abfälle einfach darstellen. Auch die erforderliche Trennung der verschiedenen Abfälle im Unternehmen sollte dort abgebildet werden. Durch die Verknüpfung der nötigen Angaben aus dem Abfallrecht und den Anforde-

rungen des Gefahrgutrechtes kann zudem ein Unternehmen seinen Mitarbeitenden ein einfaches Hilfsmittel zur Verfügung stellen, um den ordnungsgemässen Ablauf des Entsorgungsprozesses zu gewährleisten.

Fazit Das unliebsame Thema der Abfallentsorgung wird zu Unrecht stiefmütterlich behandelt. Oftmals lohnt sich eine kritische Untersuchung des Entsorgungsprozesses im Sinne einer Bestandsanalyse. Dies können Unternehmen mit eigenen Kräften oder mit externer Unterstützung bewerkstelligen. Grundsätzlich ist es aber wichtig, die eigenen Mitarbeitenden in diesen Pro-

zess einzubeziehen und alle Abteilungen beim Thema Abfallentsorgung zu schulen und stets auf dem Laufenden zu halten. Bei entsprechendem Engagement im Bereich Abfallentsorgung läuft im Betrieb alles einfach sauberer, sicherer und umweltschonender und meist resultiert sogar eine Kostenersparnis.

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Tourismus und Ökosysteme betroffen

Plastikmüll treibt vor allem in Küstennähe

Plastikmüll treibt vor allem in Küstennähe.

nahe Ökosysteme besonders sensibel auf Plastikverschmutzung reagieren. Auch für den Tourismus verlieren verschmutze Küsten dramatisch an Wert.

Nil belastet Mittelmeer Am höchsten ist der Anteil von gestrandetem Plastik in den Weltregionen mit den grössten Quellen von Plastikmüll. Dazu zählen Gebiete wie Südostasien und das Mittelmeer. Am tiefsten sind die Konzen trationen im wenig bewohnten Regionen wie den Polargebieten, der Küste Chiles

Oeschger-Zentrum für Klimaforschung Das Oeschger-Zentrum für Klimaforschung (OCCR) ist eines der strategischen Zentren der Universität Bern. Es bringt Forscherinnen und Forscher aus 14 Instituten und vier Fakultäten zusammen. Das OCCR forscht interdisziplinär an vorderster Front der Klimawissenschaften. Das Oeschger-Zentrum wurde 2007 gegründet und trägt den Namen von Hans Oeschger (1927–1998), einem Pionier der modernen Klimaforschung, der in Bern tätig war. www.oeschger.unibe.ch

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und Teilen der Küste Australiens. Dass sich im Mittelmeer besonders viel Plastikmüll findet, hat für den Physikdoktoranden Onink zwei Gründe: Zum einen gelange insbesondere durch den Nil sehr viel Plastik ins Mittelmeer. Zum anderen sei dieses Meer relativ klein und abgeschlossen. Die-

Bild: Universität Bern

Die Verschmutzung der Weltmeere mit Plastikabfällen ist eines der grossen Umweltprobleme unserer Zeit. Doch es ist kaum bekannt, wo – global gesehen – wie viel Plastik im Ozean schwimmt. Auf Ozeanströmungen basierende Modelle haben bisher vermuten lassen, dass das Plastik sich vor allem in grossen Meeresstrudeln sammelt. Nun haben Forschende der Universität Bern erstmals in grossem Umfang die Verteilung des Plastikabfalls berechnet und dabei berücksichtigt, das Plastik stranden kann. In ihrer in der Fachzeitschrift «Environmental Research Letters» publizierten Studie kommen sie zum Schluss, dass der grösste Teil des Plastiks nicht aufs offene Meer gelangt. Weit mehr davon, als bisher angenommen, verbleibt in Küstennähe oder landet auf Stränden. «In all den Szenarien, die wir berechnet haben», sagt Victor Onink, der Hauptautor der Studie, «treiben rund 80 Prozent des schwimmenden Plastikmülls fünf Jahre, nachdem er ins Meer gelangt ist, nicht weiter als zehn Kilometer von der Küste weg.» Ein grosser Teil des Plastiks wird auch an Land geschwemmt. Die Autorinnen und Autoren der Studie kommen zum Schluss, dass zwischen einem Drittel bis zu praktisch der gesamten ins Meer gespülten Plastikmenge strandet. Das hat schwerwiegende Folgen für die Umwelt, da küsten-

Bild: Envato

Eine am Oeschger-Zentrum für Klimaforschung der Universität Bern entstandene Studie liefert neue Erkenntnisse zur Verschmutzung der Weltmeere mit Plastikmüll. Die Modellierungen zeigen, dass der grösste Teil des Plastiks nicht auf den offenen Ozean gelangt, sondern strandet oder küstennah im Wasser treibt.

Victor Onink vom Physikalischen Institut, Klima- und Umweltphysik (KUP) und Oeschger-Zentrum für Klimaforschung (OCCR), Universität Bern. Er ist Erstautor der Studie.

se Faktoren trügen zusätzlich zur hohen Plastikkonzentration bei. Die Berner Ozean-Modellierer sind auch der Frage nachgegangen, welcher Anteil des gestrandeten Plastikabfalls woher kommt. Ihre Antwort: Wenn lokal viel Plastik ins Meer gelangt, strandet auch viel davon lokal. Zudem spielen Meeresströmungen für die Verteilung des Abfalls eine grosse Rolle. Gebiete mit einem hohen Anteil von lokal dem Meer überlassenen Plastik sind unter anderem die Küsten von China, Indonesien und Brasilien. Umgekehrt wurden auch Gebiete identifiziert, in denen ein überdurchschnittlich grosser Plastikanteil hinaus aufs Meer verfrachtet wird. Dazu zählen der Osten der USA, der Osten von Japan und Indonesien. «An diesen Orten wäre es besonders effektiv, Plastikmüll einzusammeln, bevor er in den offenen Ozean entweichen kann», betont Victor Onink. Eher kritisch sieht der Berner Forscher Initiativen zum Einsammeln von Plastik auf dem Ozean selbst, die in den Medien grosse Beachtung erhalten. «Auf dem of-

Bild: Universität Bern

UMWELT

Das Hauptgebäude der Universität Bern.

fenen Ozean ist die Konzentration von Plastik relativ gering», gibt Onink zu bedenken. «Da fragt es sich, ob die Ressourcen mit solchen Vorhaben wirklich am effizientesten eingesetzt werden.» Andere Ansätze, um den Ozean von Plastik zu befreien, seien da vielversprechender: Allem voran verhindern, dass Plastikmüll überhaupt ins Meer gelangt. Oder auch das Herausfischen von Plastik aus grossen Flüssen.

Bild: Universität Bern

Abfallmengen rasch reduzieren

Charlotte Laufkötter vom Physikalischen Institut, Klima- und Umweltphysik (KUP) und Oeschger-Zentrum für Klimaforschung (OCCR), Universität Bern. Sie ist Letztautorin der Studie.

Die neuen Forschungsresultate zeigen, wo auf der Welt sich solche Massnahmen besonders lohnen. «Wir legen mit unseren Modellierungen solide Abschätzungen dazu vor, wo auf der Welt die Probleme mit Plastikmüll in Meer am grössten sind», sagt Onink. Nun gelte es vor allem, dort politische Lösungen für eine schnelle Reduktion des Kehrichts zu sorgen. Zur Er-

innerung: Je nach Berechnungen gelangen jährlich 1 bis 13 Millionen Tonnen Plastik in den Ozean. Originalpublikation Victor Onink, Cleo Jongedijk, Matthew Hoffman, Erik van Sebille, Charlotte Laufkötter, «Global simulations of marine plastic transport show plastic trapping in coastal zones», Environmental Research Letters (2021); DOI: https://doi.org/10.1088/ 1748-9326/abecbd

Kontakt Dr. Charlotte Laufkötter Physikalisches Institut, Klima- und Umweltphysik (KUP) +41 31 631 42 75 charlotte.laufkoetter@climate.unibe.ch www.unibe.ch

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VERFAHRENSTECHNIK

Es herrscht Aufbruchsstimmung

Zwischen Batch und kontinuierlicher Produktion Das Konzept der kontinuierlichen Produktion besticht. Nicht mehr Charge für Charge – stattdessen kann zum Beispiel ein flüssiges Produkt jederzeit einfach abgezapft werden. Da erstaunt es doch, dass «Continuous Manufacturing» nicht schon vor fünf oder zehn Jahren im Triumphzug Chemie- und Pharmaproduktion erobert hat. Inzwischen gibt es aber eine ganze Reihe zukunftsweisender Beispiele.

