Offizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes
Besuchen Sie uns auf der ILMAC Lausanne 18.-19. September 2024 Halle 36 Stand Al 72
Die richtige Formel für mehr Energieeffizienz
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Emissionen durch Reibung
Das Werbeversprechen, mit einem Elektroauto «emissionslos» zu fahren, wurde zum ersten Mal gebrochen als auskam, dass bei der Batterieproduktion grosse Mengen an Treibhausgasen freigesetzt werden. Jetzt gerät dieses waghalsige MarketingEtikett erneut in Bedrängnis – und zwar nicht wegen der TeslaFahrerinnen und Fahrer, die indirekt zu TrumpUnterstützern wurden (und damit auf Umwegen einer Politik Rückenwind geben, die fossile Energien fördern will), sondern wegen neuer wissenschaftlicher Studien über Abriebsemissionen.
Und diese Emissionen sind omnipräsent. Sind Menschen unterwegs, generieren sie Abrieb. Vom Fraktionspräsidenten, der beim Randalieren die Schuhabsätze als Mikroplastik an die Bundeshaustreppe wetzt, über Autos und Lastwagen, deren Reifen als Gummipartikel in Luft, Böden und Gewässer gelangen, bis hin zur Eisenbahn, die über Bremsen, Rad Schiene sowie OberleitungsbügelKontakte Metallpartikel freisetzt. Das tönt an sich nicht schlimm, auch die vom Menschen unberührte Welt enthält verschiedenste «Kleinkörper» wie Staub, Russ, Aerosole, Elementarteilchen, Viren und Bakterien usw.
Doch bei den Abriebsemissionen wurde bislang ein Faktor der Umweltverschmutzung vernachlässigt: Die chemischen Additive, die sich in dem freigesetzten Reifenkautschuk befinden, können toxisch sein. Doch wie giftig sind diese für Mensch, Tier und Umwelt? Haben wir es mit einem Problem zu tun, das grösser ist als bislang angenommen? Was tun Industrie und Politik dagegen? Im Titelartikel erfahren Sie mehr über dieses spannende Gebiet, in dem sich die Forschungsaktivitäten gerade merklich häufen.
Auch bei der Eisenbahn sind diese Emissionen nicht vernachlässigbar. Im darauffolgenden Artikel wird die erste grossangelegte Studie – ausgeführt der Technischen Universität Graz – vorgestellt, welche den emittierten Abrieb von Zügen untersucht hat. Zwar werden auf der Schiene keine Additive freigesetzt, doch die freigesetzten Partikel gelangen als Schwermetall in die Umwelt, entlang von Bahnstrecken und in Bahnhöfen in konzentrierten Mengen.
Das Mikroplastikproblem könnten die im dritten Artikel präsentierten Pilze aus Süssgewässern elegant beseitigen. Diese kleinen Plastikfresser sind in der Lage, Kunststoffpolymere aus Polyurethan, Polyethylen und Reifenkautschuk effizient abzubauen. Auch hier steckt die Forschung noch in den Kinderschuhen, ein skalierter Lösungsansatz liegt in weiter Ferne. Doch die Thematik ist äusserst spannend und wäre – ein bisschen träumen ist erlaubt – die perfekte Lösung.
Ich wünsche Ihnen eine interessante Lektüre!
Luca Meister redaktion@sigwerb.com
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FOKUS
Gummi im Gemüse –und jetzt?
Der Abrieb von Reifen landet in unseren Körpern. Rückstände von Mikroplastik und chemischen Additiven können toxische Auswirkungen haben. Doch es bestehen grosse Wissenslücken.
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CHEMIE
Pilz + Zellulose = Plattformchemikalie
Der Pilz Talaromyces verruculosus kann die vom Markt bisher we nig beachtete Chemikalie erythro-Isozitronensäure direkt aus billigen Pflanzenabfällen produzieren.
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BIOWISSENSCHAFTEN
Neues Gel baut Alkohol im Körper ab
An der ETH wurde ein Protein-Gel entwickelt, das Alkohol im Magen-Darm-Trakt abbaut. Damit könnte die gesundheitssc hädigende und berauschende Wirkung reduziert werden.
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IMPRESSUM
Die Fachzeitschrift für die Chemie- und Laborbranche www.chemiextra.com
Erscheinungsweise
7 × jährlich
Jahrgang
14. Jahrgang (2024)
Druckauflage 7650 Exemplare
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ISSN-Nummer 1664-6770
Geschäftsleiter
Andreas A. Keller
LABOR
Labor-Occasionen –darauf müssen Sie achten
Während Faktoren wie Wartungshistorie und Marke wichtig sind, spielen andere Faktoren wie Standort oder überraschenderwe ise auch der optische Zustand eine geringere Rolle.
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MEDIZIN
Ein bisschen Blut nehmen genügt
Schnell und einfach: An der Universität Zürich und dem Universitätsspital Zürich wu rde die Analyse der Flüssigbiopsie von DNA-Fragmenten im Blut weiterentwickelt.
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ERNÄHRUNG
Erdbeeren unter der Lupe
An der Technischen Universität Bergakademie Freiberg wurden erstmals verschiedene Erdbeersorten mittels ultrahochauflösender Massenspektrometrie untersucht.
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.
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UMWELT
Das Chamäleon von Glarus
Ein Mineral, das ein Wissenschaftler vor zwanzig Jahren im Glarner la nd gesammelt hat, entpuppte sich nicht nur als bislang unbekannte Art. Der «Heimit» kann die Farbe wechseln.
VERANSTALTUNGEN
Ilmac Lausanne 2024
Am 18. und 19. September versammeln sich Entscheidungstr äger aus der gesamten Wertschöpfungskette der Life-ScienceIndustrie in Lausanne. 43
VERFAHRENSTECHNIK
Vom Kuhmagenbakterium zu Fumarat
NEUE MATERIALIEN
Giftige Gase detektieren
Die meisten Systeme zur Detektion giftiger Gase können bestenfalls einige Male eingesetzt werden. Ein neuer Detektor kann s o lche Gase kontinuierlich überwachen. 64
KOMMENTAR
Wieso nicht Synthesewasser nutzen? 66
BASF forscht mit drei Universitäten an der CO2-neutralen Herstellung von biobasiertem Fumarat – und zwar durch Bakterien a us Rindervormägen. 60 VERBANDSSEITEN
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Vor allem nach starkem Regen werden auf der Strassen abgesetzte Reifenpartikel durch abfliessendes Wasser in Gewässer getragen. (Bild: Shutterstock)
Reifenemissionen: Ein vermutlich unterschätztes Problem
Gummi im Gemüse – und jetzt?
Der Abrieb von Reifen landet in unseren Körpern. Dass Rückstände von Mikroplastik und chemischen Additiven toxische Auswirkungen haben können, zeigten bereits Fälle von Fischsterben. Doch es bestehen weiterhin grosse Wissenslücken – und die komplexen chemischen Zusammensetzungen der Reifenmaterialien machen die Forschung schwierig. Was ist bislang bekannt? Was wird seitens Industrie und Politik dagegen unternommen?
Luca Meister
Die ultrafeinen sind in der Luft, die feinen werden via Wind auf den Böden abgesetzt und die grösseren gelangen mit dem abfliessenden Regenwasser in Sedimente und Gewässer: Partikel von Autound LKW-Reifen. Ein durchschnittlicher Autoreifen gibt über seine Lebensdauer etwa vier Kilogramm an Partikel ab, berechnete die Lancaster University (GB). Gemäss Bafu ist der Reifenabrieb mit 8900 Tonnen pro Jahr in der Schweiz die grösste Quelle für Mikroplastik in der Umwelt. Entsprechend gross sind auch die Unsicherheiten betreffend der Wirkung dieser Emissionen auf Mensch und Umwelt, sagt der Bund.
Vielzahl chemischer Additive»
Reifen müssen vielseitige Eigenschaften aufweisen. Sie bestehen aus einer komplexen Materialmischung, welche Leistung und Haltbarkeit verbessert. Dazu gehören 5 bis 15 Prozent chemische Additive, die hunderte von Substanzen umfassen – zum Beispiel Antioxydanzien, Antiozonierungsmittel, Vulkanisierungmittel oder Antialterungsmittel. Durch den Abrieb von Reifen gelangen, quasi verpackt im Mikroplastik, hunderte chemischer Additive in die Nahrungskette. Rückstände in Blattgemüse wurden jetzt durch Forschende des Zentrums für Mikr obiologie und Umweltsystemwissenschaft der Universität Wien (CeMESS) in Zusammenarbeit der Hebrew University of Jerusalem nachgewiesen.
Mit 8900 Tonnen pro Jahr in der Schweiz die grösste Quelle für Mikroplastik in der Umwelt: Reifenabrieb. (Bild: Shutterstock)
«Die Toxizität von Reifen- und Strassenabriebspartikeln hängt mit ihren organischen Zusatzstoffen, den Additiven, und
den damit verbundenen Umwandlungsprodukten zusammen», erklärt Anya Sherman, Doktorandin am CeMESS und Erstautorin der in der Fachzeitschrift Frontiers in Environmental Science publizierten Studie.
Die aus Autoreifen gewonnenen Verbindungen gelangen durch atmosphärische Ablagerung, Bewässerung mit aufbereitetem Abwasser und die Verwendung von Klärschlamm als Dünger in die Landwirtschaft. «Dort können sie von Pflanzen aufgenommen werden und so auch den Menschen erreichen», fügt Thilo Hofmann hinzu, Leiter der Forschungsgruppe.
Zwar sind die nachgewiesenen Stoffe ist in der Grössenordnung vergleichbar mit Medikamentenrückständen, die ebenfalls auf Umwegen in die Nahrungskette gelangen. Doch deren gesundheitlichen Aspekte wurden (noch) nicht untersucht. Über die toxischen Auswirkungen von Reifenadditiven auf Menschen, Tiere und Organismen bestehen grosse Wissenslücken. Die variierenden chemischen Zusammensetzungen zwischen Reifenmarken und -modellen verkomplizieren die Analysen.
Massensterben von Silberlachsen
Eine 2020 in der Fachzeitschrift Science publizierte Studie untersuchte das Veren -
Analysierte Proben
Die hochgerechneten Konzentrationen von Reifenadditiven im Blattgemüse sind insgesamt gering. Zum Beispiel liegt die Tagesdosis bei 238 ng/kg für Benzothiazol (BTZ), oder 0,4 ng/kg für 6PPD, ein Stoff, dessen Transformationsprodukt 6PPD-Quinone eine hohe Toxizität zeigt. Dies führt dann je nach Diät zu einer täglichen Aufnahme pro Person von 12 bis 1.296 ng für BTZ, oder 0.06 bis 2.6 ng für 6PPD.
Mittels Massenspektrometrie analysierten Forschende an der Universität Wien die Proben auf sechzehn «reifen-assoziierte» Verbindungen. Das Blattgemüse aus dem Supermarkt stammte aus Italien, Spanien, der Schweiz und Israel.
www.univie.ac.at
6PPD wird durch in der Luft vorhandenes Ozon in ein Chinon-Analogon oxidiert. (Vereinfachte Strukturformel: Wikipedia)
den von Silberlachsen während ihrer Migration vom Meer in Süssgewässer im USSt aat Washington. Die Tiere starben noch vor ihrem intendierten Laichen, jeweils nach starkem Regen in urbanen Gegenden.
In den Gewässerproben entdeckten die Forschenden das Antioxidationsmittel N(1,3-Dimethylbutyl)-N’-phenyl-p-phenylendiamin, kurz: «6PPD», das aus 18 Kohlenstoffen, 24 Wasserstoffatomen, zwei Stickstoffatomen und zwei Sauerstoffatomen besteht. Der von vielen Herstellern eingesetzte Gummistabilisator schützt die Reifen vor Versprödung durch Ozon, das aus stickoxidhaltigen Abgasen entsteht, sowie vor Sauerstoff und Hitze. Er verhindert die Rissbildung und verlängert die Lebensdauer der Reifen. Reagiert die Chemikalie mit sauerstoffhaltigen Verbindun -
Die Proben wurden gefriergetrocknet, extrahiert und mit FlüssigchromatographieMassenspektrometrie gemessen. (Bild: Universität Wien, Anya Sherman)
gen wie Ozon, bildet sich «6PPD-Chinon», kurz: «6PPD-Q». Dieser sekundäre Schadstoff ist für den Tod der Fische verantwortlich. Wie toxisch 6PPD-Chinon wirkt, zeigten Tests an jungen Lachsen: In 1000 Litern Wasser kann ein Milligramm den Tierbestand in wenigen Stunden halbieren.
Das Ozonschutzmittel wurde auch in anderen Gewässern gefunden, wo Fischsterben nach heftigem Regen beobachtet wurde. Unklar bleibt, weshalb gerade der Silberlachs so empfindlich reagiert. In einem Artikel des Bayrischen Rundfunks erklärt Julia Mussbach, Expertin für Gewässerschutz beim Naturschutzbund Deutschland (NABU), dass sie 6PPD generell für Wasserorganismen für gefährlich hält. Bestätigt hat dies eine kürzlich in der Fachzeitschrift Environment International erschienene Studie, die von einer Gefahr von geringen 6PPD-Q-Konzentrationen für bestimmte Wasser- und Landorganismen ausgeht, darunter Zebrafische, Fadenwürmer und Säugetiere. Diese zeigten neurologische Verhaltensänderungen, Fortpflanzungsstörungen und Verdauungsschäden.
Fischereiverbände gegen Reifenhersteller
Beunruhigt sind auch die amerikanischen Fischer. Die Pacific Coast Federation of Fishermen’s Associations und das Institute for Fisheries Resources in San Francisco reichten Klage gegen 13 Reifenhersteller ein, berichtete das Wirtschaftsmagazin Forbes 2023. Sie behaupten, dass toxische Konzentrationen von 6PPD-Chinon zum Tod von Coho-Lachsen, Chinook-Lachsen, Steelhead-Forellen und anderen Wildtieren führe. 2024 berichtet Reuters, dass die 13 Reifenhersteller ein US-Gericht baten, die
Klage abzuweisen. Der Grund: Die Hersteller erklärten, dass mit der Klage versucht werde, die US-Umweltschutzbehörde zu umgehen. Diese sei die wichtigste staatliche Regulierungsbehörde für Chemikalien und würde bereits Regeln für 6PPD in Betracht ziehen.
Gummistabilisator auch im Menschen
Eine andere Studie, die 2022 in der Fachzeitschrift Environmental Science & Technology Letters erschien, wies 6PPD und 6PPD-Chinon im Urin von Erwachsenen und Kindern in Südchina nach, «möglicherweise verursacht durch das Einatmen von Reifenstaub». Funde von 6PPD-Q in menschlichen Proben von Blut, Urin und Hirnwasser (letzterer Punkt gemäss oben erwähnter Studie in Environment International), unterstreichen die Bedeutung weiterer Forschung über die toxikologischen Auswirkungen dieser Verbindungen. Gemäss dem britischen Testlabor Emissions Analytics wurden pro Tag 135 Nanogramm 6PPD und 6PPD-Chinon im Urin eines durchschnittlichen Erwachsenen nachgewiesen. In anderen Worten: Es tut sich was, doch die Forschung steckt noch in den Kinderschuhen.
Was unternimmt die Industrie dagegen?
Auf Anfrage von ChemieXtra erklärt Bridgestone (JP), dass das Unternehmen Reifen mit verbesserter Resistenz gegen Abrieb entwickle und bis 2050 zu 100 Prozent nachhaltige Materialien einsetzen wolle. Auch Michelin (F) will die Partikelemissionen reduzieren. Seit 2015 seien die
Drei wichtige Akteure
Das 2005 gegründete Tire Industry Project geht globale Umwelt-, Sozial- und Governance-Probleme an, welche für die Reifenindustrie relevant sind. Die Initiative gibt Forschungsarbeiten in Auftrag, erarbeitet Lösungen und spannt mit externen Interessengruppen zusammen. Derzeit sind darin zehn Reifenhersteller vertreten, die mehr als 60 Prozent der weltweiten Produktion abdecken. Mit Fokus auf Recycling fördert auch das AZuR-Netzwerk die Optimierung von Qualität und Innovation von Reifen. Und Emissions Analytics prüft Auspuffemissionen, Luftqualität im Fahrzeuginnenraum und Verschmutzung durch Bremsen und Reifen.
Umwandlung von 6PPD und 6PPD-Q in der Umwelt: In der Atmosphäre reagiert 6PPD unter Li cht und hohen Temperaturen mit Ozon zu 6PPD-Q. In der Pedosphäre erfolgt die Umwandlung von 6PPD-Q hauptsächlich durch heterogene Eisenreduktion durch Mikroorganismen. In der Hydrosphäre reagiert 6PPD unter ultraviolettem Licht mit Ozon. (Grafik: doi.org/10.1016/ j.envint.2024.108677)
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TRWP-Emissionen (Tire and Road Wear Particles) der Produkte des Herstellers bereits um fünf Prozent reduziert worden. Goodyear (US) verweist auf Studien, die zum Schluss kamen, dass TRWP «wahrscheinlich keine signifikanten Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt hätten». Trotzdem unterstütze das Unternehmen weiterhin das wissenschaftliche Verständnis von TRWP und deren Erforschung.
Im Rahmen der U.S. Tire Manufacturers Association beteiligt sich die Branche an der Forschung von Alternativen zu 6PPD. Im März wurde ein Bericht über eine Alternativanalyse für 6PPD publiziert, der fünf Kandidaten von Additiven für weitere Tests vorschlägt. Weiter hat der Chemiekonzern Asahi Kasei (JP) im Juli einen neuen hydrierten Lösungs-Styrol-Butadien-Kautschuk (HSBR – Hydrogenated Solution Styrene Butadiene Rubber) vorgestellt. Durch die selektive Hydrierung soll das Material gut verarbeitbar, kompatibel und beständig gegen Hitze, Alterung und Chemikalien sein. Der HSBR soll dazu beitragen, den Einsatz von 6PPD zu verringern.
Ausbau von StrassenabwasserBehandlungsanlagen
Das Problem wird auch bei der Infrastruktur angegangen. Der von Astra und Bafu erstellte Bericht «Priorisierung von Massnahmen zur Reduktion des Eintrags von Reifenabrieb in Oberflächengewässer» zeigt, welche Fliessgewässerabschnitte in der Schweiz durch den Eintrag von Reifenabrieb potenziell am stärksten belastet sind. 2025 will das Astra ein Forschungsprojekt lancieren, um den Reifenabrieb innerorts effektiver zurückzuhalten. Auf den Nationalstrassen plant der Bund das «Sanierungsprogramm Entwässerung» weiterzuführen, das in Strassenabwasserbehandlungsanlagen (SABA) mehr Abrieb zurückhalten will. Der Bau von SABA sei Bestandteil der Astra-Bauprojekte: Bei der Sanierung eines Streckenabschnittes werde stets auch die Strassenanlage modernisiert. Wo keine Flächen für natürliche SABA vorhanden sind, kommen technische SABA zum Einsatz. Aktuell sind in der Schweiz 179 SABA in Betrieb, vier befinden sich im Bau und 51 in Projektierung (wie viele Kilometer oder Prozent diese im Vergleich zum ganzen Streckennetz abde -
cken, wurde auf Anfrage von ChemieXtra nicht beantwortet).
Dass diese Massnahmen notwendig sind, bestätigt ein im SRF thematisierter EMPABericht. Nur 25 Prozent des Mikroplastiks durch Reifenabrieb würden in der Schweiz in Schlammsammlern oder Abwasserbehandlungsanlagen aufgefangen. 30 Prozent würden in Gewässer und 45 Prozent in Böden gehen.
Im Rahmen der im April angenommen «Euro-7-Verordnung» gelten in der EU bald strengere Grenzwerte für Fahrzeugemissionen, zu denen neu auch Normen für die Verschmutzung durch Bremsen- und Reifenabrieb gelten. Die Verordnung soll ab 2028 oder 2029 für neue Fahrzeuge in Kraft treten. Was aber noch fehlt, ist eine standardisierte und international anerkannte Prüfmethode. Der Europäische Reifenherstellerverband ETRMA soll ein Verfahren zur Messung und Analyse von Partikelemissionen bei Personenkraftwagen entwickelt haben. Erwähnenswert: In Kalifornien wird mit der «6PPD Rule» seit 2023 der Rollwiderstand neuer Reifen ge regelt, wobei dieser 2026 und 2028 weiter reduziert werden soll.
Höhere Lasten, grössere Reifen
Auch die Strassenbeschaffenheit hat Einfluss auf die Abriebsemissionen. Rauere Beläge verursachen mehr Abrieb als glattere Oberflächen. Doch der grösste Hebel liegt vermutlich bei der Autoindustrie, welche die Fahrzeuge auslegt und deren Eigensc haften wie Gewicht und Reifengr össe bestimmt. Dass der anhaltende Trend das Problem verschlimmert, liegt auf der Hand: Schwerere und leistungsfähigere Autos werden mit grösseren, breiteren Reifen bestückt, die mehr Abrieb verursachen. Auch angeblich ökologischere Reifen seien keine Lösung: Eine in der Fachzeitschrift Journal of Hazardous Materials publizierte Studie hat in der Zus ammensetzung zwischen «grünen» und «konventionellen» Reifen keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Gemäss Emissions Analytics steigen die Reifenverschleissemissionen mit schwereren Fahrzeugen und aggressiverem Fahrstil. So könne das Mehrgewicht durch Batterien bei Elektroautos zu mehr Reifenverschleiss führen, wodurch das Marketing-Etikett «Null Emissionen» in Frage gestellt würde.
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Effiziente plastikfressende Pilze in Süssgewässern identifiziert
Pilze, die auch Reifengummi essen
Forschende am Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) und an der Universität Potsdam haben Pilze aus Süssgewässern identifiziert, die Kunststoffpolymere aus Polyurethan, Polyethylen und Reifenkautschuk effizient abbauen können. Entgegen bisheriger Annahmen war dafür keine Vorbehandlung der Kunststoffe notwendig.
Kunststoffe aus Polymeren können jahrzehntelang in der Umwelt verbleiben, da sie von Bakterien im Boden oder in Gewässern nicht oder nur sehr langsam abgebaut werden. Weltweit wird deshalb an praxistauglichen und nachhaltigen Methoden für den Umgang mit Kunststoff- und Gummiabfällen geforscht. Eine Forschungsgruppe des IGB und der Universität Potsdam hat 18 Pilzstämme aus Süssgewässern ausgewählt und ihre Fähigkeit untersucht, Polyurethan, Polyethylen und Reifenkautschuk abzubauen. Diese gehören zu den am häufigsten in der Umwelt vorkommenden Kunststoffen. Die Ergebnisse zeigen, dass Stämme von «Fusarium», « Penicillium», « Botryotinia» und «Trichoderma» e in hohes Potenzial zum Abbau von Kunststoffen besitzen.
Pilze gut an «Plastiksphäre» angepasst
In den letzten Jahren zeigten Forschende bereits, dass es Mikropilze gibt, die auch komplexe Polymere zersetzen und damit für den biologischen Schadstoffabbau, die sogenannte Bioremediation, geeignet sind. Doch warum sind die Pilze so gute Kunststoff-Recycler? «Pilze produzieren Enzyme, die selbst chemische Verbindungen aus vielen Makromolekülen wie Kunststoff aufspalten können. Ausserdem sind sie mit ihren invasiven Wachstumsformen und ihrer Fähigkeit, Biofilme zu bilden und mit bereits bestehenden Biofilmen zu interagieren, gut an das Leben in der Plastik-
sphäre angepasst», sagt IGB-Forscher Prof. Hans-Peter Grossart, der die Studie leitete.
Analysen mit dem Rasterelektronenmikroskop zeigten, dass sich die Zellwände einiger Pilze verformen, wenn sie die Kunststoffe besiedeln. «Das sind wahrscheinlich strukturelle Anpassungen der Myzelien, die es ihnen ermöglichen, beispielsweise das wasserabweisende Polyurethan zu besiedeln», sagt Sabreen Samuel Ibrahim Dawoud, Doktorandin am IGB und Erstautorin der Studie.
wieder neue Nahrung», sagt Sabreen Dawoud.
Keine Vorbehandlung nötig
1 Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei
Die FT-IR-Spektroskopie zur Analyse von Veränderungen in der Feinstruktur der Pilze und die DOC-Analyse zur Bestimmung ihrer Stoffwechselaktivität lieferten Hinweise darauf, dass die anfängliche enzymatische Aktivität der Pilze zur Bildung von Zwischenprodukten führt, die den Pilzen als Kohlenstoff- und Energiequelle dienen, indem sie die Konzentration des für das Pilzwachstum verfügbaren löslichen organischen Kohlenstoffs erhöhen. «So schaffen sich die Pilze durch den Abbau immer
Die in der Fachzeitschrift Science of the Total Environment veröffentlichte Studie zeigte auch, dass Pilze Polymere ohne jegliche Vorbehandlung der Kunststoffe und ohne Zugabe von Zuckern als Energiequelle abbauen können. Um den mikrobiellen Abbau von Kunststoffpolymeren zu initiieren, wurden in vielen anderen Studien zunächst UV-Licht, Ozonierung, chemische Oxidationsmittel oder thermische Vorbehandlungen eingesetzt, um die Kunststoffpolymere effektiv zu oxidieren und reaktive funktionelle Gruppen zu erzeugen, bevor das Polymer mit Pilzen beimpft wurde. Diese Behandlungen wurden in dieser Studie nicht angewandt und scheinen für die Pilzaktivität nicht wesentlich zu sein. Es wurde jedoch noch nicht untersucht, ob solche Behandlungen die Geschwindigkeit des Abbauprozesses verändert hätten.
Nadja Neumann ¹
Stechlin See in Nordostdeutschland: Von diesem Gewässer und dem Mirower See wurden die Proben entnommen. (Bild: Shutterstock)
Das sind die Plastikfresser
Unter den ausgewählten Stämmen zeigten Stämme von Fu sarium, Pe nicillium, Botryotinia und Trichoderma ein besonders hohes Potenzial zum Abbau von Polyethylen, Polyurethan und Reifengummi. Einige der terrestrischen Vorkommen dieser Pilze sind beim Menschen bisher nur wenig beliebt: Fusarien sind zum Beispiel in der Landwirtschaft als Schadpilze für Getreide und Mais bekannt. Auch Botryotinia kann verschiedene Pflanzenkrankheiten auslösen. Trichoderma-Arten sind Fadenpilze, die weltweit verbreitet im Boden, in Pflanzen, in verrottenden Pflanzenresten oder auch in Holz leben. Sie sind wichtige Zersetzer und stehen in Wechselwirkung mit Pflanzen, anderen Mikroorganismen und dem Boden. Arten der Gattung Penicillium spielen hingegen eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Penicillin und Lebensmitteln wie Schimmelkäse. Die Forschenden testeten auch, ob bestimmte Pilzarten nur bestimmte Arten von Kunststoff oder Gummi abbauen können und welcher Kunststoff am besten von Pilzen zersetzt wird. Das Ergebnis: Po -
Kunststoff ist nicht gleich Kunststoff
– Polyurethan (PU) ist eines der am weitesten verbreiteten umweltschädlichen Polymere. Es wird in vielen Industriezweigen verwendet und eignet sich besonders für langfristige Anwendungen, z.B. für Schaumstoffe, Elastomere für Sportbekleidung oder medizinische Geräte, Beschichtungen und Dichtstoffe. PU ist daher für raue Umweltbedingungen ausgelegt.
– Polyethylen (PE) macht etwa ein Drittel der gesamten Kunststoffnachfrage in Europa aus, was zum Teil auf seine umfangreiche Verwendung für Verpackungen zurückzuführen ist.
– Mikroplastik aus Reifen trägt zu den grössten Verschmutzungen durch Mikroplastik bei, darunter Reifenabriebpartikel, recycelte Reifenkrümel und Rückstände aus der Reifenreparatur
lyurethan erwies sich von allen getesteten Kunststoffen als am besten abbaubar. «Die Kenntnis effizienterer Pilzstämme, insbesondere für den biologischen Abbau von Polyurethan, trägt dazu bei, grosstechnische Recyclingkonzepte für Kunststoffabfälle zu entwickeln», sagt Hans-Peter Grossart.