Den Boden haben Wissenschaftler vor vielen Jahren bereitet. So wurde schon 1993 an der ETH Zürich das Manuskript «Kontinuierliches Mischen feiner Feststoffe» veröffentlicht [1].

«Kontinuierlich arbeitende Wirbelschichtund Strahlschichtanlagen werden seit dreissig Jahren realisiert», erläutert Gudrun Ding, Head of Business Development Process Technology, Glatt Ingenieurtechnik GmbH, Weimar. «Die kontinuierliche Sprühgranulation nutzt man in der Agroindustrie zur Herstellung von Düngemittel- und Pestizidpellets – ähnlich im Bereich der Waschmittelkomponenten.» Hierunter fallen hochviskose und klebrige Surfactants, rieselfähige Füllstoffe und staubfreie, zum Teil beschichtete Enzyme. Die Lebensmittelindustrie setzt auf kontinuierliche Agglomeration von Pulvern zur besseren Löslichkeit bei Getränkepulvern, Hydrokolloiden oder

Bilder: Glatt

Kontinuierliche Fertigung hat Tradition

Bild 2: Granulate, Agglomerate und Mikrokapseln aus der Wirbelschicht (ggf. mit CoatingÜberzug) sind staubfrei, ideal dosierbar und zeichnen sich durch exakt definierte Produkt eigenschaften wie beispielsweise Löslichkeits- und Freisetzungsverhalten aus.

herstellern, setzen diese üblicherweise wegen der häufigen Produktwechsel und des hohen Reinigungsaufwands auf BatchProzesse. Anders bei innovativen Pulver-Experten (z. B. Erbo Spraytec AG, Bützberg): Hier hat sich etwa der Einsatz kontinuierlicher Strahlschichtverfahren für hohe Effizienz

Bild 1: Erfolgreiche Umstellung: Anlage von Pfizer in Freiburg (D) mit kontinuierlicher Tablettierung (l.) und kontinuierlicher Direktkompression (r.).

Bild 3: Wirbelschichtanlage mit eckiger Geometrie für Konti-Prozesse.

Bild: Pfizer

auch Süssstoffen und tablettierfähigen Zuckeraustauschstoffen. Bei diesen Klassikern geht es um grosse Produktionsmengen. Steht eine leichte Reinigung im Fokus, wie bei vielen Lohn-

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VERFAHRENSTECHNIK

genden Schritten jedoch sind auch kontinuierliche Varianten zu finden (Aufreinigung, Aufkonzentration, Endverpackung).

Erfolgreich umgestellt

Dabei gilt die kontinuierliche Solida-Fertigung sogar als die schwierige Ausnahmedisziplin. Leichter lässt sich eine LiquidaFertigung von einem Batch-Prozess auf kontinuierliche Produktion umstellen. Bei Pfizer werden inzwischen sogar schon Neuheiten gezielt auf ein späteres Continuous Manufacturing hin entwickelt. Eine Ausnahme bildet die Herstellung in Freiburg auch wegen ihrer Flexibilität. Während in der Grosschemie- oder Lebensmittelbranche eine kontinuierliche Fertigung läuft und läuft und läuft und erst bei Performance-Problemen gereinigt wird, fährt Pfizer seine Anlage nach Tagen oder zumindest Wochen, zuweilen sogar täglich herunter, um sie für ein neues Produkt wieder hochzufahren. Dies zeigt: Eine kontinuierliche Produktion lässt sich sogar als Multi-Purpose-Anlage betreiben. Vielleicht stellt dies eine grundlegende Machbarkeitsstudie dar, wie Pharmaunternehmen zukünftig schnell und elegant neuen Marktbedürfnissen Rechnung tragen können – wie etwa aktuell einer erhöhten Impfstoffproduktion. Generell stehen einer sofortigen Ausweitung des Continuous Manufacturing lediglich zwei Hindernisse entgegen: (1) Die Zulieferer lassen sich nicht von heute auf

Die Kombination ist eine Option

«Im Moment befindet sich die Pharmabranche im Aufbruch. Wo es sinnvoll ist, möchten wir eine kontinuierliche Fertigung einführen. Viele Behörden unterstützen dies und klären neue Standards mit uns im iterativen Dialog», freut sich Dr. Christoph Wabel, Leiter der Herstellung bei Pfizer in Freiburg (D). Hier hat er mit seinem Team die Produktion von Kapseln und Tabletten auf Continuous Manufacturing umgestellt – mit Erfolg. Als Mehrwert nennt Wabel eine bessere Prozesskontrolle und ein besseres Prozessverständnis, verbunden mit einer sichereren Fehlervermeidung. Denn kombiniert man die Daten eines Durchflussmessers mit anderen prozessanalytischen Parametern und einer geeigneten Auswertungs-Software, so lässt sich ein drohender Trend, dass der Prozess aus dem Ruder läuft, schnell erkennen und gegensteuern. Bei Batch-Prozessen ist stattdessen die eine oder andere Charge «out of specification» (OOS) und muss verworfen werden.

Wer nicht gleich seine ganze Prozesskette «von Batch auf Konti» umstellen möchte, kann beides kombinieren – zum Beispiel beim PHOS4green-Verfahren zur Phosphor-Rückgewinnung aus Klärschlammaschen und der direkten Überführung in anwendungsbereite Phosphatdünger. Während die Suspensionsaufbereitung zum Aufschluss des Phosphats aus der Asche batchweise erfolgt, läuft die anschliessende Trocknung und gleichzeitige Aufbaugranulation dieser Suspension zu staubfreien, kompakten und gut rieselfähigen Düngergranulaten kontinuierlich ab. Die Pharmabranche gilt aufgrund der regulatorischen Bestimmungen als eher konservativ, was die Umstellung auf kontinuierliche Fertigung angeht. Ein Beispiel: «Die biotechnologische Produktion eines Impfstoffs ist ein sehr sensibler Prozess, und um das Risiko zu minimieren, setzen viele auf den Batchbetrieb», erklärt Gudrun Ding. Denn das bedeutet: überschaubare Volumina, leicht reinigbare Behälter mit kleinen Toträumen oder Einwegvarianten (z.B. Sartorius Stedim, Göttingen). Bei den nachfol-

Bild 5: Sprühagglomeration, Sprühgranulation, Mikroverkapselung, Sprüh-Coating (von oben nach unten): Partikel-Design und Partikel-Engineering für optimale Eigenschaften wie Rieselfähigkeit, Staubfreiheit, Homogenität, definierte Partikelform/-grösse/-grössenverteilung.

Bild 4: Wirbelschichtanlage mit runder Geometrie für Batch-Prozessführung (links) und die Wirbelschichtanlage mit runder Geome trie für eine kontinuierliche Prozessführung.

und Kostenoptimierung bewährt (z. B. ProCell, Glatt Ingenieurtechnik, Weimar). In solchen Spezialfällen steht die Produktqualität im Mittelpunkt. Beispiele dafür stellen Anlagen für Kontrastmittel oder zur Mikroverkapselung von Nahrungsergänzungsmitteln und Aromen dar. Oft möchte man definierte Ausgangsmaterialien für ein späteres Coating herstellen.

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VERFAHRENSTECHNIK

Bild 6: Gudrun Ding, Head of Business Development Process Technology, Glatt Ingenieurtechnik GmbH, Weimar.

morgen auch noch in eine bestehende kontinuierliche Produktion integrieren. (2) Speziell in der Pharmaindustrie hat man in der Regel mit einem viel kleineren Output zu tun als in der im Tonnenmassstab kalkulierenden Grosschemie. Daher rechnet sich der regulatorische Aufwand für den Switch von Batch- auf kontinuierliche Fertigung inklusive der vielen Teufel, die bei jeder neuen Anlage im Detail stecken, schlicht nicht. «Es wird noch einige Jahre dauern, bis sich zwischen Pharmaindustrie und Behörden ein Einvernehmen etabliert hat, das die Umstellung dann aber deutlich beschleunigen wird», schätzt Wabel. Ein umfassendes Bild von den spezifischen Vorteilen von Batch-Prozessen und kontinuierlicher Fertigung in Chemie, Pharma, Biotech und Lebensmittelchemie macht sich der Besucher auf der diesjährigen Ilmac in Basel. Auf einer soliden Grundlage leitet er dann Chancen für das eigene Unternehmen ab.