Methodik
Die Studie beschreibt die Probenahme und Identifizierung von 18 Pilzstämmen
Pilzmyzelien von F usarium b esiedeln einen Kunststoffpartikel, elektronenmikroskopische Aufnahme. (Bild: Sabreen Samuel, Ibrahim Dawoud)
aus den Seen Stechlin und Mirow in Nordostdeutschland und klassifiziert sie anhand der molekularen Daten ITS, SSU und LSU. Die Stämme wurden auf ihre cellulo-, lignino- und chitinolytische Aktivität und ihre Fähigkeit zum Abbau verschiedener Kunststoffe, darunter Polyethylen, Polyurethan, Reifenkautschuk und Polyethylen niedriger Dichte, untersucht. Die Abbauversuche wurden sowohl auf Agar- als auch auf Flüssigmedien durchgeführt, mit optischen Auswertungen zur Beobachtung des Kunststoffabbaus und Respirationsversuchen zur Messung des O2-Verbrauchs und der CO2-Produktion. Nach der Inkubation wurden das Frischgewicht und der gelöste organische Kohlenstoff (DOC) gemessen und die Pilzmyzelien mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie (FT-IR) analysiert. Für die Datenanalyse wurde die Software «R» verwendet, wobei ANOVA, Dunn-Test und lineare Regression eingesetzt wurden, um die Ergebnisse zu vergleichen und Korrelationen zwischen ihnen zu bestimmen.
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Abriebsemissionen von Rad-Schiene-Kontakt, Bremsen und Oberleitungen
Auch bei Zügen nicht vernachlässigbar
Bei der Bewertung der Umweltbelastung des Verkehrs lag der Fokus bisher auf den Verbrennungsemissionen. In einer ersten grossen Studie zu den Abriebsemissionen von Schienenfahrzeugen belegen Forschende an der Technischen Universität Graz, dass «Non-Exhaust-Emissionen» des Schienenverkehrs ebenfalls einen relevanten Einfluss auf die Umwelt haben.
Dies trifft besonders auf Gebiete entlang von Bahnstreckenabschnitten zu, auf denen vermehrt gebremst wird: dazu gehören Bahnhofszufahrten und Teilstücke mit Geschwindigkeitsbegrenzungen. Die Abriebsemissionen von Schienenfahrzeugen allein erreichten im für die Studie untersuchten Augsburg (D) entlang von Bahntrassen Werte von bis zu 25 Mikrogramm Feinstaub der Kategorie PM10 (Partikel mit einem Durchmesser kleiner als zehn Mikrometer) pro Kubikmeter als Tagesmittelwert. Das entspricht bereits der Hälfte des zulässigen Grenzwerts von 50 Mikrogramm je Kubikmeter.
Mit Schwermetallen belasteter
Feinstaub
Mit zunehmender Entfernung von den Bahntrassen – ab etwa zehn Metern –geht die Belastung durch den Abrieb der
Die Forschenden untersuchten in Augsburg, Deutschland, wie sich die Emissionen von den Schienen weg ausbreiten.
Die Abriebsemissionen wurden u.a. am Bremsenprüfstand der TU Graz untersucht. (Bilder: TU Graz, ITnA)
Schienenfahrzeuge zwar rasch zurück, doch die Feinstaubpartikel gelangen auch in Boden und Gewässer. In den Emissionen von Eisenbahnen ist der Schwermetallanteil wesentlich höher als bei anderen Verkehrsträgern, was sich in stärker belasteten Ablagerungen niederschlägt. Am Projekt beteiligte Chemikerinnen und Chemiker des D eutschen Zentrums für Schienenverkehrsforschung (DZSF) konnten diese Rückstände in Gewässern nachweisen.
Um die Zusammensetzung und Quelle der Abriebspartikel bestimmen zu können, wurden die beteiligten Komponenten in verschiedenen Laboren untersucht. Das Team um Daniel Fruhwirt testete mehrere Bremsbeläge im neuen Bremsenprüfstand für Schienenfahrzeuge an der TU Graz. Am Politecnico di Milano untersuchten die Forschenden den Abrieb des Fahrdrahtes und des Stromabnehmers, um die Feinstaubemissionen von Zügen an Oberleitungen ebenfalls einordnen zu können. Und bei der DB Systemtechnik in Berlin, einem Tochterunternehmen der Deutschen Bahn, nahm das Team den Rad Sc hiene
Kontakt unter die Lupe. Mit den dadurch gewonnen Daten war es möglich, die Emissionen in Luft, Böden und Gewässern den Schienenfahrzeugen zuzuordnen.
Bestrebungen bei Bremszertifizierung
«Auf Basis unserer Studie können wir klar sagen: Die Non Ex haust Emissionen der Schiene sind nicht vernachlässigbar», erklärt Daniel Fruhwirt vom Institut für Thermodynamik und nachhaltige Antriebssysteme der TU Graz. «Bevor wir diese Studie gemacht haben, gab es eine riesige Datenlücke, was die Abriebsemissionen der Schienenfahrzeuge betrifft. Jetzt konnten wir einen wesentlichen Beitrag leisten, um diese zu schliessen. Die Emissionen sorgen zwar nicht im Alleingang dafür, dass Schadstoffgrenzwerte überschritten werden, aber im Gesamtmix spielen sie durchaus eine Rolle. Daher ist es wichtig, dass es Bestrebungen gibt, bei der Bremszertifizierung in Zukunft auch das Emissionsverhalten zu beurteilen.»
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Verfahren zur Massenproduktion von erythro-Isozitronensäure aus Abfällen
Pilz + Zellulose = Plattformchemikalie
Der Pilz Talaromyces verruculosus kann die vom Markt bisher wenig beachtete Chemikalie erythro-Isozitronensäure direkt aus billigen Pflanzenabfällen produzieren und somit für eine industrielle Nutzung interessant machen. Unter Verwendung der natürlichen Fähigkeiten des gentechnisch nicht veränderten Pilzes hat eine Forschungsgruppe aus Jena, Deutschland, damit eine Methode zur effizienten Umwandlung von Zellulose in eine Form der Isozitronensäure entdeckt.
Friederike Gawlik ¹
Als natürliche Stoffwechselprodukte der meisten Lebewesen gehören Zitronensäure und Isozitronensäure zu den am weitesten verbreiteten Säuren in der Natur. Zitronensäure wird industriell in grossen Mengen mit dem Schimmelpilz A spergillus niger hergestellt. Mit einer Jahresproduktion von etwa 2,8 Millionen Tonnen weltweit ist sie eines der volumenstärksten biotechnologischen Produkte überhaupt. Ihr Anwendungsspektrum ist enorm: Ob als Entkalkungsmittel, Konservierungsstoff, Pflegeprodukt oder Geschmacksverstärker – die vielseitige natürliche Chemikalie ist ein wichtiger und zudem billiger Zusatzstoff in der Industrie, da die biotechnologische Gewinnung äusserst effizient und unkompliziert verläuft. Auch die Herstellung von Biokunststoffen und Biokraftstoffen aus Zitronensäure ist technisch möglich. Da Zitronensäure jedoch aus Zucker hergestellt wird und damit in direkter Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion steht, sind diese Anwendungsfelder bisher weder wirtschaftlich noch nachhaltig. Tatsächlich verbraucht die Produktion von Zitronensäure momentan mehr als 1 Prozent der globalen Zucker produktion. Isozitronensäure ist der Zitronensäure sehr ähnlich, lediglich eine Hydroxylgruppe ist an einem anderen Kohlenstoffatom positioniert. Damit wird das Molekül asymmetrisch und es existieren zwei unterschiedliche Varianten, sogenannte Diastereomere, die als threo- und erythro-Isozitronensäure
1 Friederike Gawlik, Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie e. V. – Hans-Knöll-Institut (HKI)
Talaromyces verruculosus u nter dem Mikroskop. (Bilder: Leibniz-HKI, Ivan Schlembach)
bezeichnet werden. Jedes Diastereomer hat nochmal zwei spiegelbildliche Varianten, die D- und L-Form. Zitronen- und Isozitronensäure haben beinahe identische Eigenschaften und es ist zu vermuten, dass die Iso-Form ebenso breit einsetzbar wäre. Das dem nicht so ist, liegt daran, dass es bislang noch kein effizientes Herstellungsverfahren für reine Isozitronensäure gab, sie ist daher momentan nur als Forschungschemikalie verfügbar. So kostet ein Kilogramm der Substanz aktuell zirka 18 0 00 Euro.
Durch das neue Produktionsverfahren wird jedoch eine nachhaltige und preisgünstige Produktion aus pflanzlichen Abfall- und Reststoffen wie Stroh, Altpapier oder Holzresten ermöglicht, die es in Zukunft erlauben könnte, Isozitronensäure sogar günstiger als Zitronensäure herzustellen. Für die Nutzung solcher erneuerbaren Ausgangsmaterialien war bislang ein komplexes, dreistufiges Verfahren erforderlich. Hierbei benötigte man teure Enzyme, um die Zellulose zunächst enzymatisch in Zucker aufzuspalten, damit sie schliesslich von den Mikroorganismen verwertet werden konnte.
Ein Pilz – ein Prozess
Ein vielversprechender Ansatz ist die sogenannte konsolidierte Bioprozesstechnik (engl. Consolidated Bioprocessing – CBP), bei der verschiedene Verfahrensschritte unter Verwendung geeigneter Mikroorganismen zu einem einzigen Prozess zusammengefasst werden. Star des neuen biotechnologischen Verfahrens ist der Schimmelpilz Talaromyces verruculosus. Bei Screening-Tests entdeckte Erstautor Ivan Schlembach, dass der aus der Natur isolierte Wildtyp von T verruculosus Lignozellulose direkt in er ythro-Isozitronensäure umwandeln kann, und zwar en masse und sehr effizient in einem einzigen Prozess, bei dem der Pilz alle benötigten Enzyme hierfür selbst bildet.
In Experimenten haben die Forschenden die idealen Bedingungen für den Zelluloseabbau und die Produktion von Isozitronensäure ermittelt, einschliesslich Faktoren wie Stickstoffgehalt, pH-Wert, Temperatur und Nährstoffkonzentration. Daneben entwi -
Zitronensäure und Isozitronensäure sind eng verwandt und weisen nur geringe Unterschiede in ihrer Molekülstruktur auf. (Grafik: Leibniz-HKI, Friederike Gawlik)
ckelten sie neue Methoden, um die Aktivität des Enzyms Cellulase, das für den Abbau von Zellulose entscheidend ist, während des Fermentationsprozesses genau messen zu können. Dies ermöglicht eine optimale Steuerung des Herstellungsprozesses. Miriam Rosenbaum leitet das Biotechnikum am Leibniz-HKI und ist Professorin für synthetische Biotechnologie an der Friedrich-Schiller-Universität Jena. Sie erklärt: «T. verruculosus b esitzt die einzigartige Fähigkeit, Lignozellulose mit einer bemerkenswerten Effizienz direkt in er ythroIsozitronensäure umzuwandeln. Die Umwandlungsraten des Pilzes sind dabei vergleichbar mit denen von Glukose, die im Labor als Ausgangsmaterial für den Fermentationsprozess genutzt wird. Mit dem Pilz haben wir einen einfacheren und günstigeren Prozess entwickelt.»
Produkt sucht Markt
Isozitronensäure lässt sich chemisch leicht in Itakonsäure umwandeln, für die bereits ein grosser Bedarf zur Produktion nachhaltiger Kunststoffe und Beschichtungen besteht. Fehlende Abnehmer sollte es bei einer günstigen Verfügbarkeit von erythroIsozitronensäure also nicht geben. Allerdings besteht die gleiche Hürde wie für jede neue Substanz: Da er ythro-Isozitronensäure bislang nicht in grossen Mengen verfügbar war, muss der Markt hierfür erst aufgebaut werden. Das jetzt entwickelte, deutlich günstigere Verfahren eröffnet erst neue Möglichkeiten und Anwendungen. Besonders ist zudem die Tatsache, dass in dem Verfahren ausschliesslich e rythroIsozitronensäure und nicht ein Gemisch verschiedener Diastereomere gebildet wird. Das macht das Molekül vor allem für Spezialanwendungen, beispielsweise in der Pharmaindustrie, interessant. Bei Arzneistoffen ist häufig nur ein Diastereomer wirksam, es muss daher aus dem Gemisch beider Varianten aufwändig isoliert werden. Erythro-Isozitronensäure kann als wertvoller chiraler Baustein für chemische Synthesen dienen.
Die spezifischen biologischen Eigenschaften von erythro-Isozitronensäure sind bislang noch wenig erforscht. Jedoch konnten für das Schwestermolekül t hreo-Isozitronensäure viele nützliche Eigenschaften demonstriert werden. So kann letztere insbesondere in der Medizin, der Pharma-,
Kosmetik- oder Lebensmittelbranche eine wertvolle Ergänzung zur Zitronensäure darstellen, zum Beispiel als Chelatbildner, als Gerinnungshemmer bei Blutproben, als funktioneller Nahrungsergänzungsstoff, als Bestandteil von Kosmetika, als Konservierungsmittel oder als Anti-Aging-Verbindung in Lifestyle-Produkten.
Die Erkenntnisse unterstreichen, dass Organismen wie T. verruculosus die nachhaltige Verwertung von Bioabfällen ermöglichen und die Produktion wertvoller Chemikalien aus erneuerbarer Biomasse wirtschaftlich rentabel machen können. «Die Natur birgt ein enormes Potenzial, globale Herausforderungen in Sachen Nachhaltigkeit anzugehen. Mit dem Pilz T. verruculosus ist der Grundstein für eine günstige grüne Technik gelegt, vielfältige industrielle Verwendungsmöglichkeiten von Isozitronensäure gibt es obendrein. Das einzige, was im Moment noch fehlt, ist die Offenheit des Marktes für das neue Verfahren», betont Ivan Schlembach.
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift ACS Sustainable Chemistry & Engineering veröffentlicht. Die Forschungsgruppe ist nun dabei, den Prozess weiter zu optimieren und die biochemischen Reaktionen zur Bildung von Isozitronensäure aufzuklären. Durch die Verfeinerung biochemischer Parameter möchten die Forschenden zum Übergang zu einer nachhaltigen und ressourceneffizienten Bioökonomie beitragen. In Zukunft wollen sie gemeinsam mit interessierten Industriepartnern ausloten, ob das inzwischen patentierte Verfahren sich auch am Markt behaupten kann.
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Drei Kolonien von Tal aromyces verruculosus i n einer Petrischale.
Häm-Gruppe in Enzym macht Reaktion einfach und effizient
Ein neues Nanowerkzeug für die grüne Chemie
Forschende am Paul Scherrer Institut haben erstmals das Enzym Styroloxidisomerase genau charakterisiert, mit dem sich umweltschonend wertvolle Chemikalien und Vorläufer für Medikamente herstellen lassen. Das Enzym könnte ein neues wichtiges Werkzeug für die Kreislaufwirtschaft und die grüne Chemie werden.
Brigitte Osterath ¹
Enzyme sind leistungsfähige Biomoleküle, mit denen man viele Substanzen unter naturnahen Bedingungen produzieren kann. Sie machen eine «grüne» Chemie möglich, welche die Umweltbelastung durch chemisch-synthetische Prozesse vermindert. Ein solches Werkzeug aus der Natur haben Forschende am Paul Scherrer Institut (PSI) jetzt eingehend charakterisiert: das Enzym Styroloxidisomerase. Es ist das biologische Pendant zur MeinwaldReaktion, einer wichtigen chemischen Reaktion in der organischen Chemie. «Das Enzym wurde schon vor Jahrzehnten entdeckt und wird von Bakterien gebildet», sagt Richard Kammerer vom PSI-Labor für biomolekulare Forschung. Seine Kollegin Xiaodan Li fügt hinzu: «Da man aber nicht wusste, wie es funktioniert, war seine Einsatzfähigkeit bisher begrenzt.» Die beiden Forschenden und ihr Team haben Struktur und Funktionsweise des Enzyms entschlüsselt.
Mikroorganismen besitzen viele ungewöhnliche Enzyme, mit denen sie beispielsweise Schadstoffe abbauen und diese als Nährstoffe nutzen können. Dazu gehört auch die Styroloxidisomerase. Zusammen mit zwei weiteren Enzymen ermöglicht sie es bestimmten Umweltbakterien, den Kohlenwasserstoff Styrol umzusetzen.
Die Styroloxidisomerase katalysiert dabei einen ganz spezifischen Reaktionsschritt: Sie spaltet im Styroloxid den dreigliedri -
Stabil und in grossem Massstab einsetzbar
Im Laufe ihrer Untersuchungen, die sie teilweise an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz am PSI durchführten, entdeckten die Forschenden das Geheimnis des Enzyms: eine eisenhaltige Gruppe in seinem Inneren, ähnlich dem eisenhaltigen Farbstoff in unseren roten Blutkörperchen. Diese Häm-Gruppe bindet das Ausgangsmolekül und macht die Reaktion dadurch so einfach und effizient. Weitere Untersuchungen wurden von der Gruppe von Volodymyr Korkhov, ebenfalls vom PSILabor für Biomolekularforschung und ausserordentlicher Professor am Department Biologie der ETH Zürich, unter Verwendung der Kryo-Elektronenmikroskopie durchgeführt.
1 Brigitte Osterath, PSI
gen Ring bestehend aus einem Sauerstoff- und zwei Kohlenstoffatomen, ein sogenanntes Epoxid. Dabei geht das Enzym so vor, dass immer nur ein einziges P r odukt entsteht. Es kann auch eine Reihe zusätzlicher Substanzen umsetzen, wobei Produkte entstehen, die wichtige Vorläufer für medizini sche Anwendungen sind.
Das Besondere ist, dass bei vielen chemischen Reaktionen sowohl Bild als auch Spiegelbild einer chemischen Verbindung entstehen können, die biologisch unter Umständen ganz anders wirken. Das Enzym lässt aber gezielt nur ein einziges der beiden Produkte entstehen. In der Chemie heisst diese Eigenschaft stereospezifisch – gerade bei Vorläufermolekülen für Medikamente ist sie extrem wichtig. «Das Enzym ist ein beeindruckendes Beispiel dafür, wie die Natur auf einfache und geniale Art chemische Reaktionen möglich macht», sagt Xiaodan Li.
Xiaodan Li und Richard Kammerer sind sich sicher, dass das Enzym in der chemischen und pharmazeutischen Industrie extrem nützlich sein wird. «Es ist das einzige bisher bekannte bakterielle Enzym, das die Meinwald-Reaktion katalysiert», betont Richard Kammerer. Mithilfe des Enzyms könnte die Industrie unter energiesparenden und umweltschonenden Bedingungen beispielsweise Vorläufer für Medikamente und wichtige Chemikalien herstellen.
«Das Enzym lässt sich potenziell so verändern, dass es eine ganze Reihe neuer Substanzen umsetzen kann», fügt Xiaodan Li hinzu. Zudem ist das Enzym sehr stabil und daher im grossen Massstab einsetzbar. «Es wird mit Sicherheit ein neues wichtiges Werkzeug für die Kreislaufwirtschaft und die grüne Chemie werden», sind die Forschenden überzeugt. Die Studie erschien in der Fachzeitschrift Nature Chemistry.
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Xiaodan Li und Richard Kammerer haben erstmals ein Enzym charakterisiert, das ein wichtiges Werkzeug für die Kreislaufwirtschaft werden könnte. (Bild: PSI/Markus Fischer)
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Lebensmittel und Gesundheit
Neues Gel baut Alkohol im Körper ab
An der ETH wurde ein Protein-Gel entwickelt, das Alkohol im Magen-Darm-Trakt abbaut, ohne dem Körper dabei zu schaden. In Zukunft könnten Menschen, die das Gel einnehmen, die gesundheitsschädigende und berauschende Wirkung von Alkohol reduzieren.
Christoph Elhardt ¹
Alkohol gelangt grösstenteils über die Magenschleimhaut und den Darm ins Blut. Die Folgen davon sind heute unbestritten: Bereits geringe Mengen an Alkohol beinträchtigen die Konzentrations- und Reaktionsfähigkeit und erhöhen das Unfallrisiko. Wer regelmässig grössere Mengen trinkt, schadet seiner Gesundheit: Lebererkrankungen, Entzündungen im Magen-DarmTrakt oder Krebs sind häufige Folgen. Laut Weltgesundheitsorganisation sterben jährlich an die drei Millionen Menschen an übermässigen Alkoholkonsum.
ETH-Forschende haben nun ein ProteinGel entwickelt, das Alkohol bereits im Magen-Darm-Trakt abbaut. In einer kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Nanotechnology erschienenen Studie zeigen s i e an Mäusen, dass das Gel Alkohol schnell, effizient und direkt in harmlose Essigsäure umwandelt, bevor dieser ins Blut gelangt und dort seine berauschende und gesundheitsschädigende Wirkung entfaltet.
Gesundheitsschäden durch Alkohol verringern
«Das Gel verlagert den Alkoholabbau von der Leber in den Verdauungstrakt. Im Gegensatz zum Alkoholstoffwechsel in der Leber entsteht dabei aber nicht das schädliche Zwischenprodukt Acetaldehyd», erklärt Raffaele Mezzenga, Professor für Lebensmittel und weiche Materialien an der ETH Zürich. Acetaldehyd ist giftig und für viele Gesundheitsschäden verantwortlich, die durch übermässigen Alkoholkonsum entstehen.
Für Sportler geeignet? – Das Gel könnte verhindern, dass der Blutalkoholspiegel steigt. (Bild: Envato)
Das Gel könnte daher in Zukunft vor oder während des Alkoholkonsums oral eingenommen werden, um zu verhindern, dass der Blutalkoholpegel steigt und Acetaldehyd den Körper schädigt. Im Unterschied zu vielen am Markt erhältlichen Produkten bekämpft das Gel also nicht nur die Symptome des schädlichen Alkoholkonsums, sondern auch seine Ursachen. Das Gel ist aber nur wirksam, solange sich noch Alkohol im Magen-Darm-Trakt befindet und kann deshalb bei Alkoholvergiftungen nicht mehr helfen, wenn der Alkohol sich bereits im Blut befindet. Auch hilft es nicht dabei, den Alkoholkonsum generell zu reduzieren. «Es ist gesünder gar keinen Alkohol zu trinken. Das Gel könnte aber vor allem für Menschen interessant sein, die nicht ganz auf den Genuss verzichten möchten, aber ihren Körper nicht belasten wollen und nicht an der Wirkung des Alkohols interessiert sind», hält Mezzenga fest.
Hauptbestandteile:
Molke, Eisen und Gold
Für die Herstellung des Gels verwendeten die Forschenden gewöhnliche Molkenproteine. Diese wurden mehrere Stunden gekocht, sodass sich daraus lange, dünne Fasern bildeten. Fügt man anschliessend Salz und Wasser als Lösungsmittel hinzu, vernetzen sich die Fasern zu einem Gel. Der Vorteil eines Gels gegenüber anderen Verabreichungsformen ist, dass es sehr langsam verdaut wird. Damit das Gel den Alkohol abbauen kann, braucht es aber noch mehrere Katalysatoren. Als Hauptkatalysator setzten die Forschenden auf einzelne Eisenatome, die sie gleichmässig über die Oberfläche der langen Proteinfasern verteilten. «Wir tauchten die Fasern quasi in ein Eisenbad, sodass sie wirksam mit dem Alkohol reagieren und ihn in Essigsäure verwandeln können», sagt Jiaqi Su, Erstautorin der Studie.
Alkoholabbau im Körper mit und ohne neues Gel. (Grafik: ETH Zürich/Adobe Stock)
Um diese Reaktion im Magen auszulösen, sind winzige Mengen an Wasserstoffperoxid nötig. Diese werden durch eine vorgelagerte Reaktion zwischen Glucose und Goldnanopartikel erzeugt. Die Forschenden entschieden sich für Gold als Katalysator für Wasserstoffperoxid, da das Edelmetall nicht verdaut wird und daher länger im Verdauungstrakt wirksam ist. All diese Substanzen – Eisen, Glukose und Gold –packten die Forschenden in das Gel. Damit ermöglichten sie eine mehrstufige Kaskade aus enzymatischen Reaktionen, bei der am Ende Alkohol in Essigsäure verwandelt wird.
Bei Mäusen funktioniert das Gel
Die Forschenden testeten die Wirksamkeit des neuen Gels an Mäusen, denen einmalig Alkohol verabreicht wurde und an Mäusen, die zehn Tage lang regelmässig Alkohol erhielten. Dreissig Minuten nach der einmaligen Alkoholabgabe senkte die prophylaktische Anwendung des Gels den Alkoholpegel der Mäuse um vierzig Prozent. Fünf Stunden nach Alkoholaufnahme war ihr Blutalkoholspiegel im Vergleich zur Kontrollgruppe gar um 56 Prozent gesunken. Dabei sammelte sich bei diesen Mäusen das schädliche Acetaldehyd weniger an und die Stressreaktionen der Leber wurden deutlich gemildert, was sich in besseren Blutwerten widerspiegelte. Bei den Mäusen, die zehn Tage lang Alkohol erhielten, konnten die Forschenden neben einem niedrigeren Alkoholpegel
zudem eine anhaltende, therapeutische Wirkung des Gels nachweisen: Die Mäuse, die zusätzlich zum Alkohol täglich das Gel bekamen, zeigten einen deutlich geringeren Gewichtsverlust, weniger Leberschäden und damit einen besseren Fettstoffwechsel in der Leber sowie bessere Blutwerte. Auch andere Organe wie die Milz oder der Darm sowie das Gewebe der Mäuse wiesen deutlich weniger durch Alkohol verursachte Schäden auf.
Zum Patent angemeldet
Dass Eisen mit Alkohol zu Essigsäure reagierte, entdeckten die Forschenden bereits in einer früheren Studie zur Verabreichung von Eisen durch Molkenproteinfasern. Da dieser Prozess damals zu langsam und zu schwach war, änderten sie die Form, mit der sie das Eisen an den Proteinfasern anbrachten. «Anstatt grösserer Nanopartikel entschieden wir uns für einzelne Eisenatome, die sich gleichmässiger auf der Oberfläche der Fasern verteilen lassen und daher wirksamer und schneller mit dem Alkohol reagieren», erklärt Professor Mezzenga. Die Forschenden haben bereits ein Patent für das Gel beantragt. Bis es für Menschen zugelassen wird, sind aber noch einige klinische Tests notwendig. Da die Forschenden aber bereits belegt haben, dass Molkenproteinfasern aus denen das Gel besteht, essbar sind, sind sie zuversichtlich, dass auch dieser Schritt gelingen wird.
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Bauten als Barriere – eine Forschungsgruppe beschreibt eine völlig neue Dimension der Mikrobiomforschung und weist auf einen bislang kaum untersuchten Faktor hin: Die Auswirkungen der Beschaffenheit von modernen Gebäuden auf die Mikrobenbesiedlung. Muss die Stadt- und Gebäudeplanung jetzt umdenken und künftig die menschliche Gesundheit besser berücksichtigen?
In den letzten 20 Jahren hat sich in den Lebenswissenschaften die Erkenntnis durchgesetzt, dass alle Lebewesen – von den einfachsten tierischen und pflanzlichen Organismen bis hin zum Menschen – in enger Verbindung mit einer Vielzahl von Mikroorganismen leben. Gemeinsam mit dem vielzelligen Wirtsorganismus stellen diese symbiotischen Bakterien, Viren und Pilze, die sich auf und in ihren Geweben ansiedeln und das sogenannte Mikrobiom bilden, eine vor allem vorteilhafte Lebensgemeinschaft in Form eines Metaorganismus dar.
Viele Lebensprozesse, einschliesslich der Gesundheit und Krankheit des Gesamtorganismus, können nur im Zusammenhang dieser funktionellen Zusammenarbeit zwischen Wirtsorganismus und Mikroorganismen verstanden werden, etwa bei der Nährstoffaufnahme, Immunfunktion oder neuronalen Prozessen. Der Lebensstil in den industriell geprägten Gesellschaften führte in den vergangenen Jahrzehnten jedoch dazu, dass die Vielfalt des menschlichen Mikrobioms sukzessive verarmte und dies zur Entstehung von sogenannten Umwelterkrankungen beitrug, zum Beispiel entzündliche Darmerkrankungen, Typ 2-Diabetes oder neurodegenerative Krankheiten.