Literatur [1] R. Weinekötter, «Kontinuierliches Mischen feiner Feststoffe», Dissertation Nr. 10083, ETH Zürich (1993)

Ilmac Basel 2021 Dauer: Dienstag, 19. Oktober, 9.00 bis 17.00 Uhr Mittwoch, 20. Oktober, 9.00 bis 18.30 Uhr Donnerstag, 21. Oktober, 9.00 bis 17.00 Uhr Ort: Messe Basel, Halle 1.0 Veranstalter: MCH Messe Schweiz (Basel) AG info@ilmac.ch www.ilmac.ch

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VERFAHRENSTECHNIK

Neues Verfahren entwickelt

So altern Katalysatoren Forschende des Paul-Scherrer-Instituts (PSI) haben ein neues Tomografie-Verfahren entwickelt, mit dem sie chemische Eigenschaften im Inneren von Katalysator-Materialien in 3-D äusserst genau und schneller als bislang messen können. Die Anwendung ist gleichermassen für Forschung und Industrie wichtig. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden in der Fachzeitschrift «Science Advances».

Die Materialgruppe der Vanadium-Phosphor-Oxide (VPO) ist in der chemischen Industrie weit verbreitet als Katalysator. Bereits seit den 1970er-Jahren werden VPO bei der Herstellung von MaleinsäureAnhydrid eingesetzt; dies wiederum ist Ausgangsmaterial zur Herstellung bestimmter Arten von Plastik, darunter zunehmend biologisch abbaubarer Kunststoffe. In der Industrie werden die Katalyse-Materialien über mehrere Jahre genutzt, denn sie spielen zwar für den Ablauf der chemischen Reaktionen eine wichtige Rolle, werden dabei selbst aber nicht verbraucht. Dennoch verändert sich der VPO-Katalysator durch diesen Einsatz mit der Zeit. Forschende aus zwei Einheiten des PaulScherrer-Instituts – dem Forschungsbereich für Photonenforschung sowie dem Bereich Energie und Umwelt – haben in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich und der Schweizer Firma Clariant AG den Alterungsprozess von VPO genau untersucht – und in diesem Zuge auch ein neues experimentelles Verfahren entwickelt.

Zwei Methoden . . . Die Clariant AG ist ein weltweit führendes Unternehmen für Spezialchemie. Clariant stellte dem PSI zwei Proben zur Verfügung: Erstens eine Probe aus bislang ungenutztem VPO und zweitens VPO, das vier Jahre lang als Katalysator im industriellen Betrieb eingesetzt worden war. Dass sich das VPO mit den Einsatzjahren verändert und seine gewünschten Eigen-

¹ Paul-Scherrer-Institut

Bild: Paul-Scherrer-Institut/Markus Fischer

Laura Hennemann ¹

Zirui Gao, Forscher am PSI, hat für experimentelle Untersuchungen einen neuen Algorithmus entwickelt, der die Dauer bestimmter Messungen, die sonst zu langwierig wären, deutlich verkürzt. Damit untersuchten die Forschenden auf der Nano-Skala die Alterungsprozesse in einem viel genutzten Katalysatormaterial.

schaften leicht einbüsst, war schon lange bekannt. Nicht restlos geklärt war jedoch bisher, welche Prozesse in der Nano-Struktur und auf der Ebene der Atome hierfür verantwortlich sind. Dieser Frage gingen die Forschenden mittels hochmoderner Methoden der Materialcharakterisierung nach. Um den chemischen Aufbau der Proben auf der Nano-Skala sichtbar zu machen, kombinierten sie zwei Verfahren: Erstens eine bestimmte, zuvor am PSI entwickelte Tomografie-Methode namens ptychografische Röntgen-Computertomografie, die die Röntgenstrahlung der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS nutzt und zerstörungsfrei das Innere der Probe in 3-D und mit Nano-Auflösung abbilden kann. Zweitens nahmen die Forschenden eine loka-

le Transmissionsspektroskopie-Methode hinzu, die zusätzlich in jedem Volumenelement der Tomogramme die chemischen Eigenschaften des Materials aufzeigte. «Im Grunde haben wir 4-dimensionale Daten erhoben», erklärt Johannes Ihli, Forscher am PSI und einer der Studien-Autoren: «Wir haben eine hochaufgelöste 3-DDarstellung unserer Probe rekonstruiert, bei der die einzelnen Volumenelemente – genannt Voxel – eine Kantenlänge von nur 26 Nanometern haben. Zusätzlich haben wir zu jedem dieser Voxel ein quantitatives Röntgen-Transmissionsspektrum, dessen Analyse uns die Chemie genau dort verrät.» Anhand dieser Spektren ermittelten die Forschenden für jedes Voxel einige der 7–8/2021

grundlegendsten chemischen Grössen: Die Elektronendichte, die Vanadiumkonzentration und der Oxidationsgrad des Vanadiums. Da es sich bei den untersuchten VPO-Katalysatoren um ein sogenanntes heterogenes Material handelt, ändern sich diese Grössen in verschiedenen Massstäben über das gesamte Probenvolumen. Dies wiederum bestimmt oder begrenzt die Leistungsfähigkeit des Katalysatormaterials.

. . . und ein neuer Algorithmus Das schrittweise Vorgehen, um diese Daten zu erhalten, bestand darin, die Probe zunächst für ein 2-D-Projektionsbild zu vermessen, sie dann ein winziges Stück zu drehen, wiederum zu vermessen und so weiter. Dieser Prozess wurde dann bei verschiedenen Energien wiederholt. Nach dem bisherigen Verfahren wären dabei rund fünfzigtausend einzelne 2-D-Aufnahmen nötig gewesen, die zu etwa hundert Tomogrammen zusammengesetzt worden wären. Für jede der beiden Proben hätte dies etwa eine Woche reine Messzeit bedeutet. «Die Experimentierplätze an der SLS sind sehr begehrt und rund ums Jahr ausgebucht», erklärt Manuel Guizar-Sicairos, ebenfalls Forscher am PSI und Leiter dieser Studie. «Wir können es uns daher nicht erlauben, Messungen durchzuführen, die so lange dauern.» Die Datenerhebung musste effizienter werden. Dies gelang Zirui Gao, Erstautor der Studie, in Form eines neuen Prinzips der Datenaufnahme und einem zugehörigen Rekonstruktions-Algorithmus. «Für die 3-D-Rekonstruktion von Tomogrammen braucht man Aufnahmen aus vielen Winkeln», erklärt Gao. «Unser neuer Algorithmus aber schafft es, die benötigte Menge an Information auch dann zu gewinnen, wenn man den Abstand zwischen den Winkeln ungefähr verzehnfacht – also nur rund ein Zehntel der 2-D-Bilder aufnimmt.» So gelang es den Forschenden, die benötigten Daten in nur rund zwei

Tagen Messzeit zu gewinnen und folglich viel Zeit und damit auch Kosten zu sparen.

Grössere Poren und fehlende Atome Die Messungen der beiden Proben zeigten: Das frische VPO hatte wie erwartet viele kleine Poren, die gleichmässig im Material verteilt waren. Diese Poren sind wichtig, denn sie stellen die Oberfläche bereit, an der die Katalyse ablaufen kann. In der VPO-Probe dagegen, die vier Jahre lang in Gebrauch gewesen war, hatte sich die Struktur auf der Nano-Skala umgebaut: Es gab grössere und dafür weniger Hohlräume. Das Material dazwischen zeigte grössere, länglich-kristalline Formen. Auch auf molekularer Ebene zeigten sich Veränderungen: Mit der Zeit waren im Atom-Gitter Fehlstellen, auch genannt Löcher, entstanden. Deren Existenz war bisher nur vermutet worden. Mit ihrem neu erhaltenen Wissen über die Probenchemie auf der Nanoskala konnten die Forschenden nun diese Löcher bestätigen und ihre genaue Lage bestimmen: an der Stelle bestimmter, nunmehr fehlender VanadiumAtome. «Dass der relative Gehalt an Vanadium mit der Zeit abnimmt, war schon vorher bekannt», so Gao. «Aber wir konnten jetzt erstmals zeigen, an welcher Stelle im Kristallgitter diese Atome fehlen. Zusammen mit unseren anderen Ergebnissen bestätigt dies eine bisherige Vermutung: dass nämlich diese Fehlstellen im Atomgitter als zusätzliche aktive Stellen für den Prozess der Katalyse dienen können.» Dies bedeutet, dass diese zunehmenden Fehlstellen ein willkommener Effekt sind: Sie erhöhen die katalytische Aktivität und wirken so zumindest teilweise dem Aktivitätsverlust entgegen, der entsteht, wenn die Zahl der Poren abnimmt. «Unsere neuen, detaillierten Ergebnisse könnten Industrie-Unternehmen helfen, ihre Katalysatoren zu optimieren und langlebiger zu machen», so Gao.

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WERKSTOFFE

Mögliche Hautsensoren für die Medizin

Holz, das elektrische Spannung erzeugt

Dass Holz ein überraschend vielseitiger Werkstoff ist, hat das Team um Ingo Burgert an der ETH Zürich und der Empa schon öfter gezeigt. In seinen Arbeiten geht es dem Professor für holzbasierte Materialien oft darum, die vorhandenen Eigenschaften von Holz zu erweitern, damit es sich für neue Anwendungen eignet. So entstand beispielsweise bereits überaus festes, wasserabweisendes oder magnetisierbares Holz. Diesmal hat das Team gemeinsam mit der Empa-Forschungsgruppe um Francis Schwarze je ein chemisches und ein biologisches Verfahren eingesetzt, um elektrische Spannung in einer Art Holzschwamm zu erzeugen. Dabei verstärken sie den sogenannten piezoelektrischen Effekt von Holz. Wird ein piezoelektrisches Material elastisch verformt, erzeugt es eine elektrische Spannung. Dieses Phänomen macht sich vor allem die Messtechnik zunutze, indem sie Sensoren verwendet, die bei mechanischer Belastung ein Ladungssignal erzeugen. Für solche Sensoren werden allerdings oft Stoffe verwendet, die für biomedizinische Anwendungen ungeeignet sind. Etwa Blei-Zirkonat-Titanat (PZT), das aufgrund des toxischen Bleis für den Einsatz auf der Haut nicht in Frage kommt und speziell entsorgt werden muss. Auch Holz besitzt einen natürlichen piezoelektrischen Effekt, allerdings entsteht nur eine sehr geringe elektrische Spannung. Will man die erzeugte Spannung erhöhen, muss die chemische Zusammensetzung des Holzes geändert werden, wodurch es auch komprimierbarer wird.

Der Leim der Bäume Um Holz in ein leicht verformbares Material umzuwandeln, kann man eine Komponente der Zellwände herauslösen. Holz44

zellwände bestehen aus drei Grundstoffen: Lignin, Hemizellulose und Zellulose. «Das Lignin ist der stabilisierende Stoff, den Bäume benötigen, um weit in die Höhe wachsen zu können. Ohne Lignin, das die Zellen verbindet und verhindert, dass die zugsteifen Zellulosefibrillen ausknicken, wäre das nicht möglich», weiss Burgert. Bereits vor wenigen Monaten konnte Jianguo Sun, Doktorand im Team von Burgert, zusammen mit Kollegen der ETH und Empa in einer Studie im Fachmagazin ACS Nano zeigen, wie sich Holz verformbar machen lässt, wenn man das Lignin auf chemischem Weg entfernt – mit dem Resultat, dass sich der piezoelektrische Effekt verstärkt. Die sogenannte Delignifizierung erreichten die Forschenden dabei, indem sie das Holz in eine Mischung aus Wasserstoffperoxid und Essigsäure einlegten. Die Säure löst das Lignin heraus. Übrig bleibt ein Gerüst aus Zelluloseschichten. «Wir machen uns die hierarchische Struktur des Holzes zunutze, ohne sie, wie etwa bei der Papierherstellung, zuerst ganz aufzulösen und die Fasern anschliessend wieder verbinden zu müssen», erklärt Burgert. Aus einem Stück Balsaholz wird so ein weisser Holzschwamm, der aus übereinanderliegenden, dünnen Zelluloseschichten besteht. Diese lassen sich einfach zusammenpressen und nehmen danach wieder ihre ursprüngliche Form an. «Der Holzschwamm erzeugt eine um das 85fach gesteigerte elektrische Spannung im Vergleich zu nativem Holz», sagt Sun. Das Team unterzog einen Testwürfel mit einer Seitenlänge von etwa 1,5 cm rund 600 Belastungszyklen. Dabei zeigte sich der Holzschwamm als erstaunlich beständig: Bei jeder Belastung massen die Forschenden eine Spannung von rund 0,63 Volt, was für eine Anwendung als Sensor brauchbar wäre. In weiteren Experimenten lotete das

Bild: Envato

Forschende der ETH Zürich und der Empa haben Holz chemisch verändert und komprimierbarer gemacht und so in einen Mini-Generator verwandelt. Wird es belastet, entsteht eine elektrische Spannung. Solches Holz könnte als Biosensor dienen oder als Baumaterial, das Energie erzeugt.

Holz könnte ein geeigneter Rohstoff für Drucksensoren im medizinischen Bereich werden. Im Gegensatz zu Verbindungen wie Blei-Zirkonat-Titanat sind Verbindungen im Holz schonend für die Haut.

Team die Skalierbarkeit dieses Mini-Generators aus. Werden 30 solcher Holzklötzchen miteinander verbunden und gleichmässig mit dem Körpergewicht eines Erwachsenen belastet, lässt sich damit bereits ein einfaches LCD-Display betreiben. In einer Folgestudie ging das Forschungsteam noch einen Schritt weiter: Der Holzschwamm soll ohne Chemikalien hergestellt werden. Einen Kandidaten, der die Delignifizierung bewerkstelligen kann, fanden die Forschenden: Der Pilz Ganoderma applanatum verursacht Weissfäule im Holz und baut das Lignin und die Hemizellulose besonders schonend ab. «Zwar war die erzeugte Spannung bei ersten Tests geringer als beim chemisch behandelten Holz, dafür ist das Pilz-Verfahren umweltverträglicher», sagt Burgert. Die Vorteile eines nachwachsenden piezoelektrischen Systems liegen auf der Hand. Als mögliche Anwendungen der Holzschwämme sehen die Forschenden nachhaltige Baumaterialien, die in der Nutzungsphase Energie erzeugen, oder hautverträgliche Drucksensoren im medizinischen Bereich. Medienmitteilungen Empa und ETH www.empa.ch und www.ethz.ch/news 7–8/2021

VERBANDSSEITE

■ Infostelle SCV Schweizerischer Chemieund Pharmaberufe Verband Postfach 509 CH-4005 Basel info@cp-technologe.ch www.cp-technologe.ch

■ Präsident ■ Höhere Fachprüfung ■ Termine Kurt Bächtold Chemietechnologe Alle Termine online Siegfried AG, Daniel Müller anschauen: Bodenackerstrasse 15F Untere Brühlstrasse 4 www.cp-technologe.ch CH-4334 Sisseln CH-4800 Zofingen praesident@cp-technologe.ch weiterbildung@cp-technologe.ch

ZENTRALVORSTAND

Bild: Katja Kläger

Mohamed, Lernender bei Syngenta im 2. Lehrjahr

Mohamed Abd Al Jawad in seinem Betrieb in Münchwilen.