An der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) werden Wirts-Mikroben-Interaktionen und ihre Auswirkungen auf Gesundheit und Krankheit im Detail untersucht. Eine internationale Forschungsgruppe rund um das «Humans and the Microbiome»Forschungsprogramm des Canadian Institute for Advanced Research (CIFAR) in Toronto schlägt in einer Perspektivarbeit eine neue Dimension für die Untersuchung des menschlichen Mikrobioms und einen Paradigmenwechsel in der Stadt- und Gebäud -
eplanung vor: Darin diskutieren sie den Einfluss der sogenannten bebauten Umwelt auf die Zusammensetzung und Vielfalt des Mikrobioms.
Die Forschenden vertreten die Hypothese, dass moderne Gebäude je nach Beschaffenheit und Grad der Abschirmung gegenüber der Umwelt einen bedeutenden Einfluss auf die menschliche Mikrobenbesiedlung ausüben und dieser Aspekt künftig in der Architektur im Sinne v o n gesunden und mikrobiomfreundlichen baulichen Bedingungen berücksichtigt werden sollte. Ihre Arbeit zu den Auswirkungen der bebauten Umwelt auf die menschliche Gesundheit wurde in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) veröffentlicht.
Unterbrochener Kontakt mit Mikroorganismen aus Umwelt
Das menschliche Streben nach Unterkunft und Schutz vor den Elementen ist so alt
wie die Menschheit selbst, seit Tausenden von Jahren erschufen Menschen überall auf der Welt verschiedenste Behausungen und entwickelten diese bis hin zur Architektur der Gegenwart weiter – in naher Zukunft werden mehr als zwei Drittel der Weltbevölkerung in Städten leben. Insgesamt hat der urbane Lebensstil in Kombination mit vielen weiteren Faktoren dafür
Bestimmte Eigenschaften moderner Gebäude scheinen mehr oder weniger ausgeprägte Nachteile für die Gesundheit zu verursachen, da sie den Kontakt mit der Vielzahl von Mikroben der natürlichen Umwelt unterbinden und in Summe negative Effekte auf die mikrobielle Vielfalt ausüben können. (Grafik: Katja Duwe-Schrinner)
Die Schweiz im Bau-Boom: Moderne Architektur in Zürich. (Bild: L. Meister, 2018)
Professor Thomas Bosch von der CAU schlägt gemeinsam mit internationalen Kolleginnen und Kollegen vor, künftig den Einfluss von Gebäudeeigenschaften auf die Zusammensetzung und Vielfalt des Mikrobioms stärker zu berücksichtigen. (Bild: Enver Hirsch)
gesorgt, dass sich die Lebenserwartung und -qualität für einen Grossteil der Menschheit deutlich verbessert haben. «Gebäude als solche und der Siegeszug des urbanen Lebens haben jedoch auch negative Auswirkungen hervorgebracht, indem sie den Menschen mehr oder weniger stark vom Kontakt mit seiner mikrobiellen Umwelt abschirmen. Ihre vermutlich ungünstigen Folgen für die Zusammensetzung und Vielfalt des menschlichen Mikrobioms sind in ihrem Umfang bisher noch kaum abzuschätzen», erklärt CAU-Professor Thomas Bosch.
Den Hauptgrund dafür sehen die Forschenden darin, dass unser heutiges Leben in bebauten Umgebungen zunehmend den Kontakt mit der Vielzahl von Mikroben der natürlichen Umwelt unterbindet. Zudem müsse man Gebäude selbst als komplexe organische Systeme im Sinne von zahllosen, voneinander abhängigen mikrobiellen Gemeinschaften betrachten, die sich ebenfalls auf den menschlichen Metaorganismus auswirken. Zusammengenommen hat dies negative Folgen, etwa indem in Gebäuden neue Nischen für Krankheitswirte und -überträger geschaffen werden, sich Abfälle und toxische Stoffe (wie flüchtige organische Verbindungen) konzentrieren oder die Belüftung und der Eintrag von Sonnenlicht verringert sind. All dies beeinflusst wiederum das menschliche Mikrobiom auf vielfältige Weise: So entstehen in der bebauten Umwelt beispielsweise neuartige
Reservoire von an den Menschen angepassten schädlichen Mikroben, es wird d ort die Exposition des einzelnen Menschen gegenüber nützlichen Mikroben verringert oder das menschliche Verhalten dahingehend verändert, sodass eine natürliche und förderliche Übertragung von Mikroorganismen zwischen Menschen gehemmt wird. «Wenn man die menschliche Gesundheit so definiert, dass sie von einer grossen Vielfalt des Mikrobioms abhängig ist, dann muss man einen Grossteil der heutigen Gebäude mit Blick auf Konstruktion und Design, Materialien oder Art der Nutzung als für die Gesundheit nicht zuträglich betrachten – denn in Summe scheinen ihre Effekte die mikrobielle Vielfalt zu verringern, was zu einer insgesamt schlechteren Gesundheit der Bewohnerinnen und Bewohner führen könnte», betont Bosch.
«Unsere urbane Lebensweise ignoriert, dass der Körper sich im Laufe der Jahrtausende mit seiner Umwelt und seinen Mikroben bestens arrangiert hat und dass er nur als Ganzes fit und gesund ist.»
Prof. Thomas Bosch, ChristianAlbrechts-Universität zu Kiel (CAU)
Durchlässigkeit wiederherstellen
Gebäude sorgen seit ihrer Erfindung häufig unbeabsichtigt auch für gesundheitliche Beeinträchtigungen, obwohl Menschen immer wieder versuchten, sie gesünder und sicherer zu machen. Die Beschäftigung mit den Zusammenhängen von Architektur und Gesundheit ist also keineswegs neu und eine entscheidende Frage in der Gegenwart ist: Wie kann man Gebäude für eine bessere Gesundheit entwerfen und so konstruieren, dass ein komplexes und vielseitiges Mikrobiom dort überleben kann?
«Mit unserer Betrachtung der Auswirkungen von Gebäudeeigenschaften auf das menschliche Mikrobiom fügen wir diesem Komplex eine gänzlich neue, bedeutenden
Dimension hinzu. Unsere urbane Lebensweise ignoriert, dass der Körper sich im Laufe der Jahrtausende mit seiner Umwelt und seinen Mikroben bestens arrangiert hat und dass er nur als Ganzes fit und gesund ist. Nur wenn wir diese multi-organismische Komplexität annehmen, werden wir zu einem tiefen Verständnis von Gesundheit und damit zu einem Verstehen der Umwelterkrankungen kommen. Die durchaus revolutionäre Betrachtung von Lebewesen und Mikroben als funktionelle Einheit wird in Zukunft auch die Grenzen der Städteplanung verschieben. Wir bieten hier innovative wissenschaftliche und angewandte Perspektiven für die Entwicklung einer künftigen, mikrobiomfreundlichen Architektur, die einen natürlichen und gesunden Kontakt des Menschen mit Mikroorganismen auch in der bebauten Umwelt wieder zulassen soll», fährt Bosch weiter.
Voraussetzung dafür sei es, dass man Gebäude künftig mit dem zusätzlichen Zweck einer dosierten und gelenkten Exposition des Menschen speziell mit Mikroorganismen entwickle – und sie nicht mehr wie bisher ausschliesslich als Barriere zur Abwehr von Umwelteinflüssen verstehe. Ein Ziel könne also sein, die bebaute Umwelt künftig so zu planen und auszuführen, dass dabei nicht die vollkommene Abschottung gegenüber der natürlichen, e b en auch mikrobiellen Umgebung im Vordergrund steht.
Im Gegenteil: Gebäude kann man der Natur gegenüber wieder öffnen und naturfreundlicher gestalten. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung von weniger toxischen Baumaterialien und die Schaffung einer insgesamt grösseren baulichen Durchlässigkeit gegenüber äusseren, insbesondere mikrobiellen Einflüssen gelingen. «Mit dieser Sichtweise erweitern wir unseren Blick auf das menschliche Mikrobiom grundlegend und stellen einen direkten Bezug zur bebauten Umwelt und modernen Städteplanung her», fasst Bosch zusammen.
Die wichtigsten Faktoren beim Kauf gebrauchter Laborgeräte
Labor-Occasionen – darauf müssen Sie achten
Vom Hersteller bis zum optischen Zustand: So vermeiden Sie teure Fehlkäufe und Risiken bei gebrauchter Labortechnik. Während Faktoren wie Wartungshistorie und Marke wichtig sind, spielen andere Faktoren wie Standort oder überraschenderweise auch der optische Zustand eine geringere oder gar keine Rolle bei der sicheren Auswahl.
In der Pharmaindustrie sind die Anschaffungskosten für Laborausrüstungen eine der grössten finanziellen Hürden, insbesondere für kleinere Labore und Start-ups. Die gute Nachricht ist, dass der Gebrauchtmarkt zunehmend Zugang zu hochwertiger Ausrüstung bietet. Gerade Geräte wie Zentrifugen, Sicherheitswerkbänke, pHMessgeräte und Mikroskope, die als Standardausrüstung in jedem modernen Labor unerlässlich sind, können dort zu einem Bruchteil der Kosten von Neuware erworben werden. Aber wie kann man beim Kauf gebrauchter Laborgeräte Qualität und Zuverlässigkeit erkennen?
Kernaspekte beim Kauf gebrauchter Laborgeräte Hersteller und Modell sind entscheidend beim Kauf gebrauchter Laborgeräte. Namhafte Hersteller stehen oft für Langlebig -
keit und Zuverlässigkeit ihrer Produkte. Zudem ist die Verfügbarkeit von Ersatzteilen gewährleistet. Ein weiterer Vorteil des Gebrauchtkaufs: Es gibt bereits Anwender, die mit gleichen oder ähnlichen Modellen ausgiebige Erfahrungen gemacht haben und Bewertungen und Rückmeldungen zu den Geräten abgeben. Für den Zustand eines Gebrauchtgerätes sind Alter, Betriebsstunden und Wartung wichtige Indikatoren. Ein junges Baujahr und wenige Betriebsstunden weisen in der Regel auf eine längere Restlebensdauer hin. Die Wartungshistorie ist ebenfalls ein kritischer Faktor, da sie Aufschluss darüber geben kann, wie gut das Gerät im Laufe der Zeit gewartet wurde.
Auch die Handelsplattform ist einen Blick wert. Ein etablierter Marktplatz gewährleistet, dass alle Transaktionen transparent und sicher sind. Ein zuverlässiger und be -
währter Marktplatz bietet nicht nur eine grosse Auswahl an Geräten, sondern auch einen mehrsprachigen Service, der den Kaufprozess vereinfacht. Besonders wertvoll sind darüber hinaus Plattformen, die umfassende Dienstleistungen wie Unterstützung bei Zollabfertigung, Export und Transport anbieten.
Diese Zentrifuge des Herstellers Eppendorf wurde kürzlich versteigert. (Bild: Surplex)
Nicht
Pharmazie müssen Labore hochwertig ausgestattet sein, um die Qualität der Arbeit zu gewährleisten. Das muss nicht teuer sein, denn auch gebrauchte Labortechnik kann dies leisten. (Bild: Shutterstock)
Über Surplex
Surplex ist ein europäisches Industrieauktionshaus, das mit gebrauchten Maschinen und Betriebseinrichtungen handelt und regelmässig hochwertige Labortechnik für die Pharmaindustrie bietet. Auf der Pattform Surplex.com sind über 125 00 0 Kunden registriert. Bei rund 1000 Online-Auktionen jährlich wurden bisher mehr als 400 000 Industriegüter verkauft. Das Unternehmen mit Sitz in Düsseldorf unterhält Büros in 16 europäischen Ländern.
Externe Faktoren sind weniger wichtig
Damit ist auch ein weiterer Faktor angesprochen, der wenig Einfluss auf die Kaufentscheidung nehmen sollte, obwohl viele Käufer dem Standort der Geräte immer noch grosse Bedeutung beimessen. Kleine und mittelgrosse Laborgeräte lassen sich in der Regel problemlos und sicher versenden. Und wer bei einer service-orientierten Plattform kauft, muss sich um den Warenversand nicht selbst kümmern. Auch der optische Zustand von Gebrauchtgeräten sollte nicht ausschlaggebend sein,
da er irreführend sein kann. Während Staub und Schmutz auf den ersten Blick abschreckend wirken können, sollten versierte Käufer zwischen kosmetischen Mängeln und tatsächlichen Funktionsbeeinträchtigungen unterscheiden. Tatsächlich kann ein verstaubtes oder äusserlich ungepflegt wirkendes Gerät ein verstecktes Schnäppchen sein. Oft schrecken solche oberflächlichen Mängel potenzielle Käufer ab, was die Nachfrage und den Preis drückt. Der Abgabegrund für ein Gerät ist ebenfalls nicht zwangsläufig ein Indikator für dessen Qualität oder Eignung. Häufig werden Ge -
räte verkauft, weil sie schlichtweg nicht mehr benötigt werden oder weil sie durch neuere Modelle ersetzt werden. Dies bedeutet nicht, dass sie für einen anderen Nutzer nicht von Wert sein können. Insbesondere bei Insolvenzen kommen oft relativ neue und gut erhaltene Geräte auf den Markt. Obwohl die Preise tendenziell höher sein können, drängt der zeitkritische Verkaufsdruck bei einer Insolvenz die Preise wieder nach unten. Der Abgabegrund hat also keinen Einfluss auf die Qualität, Leistungsfähigkeit oder den Preis des Geräts. Ob ein Gerät auf einer Auktion oder zu einem Festpreis gekauft wird, sollte ebenfalls nicht ausschlaggebend für die Kaufentscheidung sein. Beide Verkaufskanäle haben ihre Vorteile. Während Auktionen oft die Möglichkeit bieten, zu einem günstigeren Preis einzukaufen, bieten Festpreishändler einen sofortigen Kaufabschluss bei voller Preissicherheit.
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Neuartiger Bluttest hilft Krebstherapien zu verbessern
Ein bisschen Blut nehmen genügt
Wie eine Tumorerkrankung erkannt wird und verläuft und wie erfolgreich eine Behandlung ist, verfolgen Krebsmediziner mit Biopsien oder bildgebenden Verfahren. Nun haben Forschende der Universität Zürich und des Universitätsspitals Zürich die Analyse der Flüssigbiopsie von DNA-Fragmenten im Blut weiterentwickelt. Die neuartige Methode ist schnell, einfach durchführbar und belastet die Patienten kaum.
Für praktisch alle Krebserkrankungen gilt: Je früher sie entdeckt werden, desto besser sind die Chancen für eine wirksame Behandlung. Ebenso zentral ist es, während einer Krebsbehandlung Nutzen und Risiko einzelner Therapieformen für die betroffene Person individuell abzuschätzen und den Behandlungserfolg regelmässig zu überwachen. Dazu stehen in der Krebsmedizin heute zahlreiche Methoden zur Verfügung, insbesondere bildgebende Verfahren oder invasive Massnahmen wie Gewebebiopsien, Punktionen und Endoskopien.
Analyse von Erbgutschnipseln
Forschende an der Universität Zürich (UZH) und am Universitätsspital Zürich (USZ) haben nun eine neuartige Methode weiterentwickelt: eine Art der «liquiden Biopsie», mit der nicht mehr Organe oder Gewebe, sondern Blutproben untersucht werden. Konkret werden im Blut zirkulierende, freie DNA Fragmente – also Erbgutschnipsel der Zellen eines Patienten oder einer Patientin – sequenziert und analysiert. «Unsere Methode kann zukünftig für die Risikoabschätzung, die Behandlungsüberwachung in der Nachsorge und die frühe Erkennung eines Rückfalls eingesetzt werden. Und das grundsätzlich für alle Tumore», sagt Zsolt
Die Methode basiert auf einer Blutprobe und ist daher weniger invasiv als eine Gewebebi opsie. (Symbolbild: Envato)
Balázs, Co Erstautor der Studie, vom Institut für Quantitative Biomedizin der UZH. Da die Methode auf Blutproben basiert, ist sie weniger invasiv etwa im Vergleich zu Gewebebiopsien. Zudem sind Blutentnahmen im klinischen Alltag schneller und einfacher durchführbar, da weniger Termine für diagnostische Interventionen organisiert werden müssen, was Betroffenen lange Wartezeiten erspart.
Behandlungsstrategien auf Mass schneidern
Die neue Analysemethode für Flüssigbiopsien kann helfen, die Tumorausbreitung und aktivität besser zu definieren, um in Zukunft individuell auf den Patienten zugeschnittene Therapiestrategien zu entwickeln. «Wir können damit früher und schneller sehen, wie stark sich die Krebserkrankung im Körper ausbreitet und wie gut die Patientin auf die gewählte Behandlung anspricht, oder ob es zu einem Rückfall kommt», fasst Balázs zusammen.
«Wir
können früher und schneller sehen, wie stark sich die Krebserkrankung im Körper ausbreitet.»
Zsolt Balázs
Institut für Quantitative Biomedizin Universität Zürich
Im Labor untersuchen die Forschenden die frei in der Blutprobe zirkulierenden Erbgutschnipsel auf Veränderungen der DNA, die typisch für die jeweilige, spezifische Krebsart sind: Bei der eingesetzten Methode einerseits auf Änderungen in der
Menge und Längenverteilung der zirkulierenden DNA. «Mit der Flüssigbiopsie können wir aggressive Tumoren mit Metastasen von weniger heftig verlaufenden Krebserkrankungen unterscheiden – möglicherweise sogar früher als dies mit bildgebenden Verfahren möglich ist», sagt CoErstautor Panagiotis Balermpas, Professor in der Klinik für Radio Onkologie am USZ.
Lebensqualität stärker mitberücksichtigen
Überprüft haben die Forschenden ihre Methode an Patienten, die mit Radiotherapie behandelt wurden. In dieser Gruppe fanden sie auch mehrere HPV positive Patienten. HPV steht für Humane Papillomaviren, die ebenfalls Krebs auslösen können. Die Menge an HPV Er bgutschnipseln, die sie in den Blutproben finden konnten, erlaubte es den Wissenschaftlern, den Verlauf der Tumorlast zu verfolgen. Bei Tumoren im Kopf und Halsbereich könnte eine erhöhte Konzentration an HPV DNA ein frühes Signal für einen Rückfall des Tumors sein, der mithilfe einer Immuntherapie bekämpft werden könnte. «Je mehr ein Tumor metastasiert, desto schlechter ist die Lebensqualität der Patienten. Dies gilt auch bei nicht früh erkannten Lokalrezidiven. Zentral ist, die Behandlung möglichst zu individualisieren und dabei den möglichen Nutzen aller Therapien sowie deren Einfluss auf die Lebensqualität der Patientinnen im Auge zu behalten», schliesst Balermpas, der innerhalb der Studie hauptverantwortlich für die Behandlung der Patienten mit Kopf HalsTumoren war. Die Publikation erfolgte in der Fachzeitschrift Radiotherapy and Oncology.
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In einen speziellen Beutel atmen genügt zur Analyse des Gesundheitszustandes bei Kindern mit Diabetes im Spital. Forschende konnten zeigen, dass sich mit dieser neuen Methode der Verlauf der Krankheit eng verfolgen lässt.
«Blasen Sie bitte in dieses Röhrchen» –was wir von Verkehrskontrollen kennen, könnte künftig auch in Spitälern und insbesondere auf Intensivstationen Alltag werden. Nicht zum Messen des Alkoholgehalts im Blut, sondern zur Beobachtung des Gesundheitszustands in Echtzeit oder zur raschen Bestimmung der Konzentration von Medikamenten im Körper. Mit Unterstützung des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) haben Forschende der Un iversität Basel und des UniversitätsKinderspitals beider Basel (UKBB) eine Technik entwickelt, mit der bestimmte Werte direkt in der ausgeatmeten Luft von Patientinnen und Patienten gemessen werden können. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Frontiers in Endocrinology veröffentlicht.
Gleiches Prinzip wie bei Spürhunden
Ein Vergleich hat gezeigt, dass eine Überwachung mittels Atemproben genauso zuverlässig ist wie üblicherweise verwendete Bluttests. Die neue Methode wurde zur Überwachung der intensivmedizinischen Behandlung von Kindern eingesetzt, die an einer diabetischen Ketoazidose litten – einer Komplikation von Diabetes, die ohne Behandlung tödlich verlaufen kann. Um in Erfahrung zu bringen, wie sich die
Nach der Probenahme wird die Luft aus dem Beutel ohne Vorbehandlung in den Massenspektrometer geblasen. (Bild: Universität Basel, Christian Flierl)
Symptome entwickeln und wie die Behandlung wirkt, analysierte das medizinische Team neben Blut- und Urinproben auch die von den Kindern ausgeatmete Luft. Pablo Sinues, Professor an der Universität Basel und Leiter einer Gruppe für Atemforschung im Bereich translationale Medizin, ist begeistert: «Die Werte in der Atemluft deckten sich vollkommen mit den Blutwerten.»
Die Analyse funktioniert nach dem Prinzip, mit dem Hunde lernen können, bestimmte Krankheiten zu erkennen. «Neben CO2 atmen wir auch kleine Mengen vieler anderer Stoffe aus, die im Blut vorhanden sind», erklärt der Forscher. In der Atemluft sind verabreichte Medikamente genauso identifizierbar wie Moleküle, welche die Aktivität unseres Körpers widerspiegeln –sogenannte Metaboliten.
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Luft aus Beutel in Massenspektrometer blasen
Mit seiner Gruppe entwickelte Pablo Sinues in den letzten Jahren Atemtests zur Messung und Dosierung von Medikamenten gegen Epilepsie bei Kindern. Dabei musste jedoch im Labor direkt in ein Gerät geblasen werden, weshalb sich die Tests nicht für die Intensivstation oder den Operationssaal eignen. Neu können die Atemproben direkt am Krankenbett entnommen werden: Die Forschungsgruppe hat dazu spezielle Plastikbeutel e n twickelt, die bis zu 1,2 Liter ausgeatmete Luft einfangen. Die Proben werden nach der Entnahme sofort ins Labor gebracht und für die chemische Analyse in ein Massenspektrometer gegeben. Dieses Gerät wird auch für Blutproben verwendet, die Bestimmung der Blutwerte ist jedoch komplex und dauert mehrere Stunden. Die Luft aus den Beuteln hinge gen wird ohne Vorbehandlung direkt in das Gerät geblasen – weniger als eine Viertelstunde nach der Probenahme. Ähnlich schnelle Ergebnisse liefern nur Routine-Bluttests.
Standardbehandlung auf Intensivstationen gehört. «Ein grosser Vorteil besonders bei Kindern liegt darin, dass diese Methode nicht-invasiv ist», erklärt Pablo Sinues. «Sie ermöglicht allenfalls auch frühe Prognosen darüber, wie jemand auf eine Behandlung anspricht oder welche Nebenwirkungen auftreten.» Diese Informationen sind wichtig, wenn der therapeutische Spielraum eng ist, das heisst, wenn eine leichte Erhöhung der Dosis eines Medikaments bereits toxisch wirkt.
Dank der raschen Analyse und der häufi geren Entnahme von Atemproben konn ten die Forschenden ihr Wissen über die Vorgänge im Körper unmittelbar während der Stabilisierung der jungen Patientinnen und Patienten vertiefen. «Mit dieser hoch empfindlichen Technik haben wir ein breites Spektrum an Stoffen identifiziert. Unsere Ergebnisse gehen über die bereits bekannten Fakten hinaus», sagt Pablo Si nues. Er blickt bereits in die Zukunft: «Jetzt werden wir alles einordnen.» Bei spielsweise gab es Unterschiede zwi schen Kindern, die erstmals hospitalisiert wurden, und solchen, die mehrmals im Spital waren. Die Ergebnisse wurden allerdings bei lediglich fünf Kindern mit diabetischer Ketoazidose gewonnen und müssen durch weitere Studien bestätigt werden.
Weitere Anwendungen im Visier
«Die Methode hat sich bei Antiepileptika bewährt. Nun könnte sie für Messungen bei Krebsbehandlungen weiterentwickelt werden. Sehr hilfreich könnten die von uns konzipierten Beutel auch sein, um Dosis und Wirkung von Narkosemitteln während Operationen zu kontrollieren», hofft der Forscher. Mit diesen Herausforderungen befasst sich bereits ein Start-up, das aus seinem Labor hervorgegangen ist.
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Atemluftanalysen könnten nicht nur bei Diabetes von Nutzen sein. Denn mit dieser Methode lässt sich gleichzeitig die Konzentration eines Medikaments und die Reaktion des Körpers darauf messen. Die Forschenden hoffen, dass sie bald zur
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Biomarker für Erdbeer-Qualitätsindex analysiert
Erdbeeren unter der Lupe
An der Technische Universität Bergakademie Freiberg, Deutschland, wurden erstmals verschiedene Erdbeersorten mittels ultrahochauflösender Massenspektrometrie untersucht und geprüft, wie die Biomarker in der Frucht verteilt vorliegen. Die Chemikerinnen und Chemiker stellten fest: Die meisten Biomarker befinden sich in der roten Haut der Erdbeeren.
Süsse Noten und gesunde Inhaltsstoffe machen die Erdbeere weltweit zu einer der beliebtesten Beerenfrüchte. Die komplexen biochemischen Verbindungen, die den Geschmack und den Nährwert einer Erdbeere bestimmen – sogenannte Biomarker – können von Fachleuten nur mit modernen Analysen detailliert bestimmt werden. Eine internationale Forschungsgruppe hat jetzt erstmals geprüft, wie die Biomarker in der Frucht verteilt vorliegen. In der Erdbeer-Haut identifizierten die Forschenden um Dr. Jan Zuber von der TU Bergakademie Freiberg zum Beispiel den Biomarker Pelargonidin-3-O-malonyglucosid. «Dieses Molekül hat eine antioxidative Wirkung. Im menschlichen Körper können diese chemischen Verbindungen freie Radikale binden und somit entzündungshemmend und gefässschützend wir-
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Darstellung eines Erdbeerdünnschnittes und der innerhalb der Analyse nachgewiesenen Gesamtionenmenge. Bereiche mit hohen Biomarkerkonzentrationen weisen dabei eine hohe Intensität im Massenspektrum auf und sind daher rot illustriert. Mittlere Intensitäten bzw. Konzentrationen sind entsprechend gelb und geringe Intensitäten/Konzentrationen blau dargestellt. (Grafik: TU Bergakademie Freiberg)
ken», erklärt der wissenschaftliche Mitarbeiter am Institut für Analytische Chemie. Ausserdem enthalten die untersuchten Erdbeersorten weitere Biomarker-Moleküle wie organische Säuren, zum Beispiel Zitronensäure, oder Zucker, wie Glukose. Je nach Konzentration und Verhältnis dieser Biomarker wird der Geschmack der jeweiligen Erdbeersorte sowie deren Ernährungsqualität bestimmt. Auch diese Biomarker befinden sich zum Grossteil in der Erdbeerhaut.
Hauchdünne Scheiben
Dass die Forschenden die Konzentration der Biomarker in der Frucht so genau nachweisen konnte, liegt an dem ultrahochauflösenden Massenspektrometer, mit dem die Erdbeerdünnschnitte untersucht wurden. Dort werden die Biomarker zunächst durch einen Laser in geladene Teilchen, sogenannte Ionen, überführt und anschliessend anhand ihrer Masse und Ladungszahl aufgetrennt. «Unsere Analysen ermöglichten es erstmals, verschiede -
Unterschiedliche neuartige Erdbeersorten untersuchte das Team mit Hilfe eines ultrahochauflösenden Massenspektrometers. (Bild: TU Bergakademie Freiberg)
ne Biomarker zu unterscheiden, deren Massen sich lediglich in der sechsten Nachkommastelle voneinander unterscheiden», fährt Zuber fort. Dargestellt werden die Biomarker mit einem farbkodierten Abbild der gemessenen Signale der hauchdünnen Erdbeer-Scheibe. «So wird eindeutig sichtbar, dass sich die für den Geschmack und die Qualität der Frucht relevanten Biomarker in besonders hoher Konzentration in der Haut der Erdbeere befinden.»