«Vielfältig, interessant, abwechslungsreich, aber auch anspruchsvoll» — so beschreibt unser Lernender, Mohamed Abd Al Jawad, seinen Lehrberuf des Chemie- und Pharmatechnologen. Der 21-jährige Ex- Gymnasiast ist überzeugt, die richtige Entscheidung getroffen zu haben. «In der Schule haben mich drei Themengebiete interessiert: Biologie, Chemie und Informatik. Deshalb wollte ich Chemie- und Pharmatechnologe werden». Sein grosser Traum: Im Sommer 2022 im Rang abschliessen, bei Syngenta weiterarbeiten, eine Weiterbildung starten und Karriere machen. 7–8/2021

Was machst du als Chemieund Pharmatechnologe? Die Wirkstoffe, welche die Laboranten zunächst in kleinsten Mengen herstellen, produzieren wir Chemie- und Pharmatechnologen in Massen. Speziell in Münchwilen arbeiten wir mit vielen Pflanzenschutzmitteln, die sich noch in der Entwicklungsphase befinden und die wir zum ersten Mal in Grossmengen herstellen dürfen. Das ist einzigartig. Während der Herstellungsphase bediene, steuere und überwache ich die entsprechenden Anlagen. Dabei kontrolliere ich immer wieder, ob das Produkt auch unseren Standards ent-

spricht. Das heisst, ich entnehme Proben und greife gegebenenfalls korrigierend ein, um eine hohe Qualität des Produktes zu gewährleisten. Bei jedem Produkt lerne ich wieder etwas Neues dazu. Ich arbeite mit nichtalltäglichen Stoffen in einer nichtalltäglichen Arbeitsumgebung; hier gehen modernste Technik, Handwerk und Chemie Hand in Hand. Speziell zu erwähnen ist, dass wir Chemie- und Pharmatechnologen Schicht arbeiten. Das bringt für mich sehr viel Abwechslung in den Job. Was war dein bisher grösstes Highlight? Mein Schlüsselerlebnis hatte ich, als ich an einem Produkt aktiv alleine arbeiten durfte. Als Lernender bin ich selbstverständlich immer eng begleitet und betreut. Aber da hatte ich zum ersten Mal eine enorme Verantwortung gespürt und realisiert, dass ich ein Teil vom grossen Ganzen bin. Wir arbeiten mit Lösungsmitteln und Chemikalien, was nicht ungefährlich ist und einen entsprechenden Umgang mit den Stoffen erfordert. Ich habe es unglaublich wertgeschätzt, dass man mir diesbe-

züglich das Vertrauen geschenkt und mir auch etwas zugetraut hat. Durch die Lehre bin ich in vielerlei Hinsicht erwachsener geworden. Der Beruf trägt Verantwortung mit sich und das ist etwas, worauf man als Chemieund Pharmatechnologe auch stolz sein darf. Was bietet dir eine Berufslehre als Chemie- und Pharmatechnologe für Perspektiven? Der Beruf des Chemie- und Pharmatechnologen hat Zukunft. Zwar möchte ich nach der Lehre bei Syngenta bleiben, aber theoretisch könnte ich auch in anderen Branchen tätig sein wie etwa in der Lebensmittel- oder Kosmetikindustrie. Auch das Arbeiten auf einer Ölplattform oder in einem Atomkraftwerk ist denkbar. Die Nachfrage nach Chemie- und Pharmatechnologen ist gross. Wir sind immer und überall gesucht. Zudem habe ich verschiedene attraktive Weiterbildungsmöglichkeiten, die mir eine interessante Kar riereperspektive eröffnen. Wie erlebst du die Mitarbeitenden bei Syngenta – 45

VERBANDSSEITE

speziell bei euch auf der Site in Münchwilen? Sehr viele Mitarbeitende hier kennen sich seit Jahren, deshalb ist es sehr familiär und der Teamgeist ist klar spürbar. Obwohl ich als Lernender anfangs noch nicht viel wusste, hat man mich sofort integriert. Ich darf nach wie vor jedem über die Schulter schauen und etwas lernen. Die Berufsausbilderinnen und Berufsausbilder nehmen sich für uns Ler-

nenden viel Zeit, erklären, wie was funktioniert und weisen auch auf verbesserungswürdige Punkte hin. Das ist eine klare Stärke von Syngenta. Und was auch wichtig ist; wir nehmen unsere Arbeit zwar sehr ernst, aber trotzdem kommen auch Spässchen und lustige gemeinsame Momente nicht zu kurz. Hast du Tipps für Schul abgänger, die sich bei uns

bewerben möchten oder noch unschlüssig sind? Ich wollte in einer Branche arbeiten, die für die Gesellschaft von grosser Bedeutung ist. Die Pflanzenschutzmittel, die wir bei Syngenta für Landwirte herstellen, leisten einen enorm wichtigen Beitrag zur Steigerung von Ernteerträgen und somit zur Ernährung der Menschheit. Unsere Produkte braucht es wirklich. Macht euch Gedanken, was euch persön-

lich wichtig ist. Geht in verschiedene Branchen schnuppern, denn die Unterschiede sind gross. Signalisiert in jedem Fall Interesse. Die Leute empfangen einen offen und bringen einem auch gerne etwas bei, wenn man Neugier und Lernbereitschaft zeigt.

Katja Kläger

Mit einer Diplomfeier wurden vier weitere Diplome den Absolvierenden des Lehrganges übergeben. Die diesjährige Diplomfeier fand in Seewen SO im Musikautomatenmuseum statt. Bei schwülheissem Wetter genossen wir zuerst eine Führung im klimatisierten Museum, wo uns die verschiedenen Räume vorgestellt wurden und der eine oder andere Musikautomat zu hören war. Die Musik automaten sind ein Wunder der analogen Technik, welche teilweise nach über hundert Jahren immer noch funktionieren. Organisiert wurde der Anlass verdankenswerterweise vom Kassier des SCVs Peter Trescher. Nach der Führung und vor dem grossen Wolkenbruch überbrachte Marcel Dürr von der QSK zum Apéro den eidg. dipl. Chemietechnologen die Zeugnisse. Leider konnten die Diplome noch nicht ausgehändigt werden, da das SBFI diese noch nicht drucken 46

Bild: Daniel Müller

Vier weitere eidgenössisch diplomierte Chemietechnologen

Entspannung ist anzumerken: Florian Theler, Basil Schneider und Remo Kleeb, flankiert von Guido Hess und Marcel Dürr. Auf dem Bild fehlt René Eilers.

konnte. Guido Hess vom Lehrgangsanbieter aprentas rundete die Übergabe mit einem kleinen Präsent ab, bevor es dann an das Nachtessen ging. Das Dessert konnte knapp noch eingenommen werden, bevor Petrus seine Schleusen öffnete und es die ersehnte Abkühlung gab. Sprichwörtlich war es auch für die Absolventen eine Abkühlung, denn die Last von einer

dreimonatigen Diplomarbeit endete für vier von sechs Teilnehmer erfolgreich. Für diejenigen, welche die Diplomprüfung nicht bestanden haben, gibt es im nächsten Jahr noch eine Chance, bevor dann die Prüfung langsam aber sicher durch die neue Prüfungsordnung abgelöst wird und spätestens im Jahr 2024 zum allerletzten Male angeboten wird.

Alle Akteure der Diplomprüfung wünschen den neuen eidg. dipl. Chemietechnologen herzliche Gratulation und in der Zukunft alles Gute. Herzlichen Dank für das Vertrauen. Ebenfalls herzlichen Dank an die vielen Prüfungsakteure, welche für die reglementkonforme Durchführung der Prüfung zuständig waren. Marcel Dürr, VHBCP 7–8/2021

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SEKTION FRICKTAL Protokoll Generalversammlung 2021 18. Juni 2021 Ort: Weingut Buchmann, Im Wygarte, 5064 Wittnau Beginn: 18.30 Uhr Ende: 19.20 Uhr Rahmenprogramm im Anschluss

2.Wahl des Stimmenzählers Hans Gloor wird zur Wahl des Stimmenzählers vorgeschlagen. Seine Wahl erfolgt einstimmig. Es sind 9 Personen anwesend, 9 sind stimmberechtigt. Das absolute Mehr beträgt 5.

Teilnehmer Dieter Brunner, Filipp Chlebus, Daniel Giebson, Stefan Petryna, Hans Gloor, Pierre Petryna, Andreas Ruess, Kurt Bächtold, Patrick Merkofer Die GV findet, aufgrund der andauernden Corona-Pandemie, unter Berücksichtigung und Anwendung aller Regeln des BAG statt.