Gezielt züchten
Gemeinsam mit Forschenden der Universität Belgrad untersuchte das Team insgesamt 25 neuartige Erdbeersorten mit dieser Methode. «Da diese Biomarker für den Geschmack aber auch die Qualität von Erdbeeren entscheidend sind, ist es für die Züchtung von Erdbeersorten interessant zu wissen, wo genau sich die Biomarker in welcher Konzentration befinden», urteilt Zuber. «Durch diese Erkenntnisse können möglichst ertrags- und inhaltsstoffreiche Fruchtsorten für die Produktion ausgewählt werden. Zum anderen helfen die Ergebnisse auch dabei, einzuschätzen, wie neue Fruchtsorten von Endverbrauchern angenommen werden.» Die für die Analyse genutzte Probe selbst ist dabei nur einige Mikrometer dick. Ihre Präparation für die Messung im Massenspektrometer erfolgt mit Hilfe eines speziellen Schneidegerätes (Kryo-Mikrotom). Die hauchdünne Scheibe wird danach mit einer UV-aktiven Matrix beschichtet, die für die Überführung der verschiedenen Biomarker in die entsprechenden Ionen notwendig ist. Anschliessend legen die Forschenden ein Messraster über dieses Präparat. Jeder Punkt dieses Rasters wird nun mit dem Laser des Massenspektrometers angeregt und die dabei entstehenden Ionen detektiert. Durch das ultrahochauflösende Massenspektrometer können hierbei bereits kleinste Masseunterschiede zwischen den Biomarker-Ionen aufgeklärt und zur Unterscheidung genutzt werden. Die erhaltenen Informationen werden abschliessend ausgewertet und anhand von Verteilungsbildern visualisiert, um darzustellen, in welchen Bereichen der Dünnschnitte welche Biomarker nachweisbar sind. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschriften Wiley Analytical Science und Plants publiziert.
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Erdwissenschaften – Ein Mineral aus den Alpen, das überrascht
Das Chamäleon von Glarus
Ein Mineral, das ein Wissenschaftler vor zwanzig Jahren im Glarnerland gesammelt hat, entpuppte sich nicht nur als bislang unbekannte Art. Der «Heimit» kann unter gewissen Bedingungen auch die Farbe wechseln. Dank eines Digitalisierungsprojekts am Naturéum in Lausanne werden die Funde für die Forschung und Öffentlichkeit nun einfacher zugänglich.
Die Geschichte begann 1999. Philippe Roth, Seismologe beim Schweizerischen Erdbebendienst an der ETH Zürich, sammelte an einer Lagerstätte im Grossen Chalttal (GL) Kleinmineralien. Zwanzig Jahre später – während des Corona-Lockdowns – holte er die Proben aus dem Keller und studierte sie unter dem Mikroskop. Der Gesteinsspezialist staunte nicht schlecht: ein Mineral, das er nicht kennt? Genauere Analysen zur chemischen Zusammensetzung und Kristallstruktur, die er gemeinsam mit Nicolas Meisser vom kantonalen naturwissenschaftlichen Museum Naturéum in Lausanne durchführte, bestätigten seinen Verdacht: Er hatte tatsächlich eine neue Mineralienart entdeckt.
Vom Schweizer Geologen Albert Heim hat der Heimit seinen Namen. (Bild: ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv)
Heimit-Kristalle von der Fundstelle im grosse n Chalttal. (Bilder: Remo Zanelli)
Mineraliensammlung wird digitalisiert
Inzwischen hat die Internationale Mineralogische Vereinigung das aus Blei, Kupfer, Arsen, Sauerstoff und Wasserstoff bestehende Juwel als neues Mineral zugelassen und auf den Namen «Heimit» getauft. Sie ehrt damit den renommierten Schweizer Geologen Albert Heim (1849–1937). Anfang 2024 haben Roth und Meisser in der Fachzeitschrift European Journal of Mineralogy e inen wissenschaftlichen Artikel über ihre Entdeckung publiziert. Das Material, das der Erstbeschreibung einer Mineralart dient, muss zwingend in einem Museum aufbewahrt werden und wird als Holotyp bezeichnet. Der Holotyp des Glarner Heimiten liegt inzwischen im Museum der Natur Hamburg. Weitere Proben besitzt das Naturéum. Im Rahmen der Initiative Schweizer Netzwerk Naturhistorische Sammlungen «SwissCollNet» de r SCNAT digitalisiert das Lausanner Museum zurzeit seine Mineraliensammlung. SwissCollNet setzt sich für eine bessere Erschliessung der naturhistorischen Sammlungen in der Schweiz ein. Unterstützt vom Bund schafft es zusammen mit Museen, Hochschulen und botanischen Gärten die Grundlagen für die Digitalisierung und langfristige Verwaltung und Nutzung
Heimit-Kristalle wechseln unter dem Rasterelektronenmikroskop ihre Farbe.
der Sammlungen. Damit sollen in Zukunft auch die wertvollen Heimit-Funde für die Forschung und die Öffentlichkeit einfach zugänglich sein.
Bei der Aufarbeitung anderer privater oder öffentlicher Sammlungen wurden inzwischen Heimite von vier weiteren Schweizer Fundorten entdeckt. Auch in den antiken Minen von Laurion südlich von Athen wurde das Mineral nachgewiesen. Vielleicht kommen aufgrund von Digitalisierungsprojekten noch weitere Funde zum Vorschein.
Aus Grün wird Blau
Das Mineral aus den Glarner Alpen bot noch eine weitere Überraschung. Als Roth und Meisser es unter dem Rasterelektronenmikroskop untersuchten, wechselten die Heimit-Kristalle unter dem Einfluss des Elektronenstrahls ihre Farbe von grün nach blau. Das wurde bis jetzt bei keinem anderen Mineral beobachtet. Diesem Phänomen werden die Forscher nun ihren nächsten wissenschaftlichen Artikel widmen. https://scnat.ch
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Wie
sich
hohe Ernteerträge und Umweltschutz vereinbaren lassen
Mit Biodiversitätsflächen gegen Schädlinge
Das Parlament hat sich kürzlich erneut gegen mehr Biodiversitätsförderflächen gestellt. Dass Ackerunkräuter auf Blühstreifen und der gleichzeitige Anbau verschiedener Pflanzen bei der Schädlingsbekämpfung helfen, zeigt eine Studie der Universität Bonn.
Dass Betriebe mit mehr als drei Hektaren offener Ackerfläche mindestens 3,5 Prozent als Biodiversitätsförderfläche ausweisen müssen, wurde 2022 mit Verordnungen beschlossen, die das Risiko beim Einsatz von Pestiziden vermindern sollten. Die Einführung dieser Massnahme zur Pestizidreduktion wurde jedoch in der Schweiz bereits zum zweiten Mal verschoben. Jonas Schälle, Projektleiter Landwirtschaft bei Birdlife Schweiz, erklärt: «Damit ignoriert das Parlament den dringenden Handlungsbedarf im Bereich Biodiversität im Kulturland. Es gilt nun, das weit vorangeschrittene Insektensterben mit allen Mitteln zu stoppen, gemeinsam für die Natur und eine zukunftsfähige Landwirtschaft.»
Aus wissenschaftlicher Perspektive bietet die Artenvielfalt auf einem Acker diverse Vorteile. Da Pflanzen unterschiedliche Ansprüche haben, machen sie sich bei einem solchen Misch-Anbau weniger Konkurrenz als in einer Reinsaat. Sie nutzen das Wasser- und Nährstoffangebot besser aus und liefern in der Summe mehr Ertrag.
Hinzu kommt, dass manche Arten – Bohnen sind dafür ein gutes Beispiel – Stickstoff aus der Luft binden und als natürlichen Dünger nutzen. Davon profitiert dann auch die andere Kultur. «Pflanzenmischungen machen Unkräutern das Leben schwer», sagt Prof. Dr. Thomas Döring vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz (INRES) der Universität Bonn. «Zudem werden sie deutlich weniger von Schädlingen befallen. Insekten sind meist auf eine Art spezialisiert; beim Mischanbau finden sie also einfach weniger passende Pflanzen vor.» Diese Vorteile sind wissenschaftlich belegt. Jetzt hat Döring mit seinem Mitarbeiter Dr. Séver in Hatt untersucht, ob sich diese Vorteile durch flankierende Massnahmen weiter steigern lassen.
Blühstreifen locken
Blattlaus-Killer an
In einem zweijährigen Feldexperiment haben die Forscher dazu einerseits zwei verschiedene Mischungen angebaut: Bohnen und Weizen sowie Saatmohn und Gerste.
Zusätzlich legten sie an den Feldrändern Biodiversitätsflächen an – also schmale Blühstreifen, auf denen Wildblumen wachsen. «Die Streifen locken nützliche Insekten an, die sich von Schädlingen ernähren», erklärt Döring. «Dazu zählen etwa S c hwebfliegen oder Marienkäfer, deren Larven sehr effektive Blattlaus-Killer sind.» Tatsächlich nahm der Blattlaus-Befall der Mischkulturen in einer Entfernung von bis zu zwanzig Metern von den Blühstreifen deutlich ab. Hinzu kam ein weiterer Effekt:
Marienkäfer-Larve mit Blattläusen auf dem Versuchsfeld der Universität Bonn. (Bild: Universität Bonn, Séverin Hatt)
Beispiel für den Schutz der biologischen Vielfalt in Jutland, Dänemark: «Wilde Grenze» entlang eines landwirtschaftlichen Feldes zur Unterstützung von Bestäubern und anderen Tieren. (Bild: Shutterstock)
Pestizide und Parkinson
Dass Biodiversitätsflächen auch im Sinne der Gesundheit des landwirtschaftlichen Personals wären, zeigen die weltweit steigenden Parkinson-Fälle. Die Nervenkrankheit wurde in Frankreich, Italien und kürzlich auch in Deutschland als Berufskrankheit von Bäuerinnen und Bauern anerkannt. Gemäss internationalen Studien soll die Krankheit unter anderem durch den Einsatz von Pestiziden in der Landwirtschaft ausgelöst werden. Ein Vorstoss mit der Forderung, auch in der Schweiz Parkinson als Berufskrankheit zu listen, wurde kürzlich vom Nationalrat abgelehnt.
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Mischungen aus Bohnen und Weizen oder Saatmohn und Gerste unterdrücken Unkräuter zwar auf natürliche Weise, aber nicht komplett. Wenn der Landwirt oder die Landwirtin nicht weitere Schritte ergreift, wachsen in unregelmässigen Abständen immer wieder Wildpflanzen hoch.
Rest-Unkräuter erleichtern es Nutzinsekten, sich auszubreiten «Wir konnten zeigen, dass diese Rest-Unkräuter es Nutzinsekten erleichtern, sich
weiter ins Feld auszubreiten», sagt Döring. «Dass sie den Ertrag gefährden, war hier nicht der Fall. Im Gegenteil – die Studie belegt, dass sie sogar bei der SchädlingsBekämpfung helfen.» Die Ergebnisse wurden auf Flächen gewonnen, die nach Massgaben des Biolandbaus bewirtschaftet werden. Inwieweit sie sich auch auf die konventionelle Landwirtschaft übertragen lassen, muss noch untersucht werden. Unter Öko-Bedingungen lässt sich jedoch schon jetzt eine eindeutige Empfehlung
ableiten: Landwirtinnen und Landwirte sollten Blühstreifen anlegen, verstärkt zu Saatmischungen greifen und sich von den Restunkräutern nicht zu sehr beunruhigen lassen. Durch diese Kombination von Massnahmen lassen sich Schädlinge gut in den Griff bekommen und zugleich Unkräuter in ausreichendem Masse unterdrücken. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Journal of Pest Science erschienen. Letztendlich wären Biodiversitätsflächen auch im Sinne der Gesundheit des Personals in der Landwirtschaft. So wurde die Nervenkrankheit Parkinson in Frankreich, Italien und Deutschland als Berufskrankheit von Bäuerinnen und Bauern anerkannt. Gemäss internationalen Studien soll die Krankheit unter anderem durch den Einsatz von Pestiziden in der Landwirtschaft ausgelöst werden. Ein Vorstoss mit der Forderung, Parkinson in der Schweiz auch als Berufskrankheit zu listen, wurde kürzlich vom Nationalrat abgelehnt.
Die Fachtagung des SwissCCS zum Thema «Geopolitische Einflüsse» traf inmitten einer bedrohlichen internationalen Plattentektonik den Nerv der Teilnehmerinnen und Teilnehmer.
Dr. C hristian Ehrensberger, Luca Meister
Rund 40 interessierte Besucher kamen am 22. Mai 2024 im Mercure Hotel Krone in Lenzburg zusammen, um sich über die aktuelle Lage der Reinraum-Branche im Lichte geopolitischer Einflüsse auszutauschen. Im Angesicht von Produktionsausfällen in Europa aufgrund von Chip-Knappheit, einer möglichen Eskalation des Kriegs zwischen Russland und der Ukraine sowie eines rotchinesischen Damoklesschwerts über Taiwan (mit seinem wichtigen Lieferanten Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd.) gewannen die Ausführungen der Referenten automatisch eine historische Dimension.
Abhängigkeiten vermindern
Packende Vorträge umspannten den Bogen von optimierten Lieferketten, ChipKnappheit, Künstlicher Intelligenz (KI) im Zusammenhang mit der Planung und Herstellung bis hin zum Bau von Reinraumanlagen. Dabei ging es darum, «Local for local» zu produzieren, Abhängigkeiten zu vermindern, Investitionen klug einzusetzen, Kosten im Griff zu behalten und nachhaltig zu planen.
Doch kein Trend ohne Gegentrend: Zwischen aller Konzentration auf die Stärken der heimischen Reinraum-Branche und dem Streben nach Autarkie klopft auch die Re-Globalisierung an die Tür, wie Adriaan ’t Gilde, ehem. CPO Geberit, mit einem Blick auf Lieferketten aus der makroökonomischen Perspektive demonstrierte. Denn mit einem Anteil von 90 Prozent an der globalen Antibiotika-Generika-Produktion scheint China in diesem Bereich doch recht unersetzbar. Nicht wesentlich anders verhält es sich bei Solarpaneelen und E-Auto-Batterien (Energiewende) sowie bei bestimmten Rohstoffen wie etwa sel -
tenen Erden (Energiewende und militärische Anwendungen), Silizium (Halbleiter) und Roheisen.
SwissCCS-Präsident Roman Schläpfer spiegelte geopolitischen Trends vor dem Hintergrund der «digitalen Zeitenwende» – so der Titel seines Vortrags –, der Künstlichen Intelligenz und der Vorstellungen der jungen «Generation Z». Beides kann Hoffnung auf zukünftige Konfliktlösungen machen, selbst wenn diese sich zurzeit noch nicht konturscharf abzeichnen.
Energieeffizienz steigern
Connor Murray, Vorsitzender der internationalen Reinraumvereinigung ICCCS, zeigte unter der Überschrift «Global Climate Change Challenges and Cleanrooms of the Future» auf, wie viel Luft nach oben bei Reinräumen besteht, wenn klassische datenbasierte Ansätze bei der Konstruktion Beachtung finden und wenn später bei der Wartung die modernen Möglichkeiten von
Marie Teres-Moser, wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Hochschule Luzern, brachte beschichtetes Holz als Hüll-Werkstoff für Reinräume ins Spiel.
Rund 40 Interessierte besuchten am 22. Ma i 2024 die SwissCCS-Fachtagung «Geopolitische Einflüsse» im Hotel Krone Lenzburg und lauschten den Referaten. (Bilder: SwissCCS)
SwissCCS-Präsident Roman Schläpfer sprach über zukünftige Chancen und Risiken für die Reinraumbranche – zum Beispiel durch Künstliche Intelligenz.
«virtual reality» und «augmented reality» genutzt werden. Die Energieeffizienz lässt sich dann enorm steigern. Auf eine bekannte, aber noch nicht oft wahrgenommene bauwerkstoffliche Chance wies Marie Teres-Moser, Wissenschaftliche Mitarbeiterin an der Hochschule Luzern. In ihren Ausführungen brach sie eine Lanze für Reinräume mit einer Hülle aus beschichtetem Holz. Als nachwachsender Ro hstoff passte das gut zu den Überle -
gungen Connor Murrays betreffend die Klimarelevanz von Reinräumen. Neben den geopolitischen Gegebenheiten wurden des Weiteren demografische Veränderungen thematisiert. Nicht zuletzt kam auch der Umgang mit Normen zur Sprache, zum Beispiel im Krankenhaus. Dr. Andreas Christian Schröder, Ortenau Klinikum, Institut für Klinikhygiene, Offenburg, demonstrierte, wo sich die Vorgaben von Normen und der Krankenhausalltag
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Trend der De-Globalisierung: Adriaan ’t Gilde, ehem. CPO Geberit, warf einen Blick auf die globalen Lieferketten aus der makroökonomi sc hen Perspektive.
Die Referentin und Referenten: Adriaan ‘t Gilde, ehem. CPO Geberit; Dureid Qazzazie, Valtria Swiss; Andreas Christian Schröder, Chefarzt Institut für Klinikhygiene, Ortenau Klinikum Of fenburg; Francesco Romano und Sergio Mauri, beide ASCCA; Marie-Teres Moser, Wissenschaftliche Mitarbeiterin HSLU Hochschule Luzern; Connor Murray, Präsident des internati onalen Reinraumverbandes ICCCS und Roman Schläpfer, Präsident SwissCCS (v.l.n.r.).
beissen, so dass gutgemeinte Theorie und praktische Umsetzung nicht zusammenzubringen sind.
Abgerundet wurde der Tag mit Berichten von Sergio Mauri, dem Präsidenten des italienischen Reinraumverbandes ASCCA, und Franceso Romano, ASCCA-Vorstand, zur nächsten Austragung des Internationale Reinraumsymposium ISCC’24 in Mailand, dem Wirken des Programms «ICCCS 50 Young Professionals». Im abschliessenden Vortrag von Dr. Dureid Qazzazie, Valtria Swiss, klangen bereits Themen der darauffolgenden Besichtigung bei Hitachi Energy Ltd. Semiconductors in Lenzburg an. Eines der in Lenzburg beheimateten Innovationsfelder betrifft Siliziumkarbid-Halbleiter (SiC). Sie ermöglichen Effizienzsteigerungen bei Elektrofahrzeugen und treiben auf diese Weise eine neue nachhaltige Mobilität ohne die Nachteile fossiler Energieträger voran.
In-vivo- und In-vitro-Tests reduzieren und gleichzeitig die gesetzlichen Vorschriften einhalten: dabei hilft MultiphysikModellierung und -Simulation (M&S). M&S bietet eine kostengünstige und effiziente Möglichkeit, Arzneimittel und Therapien zu entwickeln und zu testen, indem aufgezeigt wird, wie diese mit Systemkomponenten, Reagenzien und dem menschlichen Körper interagieren.
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Messe für Reinraumtechnik
Diesmal schon im September
Die Messe Cleanzone am 25. und 26. September in Frankfurt ist der Treffpunkt für alle, die kontaminationsfrei produzieren. Der Termin wurde von bisher Ende November auf Ende September verlegt.
Ob mRNA-Technologie, medizinisches Cannabis, hochsensible Medizintechnik, Chip-Produktion, Präzisionsoptik oder Elektromobilität – all dies findet sich auf der Cleanzone in konzentrierter Form, und zwar von der Planung bis zum laufenden Betrieb. Brandaktuelle Themen, Lösungen für die Produktion im Reinraum sowie Optimierungen der Reinheitstechnik bilden den Fokuspunkt der internationalen Fachmesse und des Konferenzprogramms. Hier wird die komplette Prozesskette abgebildet. Sie reicht von der Planung und Einrichtung über Messtechnik, Verbrauchsmaterialien, Ein- und Ausschleusung und Logistik bis zu Verpackung und Services. Die Top-Themen der kommenden Cleanzone umfassen die wichtigsten Trends und Entwicklungen in den Bereichen Technik und Innovation, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit sowie Fortbildung und Qualifikation.
Die Cleanzone Conference nimmt Bezug auf aktuelle Branchentrends: Energieeffizienz, neue Reinraumkonzepte und Digitalisierung – diese Themen treiben momentan die Entwicklung in der Reinraumtechnik voran. Überall, wo Verunreinigungsgefahren durch Partikel drohen, sind Reinrau -
mumgebungen erforderlich. Das regulatorische Umfeld, etwa der neue Annex 1, verlangt deutlich mehr Automatisierung. Die Anforderungen an Produkt- und Personenschutz sind hoch.
Ein Highlight wird auch diesmal der «Cleanzone Award» sein. Den Gewinner dieser Auszeichnung für pfiffige Ideen oder ein neues Verfahren zur Optimierung der Arbeit im Reinraum wählen die Besucher während der Messe selbst. Die Preisverleihung findet am 26. Se ptember direkt an der Veranstaltung statt.
Traditionell frequentieren Schweizerinnen und Schweizer die Reinraummesse in besonders grosser Zahl. Vor zwei Jahren kamen sie unter die Top-10-Besucherländer. Unter den rund 100 Ausstellern bereichern verschiedene Unternehmen mit starkem Bezug zur Schweiz die Cleanzone. Unter ihnen finden sich diesmal zum Beispiel der Gebäudeeffizienz-Optimierer Ost Energie (Abtwil), der Reinraum- und
Messtechnik-Spezialist Q-Tek (Volketswil), der Reinraum-Installateur und -Qualifizierer Valtria Swiss (Uster) sowie der Reinraum-Hersteller Daldrop + Dr. Ing. Hu ber (Schweiz-Stützpunkt: Aarau) und der Reinraumkleidungs-Dienstleister Bardusch (Niederlassungen in der Schweiz: Basel und sechs weitere).
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Die internationale Querschnittsmesse Cleanzone bildet die Brücke zwischen den unterschiedlichsten Industrien. (Bilder: Cleanzone)
Die Cleanzone Conference greift aktuelle Branchentrends auf.
Die Branchenmesse Achema – «eine super Plattform für das Fachpublikum». (Bild: Füglistaler)
Achema 2024
Mehr Besucher – noch stärker international
Bei der Achema 2024, der Weltleitmesse der Prozessindustrie, zeigten vom 10. bis am 14. Juni 2024 insgesamt 2842 Aussteller aus 56 Nationen 106 001 Teilnehmern aus 141 Ländern auf dem Frankfurter Messegelände die neueste Ausrüstung und innovative Verfahren für die Chemie-, Pharma- und Lebensmittel- sowie verwandte Industrien.
Gemessen an der Ausstellungsfläche war bei der Achema 2024 die Ausstellungsgruppe «Pharma-, Verpackungs- und Lagertechnik» erstmals am grössten, gefolgt von «Pumpen, Kompressoren und Armaturen» sowie «Mess-, Regel- und Prozessleittechnik».
Nach Deutschland (1042 Aussteller) zeigten China (438 Aussteller) und Italien (250 Aussteller) die grösste Ausstellerbeteiligung. Mit 63 Prozent ist der Auslandsanteil auf der Ausstellerseite so hoch wie nie zuvor. Neben der Rekordbeteiligung chinesischer Austeller verzeichnete die Achema 2024 auch die bis dato höchste Ausstellerbeteiligung aus Indien (185 Aussteller).
Gute Stimmung
Die vorgestellten Produkte und Technologien stiessen auf grosses Interesse beim Publikum: In den Hallen waren die Stände sehr gut besucht und zeitweise war auf
den Gängen kein Durchkommen mehr. «Die Aussteller, mit denen wir gesprochen haben, und auch wir selbst sind äusserst zufrieden, teilweise war an den Ständen so viel los, dass die Standmitarbeiterinnen und -mitarbeiter nicht mehr hinterherkamen. Viele der Gespräche hatten dabei direkten Projekt- oder Investitionsbezug», zeigt sich Jürgen Nowicki, Vorsitzender des Achema-Ausschusses und CEO von Linde Engineering zufrieden.
Auch die Aussteller teilen diesen Eindruck. Thomas Manzeck, Regionaler Vertriebsleiter, KSB: «Wir sind froh, wieder hier sein zu können. Für uns ist die Achema eine starke Plattform, um unsere neuen Themen, wie additive Fertigung mit 3-D-Druck und 3-D-Scannen den Kunden näher zu bringen und zu zeigen. Die Achema ist eine super Plattform für Fachpublikum.»
Frank Börner, Geschäftsführer von GEA Wiegand ergänzt: «Die Achema ist für uns als GEA wichtig, um unsere Innovationen
auf dem Weg zu Net Zero zu präsentieren und in den Austausch mit Kunden, Lieferanten und Wettbewerbern zu treten, von dem wir alle profitieren. Und das gibt es nirgendwo sonst so geballt wie auf der Achema.»
Siemens mit eindrücklichen Exponaten zum Thema Wasserstoffwirtschaft. (Bild: Füglistaler)
«Wir sind zurück auf der Lieblingsmesse für die IMA Pharma Group. Wir haben viele sehr kompetente Kunden zu Besuch und wir stellen uns den neuen Anforderungen der Industrie in Bezug auf die Digitalisierung. Während wir unsere neuen Maschinen auf der Achema 2024 ausstellen, fangen wir bereits an, über die nächste Achema nachzudenken, denn die Achema ist für die Pharmaindustrie der Place to be», so Thomas Fricke, Commercial Director Pharma, IMA Group.
Auch die sechs Innovationsthemen der Achema 2024 – Process, Pharma, Green, Lab, Digital und Hydrogen – stiessen auf sehr grosses Interesse. Sie nehmen zentrale Herausforderungen, die die Prozessindustrie heute und in den kommenden Jahren bewegen, in den Fokus und zeigen vor allem auf den Innovation Stages konkrete Business Cases zu deren Lösung. Die Innovationsthemen haben einen stärker übergreifenden Charakter und wurden inhaltlich gemeinsam mit Partnern aus Industrie, Mittelstand, Verbänden und Institutionen gestaltet.
Top international und fachlich tiefgehend
Zur Achema 2024 kamen 106 001 Teilnehmer aus 141 Nationen. Jeder zweite M e sseteilnehmer (48,9%) stammt aus dem Ausland. «Bei der Achema geht es um mehr als nur die Suche nach neuen Kunden, sie ist eine gute Plattform, um sich auszutauschen und neue Produkte für die Herausforderungen der Zukunft zu entwickeln. Die Achema ist eine Drehscheibe für internationale Besucher. Wer in der Laborbranche tätig ist und auf der Suche nach internationalen Kunden ist, für den ist die Achema genau der richtige Ort», so Ulrike Gerecke, Business Development Manager, Smartlab Solutions GmbH. Der Achema-Kongress deckte die gesamte Bandbreite der chemischen Prozesstechnik und Biotechnologie ab. Die Vorträge gaben Einblicke in aktuelle Forschungsund Entwicklungsprojekte sowie in neuste wissenschaftliche Ergebnisse. An jedem Messetag gab es eine Highlight-Session. Im Kongressprogramm stiessen allen voran die Wasserstoffthemen sowie Vorträge zu Elektrifizierung und Flexibilisierung auf grosses Interesse. Daneben waren die Vorträge im Bereich Pharma und Life Sciences
In der Wasserstoffwirtschaft zählen auch die Details – zum Beispiel Druckprüfung von Wasserstofftanks oder die Lagerung von Wasserstoff in unterirdischen Kavernen. (Bild: Ehrensberger)
sowie zum Thema Digitalisierung (v. MTP, APL) am besten besucht. Insgesamt wurde das hochkarätige und breite Achema-Kongressprogramm mit über 900 Vorträgen, Diskussionsrunden und Workshops erneut sehr gut angenom men. «Mit mehr als 30 00 die Besucherzahlen im Kongress so hoch wie nie zuvor, woran auch das Programm der sechs Innovation Stages einen wesent lichen Beitrag hatte», so Dr. Andreas Förs ter, Geschäftsführer des Dechema e. Dr. Björn Mathes, Geschäftsführer der De chema Ausstellungs-GmbHergänzt: «Die Ausstellung und der Kongress haben wieder die technologische Zukunft unserer Branche gezeigt und dabei einen herausragenden Akzent für eine nachhaltigere und wettbewerbsfähige Prozessindustrie gesetzt.»
Wiedersehen in drei Jahren
Die nächste Achema findet vom 14. bis 18. Juni 2027 in Frankfurt statt. Vom 19. bis 21. November 2024 findet in Singapur erstmals die Process Innovation Asia Pacific – Powered by Achema statt und vom 14. bis 16. Ok tober 2025 in Shanghai die Achemasia.
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Achema 2024
Mehr Mausklicks, mehr Roboter, mehr Raman
In Zukunft werden Laboranten verstärkt Reaktionskessel, Analysengeräte und Roboter per Mausklick steuern, Funktionseinheiten für aktuelle Aufgabenstellungen sinnvoll vernetzen.
Dr. C hristian Ehrensberger
Diese Vision ergänzt eine rege Weiterentwicklung von Einzelgeräten und Verfahren. Dabei sticht unter anderem die Ramanspektroskopie in Labor- und Prozessanalytik heraus. All dies erlebten die Besucher der Branchenleitmesse Achema im Juni 2024 – und noch viel mehr. Statt zu stöpseln, zu schrauben und zu verdrahten, stellen Laboranten die Verbindungen zwischen Reaktionskesseln, Fermentern, Chromatographen und vielem mehr in Zukunft per Mausklick her. Schon hat Merck in Darmstadt auf diese Weise an die hundert unterschiedliche Funktionseinheiten miteinander vernetzt. Die Arbeit verlagert sich von der Workbench an den Rechner. Diese Perspektive hat die Interessengemeinschaft Automatisierungstechnik der Prozessindustrie Namur bereits 2015 mit dem Software-Standard MTP (Module Type Package) eröffnet. Es spricht für die Komplexität moderner Labors, dass es neun Jahre gedauert hat, bis die «schöne neue Laborwelt» in der Praxis angekommen ist. Nun aber stehen laborgeeig -
nete Software-Pakete zur Unterstützung von Namur 2658 und der entsprechenden Richtlinien des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) und des VDE Verbands der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) zur Verfügung (z. B. Zenon, Copa-Data, Ottobrunn).
Intensive Kombination laboranalytischer Verfahren
Gleichzeitig wachsen schon im Vorfeld Einzelgeräte zu Kombi-Einheiten zusammen, wobei oft mehrere Unternehmen zusammenarbeiten. Ein Beispiel dafür stellt das Aufgehen von Thermogravimetrie (TGA, von Netzsch) und Fouriertransform-Infrarotspektroskopie (FT-IR, von Bruker) in einem weitgehend automatisch arbeitenden Analysensystem dar.
Eine andere Kombination ergibt sich durch das Vereinen von TGA und Dynamische Differenzkalorimetrie (Differential Scanning Calorimetry, DSC). Wiegen, erhitzen, dann die kalorimetrische Messung (STA 509, Netzsch). Optional kann zusätzlich ein Massenspektrometer (MS) dahinter geschaltet werden. Dies eröffnet
enorme Möglichkeiten. War die DSC bisher eine Nischen-Verfahren in der Analytik, lassen sich jetzt durch die Kombination mit einem Massenspektrometer viele Informationen über eine Probe auf einen Schlag generieren. Klassischerweise erhält man Wärmestromänderungen, wie sie beispielsweise für Schmelz- oder Kristallisationsvorgänge, für polymorphe Übergänge oder für chemischen Reaktionen typisch sind – auch für Verdunstungsprozesse. Hier liefert die TGA-DSCMS-Kombination ein quantitatives Mass (DSC: «So viel Substanz ist verdunstet») und die Identifizierung (MS: «Diese Substanz war es»).
Einsatzbereiche für die moderne DSCAnalytik finden sich unter anderem in der Chemie, der Lebensmittelchemie, der Pharmazie und – dank der hohen Endtemperatur von 1600 ° C – in d er Metallforschung. Im Einzelnen betrifft dies das Metallrecycling, die Batterieforschung, die Windkraft (Materialprüfung der Rotorblätter) und die Atomindustrie (hier auch die Entsorgung). Speziell in der Batterieforschung und der Stahlindustrie arbeitet
Die Achema verzeichnet Rekorde bei der Internationalität und den Kongress-Besucherzahlen. (Bild: Dechema, Hannibal)
man gern unter Wasserstoffatmosphäre. Ein Grund: Zum Beispiel soll der Röstprozess beim Stahl, statt mit dem Reduktionsmittel Kohle, zukünftig mit «grünem» Wasserstoff funktionieren.
Fokus Ramanspektroskopie
Die bereits erwähnte FT-IR-Technik von Bruker lässt sich über die TGA-Kopplung hinaus mit mikroskopischen Verfahren oder mit der Ramanspektroskopie und vielem mehr kombinieren. Für die Prozessanalytik (PAT) hat das Unternehmen auf der Achema ein neues Ramangerät zur Kontrolle von Reaktionsgefässen vorgestellt. Es eignet sich für hohe Temperaturen (ca. 200 bis 300 ° C) und hohe Drücke (ca. 20 bis 30 bar). Generell erfährt dieses spektroskopische Verfahren eine ganze Reihe von Weiterentwicklungen. Ein grundsätzlicher Vorteil liegt in der Einsatzfähigkeit in wässrigen Medien, denn Wasser ist nicht ramanaktiv, und so kommt es hier zu keinerlei Riesenpeaks, die alles andere überlagern. Der Bereich der Ramanspektroskopie erstreckt sich zum Beispiel auf Fermenter und Zellkulturen –weite Bereiche der Biotechnologie. Dabei bleibt das Messprinzip gleich, es wechseln die Sonden. Hier hat der Anwender die Wahl zwischen Ausführungen für den Labormassstab, für das Technikum und für die Produktion. Für Laborexperimente werden sich öfter Sonden für die Einmalver-
wendung eignen («single-use»). Für alle Bereiche bieten sich mehrfach verwendbare Alternativen an. Darüber hinaus gibt es ausserdem diese Kombination von Endress + Hauser: eine Sonde zur Mehrfachverwendung in einer Single-use-Schutzhülle («sleeve»).
Andere Anbieter kombinieren in einem einzigen «Schrank» die bewährte Voltammetrie neuerdings mit der Röntgenfluoreszenzspektroskopie (z. B. für Oberflächentechnik, Halbleiter, Metallrecycling) und der Ramanspektroskopie (für Chemie, Pharma, Biotech). Alle Messsonden werden über eine Software-Plattform vernetzt (z. B. Impact, Metrohm) und so in ein alles umfassendes System integriert. Damit lassen sich in der Chemie Reaktoren überwachen, in der Biotechnologie Fermenter, in der Chipfertigung die Prozessbäder.
Laborautomation – Vorteile in Arbeitsschutz
und «QS» Recht spontan hatte sich das Messe-Team von Metrohm dazu entschlossen, jenseits des eigenen Standes eine Messehalle tiefer eine komplett automatische Titration für das analytische Labor vorzuführen. Vials, Greifroboter, Zuführung der Lösungen – alles funktioniert ohne Kontakt mit dem Menschen. Mit vielen Vorteilen: Die Mitarbeiter bleiben vor toxischen Substanzen geschützt, und der Roboter macht we -
DAMPFSTERILISATOREN
• Instrumentenaufbereitung im Krankenhaus
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Mausklick statt Workbench: das «Modular Plant» als Labor der Zukunft (Copa-Data). (Bild: Ehrensberger)
niger Fehler. Dieser Gedanke liegt auch dem Laborroboter AP3900 der Hach Lange GmbH zur vollautomatisierten Wasseranalyse zugrunde (einschliesslich Probenvorbereitung). Das modulare Konzept umfasst in der Basisversion CSB, Gesamtphosphor, Gesamtstickstoff, Ammonium, Nitrat und Nitrit.
Für eine umfassende Pharma-Tauglichkeit werden Roboter immer weiter auf aseptische Umgebungen abgestimmt, sind beispielsweise gegen Isopropanol beständig und lassen sich einfach sauber abwischen. Dies wird auch durch umfangreiche Dokumentations- und Validierungs-Pakete jederzeit überprüfbar. Im Trend liegen handschuhlose Isolatoren, dabei arbeiten Stäubli und SKAN zusammen. Die Roboter in diesen Umgebungen machen nicht nur weniger Fehler als Menschen, sondern können teilweise sogar selbständig Fehler auffinden, wie zum Beispiel Vials mit falschen Schraubverschlüssen.
Zusammen mit dem Pharmaunternehmen Novo Nordisk hat Stäubli den Prototypen eines neuen autonomen Fahrzeugs für aseptische Umgebungen erarbeitet und
auf der Achema ausgestellt. Das Gefährt reicht einem Mitarbeiter ungefähr bis zum Knie und weist die Vorteile bekannter autonomer Fahrzeuge in der Industrieproduktion auf, zum Beispiel einen automatischen Stopp vor Hindernissen. Dazu kommt die hygienische Eignung. So lassen sich die vier Räder im Handumdrehen abwischen, selbst von innen. Das Beste liegt aber im modularen Aufbau. Das autonome Fahrzeug soll zukünftig mit einem Greifroboter oder anderen Aufsätzen bestückt werden können. Dann wird dieses System über das Transportieren von Labor-Equipment von A nach B hinaus auch Proben nehmen, ist als Early-Stage-Projekt offen für vieles und kann, was es kann, auch im Reinraum.
Die Pharma-Workflows reichen immer weiter – ein Beispiel dafür: So mancher Wirkstoff braucht Kühlung, um wirksam zu bleiben. Darum gibt es aseptische Abfüllungen mit anschliessendem Einfrieren –alles automatisiert (z. B. von Skan). Selbstverständlich müssen die Septen der Vials, in denen der Wirkstoff in die Kälte kommt, dicht bleiben. Da könnte schon das kleine
Loch vom Einstich der Nadel stören. Zur «Reparatur» schmilzt ein Laser automatisch das Septum zusammen. Es hat sich davor schon so weit zusammengezogen, dass der Laser nicht in die wirkstoffhaltige Lösung durchdringen und diesen gegebenenfalls beschädigen kann.
Handfeste Vorteile –Tipps für Anwender
Den Löwenanteil der Arbeit in Pharmaprozessen übernehmen Membranpumpen. Darum ist ihre regelmässige Wartung selbstverständlich; gegebenenfalls sind Teile auszutauschen. Wer das gewissenhaft macht, braucht Zeit, pro Membranpumpe etwa 15 Minuten. Üblicherweise sind dabei vier Schrauben manuell zu lösen, doch das geht jetzt leichter: Mit einem «Akkuschrauber» löst man schnell nur eine einzige Zentralschraube, kommt an das Innere der Membranpumpe heran und hat unterm Strich zirka zehn Minuten gespart – pro Pumpe. Und das summiert sich.
Ausserdem führt eine Optimierung der Antriebe verschiedener Membranpumpen
Nachhaltigkeit ist Trumpf: CO 2sparende Pumpen und Gebläse. (Bild: Ehrensberger)
Die «fleissigen Bienen» im Pharmaprozess: Pumpen und insbesondere Membranpumpen. (Bild: Ehrensberger)
Wasserstoffwirtschaft – ein Top-Thema an der Achema 2024. (Bild: Füglistaler)
Das Ziel ist «Net Zero» – Prozessinnovation für ein nachhaltigeres Wirtschaften. (Bild: Füglistaler)
jetzt zu neuen Entscheidungssituationen – Tipp für den Käufer: Zuweilen reicht die etwas kleiner dimensionierte Pumpe, was Anschaffungskosten und langfristig Betriebskosten sparen kann. Ein noch grösseres Einsparpotenzial eröffnen Pumpen, die ihre Temperaturen und die Anzahl der Schaltungen aufzeichnen und sich, im Sinne eines vorausschauenden Instandhaltungskonzepts, von selbst melden, wenn die Ausfallwahrscheinlichkeit einen Schwellenwert überschreitet. Einige Membranpumpenhersteller können eine solche vorausschauende Wartung auch als externen Service anbieten (Gemü).
Top-Thema: Nachhaltiges Wirtschaften
Kontinuierliche Weiterentwicklung sah man auf der Achema bei einer Reihe von Pumpen. Grundsätzlich bringt die magnetgekuppelte Wasserringpumpe den Vorteil einer hohen Dichtigkeit mit, doch energetisch gesehen ist eine «trockene» Pumpe besser. Ihr Inneres haben die Ingenieure mit nach oben «dünner» werdenden Ringen dahingehend weiterentwickelt, dass Dämpfe schon in der Pumpe auskondensieren und die Flüssigkeit aufgefangen werden kann (Busch). Das ist für den Anwender einfacher und sicherer als bei einer Kondensation nach dem Austritt aus der Pumpe. Des Weiteren geht ein Haupttrend zu einer bedarfsgerechten Einstellung der Pumpe. Während des Betriebs steuert das Gerät fortlaufend nach und senkt, wann immer möglich, die Leistung und damit den Energieverbrauch. Einen ganzheitlichen Ansatz für ein nachhaltiges Wirtschaften stellte Bilfinger auf der Achema mit seinem «Net Zero Approach» vor. Das Ziel: kein Fussabdruck! Dafür verändert sich insbesondere die Kommunikation. Ging es in früheren Zeiten im Wesentlichen um einzelne Kaufentscheidungen mit zwei Akteuren (Käufer, Verkäufer), so werden heute in einer Vernetzten Wirtschaft integrierte Systeme optimiert. Dabei teilen mehrere Parteien ihre Informationen. Softwareseitig erfordert dies zum Beispiel eine Plattform für Datenaustausch und Datenaufbereitung. Ein Beispiel aus der Praxis: Für einen Aluminiumhersteller führte die Prüfung seiner gesamten Prozesskette im Sinne von mehr Nachhaltigkeit zu einer fortlaufenden Feuchtigkeitskontrolle zwecks vorausschauenden Wartung. Als besonders hilfreich erwies sich auf dem Weg dorthin die Visualisierung der Daten über eine App (z. B. Bicap, Bilfinger). Spezielle Nachhaltigkeitskonzepte wurden darüber hinaus für den Reinraum vorgestellt (z. B. C lean-tek, Ortner Reinraumtechnik).
Einen Dauerbrenner stellt darüber hinaus alles rund um «grünen» Wasserstoff dar. Eine Hauptaufgabe ist seine Lagerung, bis er dann zum Einsatz kommt. Dazu kommt er in Kavernen, aus denen man das dort natürlicherweise vorhandene Salz ausgespült hat; diese Kavernen sind gasdicht! In grösserer Zahl befinden sie sich vor allem in Norddeutschland und dort besonders in Ostfriesland. Allerdings kondensiert unter Tage Wasser aus dem Wasserstoffgas aus. Das kann die Rohrleitungen korrodieren lassen und muss daher entfernt werden. Für die Anwendung muss er sogar «H 2-5.0»-Qualität aufweisen. Ein Unternehmen, dass sich um solche Fragen rund um Wasserstoff kümmert, ist Bilfinger – und hat sogar schon Kunden in diesem noch etwas unhandlichen Bereich (z. B. d en Energieversorger EWE).
FLÜSSIGKEITEN.
Liquid Handling im ICP und Labor
Pumpenschläuche mit Reitern & Sonderschläuche
Die DSC hat durch die Kombination mit der TGA und zusätzlich mit einem Massenspektrometer die Möglichkeit, über ein Nischen-Verfahren hinauszuwachsen – eine Probe, viele Informationen auf einen Schlag. (Bild: Ehrensberger)
Der Trend: mehrere Analys enverfahren in einem System – zum Beispiel DSC und TGA oder FT-IR und TGA (Netzsch/Bruker). (Bild: Ehrensberger)
Digitalisierung, Automatisierung, Roboterisierungen –die Entwicklung schreitet voran. (Bild: Füglistaler)
Das Analyseverfahren Ramanspektroskopie (M.) bleibt, über die Wahl des Sensors optimiert der Anwender die Funktion – vom Laborexperiment über das Technikum bis zur Produktion (Endress+Hauser). (Bild: Ehrensberger)
Aseptisches Abfüllen weitergedacht: Auch das Einfrieren ist schon in den automatischen Workflow integriert. (Bild: Ehrensberger)
Ein ganzer Schrank voller
Analytik: Voltammetrie, Raman, Röntgenfluoreszenz –alles auf einer SoftwarePlattform vereint. (Bild: Ehrensberger)
Für ein nachhaltiges W irtschaften: zum Beispiel links vorn «Carbon Capture and Storage», hinten in der Mitte ein (energieoptimiertes) Zementwerk, über allem die Durchflussmessung und -regelung (Endress+ Hauser). (Bild: Ehrensberger)
Automatisiert und roboterisiert: Titrationsanalyse heute. (Bild: Ehrensberger)
Hochkarätiges Vortragsprogramm – viele «grüne» Themen. (Bild: Füglistaler)
Immer mehr Roboter machen sich fit für den Einsatz in aseptischen Umgebungen. (Bild: Ehrensberger)
Ein «Muss» für die Chemie- und Life-Science-Community in der Westschweiz
Ilmac Lausanne 2024
Ilmac ist eine der führenden Fachmessen und der grösste Treffpunkt für die Chemie- und Life-Science-Branche in der Schweiz. Die Veranstaltung bringt jedes Jahr relevante Unternehmen, Expertinnen und Experten sowie Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträger aus der Industrie zusammen. Ihr gemeinsames Interesse gilt den Entwicklungen, Trends und Innovationen mit Fokus auf die Bereiche Chemie, Pharma und Biotechnologie.
Am 18. und 19. Se ptember 2024 findet Ilmac in der Expo Beaulieu Lausanne statt. 180 Anbieter präsentieren in der Halle 36 auf 5400 Quadratmetern Fläche ihre innovativen Angebote. Die Ilmac Lausanne 2024 bietet eine einzigartige Plattform für Networking, Wissensaustausch und Matchmaking – persönlich, übersichtlich und nah. Besuchende können sich über die neuesten Produkte und Dienstleistungen informieren, an Fachvorträgen teilnehmen und sich mit anderen Branchenexperten in der Ausstellung, an der Conference, beim Networking Lunch oder beim Apéro austauschen. Die Ilmac Lausanne punktet mit ihrer Nähe zu Pharma- und Biotechnologieunternehmen und qualitativ guten Kontakten.
Ausstellung: Themen, die die Branche bewegen
Das Event umfasst acht Themenbereiche, darunter Labortechnologie, Diagnostik und Bioanalytik, Bio- und Prozesstechnologie, Robotik und Automation, Informationstechnologie, Pharmalogistik, - Verpackung und Lagerung, sowie Sicherheit, Umwelt und Entsorgung. Zu den Ausstellenden zählen führende Unternehmen aus der Chemie- und Life Sciences-Branche. Die
Spannende
Entspannte Atmosphäre beim NetworkingApéro. (Bilder: MCH Group)
Liste mit den namhaften Ausstellern aus über 20 verschiedenen Industrien ist auf Ilmac 365 einsehbar.
Conference: Nationale und internationale Top Speaker
Für die Ilmac Conference wurde in Zusammenarbeit mit den Verbänden Swiss Chemical Society (SCS), Bio Alps und Swiss Biotech Association (SBA) ein qualitativ hochwertiges Programm entwickelt. Nationale und internationale Top Referentinnen und Referenten thematisieren die neusten Trends und wichtigsten Herausforderungen. Zudem werden im Speakers Corner im 30-Minuten-Takt von den ausstellenden Firmen aktuelle Branchenthemen und Produktneuheiten präsentiert.
Neues Format: Startup Area
Für alle Newcomer aus diversen Bereichen wie zum Beispiel Biotech, Labortech wird neu die Startup Area lanciert. Mit 16 Unternehmen ist die Area ausgebucht und die Warteliste beachtlich.
Vielfältige Unternehmen stellen in Lausanne aus.
Networking Lunch und Apéro –Verpflegung inklusive
Auch bei der fünften Ausgabe von Ilmac in Lausanne darf der Networking Lunch an beiden Messetagen von 12 bis 14 Uhr, nicht fehlen. Der Lunch ist für alle kostenlos und eine gute Gelegenheit mit Gleichgesinnten, Geschäftspartnern und potenziellen Kunden ein feines Mittagessen mit einem Glas Wein zu geniessen. Am Mittwoch findet zusätzlich von 17 bis 19 Uhr der Networking Apéro statt. In entspannter Atmosphäre mit Musik, kühlen Getränken und Fingerfood lässt sich der erste Messetag stimmungsvoll ausklingen.
Sind Sie dabei? Lösen Sie jetzt ihr kostenloses Ticket!
Die Ilmac Lausanne 2024 ist ein Muss für alle, die in der Chemie- und Life SciencesIndustrie tätig sind und auf dem neuesten Stand der Entwicklungen bleiben wollen. Besuchen Sie die Messe und entdecken Sie die Zukunft Ihrer Branche! Mit dem Gutscheincode (Prio Code) cx-24 erhalten Sie ein kostenloses Ticket. Alle Informationen zum Besuch der Ilmac Lausanne finden Sie online:
https://www.ilmac.ch/lausanne/besuchen/checkliste
Experimente und Vorträge erwarten Sie 2024.
Exponate
Anton Paar – Great People, Great Instruments
Anton Paar entwickelt, produziert und vertreibt hochpräzise Laborinstrumente und Prozessmesssysteme sowie massgeschneiderte Automations- und Robotiklösungen. Das Unternehmen ist globaler Marktführer auf den Gebieten der Dichte- und Konzentrationsmessung, der Rheometrie und der CO2-Messung. Zudem hat Anton Paar das weltweit umfassendste Portfolio für Partikelcharakterisierung aus einer Hand zu bieten: Unsere Messinstrumente ermitteln Parameter wie Partikelgrösse und -form, Porengrösse, interne Struktur, Zetapotenzial, spezifische Oberfläche, Dichte, Pulverfluss und vieles mehr.
Über 4500 Mitarbeitende sorgen am Firmenhauptsitz in Graz, an elf produzierenden Standorten sowie in den 37 Vertriebsniederlassungen weltweit dafür, dass alle Anton Paar-Produkte ihrem guten Ruf gerecht werden. Die Präzisionsfertigung ist unsere Kernkompetenz, genauso wie der enge Kontakt zur Wissenschaft. Diese beiden Faktoren bilden die Grundlage für die hochstehende Qualität unserer Messinstrumente. Durch unser starkes weltweites Vertriebsnetz erhalten Kunden zudem raschen Support in Applikationsfragen und Servicefällen.
Great People, Great Instruments – dafür stehen wir von Anton Paar.
Single-use – Systeme aus einer Hand
Die Entwicklung einer kundenspezifischen Einweg-Baugruppe (Single-use Assembly) beginnt mit einem kundenspezifischen Design.
Die Zusammenarbeit mit Ihnen und unseren Partnern ermöglicht uns Ihren Prozess mit jeder von Ihnen spezifizierten Komponente zu entwerfen und zu optimieren. Unsere technische Expertise erlaubt es uns, wertvolles Feedback für Prozessverbesserungen zu geben oder sogar kostspielige Fehler zu vermeiden.
Unser Ziel ist es Ihnen die beste und sicherste auf Single-Use-Technologie basierendes Einweg-System als Lösung für Ihren Prozess oder Ihre Anwendung anzubieten. Von der Skizze, zum Prototyp bis zur Serienfertigung mit gewünschter Sterilität und Qualifizierung. Wir stehen Ihnen stets zur Seite.
Besuchen Sie uns an der Ilmac in Lausanne.
Raman Bio-Multi-Optik und Bio-Hülle
Das System besteht aus zwei Teilen – einer wiederverwendbaren Bio-Multi-Optic und einer Armatur für single-use Bioreaktoren (SUB). Die Bio-Multi-Optic und der BioSleeve bilden ein zweiteiliges optisches Immersionssystem, dass mit der Rxn-10Sonde kombiniert werden kann. Die Verwendung von Einwegteilen bietet ein Höchstmass an Flexibilität für wiederverwendbare oder single-use Bioreaktorsysteme.
Die Sonde besteht aus den folgenden Komponenten:
– Eine wiederverwendbare Bio-Multi-Optic, die den Prozess/die Probe nicht berührt. – Ein Bio-Sleeve, die mit der Mehrfachoptik verbunden ist und Kontakt mit dem Prozess/der Probe hat.
Der modulare Aufbau der Mehrfachoptik und des Bio-Sleeve ermöglicht die Kalibrierung der Optik, ohne dass der Sleeve aus dem Bioreaktor entfernt werden muss. Die ses gemäss Industriestandards für single- use Sensorik entwickelte optische Raman-System ist cGMP-qualifiziert und Gammasterilisierbar.
Seit der Ausgabe 10.3 der Europäischen Pharmakopöe, gültig seit 2021, wird die instrumentelle Farbbeurteilung an transparenten Flüssigkeiten offiziell zugelassen. Die Methode, implementiert als Methode III, hat den wesentlichen Vorteil gegenüber den nach wie vor zugelassenen visuellen Methoden I & II, dass die Beurteilung objektiv erfolgt. Hach bietet mit dem Lico690 die instrumentelle Farbbeurteilung nach EuPhar 2.2.2 schon in der fünften Gerätegeneration an.
Mit dem spektralen VIS Photometer können neben der EuPhar auch die Farbzahlen nach der US Pharmacopeia (USP), Chinese Pharmacopeia (CP) sowie 15 weitere normierte Farbzahlen wie APHA (Hazen) und Gardner ausgewertet werden. Das Lico690 erfüllt die EuPhar 2.2.2 Spezifikationen sowie die Anforderungen bezüglich der Daten Integrität (DI). Über einen intuitiv bedienbaren Touchscreen können Proben ab 0,5 ml Volumen einfach und objektiv in Einmal-Vials bestimmt werden. In Kombination mit der Geräteserie TL23xx für die Bestimmung der Opaleszenz können die Bestimmungen nach EuPhar 2.2.1 und 2.2.2 objektiv und qualifiziert auch mit geringen Probenvolumina durchgeführt werden.
Hach Lange GmbH
Rorschacherstrasse 30A
CH-9424 Rheineck Telefon 0848 55 66 99 info-ch@hach.com www.ch.hach.com
Exponate
Ihr Schweizer Partner für Laborgeräte
Zusätzlich zu den Hettich Zentrifugen, Evaporatoren und Brutschränken aus Eigenherstellung vertreiben wir das gesamte Produktportfolio von Memmert sowie Kühlge räte von B Medical Systems und Helmer. Dabei sind wir besonders auf Lösungen für Pharma, Chemie und Biotechnologie spezialisiert. Die Transportsysteme von delta T runden unser Portfolio ab.
Unser langjähriger Partner Memmert ist Innovationsführer bei der Entwicklung von Wärmeschränken, Brutschränken, Klimaschränken sowie Wasserbädern für ver schiedenste Anwendungen in der biologischen, pharmazeutischen oder lebensmitteltechnischen Forschung sowie der indus tr iellen Qualitätsprüfung. Hergestellt werden die Memmert-Schränke in Schwabach (D).
Die Hettich AG vertreibt und bietet Service für Zentrifugen, Inkubatoren, Wärme- und Trockenschränke, Klimakammern sowie Kühl- und Gefrierschränke und Transportboxen. Wir sind ISO:13485 und ISO:9001 zertifiziert.
Wir freuen uns, Sie in Halle 36 an unserem Stand A192 persönlich zu begrüssen.
Halle 36 Stand A192
Sicherheit
zum Greifen nah
Wie gut ist der Schutz an Ihrem Arbeitsplatz? Bei Tätigkeiten im Labor und Reinraum ist diese Frage zentral. Denn neben der Sicherstellung optimaler Produkt-Qualität geht es vor allem um die eigene Gesundheit.
Sicherheit ist für uns ein ganzheitlicher Ansatz und ein Zusammenspiel unterschiedlicher Massnahmen und technischer Lösungen. Unser Bestreben nach optimalem Schutz endet also nicht an der Scheibenkante der Sicherheitswerkbank. Das erleben Sie an der ILMAC hautnah:
– Auch die richtige Schutzkleidung (PSA) ist Teil unseres Verständnisses von Sicherheit. Wir bieten unsere Expertise beim Prüfen und Erstellen von Bekleidungskonzepten. Erleben Sie unsere besondere PSA-Überraschung vor Ort.
– Die Sicherheitswerkbank claire neo setzt neue Massstäbe und bietet maximale Flexibilität.
– Unsere Partikelzähler vereinfachen die routinemässige Reinraumüberwachung.
Das Modellierung-und-Simulations-Event Comsol Conference kommt im Oktober zurück nach Europa.
Die Comsol Conference 2024 wird vom 22. bis 24. Ok tober in Florenz, Italien, im bekannten Teatro del Maggio Musicale Fiorentino stattfinden. Sie bietet Ingenieuren, Wissenschaftlern und Forschern die Möglichkeit, ihre Modellierungs- und Simulationsarbeit zu präsentieren, Ideen auszu -
tauschen und neue Modellierungstechniken zu erlernen.