3. Protokoll der 31. ordentlichen Generalversammlung Das Protokoll der 31. ordentlichen Generalversammlung ist auf der Website des Verbands, www.scv.swiss, und in der Verbandszeitschrift ChemieXtra veröffentlicht.

4. Anträge Vorgängig ist kein Antrag eingegangen. Es werden keine kurzfristigen Anträge eingereicht. 5. Jahresbericht des Präsidenten Dieter Brunner gibt in seinem Jahresbericht die Highlights 2020 wieder. Der Jahresbericht

Bilder: P. Merkofer

Traktanden 1. Begrüssung Unser Präsident, Dieter Brunner, begrüsst um 18.30 Uhr die Teilnehmer der 32. GV 2021 der SCV Sektion Fricktal. Wir freuen uns besonders über den Besuch unseres Sektionsmitglieds und Präsidenten des Zentralvorstands, Kurt Bächtold.

3.1 Genehmigung des Protokolls Das Protokoll wird einstimmig genehmigt.

Ein herrliches Panorama für eine GV. Terrasse des Weinguts Buchmann in Wittnau.

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wird separat auf der Website des Verbands, www.scv.swiss/ sektionen/fricktal und in der Verbandszeitschrift ChemieXtra veröffentlicht. Es wird anerkannt, dass es dem Vorstand trotz der Corona-Situation gelungen ist, einzelne Anlässe und die GV durchzuführen. 6. Jahresbericht Veranstaltungen Dieter Brunner und Daniel Giebson blicken zusammen mit den Teilnehmern zurück auf ein aktives und interessantes Vereinsjahr 2020. Die, Corona-Pandemie zum Trotz, gut besuchten Highlights waren: – Generalversammlung im Bergwerk und Silo Herznach, mit anschliessender Besichtigung und Abendessen im Gasthof Löwen, Herznach; – Die Serengeti so nah, zumindest gefühlt. Besuch des Zoo Zürich mit einem tollen Buffet in der Australienanlage (ja, in der Anlage, zwischen Wallabies und gefühlt inmitten des Outbacks). Die Vorstandssitzungen wurden virtuell durchgeführt. Pandemiebedingt mussten einzelne Anlässe wie der geplante Besuch des Panic-Rooms in Basel und der Kochkurs abgesagt werden. Berichte von allen Anlässen im Jahr 2020 sind auf der Website des Verbands, www.scv.swiss, und in der Verbandszeitschrift ChemieXtra veröffentlicht. 7. Jahresrechnung und Revisionsbericht Filipp Chlebus präsentiert die Jahresrechnung 2020. Sie

schliesst mit einer Vermögenszunahme von 193.59 Franken ab. Die Sektion ist weiterhin solide finanziert. Die Kassenprüfer Andreas Ruess und Stefan Petryna bestätigen die tadellose Kassenführung und schlagen den Stimmberechtigten vor, die Decharge zu erteilen. 7.1 Genehmigung der Jahresrechnung Die Decharge wird einstimmig erteilt. 8. Mutationen Filipp Chlebus gibt einen Überblick über die Mitgliederzahlen sowie die Ein- und Austritte. Unser Verbandsmitglied Andy Näf tritt, infolge Pensionierung, in den Status Passivmitglied über. Deshalb steht Andy auch nicht mehr als Kassenprüfer des Zentralvorstands zur Verfügung. Andys Dienste werden verdankt. 8.1 Wahl des Vorstands Der Vorstand der Sektion Fricktal stellt sich zur Wiederwahl. Es sind keine neuen Kandidaten gemeldet. Der Präsident, Dieter Brunner wird einstimmig wiedergewählt. Die weiteren, bisherigen Mitglieder des Vorstands werden als Gremium ebenfalls einstimmig wiedergewählt. Die Funktionen sind: Präsident: Dieter Brunner Vizepräsident: Patrick Merkofer Kassier: Filipp Chlebus Events: Daniel Giebson Allrounder: Peter Siebenhaar 8.2 Aufnahme von Neumitgliedern Sieben neue Mitglieder 47

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8.3 Austritt / Ausschluss von Mitgliedern Sieben Austritte durch Kündigung. Unser Mitglied Ueli Zaugg ist im letzten Jahr unerwartet nach schwerer Krankheit verstorben. Unsere Anteilnahme haben wir über die Verbandszeitschrift ausgedrückt. Neu gehören der Sektion Fricktal 72 Mitglieder an. 9. Budget Basierend auf den Erfahrungen aus den letzten Jahren und den geplanten Aktivitäten hat Filipp den Budgetvorschlag 2021 erstellt. Die Details dazu werden den Teilnehmern erklärt. Das Budget sieht eine Vermögensabnahme von 4125 Franken vor. Diese geht hauptsächlich auf die Aktivitätenoffensive nach der Pandemie. 9.1 Genehmigung des Budgets Das Budget wird einstimmig genehmigt. 10. Jahresprogramm 2021 Daniel Giebson stellt das Jahresprogramm 2021 vor. Aufgrund der positiven Erfahrung beim Schoggiworkshop 2019 stehen Aktivitäten im Vordergrund, welche ein gemeinsames Anpacken und Erleben ermöglichen. Die Idee ist, die Aktivitäten durchzuführen, die coronabedingt im 2020 nicht durchgeführt werden konnten. Neben den Aktivitäten der Sektion Fricktal stehen unseren Mitgliedern auch die Aktivitäten der anderen Sektionen des SCV offen. Die Angebote der Sektion Fricktal im Überblick: – GV im Weingut Bachmann in Wittnau, mit Weindegustation und Besichtigung des Betriebs (s. auch Abschnitt Buchmann Weine) am 18. Juni; 48

– Kochen & Geniessen in Bad Säckingen. Gemeinsam bereiten wir ein leckeres Mahl zu und lassen unserer Kreativität freien Lauf. Unsere Geschmacksknospen freuen sich schon heute; – Escape Room in Basel: Schaffen wir gemeinsam die Herausforderung, die Aufgaben zu lösen und uns danach in der Stadt einen wohlschmeckenden Drink zu genehmigen? – Bierbrauen im Teufelhof in Basel. Gemeinsam wollen wir Bier brauen und auch degustieren. Alle Termine werden auf der Website des Verbands, www.scv. swiss, und in der Verbandszeitschrift ChemieXtra veröffentlicht. Gastbeiträge und Wortmeldungen Kurt Bächtold nimmt die Gelegenheit wahr und gibt uns einen Überblick über die Verbandsaktivitäten im Zentralvorstand. Wir freuen uns besonders über seine Teilnahme, weil heute auch die Diplomfeier HFPC stattfindet: Die DV wurde pandemiebedingt verschoben. Die relevanten Traktanden wurden per E-Mail genehmigt. Ein Konzept betraf das Programm «Mitglieder werben Mitglieder», welchem unsere Sektion an der letzten GV ebenfalls zugestimmt hatte; Die nächste DV findet im 2. Quartal 2022 statt. Der genaue Termin wird rechtzeitig kommuniziert; Die ZV-Sitzungen wurden 2020 via Zoom durchgeführt; Peter Trescher (Kassier des Zentralvorstands) wird zur nächsten DV zurücktreten. Der ZV sucht für diese und weitere Positionen Nachwuchskräfte; Syngenta ist neues Firmenmitglied des SCV.

Ein gut gelaunter Andreas – nicht nur, weil er sich für die Degusta tion einen Moment von der Maske befreien durfte.

Nein, nein, sie schauen nicht zu tief ins Glas. Degustieren und den Worten des Gastgebers lauschen.