Zu den Programm-Highlights der Comsol Conference 2024 zählen Keynotes von Branchenführern (z. B. B owers & Wilkins, ASML, IMI Process Automation), interaktive Poster und Vorträge von Ingenieuren und
Forschern, «Minikurse» zur Verwendung der Software Comsol Multiphysics und ihrer Add-On-Produkte und Demo-Stationen mit Eins-zu-eins-Betreuung durch ComsolIngenieure.
Die Simulationssoftware Comsol Multiphysics wird in der Industrie, in Behörden und in der Wissenschaft zur Erstellung von physikbasierten Modellen und eigenständigen Simulations-Apps zur Unterstützung von F&E und Innovation eingesetzt. Auf der Konferenz treffen sich die Teilnehmer, um über die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Software zu diskutieren und sich untereinander und mit Comsol-Mitarbeitern über bewährte Modellierungsverfahren auszutauschen.
Weitere Informationen und Anmeldung unter: www.comsol.de/conference/florence www.comsol.ch Comsol Conference 2024
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Vielfältiger Austausch zur Simulationssoftware (Bild: Comsol)
Ein neuer Sandwich-Komplex
Seit 20 Jahren vorhergesagt, jetzt hergestellt
In den 1950er Jahren wurden sogenannten Metallocene entdeckt, die aus zwei flachen Ringen aus Kohlenstoffatomen und einem dazwischenliegenden Metallatom bestehen. Aufgrund ihrer Struktur werden diese Moleküle auch Sandwich-Moleküle genannt. Ein 2005 erstmals theoretisch vorhergesagtes Molekül, das zwei unterschiedliche Metallatome beinhaltet, wurde jetzt hergestellt.
Das erste und gleichzeitig bekannteste Metallocen ist das «Ferrocen», welches ein Eisenatom enthält. Heute sind solche Sandwich-Komplexe aus vielen Bereichen der Chemie nicht mehr wegzudenken. Eingesetzt werden sie zur Synthese besonderer metallhaltiger Kunststoffe sowie in Katalyseprozessen in der chemischen Industrie. Niemand weiss ganz genau, wie viele Sandwich-Moleküle es heute gibt, aber es sind sicherlich tausende. Was sie fast alle gemeinsam haben: Ein einzelnes Metallatom zwischen den beiden flachen Ringen aus Kohlenstoffatomen. Das war der Wissensstand bis 2004. Dann erregte die Entdeckung einer Arbeitsgruppe an der Universität Sevilla grosses Aufsehen. Den Forschenden war es gelungen, ein Sandwich-Molekül mit zwei statt nur einem Metallatom zu synthetisieren. Lange Zeit blieb dieses «Dimetallocen», das zwei Zinkatome besitzt, das einzige Beispiel seiner Art, bis es 2023 einer Arbeitsgruppe aus Grossbritannien gelang, ein ganz ähnliches Molekül mit zwei Berylliumatomen zu synthetisieren. Nun ist Inga Bischoff aus der Arbeitsgruppe von Privatdozent Dr. André Schäfer ein besonderes Kunststück gelun -
gen: Die Chemikerin hat weltweit erstmalig ein Dimetallocen mit zwei unterschiedlichen Metallatomen im Labor hergestellt. Schon kurz nach der Entdeckung des ersten Dimetallocens 2004 wurden Vorhersagen gemacht, dass derartige SandwichMoleküle nicht notwendigerweise zwei identische Metallatome aufweisen müssen, sondern der Komplex auch mit zwei unterschiedlichen Metallatomen stabil sein müsste. Diese Vorhersagen stützten sich auf quantenchemische Berechnungen und Modellierungen. Jedoch blieben alle Versuche, ein solches Molekül im Labor zu erschaffen, bis zum jetzigen Durchbruch erfolglos.
Lithium und Aluminium eingebaut
«Für das blosse Auge sieht es aus wie weisses Pulver. Doch als wir zum ersten Mal die experimentell bestimmte Molekülstruktur am Computer gesehen haben, wussten wir, dass es ein Sandwich-Molekül mit zwei unterschiedlichen Metallatomen ist», erzählt Dr. André Schäfer. «Die Frage, wie genau die Ringe aus Kohlenstoffatomen auszusehen haben, spielt
eine ebenso grosse Rolle wie die Frage, welche Metallatome man miteinander kombiniert und einbaut. Diese müssen nämlich in ihrer elektronischen Struktur zueinander passen», erläutert Inga Bischoff. «Wir haben in unserem heterobimetallischen Dimetallocen Lithium und Aluminium eingebaut. Es gab Berechnungen, die vorhersagten, dass sie in einem solchen Molekül gut zusammen passen würden, weil ihre elektronische Struktur in gewisser Weise der von zwei Zinkatomen ähnelt, von denen wir ja schon wussten, dass sie ein stabiles Dimetallocen-Molekül bilden können.»
Was einfach und simpel klingt, war jedoch die Arbeit vieler Monate. Das Molekül ist so reaktionsfreudig, dass man es nur unter einer reinen Stickstoff- oder Argonatmosphäre herstellen, lagern und untersuchen kann. Wenn es mit normaler Luft in Kontakt kommt, zerfällt es. An den Untersuchungen des neuen Moleküls war eine ganze Forschungsgruppe der Universität des Saarlandes beteiligt. Ihre Entdeckung publizierten sie in der Fachzeitschrift Nature Chemistry.
«Unser heterobimetallisches Dimetallocen stellt eine neue Klasse von SandwichMolekülen dar», erläutert Dr. André Schäfer. «Vielleicht schafft es das Molekül künftig in ein Lehrbuch. Erstmal müssen wir es aber noch weiter erforschen. Aktuell verstehen wir seine Struktur schon ganz gut, über die Reaktivität wissen wir aber noch wenig. In Zukunft könnte es auch möglich sein, weitere solcher Dimetallocen-Moleküle mit anderen Metallatomen zu synthetisieren, wenn wir weitere passende Kombinationen von Metallen finden.»
www.uni-saarland.de
Dr. André Schäfer und Inga Bischoff im Labor mit einer Probe ihres neuen Dimetallocens. ( Bild: Universität des Saarlandes, Thorsten Mohr)
Protein folgt faszinierendem mathematischen Muster der Selbstähnlichkeit
Erstes fraktales Molekül in der Natur entdeckt
Eine internationale Forschungsgruppe hat molekulare Fraktale in der Natur entdeckt, die bislang noch nicht beobachtet wurden. Ein mikrobielles Enzym – die Citrat-Synthase eines Cyanobakteriums – bildet spontan ein regelmässiges fraktales Muster, das sogenannte Sierpinski-Dreieck. Elektronenmikroskopische und evolutionsbiochemische Untersuchungen deuten darauf hin, dass dieses Fraktal ein evolutionärer Zufall sein könnte.
Schneeflocken, Farnblätter, Romanesco: In der Natur trifft man immer wieder auf Formen, deren einzelne Bestandteile wie das Ganze aussehen. Solche Formen, die sich vom Grossen bis ins Kleinste in sich selbst wiederholen, werden Fraktale genannt. Regelmässige Fraktale, bei denen die Übereinstimmung zwischen den Grössenordnungen nahezu exakt ist, sind in der Natur sehr selten.
Auch Moleküle weisen Regelmässigkeiten auf. Doch wenn man sie nur aus grosser Entfernung betrachten kann, ist davon nichts mehr zu erkennen. Man sieht nur in sich verschwimmende Materie. Der Grad sichtbarer Feinstrukturen hängt allein vom Vergrösserungsgrad ab. Moleküle können sich nämlich zu allen möglichen, wunderschönen Formen zusammensetzen; selbstorganisierte, komplexe Molekülstrukturen sind hinlänglich beschrieben worden. Allerdings fand sich darunter noch nie ein regelmässiges Fraktal.
Eine internationale Forschungsgruppe unter der Leitung des Marburger Max PlanckInstituts und der Philipps Universität ist jetzt auf das erste regelmässige molekulare Fraktal gestossen. Sie entdeckten ein mikrobielles Enzym – die CitratSy nthase aus einem Cyanobakterium –, das sich spontan zu einem regelmässigen fraktalen Muster, dem sogenannten Sierpinski Dreieck, zusammensetzt. Dabei handelt es sich um eine sich unendlich wiederholende Reihe von Dreiecken, die aus kleineren Dreiecken bestehen. «Wir sind ganz zufällig auf diese Struktur gestossen und konnten es kaum glauben, als wir sie zum ersten Mal unter einem Elektronenmikroskop betrachteten», sagt Erstautorin Franziska Sendker. «Das Protein bildet diese wunderschönen Dreiecke, und während das Fraktal wächst, sehen wir die immer grösseren
Ein mikrobielles Enzym – die Citrat-Synthase eines Cyanobakteriums – bildet spontan ein regelmässiges fraktales Muster, das sogenannte Sierpinski-Dreieck. (Bild: MPI f. terrestrische Mikrobiologie/Hochberg)
dreieckigen Lücken in der Mitte, was anders ist als jede Proteinanordnung, die wir je zuvor gesehen haben», fährt sie fort. Was führt zu dieser aussergewöhnlichen Ausnahme? Was unterscheidet dieses Enzym von allen anderen, sodass es eine fraktale Form bildet? In Zusammenarbeit mit Strukturbiochemikern der Universität Marburg gelang es den Forschenden, mithilfe der Elektronenmikroskopie aufzuklären, wie die molekulare Struktur diese fraktale Geometrie bedingt. «Dies war eine der schwierigsten, aber auch faszinierendsten Strukturen, die ich bislang gelöst habe», sagt Jan Schuller, dessen Gruppe an der Strukturbestimmung beteiligt war. «Das Problem bestand darin, dass unsere klassischen Bildanalyse Algorithmen darauf nicht ausgerichtet sind. Diese wurden durch die Tatsache verwirrt, dass die kleineren Dreiecke Unterstrukturen grösserer Dreiecke sein können. Der klassische Algo
rithmus konzentrierte sich auf diese kleineren Dreiecke, anstatt die grösseren Strukturen zu sehen, zu denen sie gehörten.»
Asymmetrie führt zu Fraktalbildung
Anhand der vorliegenden Struktur wurde deutlich, wie dieses Protein sich zu einem Fraktal zusammensetzen kann. Normalerweise verläuft die Selbstorganisation von Proteinen sehr symmetrisch: Jede einzelne Proteinkette nimmt die gleiche Anordnung zu ihren Nachbarn ein. Diese symmetrischen Wechselwirkungen führen immer zu Strukturen, die auf grossen Skalen verschwimmen. Der Schlüssel zum fraktalen Protein liegt darin, dass sein Zusammenbau gegen diese Symmetrie Re gel verstösst. Verschiedene Proteinketten gehen an verschiedenen Positionen im Fraktal unterschiedliche Wechselwirkungen ein.
Viele fraktale Strukturen, z.B. in Wolken oder Fluss-Deltas (oben) entstehen durch ZufallsProzesse und folgen keiner exakten mathematischen Formel. Ein kleineres Flussbett entspricht nicht exakt der Struktur des grösseren Kanals, von dem es abzweigt. Farne (unten links) und Romanesco-Blumenkohl sind dagegen Beispiele für regelmässige Fraktale. (Bild: MPI f. terrestrische Mikrobiologie/Hochberg)
Auf diese Weise entsteht das SierpinskiDreieck mit seinen grossen inneren Hohlräumen anstelle eines einfachen und regelmässigen Molekülgitters. Hat diese bizarre Anordnung irgendeinen Nutzen? «Das Prinzip der Selbstorganisation wird häufig zur Regulierung von Enzymen Aktivitäten genutzt, aber in diesem Fall scheint es dem Cyanobakterium, in dem dieses Enzym vorkommt, ziemlich einerlei zu sein, ob sich seine CitratSy nthase zu einem Fraktal zusammensetzen
kann oder nicht. Als die Forschungsgruppe das Bakterium genetisch manipulierte, um zu verhindern, dass sich seine CitratSy nthase zu den fraktalen Dreiecken zusammensetzt, wuchsen die Zellen unter verschiedenen Bedingungen genauso gut. Dies gab Anlass zu der Frage, ob es sich dabei vielleicht nur um einen harmlosen Zufall der Evolution handelt. Sozusagen ein Unfall, der passiert, weil die betreffende Struktur nicht allzu schwierig zu konstruieren ist», sagt der Evolutionsbiologe
Georg Hochberg, einer der Hauptautoren der Studie.
Nachspielen der Evolution im Labor
Um diese Theorie zu überprüfen, spielten die Forschenden unter Laborbedingungen die evolutionäre Entstehung der fraktalen Anordnung nach. In einem evolutionär alten Cyanobakterium konnten sie zeigen, dass die fraktale Anordnung recht plötzlich durch eine sehr geringe Anzahl von Mutationen entstand und dann aber sofort in mehreren Cyanobakterienlinien wieder verloren ging, sodass sie scheinbar nur noch in einer einzigen Bakterienart intakt geblieben ist. «Wir können nie ganz sicher sein, warum etwas in der Vergangenheit passiert ist. Doch in diesem Fall finden wir tatsächlich alle Merkmale eines evolutionären Zufalls: eine scheinbar komplexe biologischen Struktur, die ohne guten Grund entstanden ist, einfach weil es sehr einfach war, sie zu entwickeln», sagt Hochberg.
Die Tatsache, dass etwas so komplex Aussehendes wie ein molekulares Fraktal in der Evolution so leicht entstehen konnte, lässt vermuten, dass noch mehr Überraschungen und viel Schönheit in bisher unentdeckten molekularen Anordnungen vieler Biomoleküle verborgen sein könnten.
www.mpg.de
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Gefahrstofflagerung im Labor
Multirisk-Gefahrstoffschrank
Auch beim Thema Gefahrstofflagerung sollte man im Labor immer auf dem neuesten Stand der Technik sein –und dazu zählt heute der Multirisk-Typ-90-Sicherheitsschrank der Firma asecos, hessische Expertin für Gefahrstofflagerung und -handling. Der Multirisk ermöglicht die uneingeschränkte, nachhaltige und platzsparende Lagerung von verschiedenen Substanzen in nur einem einzigen Schrank.
Grundsätzlich sollte vor einer Zusammenlagerung auf Grundlage einer ausführlichen Gefährdungsbeurteilung geprüft werden, ob die Gefahrstoffe zusammen gelagert werden dürfen. Ist das der Fall, dann ist der Multirisk eine sichere und bequeme Lösung, denn darin lassen sich brennbare Flüssigkeiten genauso aufbewahren wie Säuren und Laugen und –dank integrierter, abschliessbarer Giftbox –sogar Giftstoffe. Möglich machen dies der spezielle Aufbau des Schrankes und sein effizientes Lüftungssystem.
Eine Frage der Konstruktion
Der Multirisk-Sicherheitsschrank besteht aus feuerwiderstandsfähigen Materialien und entspricht der europäischen Norm DIN EN 14470-1. Er schliesst sich im Brandfall selbstständig und verhindert durch seine spezielle Bauweise einen Anstieg der Temperaturen im Innenraum, sodass von den eingelagerten Gefahrstoffen kein zusätzliches Risiko ausgeht. Das verschafft wertvolle Zeit, um ein Gebäude zu evakuieren und den Brand zu löschen.
Der Schrankinnenraum besteht weitestgehend aus metallfreien und korrosionsbeständigen Materialien, damit sich auch Säuren und Laugen darin aufbewahren lassen. Die Lagerebenen sind aus melaminharzbeschichteten Spezialplatten, die Einlegeund Bodenauffangwannen aus chemikalienresistentem Kunststoff. Eine spezielle Pulverbeschichtung schützt in Verbindung mit einer Vorverzinkung die wenigen metallischen Elemente des Schrankes gegen Korrosion.
Für maximalen Bedienkomfort und uneingeschränkten Zugriff verfügt der Multirisk über zwei Vertikalauszüge, die jeweils von beiden Seiten be- und entladbar sind.
Das Sicherheits-Assistenzsystem (SAS) ermöglicht die dauerhafte Überwachung der technischen Entlüftung. (Bilder: asecos)
Entscheidendes Lüftungskonzept
Das Lüftungskonzept des Multirisk-Sicherheitsschrankes geht weit über die Anforderungen der DIN EN 14470-1 und 2 hinaus. Diese sieht einen 10-fachen Luftwechsel pro Stunde in Sicherheitsschränken vor. Im Multirisk findet jedoch ein 30-facher Luftwechsel pro Stunde statt. Dadurch wird nicht nur die Entstehung explosionsfähiger Atmosphäre im Schrank sicher verhindert, sondern auch die Korrosion an der Inneneinrichtung.
Ein zentral an der Rückwand montierter Abluftkanal garantiert ausserdem eine sichere und gleichmässige Absaugung jeder einzel-
nen Lagerebene. Das ist auch deshalb so wichtig, weil der Nutzer so jederzeit selbst entscheiden kann, wo im Schrank er welche Gefahrstoffe lagern möchte.
SAS überwacht Entlüftung
Um zu gewährleisten, dass der Luftwechsel immer optimal funktioniert, ist der Multirisk mit einem Sicherheits-Assistenzsystem (SAS) ausgestattet. Das Funktionsprinzip des SAS beruht auf einer Differenzdruckmessung, die mittels einer integrierten Messblende den Abluftvolumenstrom bestimmt. Dank der Messeinrichtung lässt sich die Lüftungsanlage unkompliziert und zielgerichtet einstellen. Über eine grüne
Der Multirisk kann nach Belieben bestückt und von beiden Seiten be- und entladen werden.
Leuchtanzeige an der Schrankfront gibt sie den sicheren Betriebszustand an. Wird die erforderliche Mindestabluftmenge im Be -
Das Lüftungskonzept des Sicherheitsschrankes sieht einen 30-fachen Luftwechsel pro Stunde vor.
trieb einmal unterschritten, warnt eine rote LED und es können gezielte Massnahmen zur Abhilfe ergriffen werden.
Wertvolle Ressourcen sparen
Um zu verhindern, dass gesundheitsgefährdende, explosionsfähige Atmosphären entstehen, sind Gefahrstoffschränke dauerhaft an ein Abluftsystem angeschlossen. Ein grosser Energieverbrauch und hohe Kosten sind häufig die Folge, vor allem bei mehreren Sicherheitsschränken, wie es bisher gängige Praxis war. Mit einer Umstellung auf den Multirisk können also Energiekosten eingespart werden. Zugleich gewinnt man wertvolle Laborfläche. Die sichere, dezentrale Lagerung der Gefahrstoffe direkt am Arbeitsplatz spart ausserdem Wegezeiten und damit letztlich auch Per sonalkosten.
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Sicheres Scale-up vom Labor zur Produktion
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Sicheres Arbeiten mit Gefahrstoffen
Wirksamkeit von technischen Sicherheitsabzügen
Lassen sich Tätigkeiten mit Gefahrstoffen nicht vermeiden, sind technische Schutzmassnahmen zu ergreifen. Absaugungen erfassen Stäube und Dämpfe an der Gefahrenquelle, bevor sie sich über die Luft im Raum verteilen und in den Atembereich gelangen.
In nahezu allen Bereichen der Industrie und des öffentlichen Dienstes führen Beschäftigte Tätigkeiten mit Gefahrstoffen aus. Ohne eine effektive Schadstofferfassung können sich luftgetragene Gefahrstoffe wie Stäube und Dämpfe im Raum verteilen, in den Atembereich gelangen und mitunter erhebliche Gesundheitsschäden hervorrufen.
Einhaltung von Arbeitsplatzgrenzwerten Arbeitgeber sind nach §3 der Schweizer Verordnung über die Unfallverhütung (VUV) verpflichtet, die Gefährdungen am Arbeitsplatz zu erkennen und angemessene Schutzmassnahmen zu ergreifen. Bei Tätigkeiten mit Gefahrstoffen gibt der maximale Arbeitsplatzkonzentrationswert (MAK-Wert) die Konzentration eines Stoffes an, bis zu der im Allgemeinen keine akute oder chronisch schädliche Gesundheitsgefahr zu erwarten ist. Die MAK-Werte einzelner Stoffe werden auf der Webseite der SUVA unter «Grenzwerte am
Arbeitsplatz» (https://www.suva.ch/de-ch/ services/grenzwerte) veröffentlicht. In der Praxis ist man in der Regel nicht reinen Stoffen, sondern Stoffgemischen ausgesetzt. Zur Bewertung der Gesundheitsgefahr bei Stoffgemischen ist Punkt 1.9.2 «Stoffgemische» der SUVA-Publikation 1903.D zu beachten. Wenn ein vollständiges Containment nicht zu realisieren ist, sind zumindest die MAK-Werte einzuhalten.
Rangfolge der Schutzmassnahmen gemäss Stop Prinzip
Das «Stop»-Prinzip wird von der Suva beschrieben und gibt die Rangfolge von Schutzmassnahmen an. Hierbei stehen die einzelnen Buchstaben jeweils für verschiedene Arten von Schutzmassnahmen:
S – Substitution
T – Te chnische Schutzmassnahmen
O – Organisatorische Schutzmassnahmen
P – Persönliche Schutzmassnahmen
Die Priorisierung von Schutzmassnahmen ist von links nach rechts in absteigender
Lüftungsschema.
Rangfolge vorgegeben. Wenn Gefahrenquellen nicht ausgeschlossen werden können (S), kommen Technische Schutzmassnahmen ( T ) zum Einsatz. Dazu zählen unter anderem Absauganlagen und Abzüge.
Wirksamkeit von Absauganlagen
Absaugungen unterscheiden sich durch verschiedene Bauarten in ihrer Wirksamkeit. Oftmals wird jedoch erst durch eine Kombination verschiedener Massnahmen eine ausreichende Wirksamkeit erzielt. Beispielsweise bleibt eine installierte technische Schutzmassnahme nur dann nachhaltig wirksam, wenn sie im Rahmen eines Wartungsplans als begleitende organisatorische Schutzmassnahme (O) regelmässig geprüft und gewartet wird (siehe auch Schweizer Vorgaben zu Instandhaltung und Prüfung nach VUV, Art. 32b).
Quellen- bzw. Punktabsaugung
Bei der örtlichen Absaugung an der Entstehungsstelle, z. B. durch einen Absaugarm
Der Vario-Flow GAP ist kombinierbar mit Unterbauschränken. So können Gefahrstoffe am Arbeitsplatz gelagert werden.
oder eine Quellabsaugung, wird das Auftreten von Gefahrstoffen in der Luft des Arbeitsbereichs zwar reduziert, kann jedoch nicht ausgeschlossen werden. Zur Einhaltung der maximalen Arbeitsplatzkonzentrationswerte (MAK) sind noch weitere Massnahmen zu ergreifen.
Laborabzug
Laborabzüge sollen Beschäftigte unter anderem vor Gefahrstoffen bei der Arbeit schützen. Es ist zumindest von einer Einhaltung der MAK-Werte auszugehen. Die Wirksamkeit ist zu überprüfen, z. B. durch Messungen. Der Frontschieber sorgt für eine Rückhaltung der Emissionen, schränkt aber auch den Arbeitsbereich ein.
Gefahrstoffarbeitsplatz mit Ejektortechnik
Bei dem Vario-Flow Gefahrstoffarbeitsplatz mit Ejektortechnik handelt es sich ebenfalls um eine wirksame Absaugung. Hierbei werden jedoch die Emissionen von der Zuluft erfasst («Push-Prinzip») und in die Absaugung transportiert («Pull-Prinzip»). Der vordere Arbeitsbereich bleibt komplett geöffnet.
Vario Flow
Gefahrstoffarbeitsplätze
Vario-Flow Gefahrstoffarbeitsplätze (GAP) von Denios eignen sich für Tätigkeiten mit Chemikalien, die luftgetragene Schadstoffe wie Dämpfe oder Stäube abgeben können. Das optimal aufeinander abgestimmte Zusammenspiel aus Zu- und Abluft («Push-Pull-Prinzip») sorgt für eine effiziente und sichere Rückhaltung. Die vorgeschriebenen Arbeitsplatzgrenzwerte werden eingehalten und Beschäftigte werden wirksam vor der Aufnahme von gesundheitsgefährdenden Substanzen geschützt.
Funktionsweise
Der gesamte Frontbereich des Vario-Flow GAPs ist geöffnet. Über die Frontöffnung sowie über einen Radialventilator wird die Zuluft aus dem Arbeitsraum angesaugt. Die Zuluft wird in den Aluminium-Rohrrahmen gedrückt, der im Frontbereich oben und unten mit Ejektordüsen ausgestattet ist, welche um 45° nach innen geneigt sind. Der Überdruck entweicht über die Ejektordüsen in Form von gezielten
Frischluftschleiern. Die Frischluftschleier treiben die gefährlichen Dämpfe in Richtung der rückseitigen Prallwand, wo sie gezielt über die Abluft abgesaugt werden (Push-Pull-Prinzip). Die serienmässig eingebaute Überwachungseinheit sorgt für Funktionssicherheit. Für ein gezieltes Abführen der Abluft müssen Vario-Flow Gefahrstoffarbeitsplätze an eine geeignete Abluftanlage angeschlossen werden.
Aufbau
Der Vario-Flow GAP ist in 27 Baugrössen (24 nEx-, 3 Ex-Ausführungen) mit verschiedenen Abmessungen verfügbar. Er kann auf einer bereits vorhandenen Stellfläche positioniert oder modular zusammengestellt werden. Dafür stehen verschiedene Arbeitsflächen, Medienanschlüsse, ein Untergestell und Unterbauschränke zur Auswahl. In den Unterbauschränken können die benötigten Gefahrstoffe direkt am Arbeitsplatz sicher eingelagert werden. Kundenindividuelle Ausführungen, beispielsweise mit Wägestein oder Waschbecken, sind nach Absprache erhältlich.
3fach geprüfte Sicherheit
Vario-Flow Gefahrstoffarbeitsplätze von Denios stellen mit hoher Wirksamkeit sicher, dass keine Dämpfe, Gase oder Schwebstoffe die Atemluft der Beschäftigten belasten. Das bestätigen anerkannte Testverfahren.
Prüfung gemäss EN 14175-3
Vario-Flow Gefahrstoffarbeitsplätze sind geprüft nach EN 14175-3. Die Auflagen für Sicherheit (Schadstoffkonzentration) und Leistungsvermögen der Luftströmung (Zuund Abluft) wurden darin bestätigt. Des Weiteren entspricht der Vario-Flow GAP den Anforderungen der EKAS Richtlinie 1871 (Richtlinie Labor).
Gravimetrische Staubmessung
Die Messung der gravimetrischen Staubkonzentration belegt: Vario-Flow Gefahrstoffarbeitsplätze von Denios gewährleisten ein hervorragendes Rückhaltevermögen bei Anwendungen mit Stäuben.
Kaliumjodid-Test
Mit dem KI-Diskus-Test wurde das erforderliche Schutzniveau gemäss EN 12469 für die Vario-Flow Gefahrstoffarbeitsplätze bestätigt.
Beratung
Sie haben eine ganz spezielle Anwendung und sind sich nicht sicher, ob diese im Vario-Flow Gefahrstoffarbeitsplatz ausgeführt werden kann? Denios Schweiz bietet Ihnen am Standort in Lupfig (AG) im hauseigenen Showroom die Möglichkeit, sich von der Leistungsfähigkeit des Vario-Flow Gefahrstoffarbeitsplatzes zu überzeugen.
www.denios.ch/gap
Sicheres Arbeiten mit gefährlichen Stoffen am Vario-Flow GAP von DENIOS. (Bilder: Denios)
Die Compact Line
Besonders klein, äusserst leistungsstark
Die neue Compact Line von Endress+Hauser umfasst Geräte zur Messung von Füllstand, Grenzstand und Druck. Das kompakte Hygienedesign der drei Produkte bietet höchste Leistung und Vielseitigkeit in der Anwendung. Der zentrale Vorteil: Kunden müssen damit keinerlei Kompromisse eingehen.
Bei der Herstellung von biopharmazeutischen oder kosmetischen Produkten gibt es wenig Spielraum für Kompromisse: Hohe Produktivität und Wirtschaftlichkeit müssen mit konsequenter GMP-Konformität Hand in Hand gehen. Beim Scaleup von der Prozessentwicklung bis zur cGMP-Herstellung durchlaufen die Prozesse eine Vielzahl von Schritten in unterschiedlichsten Behältern, von kleinen bis hin zu grossen Tanks, mit ständig wechselnden und strengen Anforderungen an die Messtechnik, einschliesslich schneller Änderungen von Temperatur, Druck, Dielektrizität, Leitfähigkeit oder Medienviskosität oder -dichte. «No room for compromise» beschreibt den Anwendungsbereich der neuen Compact Line für Endress+Hauser-Kunden, die Geräte zur Messung von Füllstand, Grenzstand und Druck umfasst. Das kompakte Hygienedesign der drei Produkte bietet höchste Leistung, auch bei beengten Platzverhältnissen.