Andreas Ruess informiert, dass im Prüfungskreis Aargau dieses Jahr 24 Chemie- und Pharmatechnologen EFZ und zehn Chemie- und Pharmapraktiker EBA die Prüfung antreten. Aufruf an unsere Mitglieder Ein Verband lebt durch seine Mitglieder. Mitgliederwerbung lohnt sich beim SCV. Es winkt eine tolle Prämie für jedes neue Mitglied. Detailinformationen unter www.scv.swiss und beim Vorstand. Eventstätte Weingut Buchmann Wittnau Den Termin für unsere GV so spät im Jahr anzusetzen hat sich gelohnt. Wir dürfen uns, zumindest unter Anwendung der Pandemie-Regeln des BAG

und mit Schutzmasken bedeckt, wiedersehen. Der Maskenpflicht ist es vermutlich geschuldet, dass sich dieses Jahr weniger Mitglieder zur GV einfinden. Wir freuen uns schon jetzt darauf, unsere Mitglieder nächstes Jahr wieder in grösserer Anzahl begrüssen zu dürfen. Unsere Tradition des Besuchs regionaler Manufakturen für Gaumenfreuden setzen wir trotzdem auch in diesem Jahr fort. Die GV findet im 2021 im Weingut Buchmann in Wittnau statt. Zum Rahmenprogramm gehört selbstverständlich auch fachliches. So lassen wir uns von Herrn Buchmann persönlich den Betrieb erklären. Das eine oder andere Gerät könnte, in ähnlicher Form, auch in einem Pharmabetrieb zum Ein7–8/2021

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quet eines sanft im Kelch geschwenkten Weines lässt sich ja auch bestens inhalieren... Die Geschichte und auch die zwar zumeist gern erledigte, nicht aber immer leichte, Arbeit werden uns vor Augen geführt. Es sind schon zahlreiche Kullerträubchen zu lesen, bevor sie weiter zu Wein verarbeitet werden können. Ganz zu schweigen davon, dass es vor dem Ausschlagen der Reben einiges an Handwerkskunst und Organisationstalent benötigt. So viel Arbeit, auch wenn nur darüber referiert wird, weckt den gros sen Hunger! Hungrige Mäuler werden an Generalversammlungen des SCV Sektion Fricktal immer gestopft. Das Wohl unserer Mitglieder liegt uns auch

in Zeiten von Corona am Herzen. Wir dürfen also für einen Moment unsere Schutzmasken ablegen und Nase und Mund ans Weinglas legen. Ganz zu schweigen vom herzhaften Biss ins saftige Grillgut. Mit der Sektion Fricktal mundet die GV selbst in Zeiten der Pandemie. Wir freuen uns trotzdem, wenn wir uns im nächsten Jahr wieder unverhüllt an der GV treffen können. Ungeachtet dessen, gebührt unseren Gastgebern vom Weingut Buchmann in Wittnau ein herzliches Dankeschön für ihre Gastfreundschaft.

es keine Parkplätze!), Sichternstrasse 90, 4410 Liestal Teilnehmer: Mitglieder des SCV aus allen Sektionen und deren Familie. Mitbringen: Die Teilnehmenden nehmen ihre eigenen Grilladen mit.

Getränke: Ein Apéro wird v on der Sektion NWS offeriert. Weitere Getränke können zum Selbstkostenpreis vor Ort gekauft werden.

ist erwünscht unter: SCV-Sektion-NWS@bluewin.ch

Eine Anmeldung mit Anzahl Personen bis 16. August

Für den SCV Sektion Nordwestschweiz: Martin Nagel

Samstag, 21. August 2021 Grill-Event auf der Sichtern (Liestal)

Von den Behörden auferlegte Covid-19 bedingte Massnahmen können Anpassungen nötig machen. Wir sind hingegen optimistisch, dass wir unsere Events im geplanten Rahmen durchführen können. Für Fragen zu unseren Events bitte die unten gezeigte E-Mail-Adresse

verwenden oder die von uns publizierten Texte/Anzeigen im Verbandsorgan ChemieXtra zu konsultieren.

Es gab mal die Sendung «3 Damen vom Grill». Bei uns sind es 4 Herren . . . Alles ist heute all inclusive. Grillen darf man selbst.

satz kommen. Ein Chemie- und Pharmatechnologe fühlt sich im Weingut also nicht nur des Weines wegen pudelwohl... Nicht ganz überraschend unter-

scheiden sich die Arbeitsschritte, und insbesondere das Endprodukt, doch einigermassen stark von Pillen, Spritzen oder Inhalatoren. Obwohl, das Bou-

www.buchmann-weine.ch 18. Juni 2021 – Patrick Merkofer

SEKTION NORDWESTSCHWEIZ Grill – Event auf der Sichtern (Liestal) Wann: Samstag, 21. August 2021, ab 15 Uhr, Glut ab 17 Uhr. Wo: Sichtern Liestal «Paul’s Waldhaus» (Fussweg 10 Min. mit Ballons markiert). Parkplatz: Schiesssportanlage Sichtern (beim Grillplatz gibt

Jahresprogramm 2021 Aufgrund der aktuellen Corona-Lockerungen und dadurch mit Blick in die kommenden Monate hat der Vorstand SCV Sektion NWS folgende Events ins Auge gefasst und dazu die Detailplanung aufgenommen. Der Vorstand freut sich, folgende Events für euch zu organisieren. 7–8/2021

Freitag, 3. Dezember 2021 Bowling – Event 2021 Datum noch offen Besuch «Unser Bier Liestal»

Für den SCV Sektion Nordwestschweiz Martin Nagel 49

PRODUKTE

Für ein einfaches und sicheres Etikettieren

Mit der «T60 Integrated 360 Serie» stellt Mettler-Toledo PCE eine neue Produktreihe für die Serialisierung und Aggregation von kleinen Flaschen und Ampullen in der Pharmaindustrie vor. Die Serie liest und verifiziert Produkt- und/oder Seria lisierungscodes auf runden Behältnissen wie Flaschen und Ampullen

mit einer 360-Grad-Bilderfassung. Das System verifiziert, ob alle Codes maschinenlesbar sind und stellt sicher, dass die Codes nicht verschmiert sind, keine Druckfehler im Text haben und das Etikett keine sonstigen Qualitätsmängel aufweist. Pharmahersteller sparen durch die Prüfung der Produkt-

Elektronische Messwertübertragung für Druckmessgerät

Das variantenreiche Produktsortiment des Messgeräteherstellers Labom Mess- und Regeltechnik GmbH bietet für viele Herausforderungen die passende Lösung – verschiedenste mechanische und elektronische Messgeräte für Druck und Temperatur sowie eine Vielzahl an Prozessanschlüssen und Zusatzausführungen können individuell kombiniert werden. Die jüngste Kombinationsmöglichkeit ist das mechanische Druckmessgerät BA44, das nun gemeinsam mit dem elektronischen Drehwinkel

messumformer PL11 eingesetzt werden kann. Das BA44 mit Rohrfeder ist ein Druckmessgerät für gasförmige, flüssige oder auch aggressive Messstoffe. Das Bajonettringgehäuse in Nenngrösse 63 ist klein und daher für besonders kompakte Anlagen oder schmale Zwischenräume gut geeignet. Gehäuse und Messorgan sind aus Edelstahl, das Sicherheitsgehäuse hat eine ausblasbare Rückwand und eine bruchsichere Trennwand. Die Kombination des Druckmessgeräts mit dem Drehwinkelmessumformer PL11 ermöglicht die elektrische Fernübertragung der Messwerte über ein 4…20 mAAusgangssignal in 2-Leitertechnik. Der Einbau des Drehwinkelmessumformers kann grundsätzlich in mechanische Druck- und Temperaturmessgeräte erfolgen. Der PL11 verfügt über ein berührungsloses und verschleissfreies Abtastsystem und eine komplett vergossene Elektronik.

Zimmerli Messtechnik AG (Labom) www.zimmerliag.com

codes auf den Flaschen und Ampullen Zeit und Kosten. Der Etikettierprozess wird einfacher und es gibt weniger Umrüstzeiten. Die T60 Integrated 360 Serie ist für zwei Anwendungsbereiche erhältlich: – T63 Integrated 360 Serialization: Diese Lösung verifiziert statt einer herkömmlichen Label-onWeb-Applikation die Serialisierungsdaten direkt auf dem angebrachten Etikett. Des Weiteren stellt das System die inhaltliche Richtigkeit des Etiketts sicher und prüft es auf etwaige Druckfehler. Damit ist sicher gestellt, dass nur korrekt serialisierte Produkte mit optisch fehlerfreiem Etikett in den Handel gelangen. – T65 Integrated 360 Aggregation: Diese Integrationslösung ermöglicht die Aggregation von Flaschen und Ampullen ohne

die Verwendung von zusätzlichen Codes. Prozessschritte vor dem Befüllen der Sekundärverpackungen wie die Überprüfung von an Boden oder Deckel angebrachten HelperCodes können somit entfallen. Die Serie unterstützt die für die Pharmaindustrie kritischen Anwendungen Serialisierung und Aggregation für runde Behältnisse mit einem Durchmesser von 10 bis 110 mm. Durch die kompakte Bauweise können die Systeme einfach in vorhandene Verpackungslinien integriert werden. Es wird sichergestellt, dass fehlerhafte Etiketten bzw. ungültige Produkte frühzeitig im Produktionsprozess entdeckt werden und dadurch potenzielle Produktrückrufe vermieden werden können. Mettler Toledo www.mt.com/ch

Damit kühles Wasser sicher fliesst

Der Labor-Kühlwasserwächter Aqua stop II aus der Roth-Selection-Reihe wird zur Sicherheitsüberwachung von Kühlwasserströmungen und Kühlwassertemperaturen im Labor eingesetzt. Der Einbau erfolgt in Apparaturen, die ohne ständige Aufsicht betrieben werden. Der Kühlwasserwächter unterbricht bei Unregelmässigkeiten in der Wasserzufuhr oder beim Überschreiten der eingestellten Temperatur die Stromzufuhr bzw. den Wasserzulauf. Bei Unterschreiten der eingestellten Mindestströmung schliesst das Magnetventil den Kühlwasserzulauf und der angeschlossene Verbraucher wie beispielsweise eine Heizhaube wird abgeschaltet. Bei Überschreiten der maximalen Temperaturgrenze bleibt das Magnetventil offen, die Apparatur wird weiterhin gekühlt und der Verbraucher wird abgeschaltet.

Die Temperaturaufnahme im Kühlwasserablauf erfolgt mit dem internen NTC-Fühler im Strömungssensor. Optional kann ein externer PT100-Temperaturfühler an einer frei wählbaren Stelle im Versuchsaufbau angebracht werden, der automatisch den internen Fühler deaktiviert. Zur Ausstattung des Aquastop II gehören ein 2-zeiliges LED-Display zur gleichzeitigen Anzeige von Durchfluss und Temperatur sowie eine LED für die Schaltzustands- und Alarmanzeige. Die Alarm-Grenzen sind dabei frei wählbar und bei Grenzwertverletzung warnt ein akustischer Vor-Alarm vor der endgültigen Abschaltung. Weiterhin befindet sich auf der Geräterückseite eine Schuko-Steckdose, an den der Verbraucher angeschlossen wird. Der Strömungsmessbereich liegt bei 2 bis 99 l/h. Der Messbereich des internen Temperaturfühlers erstreckt sich von 0 °C bis +80 °C, mittels des externen Fühlers können Temperaturen von 0 °C bis +250 °C erfasst werden. Die Nennleistung des Kühlwasserwächters liegt bei 35,5 kW. Carl Roth GmbH + Co. KG www.carlroth.com/ch/de

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PRODUKTE

Neu: Laborflaschen aus der Kreislaufwirtschaft

Semadeni präsentiert die CircularLine – die ersten Laborflaschen aus nachhaltigem Low-Density-Polyethylen (PE-LD) mit über 30% Recyclinganteil aus erneuerbaren Rohstoffen. Sie sind eine ressourcenschonende Alternative und die ersten Laborflaschen, die aus der Kreislaufwirtschaft kommen. An-

stelle von fossilen Materialien werden zu bedeutenden Teilen erneuerbare Kohlenwasserstoffe eingesetzt. Dieser «recycled-biobased»Anteil von über 30% stammt zu 80% aus Abfallprodukten der Lebensmittelproduktion und zu 20% aus Pflanzenölen (biobased). Dank dem chemischen Recycling hat das Rohmaterial dieselben physikalischen Eigenschaften wie herkömmliches PE-LD. Die CircularLine weist somit keine Einschränkungen bezüglich Beständigkeit, Zulassung, Anwendung oder Lebensdauer auf. Die Eng- und Weithalsflaschen sind in vier Grössen und mit verschiedenen gängigen Aufsätzen erhältlich.

Semadeni www.semadeni.com

Homogenisator für den Kleinserien- und Laborbetrieb

AxFlow vertreibt ab sofort den neuen Homogenisator APV Pilot 4T für den Kleinserien- und Laborbetrieb in der Lebensmittel-, Getränkeund Hygieneproduktion. Dieser Homogenisator ermöglicht das Testen verschiedener Rezepturen und den flexiblen Wechsel auf Kleinserienproduktion ohne aufwendige Prozessumstellung. Dies ist insbesondere für Betriebe interessant, die auf die wachsende Nachfrage nach alternativen Lebensmittelprodukten abzielen, wie beispielsweise Milchersatzprodukte auf Basis von Soja, Mandeln,

Hafer, Reis, Erbsen sowie weitere Getränke, Saucen und Pasten. Gleichermassen zuverlässig arbeitet der Homogenisator in der klassischen Milchverarbeitung, in Anlagen zur Pasteurisierung, UHT und Trocknungsskids. Der Homogenisator bietet alle Funktionen eines grossen Homogenisators, kann diese aber in Pilotprojekten mit niedrigen Durchflussraten umsetzen. Die Leistung von 20 bis 600 l/h und einem Druck bis 600 bar lässt sich flexibel und mit reproduzierbaren Ergebnissen auf Kleinserien skalieren. Ausserdem ist er leiser als andere Homogenisatoren und nimmt weniger Platz ein. Er ist einstufig und zweistufig in modularem Aufbau erhältlich. Das Drei-Kolben-Design erhöht die Stabilität des Förderstroms. Als Produkt für Hygieneprozesse ist er CIP- und SIP-fähig sowie 3A-konform. AxFlow GmbH www.axflow.com/de-ch

Automatische Probeninjektionssysteme für GC- und GC/MS-Geräte Shimadzu hat mit der AOC-30-Serie eine neue Generation automatischer Probeninjektionssysteme für Gas-Chromatographen entwickelt. Mit einer hohen Basisleistung ausgestattet, bietet sie erweiterte

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Funktionen, die einen zuverlässigen Langzeitbetrieb gewährleisten und die Fernarbeit unterstützen. Die kompakte Bauweise der AOC30-Serie erlaubt, die Systeme einfacher auf GC- oder GC/MS-Einheiten mit ihrem begrenzten Platzangebot anzubringen und erleichtert die Systemerweiterung je nach analytischer Zielsetzung. Mit einzigartigen Technologien und Funktionen bieten die AOC-30-Probeninjektionssysteme den Automations- und Produktivitätsgrad sowie die Fernüberwachungsmöglichkeiten, wie sie die zukünftige Labortechnik benötigt. Auch unerfahrene Kräfte erzielen mit den Systemen Ergebnisse auf Expertenniveau für die analytische Routinearbeit in Pharmazeutik, Chemie und Umweltschutz.

Die Serie wächst flexibel mit allen Laborerfordernissen: – Der AOC-30i Single Tower Autoinjektor nimmt 30 Proben auf und bietet intelligente Spül alternativen mit vier verschiedenen Lösungsmitteln. – Für einen höheren Durchsatz durch Simultan-Injektion sorgt der AOC-30i Dual Tower mit seinen zwei Autoinjektoren auf einem GC-2030. – Die Kombination aus einem AOC-30i-Autoinjektor mit einem AOC-20sU-Probengeber ergibt ein automatisches Probeninjektionssystem mit einer gesteigerten Kapazität von 150 Vials. – Automatisches Probeninjektionssystem: Ein AOC-30i Dual Tower mit Sampler erzielt

einen hohen Durchsatz mit einer Aufnahme von bis zu 150 Fläschchen. Autoinjektoren wie die AOC-30-Serie entnehmen mit einer Spritze die Proben aus den Vials und injizieren sie in einen GC oder ein GC/MS. Die Probengeber haben dagegen keine Injektionsfunktion, sondern stellen lediglich die Proben für den Autoinjektor bereit. Die Kombination beider Geräte wird Probeninjektionssystem genannt. Durch Automatisierung des manuellen Probenprozesses (Probeninjektion) steigern sie die Produktivität und verbessern die Analysegenauigkeit von Multianalyten.

Shimadzu Schweiz GmbH www.shimadzu.ch

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