Ein komplett spaltfreies hygienisches Design nach ASME BPE, SIP-Tauglichkeit und Konfigurationsintegrität erhöhen die Sicherheit von Prozessen und Endprodukten. Heartbeat Technology mit dem Radar Accuracy Index, im Falle Micropilot FMR43, verbessert die Produktivität. Die Skalierbarkeit über die gesamte Produktionskette hinweg macht die Compact Line zur ersten Wahl, wenn es darum geht, die Markteinführung zu beschleunigen und operative Exzellenz zu unterstützen.
Unverwechselbar hygienisch, zuverlässige Messung
Eine kompromisslos hohe Messperformance und ein kompaktes, hygienisches Design sind zwei der wichtigsten Vorteile der Produktlinie. Sie erhöhen die Produktund Prozesssicherheit bei hochsensiblen
und streng regulierten Anwendungen in der biopharmazeutischen Industrie erheblich. Mit Heartbeat Technology werden gleichbleibend zuverlässige Messergebnisse erzielt. Heartbeat Technology bietet eine rückverfolgbare und dokumentierte On-Demand-Verifizierung nach ISO9001 innerhalb weniger Minuten. Sie kann direkt an der Messstelle ohne Prozessunterbrechung durchgeführt werden. So hat der Anlagenbetreiber jederzeit einen Einblick in seinen Prozess und die Funktion der Messgeräte.
Die aussenliegenden Sensorteile aus Edelstahl können dank Schutzart IP69 auch bei der Ausführung mit Display von aussen mit Reinigungsmitteln wie verdampftem H 2O2 oder Hochdruckreiniger gereinigt werden. Um Produktkontaminationen zu vermeiden, sind die prozessberührenden
Teile spaltfrei und ohne zusätzliche Dichtungen vollständig verschweisst. Lange Sterilisation in Place (SIP)- und Cleaning in Place (CIP)-Zyklen können problemlos durchgeführt werden. Die Compact Line entspricht den Anforderungen der ASME BPE. Sie wird ausserdem mit einem kompletten Satz von Dokumenten geliefert (Materialzertifikat, FDA- und USP Cl. VIKonformitätserklärungen, Oberflächenrauheits- und Delta-Ferrit-Tests, cGMP-Dokumentation, 3-A- und EHEDG-Zertifikate), die eine einfache und schnelle Integration in GMP-Umgebungen ermöglichen. Die Compact Line gewährleistet Konfigurationsintegrität, was bedeutet, dass prozesskritische Parameter verriegelt werden können, um unbeabsichtigte Änderungen zu verhindern und die Konfiguration zu schützen.
Die Integration in Prozesseinheiten und Skids, die für die Herstellung und Aufreinigung von Life-Science-Produkten zum Einsatz kommen, ist problemlos möglich. Die Prozesse arbeiten sicher, genau und GMP-konform. (Bilder: Endress)
Kompaktes Design, volle Leistung: Endress+Hauser bringt eine neue Produktlinie für Füllstands-, Grenzstand- und Druckmessungen in hygienischen Anwendungen auf den Markt.
Besonders kompakt und skalierbar
Ein entscheidender Wettbewerbsvorteil, ob bei der Herstellung eines neuen Antikörpers oder eines Kosmetikprodukts, ist eine schnellere Markteinführung bei gleichzeitiger Senkung der Betriebskosten. Von der ersten Charge bis zur Markteinführung durchlaufen die Produkte eine Vielzahl von Prozessen, die mit Behältern unterschiedlicher Grösse und Anforderungen verbunden sind. Wenn in den verschiedenen Entwicklungsphasen – vom kleinen bis zum grossen Massstab – derselbe Messgerätetyp verwendet wird, können Zeit und Geld gespart werden. Hier spielt die Compact Line mit ihrer kompakten Bauweise ihre Stärke
aus. Mit den Geräten zur kontinuierlichen Füllstands-, Grenzstand- und Druckmessung bietet Endress+Hauser eine durchgängige Produktlinie von kleinen Lager- und Prozessbehältern bis hin zu grossen Tanks und Silos. Die kompakte Bauweise erlaubt auch den Einsatz in kleinen Skids und Modulen. Dies trägt zur Standardisierung bei und verbessert die Konsistenz, Kosteneffizienz, Wartung und Skalierbarkeit.
Hohe Anforderungen an die Produktsicherheit müssen mit einem hohen Mass an Bedienbarkeit und Einfachheit der Messtechnik Hand in Hand gehen. Die Ge -
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räte der Compact Line bieten ein Höchstmass an Leistung. Die Gerätebedienung ist einfach und über alle Messtechnologien hinweg einheitlich. Das spart Zeit und Geld bei Trainings. Das Farbdisplay ist gut ablesbar und durch die intuitive TouchFunktion leicht zu bedienen. Geführte Assistenten vereinfachen die Inbetriebnahme und Wartung und helfen so, Fehler zu vermeiden. Die intuitive Bedienung erfolgt einfach über die SmartBlue App auf Smartphones oder Tablets mit BluetoothTechnologie.
Fazit: besonders klein, äusserst leistungsstark
Die Compact Line mit Micropilot FMR43 (80 GHz/180 GHz), Liquiphant FTL43 und Cerabar PMP43 wurde für hygienische Anwendungen entwickelt, bei denen hohe Leistung gefordert ist. Von der berührungslosen Füllstandsmessung mit Radartechnologie über die bewährte Grenzstanddetektion mit dem Liquiphant bis hin zur zuverlässigen Druckmessung meistert die Compact Line höchste Anforderungen auf kleinstem Raum, die sonst nur grössere Messgeräte erfüllen. Speziell für die LifeSciences-Industrien entwickelt, erfüllen sie die Voraussetzungen in den Bereichen Flexibilität, Skalierbarkeit, Einfachheit und Leistung für alle Anwendungen und Massstäbe.
Advanced Materials Technology definiert mit der Einführung der 1,5-Millimeter-Säule eine neue Dimension in der UHPLC-Trennung (Ultra High Performance Liquid Chromatography). Lesen Sie hier, inwiefern die neue «HALO»-LC-Säulentechnologie die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie auf ein neues Level setzt.
Diese neue Dimension von Säulenhardware wurde entwickelt, um höhere chromatographische Leistung mit UHPLC-Systemen zu erreichen. Die Bezeichnung «HALO-1,5Millimeter» bezieht sich auf den Innendurchmesser (ID) von 1,5 Millimetern, der die Lücke zwischen der analytischen Dimension des Innendurchmessers von 2,1 Millimetern und den sogenannten Microflow-Säulen mit maximalem Innendurchmesser von 1,0 Millimeter schliesst. Damit profitieren Anwender von einer Reduktion des Lösungsmittelverbrauchs und einer höheren Signalintensität.
Warum HALO-1,5 und warum gerade jetzt?
Seit der Einführung der HALO-Säulen im Jahr 2006 war das Ziel, dass LC-Systeme durch die «Fused-Core»-Partikeltechnologie bessere Ergebnisse liefern. Damals waren UHPLC-Systeme für die meisten Labore unerschwinglich. Diese Systeme führten die Trennungen auf vollporösen Sub-2-µmPartikelsäulen durch. Diese boten zwar eine hohe Auflösung und schnelle Trennungen, verursachten jedoch zu hohe Rückdruckwerte auf den damals verfügbaren LC-Geräten. Infolgedessen wurden Säulen mit kleinen Partikelgrössen nur in wenigen Laboren eingesetzt. Die FusedCore-Technologie, bei der nur die Oberfläche der Partikel porös ist, bietet alle Vorteile der Sub-2-µm Partikelsäule – ohne deren Rückdruck. Mit der HALO-Säulentechnologie wird so auf einem Standard-LC die Leistung einer UHPLC-Anlage erreicht. Heute besitzen die meisten Labore UHPLC-Anlagen mit höherer Effizienz und gesteigertem Probendurchsatz. Nun ist der Wunsch nach noch mehr Leistung gewachsen. Sensitivität und Durchsatz sind nach wie vor wichtige Faktoren, insbesondere bei der Massenspektrometrie. Einige
Die isokratische Trennung von Alkylphenonen zeigt eine durchschnittlich doppelt so grosse Fläche bei Verwendung einer 1,5-Millimeter-Säule. (Bild: Advanced Materials Technology)
L abore nutzen Microflow- und NanoflowSysteme zur Steigerung der Sensitivität. Diese haben jedoch ihren Preis und sind komplizierter zu bedienen und zu warten. Die HALO-Partikeltechnologie zeichnet sich durch ihre höhere Geschwindigkeit aus. Die Konzeption der Säule mit einem ID von 1,5 Millimeter bietet darüber hinaus eine erhöhte Sensitivität und ist trotzdem robust. In Aussehen, Beschaffenheit und Installation ist sie vergleichbar mit einer 2,1-Millimeter-ID-Säule, erbringt jedoch eine bis zu zweimal höhere Signalantwort bei 50 Prozent geringerem Lösungsmittelverbrauch.
Weniger Lösungsmittel, aber höheres Signal?
Eine für optimale Flussraten skalierte 1,5-Millimeter-ID-Säule ist etwa halb so lang wie eine 2,1-Millimeter-ID-Säule. Dies ist für Methoden mit längeren Trennzeiten von Bedeutung, wie zum Beispiel für Peptid-Kartierungen und Hochdurchsatz-Laborumgebungen, in denen kontinuierlich Proben analysiert werden.
Wie trägt die HALO-1,5 zum Umweltschutz bei?
Die 50-prozentige Einsparung an Lösungsmitteln reduziert die Anschaffungs- und Entsorgungskosten und belastet die Umwelt weniger. Viele Abteilungen sind bestrebt, ihren Lösungsmittelverbrauch zu senken. Ein kürzlich mit einem biopharmazeutischen Unternehmen geführtes Gespräch ergab, dass das Unternehmen nicht nur den Lösungsmittelverbrauch, sondern auch den Energieverbrauch reduzierte. Die verkürzte Laufzeit ermöglicht ein schnelleres Arbeiten und es entsteht, als zusätzlicher Vorteil, weniger Abfall.
Die HALO-1,5-Millimeter-ID wird in zahlreichen Optionen für die Analytik von kleinen wie grossen Molekülen angeboten, darunter auch die «BioClass»-Reihe für die Peptid- und Proteinchemie.
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Fluss-Rate, Präzision und Zuverlässigkeit – bei der Förderung von unterschiedlichen Flüssigkeiten in den mikrofluidischen Mess-Systemen von Dynamic Biosensors erfüllen die pulsationsfreien peristaltischen Pumpen von Spetec jegliche Anforderungen. Damit kann die Wechselwirkung von Biomolekülen noch zuverlässiger gemessen werden.
Die patentierte und u.a. mit dem Deutschen Innovationspreis ausgezeichnete «switchSENSE»-Technologie wird vor allem in der biopharmazeutischen Forschung und Entwicklung eingesetzt. Sie ermöglicht Forschern molekulare Interaktionen und biophysikalische Parameter in Echtzeit zu analysieren. «switchSENSE bietet einen unerreichten Informationsgehalt, herausragende Sensitivität und äusserst flexible M e ssmethoden, um die bioanalytische Charakterisierung und Optimierung von biopharmazeutisch relevanten Molekülen effizienter zu gestalten», so Dr. Frank Fischer, Gründer und Engineeringleiter bei Dynamic Biosensors. Die Technologie wurde ursprünglich an der TU München entwickelt und ist durch Patente weltweit geschützt.
Die switchSENSE-Technologie nutzt nanometer-lange DNA-Moleküle als hochsensitive Sonden, die auf Mikroelektroden durch elektrische Wechselfelder in Bewegung versetzt werden. Durch Messung der Molekularbewegung dieser Sonden werden Wechselwirkungen zwischen der Sonde und den zu untersuchenden Biomolekülen in Echtzeit nachgewiesen. Darüber hinaus werden die molekularen Eigenschaften der Zielmoleküle direkt analysiert. Die flexible Architektur ermöglicht die Analyse von Interaktionen und Signalwegen zwischen zahlreichen Bindungspartnern wie Proteinen, Nukleinsäuren, Antikörpern oder niedermolekularen Verbindungen mit bisher unerreichter Sensitivität. Zusätzlich zur Bestimmung von Bindungsaffinität, -kinetik und Avidität werden mit dieser Methode auch die Grösse von Proteinen, Konformationsänderungen sowie thermische und chemische Stabilität bestimmt. Mit dem «heliX»-Biosensor-System vertreibt die Dynamic Biosensors GmbH mit
Sitz in der Nähe von München ein switchSENSE-basiertes Analysesystem. Dabei handelt es sich um ein optoelektronisches Messgerät, das die oben genannten Analysen auf einem Biochip durchführen kann (Abb. 1).
Abb. 1: Die automatische Bio-Chip-Zuführung (rechts oben) des «heliX»-Biosensor-Systems erlaubt einen automatischen Wechsel zwischen bis zu 5 Biochips. Das Gerät kann mit bis zu 384 verschiedenen Flüssigkeiten beladen werden. (Bild: Dynamic Biosensors)
Ein wesentlicher Teil des heliX stellt das fluidische System dar, in dem die für das jeweilige Experiment notwendigen Flüssigkeiten zum richtigen Zeitpunkt und mit der richtigen Flussrate durch den Biochip gepumpt werden. Eine Peristaltik-Pumpe «Precision Compact» von Spetec wird dabei eingesetzt, um die notwendigen Flüssigkeiten über einen langen Zeitraum präzise und pulsationsfrei über den Biosensor zu pumpen. Die Pumpe kommt dabei nie direkt mit der Flüssigkeit in Kontakt. Der Pumpvorgang findet durch Einschluss der Flüssigkeit in einem flexiblen Schlauch
statt, der zwischen den Rollen in einem Pumpenkopf eingespannt wird (Abb. 2).
Abb. 2: Pumpenkopf der Spetec-Pumpe «Precision Compact» (OEM-Version). (Bild: Spetec)
Die peristaltische Pumpe wurde einfach in das mikrofluidische System integriert. Dazu wurde eine Elektronik für die Ansteuerung des Schrittmotors entwickelt, der die Rollen im Pumpenkopf antreibt. Die Wartung beschränkt sich auf das regelmässige, aber einfache Tauschen der Schläuche.
Die eingesetzten peristaltischen Pumpen arbeiten zuverlässig und problemlos. Technische Ausfälle gab es bisher nicht. Dies ist ein wesentlicher Grundpfeiler für die Zuverlässigkeit der Produkte von Dynamic Biosensors.
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Für einen breiten Durchflussbereich
Biologische Materialien schonend fördern
Die Tangentialflussfiltration (TFF) ist ein kostengünstiges und effizientes Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Produktströmen. Eine für TFF-Anwendungen effektive Pumplösung bieten die «Quattroflow» Vierkolbenmembranpumpen, welche die Betriebsanforderungen von Zentrifugal-, Peristaltik-, Drehkolben- und Kolbenpumpen erfüllen.
Die Herstellung von Biologika für die Entwicklung von Biopharmazeutika, Arzneimitteln und Therapeutika lässt sich am besten als ein Prozess definieren, der die konsistente, zuverlässige und sichere Durchführung einer Reihe von Arbeitsschritten ermöglicht. Einer der häufigsten und kritischsten dieser Arbeitsschritte ist die Tangentialflussfiltration (TFF), die manchen auch als «Querstromfiltration» bekannt ist.
Bei der TFF handelt es sich um ein Filtrationsverfahren, bei dem der biologische Ausgangsstrom tangential über die Filtermembran geleitet wird, wobei ein Überdruck gegenüber der Permeat-Seite herrscht. Wenn der biologische Einsatzmaterialstrom über die Membran fliesst, fliesst der Flüssigkeitsstrom mit Molekülen oder Partikel, die kleiner als die Porengrösse der Membran sind, durch die Membran, während das Retentat auf der Zufuhrseite der Membran verbleibt. Der entscheidende Vorteil der TFF besteht darin, dass die au f dem Filter verbleibenden Substanzen, die den Filter verstopfen können, während des Filtrationsprozesses weggespült (im Fluss zurückgehalten) werden, was eine höhere Effizienz und Betriebszeit des Filters ermöglicht.
Die Vier-Kolben-Konstruktion der Quattroflow-Pumpen erfordert keine Gleitringdichtungen oder medienberührte, rotierende Teile, um das Produkt vollständig zurückzuhalten, während Scherung, Pulsation und Partikelbildung auf ein Minimum reduziert werden. (Bilder: Almatechnik)
Im Vergleich dazu kann die Dead-End-/ Normalstrom-Filtration, ein Verfahren, bei dem der Zufuhrstrom durch die Membran geleitet wird, anfällig für Verstopfungen sein, die durch hohe Konzentrationen grös serer Feststoffe verursacht werden, die sich auf dem Filter festsetzen. Daher ist die TFF eine kostengünstige und effiziente Methode zur Entfernung von Verunreinigungen aus Produktströmen, wobei ein hochkonzentriertes Retentat entsteht,
Durchfluss- und Druckregelung in Tangentialflussfiltration (TFF).
das im biologischen Herstellungsprozess verwendet werden kann.
Die Vierkolbenmembranpumpen der PSG Biotech-Produktmarke «Quattroflow» bieten eine effektive Pumplösung für TFFAnwendungen, welche die Betriebsanforderungen von Zentrifugal-, Peristaltik-, Drehkolben- und Kolbenpumpen erfüllt. Sie zeichnen sich in TFF-Anwendungen dadurch aus, dass ihre Vier-Kolben-Konstruktion keine Gleitringdichtungen oder medienberührte rotierende Teile erfordert. Dies trägt dazu bei, dass das Produkt vollständig zurückgehalten und die Entstehung von Scherkräften, Pulsationen, Partikeln und Wärmeeintrag minimiert wird und sorgt für eine schonende Förderung der biologischen Materialien. Die Arbeitsweise der Pumpe bietet ausserdem risikofreien Trockenlauf, Selbstansaugung und ein hohes Turndown-Verhältnis, was die Schaffung eines breiten Durchflussbereichs, insbesondere im Hinblick au f w echselnde Viskositäten ermöglicht. Optional erhält die Pumpe durch die integrierte Pumpensteuerung Q-Control die Möglichkeit, direkt mit Druck- und Durchflusssensoren zu kommunizieren. Dadurch wird der Bedarf an manuellen Eingriffen in Prozessanwendungen minimiert, da die Pumpe ihre Motordrehzahl automatisch an die gewünschten Durchfluss- und Druckbedingungen anpasst oder den Pumpenbetrieb dank einer internen Alarmfunktion bei einem Hochdruckereignis automatisch stoppen kann.
Almatechnik TDF AG
Rebgasse 2
CH-4314 Zeiningen
Tel. +41 61 853 09 09
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Effizientes Bodenablassventil GEMÜ P40
Innovation für sterile Anwendungsbereiche
Der Ventilhersteller GEMÜ bringt ein neues, innovatives Bodenablassventil für sterile Anwendungen auf den Markt. GEMÜ P40, basierend auf der bewährten Plug Diaphragm Technologie, bietet maximale Effizienz und Sicherheit. Als Teil der neuen Plattformgeneration macht GEMÜ mit dieser Neuheit einen grossen Sprung in die Zukunft der Ventiltechnologie.
Das neue, pneumatisch betätigte Bodenablassventil GEMÜ P40 ist für den Einsatz in sterilen Anwendungsbereichen entwickelt. Das Dichtprinzip des Ventils beruht auf der GEMÜ Plug Diaphragm Technologie (PD), die den Antrieb und die Umgebung hermetisch vom Medium trennt. Sie hat sich bei anderen Ventiltypen bereits hervorragend bewährt, weshalb GEMÜ sie erstmals in ein Bodenablassventil integriert hat.
Das Bodenablassventil GEMÜ P40 ist flexibel im Einsatz, zuverlässig in der Anwendung und sicher im Prozess. Sein optimiertes Design mindert Kontaminationsrisiken und weist eine gute Reinigbarkeit auf. Die konvergierende Konstruktion des tankseitigen Bereichs vermeidet potenzielle Sedimentablagerungen, und durch ein integriertes Gefälle gewährleistet GEMÜ P40 optimale Leerlaufeigenschaften unabhängig von der Ventilstellung. Darüber hinaus sorgt die dynamische Vorspannung der patentierten und spezifisch für Tankbodenventile entwickelten PD einen wartungsarmen Betrieb. Ein Nachziehen der Dichtung erübrigt sich damit. Eine langfristige Ventildichtheit, über die gesamte Lebensdauer der PD, wird sichergestellt. Damit bildet GEMÜ P40 eine innovative und zukunftsfähige Ventilneuheit auf dem Markt, die maximale Anlageneffizienz und Sicherheit bietet.
Ein Sprung in die Zukunft der Ventiltechnologie
Mit der Einführung einer neu entwickelten, innovativen Produktgeneration setzt GEMÜ zu einem grossen Sprung – dem LEAP – nach vorne an. LEAP, eine Abkürzung für «Lean. Effective. Agile. Platformized.», verkörpert – sowohl fortschrittliche Produkte in modularer Bauweise – als
GEMÜ P40 – das effiziente Bodenablassventil. (Bilder: Gemü)
auch eine innovative Produktionsmethode.
Zu den Vorreitern der neuen Produktgeneration zählen neben GEMÜ P40 drei weitere Ventile und eine Anbaukomponente:
– GEMÜ D40 – das leistungsstarke, pneumatische Membranventil
– GEMÜ D41 – das pneumatische Membranventil mit EasyLock Technologie
Die PD des Bodenablassventils GEMÜ P40.
– GEMÜ S40 – das pneumatische Sitzventil in Schräg und Geradsitzausführung – GEMÜ 12A0 – der intelligente Stellungsrückmelder
Die neuen Ventile verfügen über einheitliche Antriebsmodule auf Plattformarchitektur, um eine flexible Anpassung an unterschiedliche Anforderungen zu ermöglichen. Der elektrische Stellungsrückmelder GEMÜ 12A0 besitzt moderne Kommunikationsschnittstellen und integrierte Sensorik. Kompatibel mit den Ventiltypen der neuen Plattformgeneration bietet er eine platzsparende, einfache Möglichkeit zur Automatisierung. Weitere Informationen zu den neuen Produkten finden Sie unter leap. gemu group.com.
Gemü Vertriebs AG
Ventil-, Mess- und Regelsysteme CH-6343 Rotkreuz vertriebsag@gemue.ch www.gemue.ch
In der weissen Biotechnologie nutzt man Mikroorganismen und Enzyme zur Herstellung von chemischen und biochemischen Produkten. Dabei kommen Fermenter (auf dem Foto) zum Einsatz. (Bilder: BASF)
CO2-neutrale Herstellung eines Zwischenproduktes für chemische Industrie
Vom Kuhmagenbakterium zu Fumarat
In einem Forschungsprojekt forscht BASF gemeinsam mit drei deutschen Universitäten an der CO2-neutralen Herstellung von biobasiertem Fumarat – und zwar durch Bakterien aus Vormägen von Holstein-Rindern. Das Bakterium aus dem sogenannten Pansen, einem Teil des Vormagens dieser Wiederkäuer, produziert aus Zucker und CO2 das Zwischenprodukt Fumarat, das ein wichtiger Baustein in der Chemieindustrie ist. Das CO2 stammt dabei aus Abgasströmen von Produktionsanlagen.
BASF möchte in Zukunft mit dem Bakterium Basfia succiniciproducens aus Zucker und Kohlenstoffdioxid ein für die Chemieproduktion wichtiges Zwischenprodukt herstellen. Daran arbeitet das Unternehmen zusammen mit den Universitäten des Saarlandes, Marburg und Kaiserslautern-Landau im gemeinsamen Forschungsprojekt «Fumbio» (Fumarsäure biobasiert). Das Bakterium, das 2008 aus dem Pansen des Holstein-Rinds isoliert wurde, werden die Forschenden genetisch so verändern, dass es bei der Fermentation in grossen Mengen biobasierte Fumarsäure, auch Fumarat genannt, produziert. Daraus kann BASF dann Produkte wie Lebens- und Futtermittelzusätze, Ausgangsstoffe für Medikamente oder Bausteine für Polymere und Wasch- und Reinigungsmittel mit einem geringen CO2-Fussabdruck herstellen.
«Wir schauen uns zusammen mit unseren Kooperationspartnern zum einen den Fermentationsprozess genauer an. Dieser soll
so optimiert werden, dass die Bakterien aus nachwachsenden Rohstoffen wie Zucker sowie Kohlendioxid so viel Fumarat
Das Bakterium Basfia succiniciproducens produziert das Zwischenprodukt Fumarat und bindet
dabei Kohlendioxid.
Weisse Biotechnologie
In der weissen Biotechnologie – auch als industrielle Biotechnologie bezeichnet – werden biotechnologische Methoden für industrielle Produktionsverfahren eingesetzt. Die Bezeichnung grenzt die industrielle Biotechnologie von der «grünen» und der «roten» Biotechnologie ab, die sich mit Pflanzen und Medizinprodukten befassen. Trotzdem gibt es dabei Überschneidungen.
ChemieXtra
wie möglich herstellen», erklärt Dr. Barbara Navé, Projektleiterin bei Fumbio und zuständig für die Evaluierung und Koordination neuer Projekte in der weissen Biotechnologie bei BASF. Aber auch die anschliessende Weiterverarbeitung des Fumarats durch Enzyme – auch Biokataly -
se genannt – zu biologisch abbaubaren Industrieprodukten ist im Fokus des Forschungsprojektes.
Fumarsäure ist in der Natur weit verbreitet und ein Zwischenprodukt in vielen Stoffwechselvorgängen bei Menschen, Tieren und Pflanzen. In der chemischen Industrie wird es bislang hauptsächlich aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl hergestellt. Das Fumbio-Forschungsprojekt wird den CO2-Fussabdruck von biotechnologisch produziertem Fumarat messen und mit dem aus petrochemischer Herstellung vergleichen. Hier erwarten die Kooperationspartner, dass der CO2-Fussabdruck signifikant geringer oder – durch den Einsatz von CO2 als Rohstoff – sogar negativ ist.
Weisse Biotechnologie gewinnt an Bedeutung
Das CO2, das die Bakterien neben Zucker im Fermentationsprozess als Kohlenstoff-
quelle nutzen werden, soll aus Abgasströmen chemischer Produktionsanlagen entnommen werden. «Kohlenstoffdioxid ist ein wichtiger Rohstoff für uns in der chemischen Industrie», erklärt Navé. «Recyclen wir das CO2 aus Industrieabgasen, wird uns dies dabei helfen, den Ausstoss des Klimagases zu verringern und unsere Klimaziele bis 2050 zu erreichen.»
Auch biotechnologische Verfahren wie die Fermentation, bei der Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilze CO2 als Baustein für Stoffwechselprodukte verwenden, werden in Zukunft für die Chemieindustrie immer bedeutender werden. «Die weisse Biotechnologie ist ein wichtiges Werkzeug, unseren Kunden in Zukunft vermehrt biobasierte Produkte mit einem geringen CO2-Fussabdruck anbieten zu können.»
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Technologie-Zentrum in Norwegen: Verschiedene Technologien werden hier mit kohlendioxid-reichem Rauchgas aus einer nahegelegenen Ölraffinerie erprobt. (Bild: Technology Centre Mongstad)
Tandem-Elektrolyseur
für Kreislaufwirtschaft mit Kohlendioxid
CO2 als nachhaltiger Rohstoff
Forschende an der Technischen Universität Berlin haben eine Kombination aus zwei Elektrolysezellen vorgestellt, die Kohlendioxid zusammen mit Wasser unter Zuhilfenahme von Strom direkt in Grundchemikalien für die chemische Industrie umwandelt. Im Gegensatz zu den üblicherweise verwendeten teuren Metallkatalysatoren wird eine mit wenigen Nickelatomen und Stickstoff dotierte Kohlenstoffelektrode genutzt, die nur einen Metallanteil von unter einem Prozent erfordert.
Kohlendioxid aus der Luft oder direkt aus Abgasen zu entnehmen und mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Energiequellen in wertvolle Chemikalien zu verwandeln –das erscheint wie der ideale Weg zur Bekämpfung der Klimakrise. Der Schlüssel dazu ist die Elektrolyse. Sie kann mit Hilfe von Wasser und Strom Kohlendioxid zu praktisch reinem Kohlenmonoxid reduzieren, wobei gleichzeitig Sauerstoff entsteht. Kohlenmonoxid und zusätzliches Wasser können dann in einem zweiten Schritt zu nützlichen Kohlenwasserstoffen wie etwa Ethylen reagieren, die aus längeren Ketten von Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen bestehen.
Bessere Ausbeute und Energieeffizienz
«Im Fall der Elektrolyse von Wasser und CO2 zu CO und etwas Wasserstoff als Nebenprodukt ist der Anteil von CO an der insgesamt umgesetzten Stoffmenge viel höher als bei alternativen thermischen Prozessen, die grünen Wasserstoff und CO2 verwenden, um daraus bei Temperaturen um 800 Grad CO und Wasser herzustellen», beschreibt Prof. Dr. Peter Strasser, Leiter des Fachgebiets «Electrochemical Catalysis, Energy and Materials Sciences» an der TU Berlin, die Vorteile der Methode. Für den zweiten Schritt, die Produktion von Grundchemikalien für die
chemische Industrie aus CO und Wasser, gebe es mehrere konkurrierende Verfahren. «Wenn dieser Schritt auch elektrochemisch durchgeführt wird, geschieht dies bisher oft in derselben Elektrolysezelle, in der auch das CO produziert wird. Damit hier alle erforderlichen Prozesse nacheinander ablaufen können, müssen natürlich beim Katalysator und bei den chemischen Bedingungen Kompromisse gemacht werden, was zu suboptimalen Ergebnissen führt. Wir benutzen daher zwei Zellen als Tandem, bei denen die eine CO liefert, das dann in der zweiten Zelle direkt zu wertvollen Kohlenwasserstoffen umgesetzt wird.» Dabei entstehen je nach Kata -
lysatorformulierung im zweiten Schritt unter anderem reaktionsfreudige Kohlenwasserstoffe wie Ethylen, Propylen und etwas Acetylen, aber auch Flüssigverbindungen wie Methanol, Ethanol und Propanol oder Acetat.
Weniger Metallbedarf durch neue C-Elektrode
Auch bei der Elektrode, die CO2 in CO umwandelt, gehen Peter Strasser und sein Team neue Wege. Normalerweise wird hier als Material Silber als Katalysator für die chemischen Reaktionen verwendet. «Das ist nicht nur selten und teuer, sondern kann auch korrodieren und Filme auf der Oberfläche bilden, die die Funktion als Katalysator beeinträchtigen», sagt Doktorand Sven Brückner, Erstautor der Veröffentlichung. «Wir verwenden deshalb eine Kohlenstoff-Elektrode, in die an manchen Stellen Atome der Elemente Nickel und Stickstoff als Katalysator eingebaut wurden.» Weil der verwendete Kohlenstoff porös ist und damit eine grosse Oberfläche hat, und die mit Hilfe eines speziellen Verfahrens eingebauten Atome selber nur an der Oberfläche sitzen, kann der Anteil des benötigten Nickels extrem klein gehalten werden – er beträgt unter einem Prozent des Gesamtgewichts.
« Weil solche Elektroden erst seit ein paar Jahren existieren und immer auf den jeweiligen Anwendungszweck hin optimiert werden müssen, ist ihre Lebensdauer und auch die maximal erreichbare Katalysatorleistung noch Gegenstand der Forschung», berichtet Brückner. Weil die Elektrode unter höheren Temperaturen als der Betriebstemperatur hergestellt wird und auch weitere chemische Bedingungen während des Betriebs milder sind als bei der Herstellung, ist er aber optimistisch, dass hier bald Erfolge erzielt werden können. Die bisherige Stabilität über einige hundert Stunden hofft das Team deutlich zu verlängern.
Zusätzliches DiagnoseWerkzeug
Auch andere Betriebsparameter der Tandem-Zelle müssen noch optimiert werden. «Das Verhältnis von Kohlenmonoxid und dem Nebenprodukt Wasserstoff in der ersten Zelle hängt vom pH-Wert des Elektrolyten ab», erklärt Sven Brückner.
Weil das Verfahren eine möglichst grosse Menge an CO als Baustein für Kohlenwasserstoffe liefern soll, wird die CO2-Elektrolyse unter basischen Bedingungen durchgeführt, die die Bildung von Kohlenmonoxid begünstigen. «Das führt jedoch dazu, dass die OH-Ionen im basischen Elektrolyten zusammen mit dem CO2 zu Karbonat reagieren, das sich ablagern und so die Zelle schädigen kann.» Hier komme es also auf einen optimalen Kompromiss zwischen den verschiedenen Stellschrauben bei der Elektrolyse an, so Brückner.
Um den zu finden, hat die Forschungsgruppe einen speziellen Koeffizienten entwickelt, mit dem man die optimalen Prozessbedingungen leichter ermitteln kann. Er enthält in einer mathematischen Formel die Produktionsraten von CO und Wasserstoff sowie die am Ausgang der ersten Zelle immer noch vorhandene Menge an CO2. «Wir messen die Konzentrationen dieser Stoffe in einem Gaschromatographen. Zusätzlich bestimmen wir auch die Konzentration des Gases Stickstoff, das wir in einer definierten Menge zugeben», sagt Brückner. Mit dieser «Kalibrierung» lasse sich die Gesamt-Flussrate durch die Zelle bestimmen. Weil man all diese Werte ständig während des Betriebs der Zelle erheben kann, kann man die Auswirkungen von Änderungen der Betriebsparameter sofort feststellen. Gleichzeitig dienen die Messwerte auch als Frühwarnsystem,
wann ein Versagen der Zelle droht und Gegensteuern erforderlich ist.
Nachhaltige
Kohlenstoffökonomie
«Ziel dieser Forschungen ist letztlich die Etablierung einer zirkulären, nachhaltigen Kohlenstoffökonomie», erklärt Peter Strasser. «Ein grosser Vorteil unseres Verfahren ist dabei auch, dass wir für die direkte Elektrolyse von CO2 zu nützlichen Kohlenwasserstoffen unter Verwendung von Strom und Wasser keinen zusätzlichen Wasserstoff benötigen.» Anders sei dies bei herkömmlichen nachhaltigen Verfahren, die entweder schon zur Umwandlung von CO2 in CO oder aber zur Herstellung der Kohlenwasserstoffe aus CO Wasserstoff verwenden, der mit zusätzlicher Energie hergestellt, gespeichert und gegebenenfalls auch noch transportiert werden muss. «Basischemikalien, die auf CO2 aus der Luft statt auf Erdöl als Kohlenstoffquelle zurückgreifen, können unter bestimmten Bedingungen den Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre tatsächlich reduzieren. Grüne E-Kraftstoffe aus CO2 haben nach ihrer Verbrennung zumindest eine ausgeglichene Kohlenstoffbilanz», resümiert Strasser. Die Fachzeitschrift Nature Chemical Engineering stellte das Projekt vor.
www.tu.berlin
Reaktionsschema des Tandem-Elektrolyseurs. (Grafik: TU Berlin)
Beschichtung für Analyse der Luftqualität über längere Zeiträume
Giftige Gase detektieren
Die meisten Systeme zur Detektion giftiger Gase in Industrie und Haushalt können nur einmal oder bestenfalls einige Male eingesetzt werden. Jetzt haben Forschende am Massachusetts Institute of Technology (MIT), USA, einen Detektor entwickelt, der solche Gase kontinuierlich überwachen könnte – mit geringen Kosten.
David L. Chandler ¹
Die Forschungsgruppe verwendete ein metallorganisches Gerüst, das sehr empfindlich auf winzige Gasspuren reagiert, dessen Leistung aber schnell nachlässt. Dieses MOF (Metal-Organic Framework) kombinierten sie mit einem wesentlich unempfindlicheren Polymermaterial, das sehr haltbar und leichter zu verarbeiten ist. MOFs sind hochporös, haben eine grosse Oberfläche und können verschiedene Zusammensetzungen aufweisen. Einige können isolierend sein, doch die für diese Studie verwendeten sind extrem leitfähig. Durch ihre schwammartige Form können sie Moleküle verschiedener Gase einfangen. Die Grösse ihrer Poren kann so angepasst werden, dass sie für bestimmte Gase selektiv sind. «Verwendet man sie als Sensor, kann man erkennen, ob das Gas vorhanden ist, wenn es sich auf den Widerstand des MOF auswirkt», sagt Aristide Gumyusenge, Erstautor der Studie.
Beschichtung aus MOF und
Polymerverbundstoff
Der Nachteil bei der Verwendung dieser Materialien als Gasdetektoren ist, dass sie schnell gesättigt sind und dann keine neuen Einträge mehr erkennen bzw. quantifizieren können. «Deshalb haben wir beschlossen, einen Polymerverbundstoff zu verwenden, um diese Reversibilität zu erreichen», erklärt Gumyusenge. So verwendete man am MIT eine Klasse leitfähiger Polymere, von denen Gumyusenge und sein Team bereits gezeigt hat-
1 David L. Chandler, MIT
Di eser Artikel erschien in Englisch auf dem Blog MIT News und wurde von der ChemieXtra-Redaktion übersetzt
Metallorganisches Gerüst (schwarzes Gitter), das sehr empfindlich auf winzige Gasspuren reagiert, dessen Leistung jedoch schnell nachlässt. Das MOF wurde mit einem Polymermaterial kombiniert (durchsichtige, türkise Stränge), das sehr haltbar ist. (Grafiken: MIT, mit Gen ehmigung der Forschenden)
ten, dass sie auf Gase reagieren können, ohne sich dauerhaft an diese zu binden. «Das Polymer hat zwar nicht die grosse Oberfläche wie die MOFs, aber es ermöglicht zumindest das gewünschte Phänomen des Erkennens und Freisetzens», fährt er fort.
Die Polymere wurden in einer flüssigen Lösung mit dem MOF-Material in Pulverform vermischt und auf ein Substrat aufgetragen, wo die Mischung zu einer gleichmässigen, dünnen Beschichtung trocknete. Durch die Kombination des Polymers mit seiner schnellen Erkennungsfähigkeit und der empfindlicheren MOFs im Eins-zuEins-Verhältnis, sagt er, «erhalten wir einen Sensor, der sowohl die hohe Empfindlichkeit eines MOFs als auch die Reversibilität eines Polymers aufweist.»
Das Material ändert seinen elektrischen Widerstand, wenn Gasmoleküle vorüber-
gehend in dem Material eingeschlossen werden. Diese Widerstandsänderungen werden kontinuierlich durch einen Ohmmeter überwacht, der den Widerstand über die Zeit registriert. In einem kleinen Gerät im Labormassstab testete die Forschungsgruppe die Fähigkeiten des Verbundmaterials an Stickstoffdioxid, einem giftigen Gas, das bei vielen Verbrennungsarten entsteht. Nach 100 Detektionszyklen behielt das Material seine Grundleistung mit einer Abweichung von 5 bis 10 Prozent bei, was sein langfristiges Einsatzpotenzial demonstriert.
Auch auf andere flüchtige Moleküle zuschneiden
Darüber hinaus hat das Material eine weitaus höhere Empfindlichkeit als die meisten derzeit verwendeten Detektoren für Stickstoffdioxid, berichten die Forschen -
Aufbau des Labor-Messgeräts:Die Forschenden testeten die Fähigkeit des Materials, Distickstoffoxid nachzuweisen. Nach 100 Erkennungszyklen behielt das Material seine Grundleistung mit einer Ab weichung von 5 bis 10 Prozent bei, was sein langfristiges Einsatzpotenzial unter Beweis stellt.
den. Das Gas wird häufig nach der Verwendung von Öfen detektiert. Da es mit zahlreichen Asthmafällen in den USA in Verbindung gebracht wird, ist ein zuverlässiger Nachweis in niedrigen Konzentrationen wichtig. Die Forschenden wiesen nach, dass dieser neue Verbundwerkstoff das Gas bei Konzentrationen von nur zwei Millionstel reversibel nachweisen kann. Obwohl die Demonstration speziell auf Stickstoffdioxid abzielt, könne man die Chemie auch auf andere flüchtige Moleküle zuschneiden. Dies, solange es sich um kleine polare Analyten handelt – was bei den meisten giftigen Gasen der Fall ist. Neben der Kompatibilität mit einem einfachen Handdetektor oder einem Rauchmelder gibt es einen wichtigen Vorteil des Materials: Dank des Polymers lässt sich dieses als extrem dünner, gleichmässiger Film abscheiden. Im Gegensatz liegen herkömmliche MOFs generell in einer ineffizienten Pulverform vor. Da die Filme so dünn sind, wird nur wenig Material benötigt, wodurch nur geringe Produktionskosten aufgebracht werden müssten. «Der limitierende Faktor könnte aber die Skalierung der Polymersynthese sein», räumt Gumyusenge ein.
Zum Beispiel als Beschichtung auf Schornsteinen oder Auspuffrohren
Die nächsten Schritte: Die Technologie in realen Umgebungen zu evaluieren. Das Material könnte beispielsweise als Beschichtung auf Schornsteinen oder Auspuffrohren angebracht werden, um die Gase durch mittels Messwerten von angebrachten Widerstandsmessgeräten kontinuierlich zu überwachen. In solchen Umgebungen, so der Forscher, «brauchen wir Tests, um zu prüfen, ob wir es wirklich von anderen potenziellen Verunreinigungen unterscheiden können, die wir in der Laborumgebung übersehen haben könnten.» Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.
https://web.mit.edu
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Anstatt das bei der Verbrennung entstehende Wasser mit dem Rauch durch den Schornstein entweichen zu lassen, könnte dieses bei einer Gasheizung mit einer Auffanganlage abgefangen werden. (Bild: Shutterstock)
Sparsamer Umgang mit Ressourcen
Wieso nicht Synthesewasser nutzen?
Seit dem Beginn der Verbrennung fossiler Treibstoffe wurden Milliarden von Tonnen Wasser synthetisiert, das zuvor nicht existierte. Insbesondere das durch die Verbrennung von Methan erzeugte Reinstwasser sollte bei den Besitzern von Gasheizungen beliebt gemacht werden. Diese werden trotz Klimastrategie noch über Jahre im Einsatz stehen.
Dr. Ebo Aebischer ¹
Bei dem aus Gasheizungsanlagen anfallenden sogenannten Kondenswasser handelt es sich eigentlich um ein reines Wasser, das durch die Verbrennung von (hauptsächlich) Methan entsteht. Das Reaktionsoder Verbrennungsprodukt Wasser entsteht durch die chemische Umsetzung in der unten stehenden Tabelle. Rein rechnerisch werden durch die Verbrennung von einem Kubikmeter Erdgas rund 1,6 Liter reinen Wassers erzeugt. Die Menge des gewinnbaren Kondensats liegt
1 Dipl. Chemiker, Bern
Sauerstoff
+64,0
je nach Abgastemperatur der Heizungsanlage zwischen 1,3 und 1,5 Liter. Die tatsächlich abgesonderte Menge an Kondenswasser ist abhängig von der Rücklauftemperatur des Heizungswassers, d e m Luftüberschuss im Gaskessel und der Grösse der Oberfläche der Nachschaltheizflächen im Gasheizkessel. Berücksichtigt man die Übergangszeit von April bis Oktober ohne bzw. mit reduziertem Heizungsbetrieb, können in einem Einfamilienhaus zwischen 1500 bis 3000 Liter Reinstwasser pro Jahr gewonnen werden. Die Reinheit dieses Wassers hängt zum Teil auch ab von der Menge an schwefelhaltigen Geruchsstoffen, sogenannten Odoraten, die dem Gas beigemischt wer-
36,0 [«Grammmoleküle»]
Aus einem Kubikmeter Methan (714 g Methan) können 1,6 kg Wasser erzeugt werden.
den sowie davon, aus welchen Materialen die Abgasleitungen und die Leitungen für das Kondensat hergestellt sind. Bei Verwendung von geeignetem Plastik oder Glas für die Leitungen, mit denen das Verbrennungswasser («Kondensat») in Berührung kommt, entfällt eine Verunreinigung durch Metallspuren (Aluminium, Chrom, Eisen, Nickel).
Keine Verunreinigungen aus der Luft
Eine Kondensat-Sammelanlage besteht aus dem eigentlichen Sammelbehälter, den Zuund Ableitungen, einem Siphon und Armaturen. Damit keine Verunreinigungen aus der Luft in die Kondensat-Leitung («Kamin») fallen kann, ist auf dem in die Luft führenden Rohr eine grossflächige Haube aus feinmaschigem Kunststoff- oder rostfreiem Stahlgewebe aufzusetzen.
Kondensate aus Gasheizungen sind schwach sauer (der pH-Wert liegt etwa zwischen 3 und 5). Dies zunächst wegen des bis zur Sättigung gelösten Kohlendi -
oxids (das ja gleichzeitig mit der Bildung von Wasser entsteht). Solche wässrigen Lösungen von Kohlendioxid werden auch als Kohlensäure bezeichnet. Weiter enthält das Verbrennungswasser von Erdgas Spuren von Sulfiten und Sulfaten, die durch die Verbrennung der beigemischten Odorate entstehen. Gegebenenfalls können auch kleinste Mengen an Nitriten und Nitraten enthalten sein. Dies alles trägt zur leicht sauren Reaktion des Verbrennungswassers bei.
Bei entsprechend umsichtiger Verwendung der Materialien, mit denen das Wasser von der Entstehung bis zum Auffangen in Berührung kommt, kann damit gerechnet werden, dass die Leitfähigkeit ungefähr zwischen 10 und 300 µS/cm liegt (1 Siemens ist der Kehrwert des elektrischen Widerstandes 1 Ω . Da s Ohm ist die SIEinheit des elektrischen Widerstandes: S = 1/Ω = A/V).
Da das Wassermolekül ein Ampholyt ist, der mit sich selbst reagieren kann, hat selbst Reinstwasser eine geringe elektrische Leitfähigkeit. Der rechnerische Grenzwert beträgt 0,055 µS/cm bei 25 ° C. S olches Reinstwasser hat unter Luftausschluss einen pH-Wert von 7. Dagegen liegt der pH-Wert von sorgfältig gesammeltem Verbrennungswasser (siehe oben) zwischen 3 und 5. Im Sinne einer besseren Ressourcen-Nutzung ist es angezeigt, dieses an sich sehr reine Wasser nicht in das Abwasser zu leiten. Es drängt sich deshalb auf, bei der Neuinstallation einer Gasheizung eine geeignete Auffanganlage mit einem Ablassventil (zur Wasserentnahme) und einem
Zusammensetzung von Erdgas
pH-Wert
Der pH-Wert ist ein Mass für den sauren oder basischen (alkalischen) Charakter einer wässrigen Lösung. Der pH-Wert ist eine dimensionslose Zahl. Er ist der negative dekadische Logarithmus («Zehnerlogarithmus») der Wasserstoffionenkonzentration beziehungsweise der Aktivität der Wasserstoffionen.
pH = - log10(aH+) oder auch: aH+ = 10 -pH
Bei verdünnten Lösungen entspricht der pH-Wert annähernd dem negativen dekadischen Logarithmus des Zahlenwertes der Stoffmengenkonzentration c der Oxoniumionen (H3O+) in Mol pro Liter:
Überlauf einzurichten. Gegebenenfalls ist die Nachrüstung bestehender Gasheizungen mit einer solchen Auffang-Einrichtung für das anfallende Kondensat unbedingt angezeigt. Reinstwasser ist in dem Sinn «leer», dass nichts in ihm gelöst ist. Aufgrund dieser «Leere» hat es die besondere Eigenschaft, zu versuchen, sich mit in ihm auflösbaren Substanzen anzureichern. Mit anderen Worten: Je reiner das Wasser, umso höher ist sein Verlangen, sich anzureichern, was auch als «Lösungsdruck» bezeichnet wird.
Verbrennungswasser im Haushalt einsetzen
Das Verbrennungswasser kann ohne weiteres für diverse Anwendungen im Haushalt eingesetzt werden. Dazu gehört unter vielen anderen das Füllen von Luftbefeuchtern und Dampfbügeleisen, die Speisung von Steamern, von Kaffeemaschinen,
Die in die Schweiz gelieferten Erdgase bestehen zu ca. 89 bis 95 % aus Methan. Weiter enthalten sie als brennbare Kohlenwasserstoffe zwischen ca. 2 und 5 % Ethan, ca. 0,5 bis 1 % Propan und bis in den Promillebereich iso-Butan, n-Butan, iso-Pentan, n-Pentan und schliesslich ca. 0,01 bis 0,06 % Hexane (Quelle: Eigenschaften der in der Schweiz verteilten Erdgase 2010; Zusammenstellung und Berechnung Erdgas Ostschweiz AG, Zürich).
CnH2n +O2 n CO2 + 2n H2O Ethan bis Hexane + Sauerstoff Kohlendioxid + Wasser
Auch diese Kohlenwasserstoffe verbrennen ausschliesslich zu Wasser und Kohlendioxid.
von Wasserkochern, die Verwendung für Bleiakkumulatoren (Autobatterien) und überall dort, wo demineralisiertes Wasser eingesetzt wird. Es hat sich zudem gezeigt, dass es hervorragend für das Giessen von Zimmerpflanzen (keine Verkalkung) und Einstellen von Schnittblumen geeignet ist. Da das hochreine Wasser nach vollständigem Verdunsten keinerlei Spuren hinterlässt, ist es auch zur Reinigung von Fenstern hervorragend geeignet. Wird solches Wasser mit den entsprechenden Mineralien versetzt, kann es sogar zu «massgeschneidertem» Mineralwasser aufbereitet werden.
Weiter besteht die Möglichkeit, das Verbrennungswasser durch nachgeschaltete weitere Reinigungsschritte bis zu höchsten Reinheitsgraden aufzubereiten. Wegen der ursprünglich geringen Belastung mit Mineralien oder anderen Unreinheiten werden die nachgeschalteten Reinigungsanlagen (Ionenaustauscher, Umkehrosmose) so wenig belastet, dass sie im Vergleich zur Verwendung von Leitungswasser erheblich länger ohne Regeneration betrieben werden können.
Sind Synthesen, die als einzigen Zweck nur die Nutzung der dabei entstehenden Wärme haben, nicht an und für sich fragwürdig? Falls es in der Schweiz zum Bau von Gaskraftwerken kommt, würden dort industrielle Mengen an Verbrennungs-/Reinwasser anfallen. Dieses Wasser könnte vor Ort mit leistungsfähigen Nachreinigungsinstallationen für die Dampferzeugung aufbereitet werden (zum Betrieb von Hochdruckdampferzeugern in Kraftwerken darf das Wasser maximal eine Leitfähigkeit von 0,2 µS/cm haben).
Bundesrat passt vier Umwelt-Verordnungen an
Der Bundesrat hat am 31. Mai 2024 Anpassungen an vier Verordnungen aus dem Umweltbereich genehmigt. Die Änderungen betreffen die Altlasten-Verordnung, die Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung, die Gewässerschutzund die Waldverordnung. In der Schweiz gibt es rund 38 000 Standorte mit Stoffen, die für die Umwelt gefährlich sein können. Von diesen belasteten Standorten müssen schätzungsweise 4000 saniert werden. Unter den geltenden rechtlichen Bestimmungen müssen bei gewissen Sanierungen grosse Materialmengen in Entsorgungsanlagen transportiert, dort behandelt und schliesslich an einen anderen
Die Neuerungen zur Entsorgung von Batterien hat der Bundesrat nicht zuletzt mit Blick auf die zunehmende Menge an Batterien für den Antrieb von Elektroautos vorgenommen. (Bild: Adpic)
Ort gebracht oder ins Ausland exportiert werden.
Altlasten-Behandlung am Standort
Weil diese Materialmengen am ursprünglichen Standort nach
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einer allfälligen Behandlung keine Umweltgefährdung mehr darstellen, soll es nun bei grossen Sanierungsvorhaben mit Zustimmung des Bundes möglich sein, solches Aushubmaterial unter bestimmten Bedingungen am Sanierungsstandort wieder einzubauen. Diese Än -
Kältemitteln wird eingeschränkt. Diese Änderung tritt am 1. Januar 2025 in Kraft.
Die Mehrkosten für die Entsorgung erheblich beschädigter Batterien können Händlerinnen und Händler jetzt in Rechnung stellen. Zudem wird neu eine Bestimmung zur Rückerstattung der vorgezogenen Entsorgungsgebühr (VEG) beim Export von Batterien eingeführt. Diese Änderung tritt am 1. Juli 2024 in Kraft.
Verlängerungen bei Gewässerrevitailsierung und Waldschutz Für die kommende Programmperiode (2025–2028) werden die bestehenden Programmvereinbarungen (Ziele, Subventionen) zur Revitalisierung von Gewässern und zum Waldschutz verlängert, so dass begonnene
Temperierung im Labor – aber umweltfreundlich: Für Kältemittel wird die Chemikalien-Risikoreduktions-Verordnung (ChemRRV) an die Regelungen in der EU und an den Stand der Technik angepasst, damit die Schweiz die Ziele des Montrealer Protokolls zum Schutz der Ozonschicht einhalten kann. (Bild: Envato)
derung ist am 1. Juni 2024 in Kraft getreten.
Klimaschädliche Kältemittel eingeschränkt
Das Inverkehrbringen von Neuanlagen und -geräten mit besonders klimaschädigenden
Arbeiten weiterverfolgt werden können. Die Gewässerschutzverordnung und die Waldverordnung werden auf den 1. Januar 2025 angepasst.
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Pollen erhöhen den Blutdruck
Die Belastung durch Pollen kann bei Allergikerinnen und Allergikern den Blutdruck erhöhen. (Bild: Adpic)
Seit längerem vermuten Forschende, dass Pollen einen Einfluss auf das Herz-KreislaufSystem haben, doch bislang fehlte der Nachweis. Forschende des Swiss TPH fanden jetzt heraus, dass eine hohe Pollenkonzentration bei Allergikerinnen und Allergikern den Blutdruck erhöhen kann. Schätzungsweise 20 Prozent der Erwachsenen weltweit sind von Pollenallergien betroffen, einer Form der allergischen Rhinitis, die über juckende Augen, häufiges Niesen und systemische Entzündungen auch Asthma auslösen kann.
Eine in der Fachzeitschrift Environmental Research veröffentlichte Studie zeigt auf, dass der systolische und diastolische Blutdruck während Tagen mit sehr hohen Pollenkonzentrationen um 2,0 mmHg bzw. 1,5 mmHg anstieg. Die Auswirkungen auf den Blutdruck waren bereits bei geringen Pollenkonzentrationen zu beoba chten und nahmen mit
zunehmender Pollenkonzentration in der Luft kontinuierlich zu. Der Effekt war bei Frauen und Personen mit einem hohen Body-Mass-Index deutlich stärker ausgeprägt.
Belastung für die öffentliche Gesundheit
«Auch wenn es sich um einen eher kleinen Effekt auf den Blutdruck handelt, kann er angesichts der grossen Bevölkerungsgruppe, die er betrifft, eine erhebliche Belastung für die öffentliche Gesundheit darstellen», erklärt Alexandra Bürgler, Doktorandin am Swiss TPH und Erstautorin der Studie.
«Andere Studien haben auf einen Zusammenhang zwischen hoher Pollenkonzentration und steigenden Hospitalisierungen hingewiesen. Unsere Ergebnisse tragen zur Evidenz bei, dass Pollenallergien ein wachsendes Problem für die öffentliche Gesundheit sind.»
Frühere Studien haben gezeigt, dass der Klimawandel zu einer
längeren und intensiveren Pollensaison in der Schweiz und in ganz Europa geführt hat. Auch der Anteil der allergischen Bevölkerung hat in den letzten Jahrzehnten zugenommen.
Um den Zusammenhang zwischen Pollenbelastung und Blutdruck herzustellen, untersuchten die Forschenden rund 400 Erwachsene aus der Region Basel während der Pollensaison 2021 und 2022. Dabei wurde die Reaktion auf verschiedene Pollen wie Gräser, Birke und Hasel mit Hilfe eines Pricktests analysiert. Obwohl Betroffene in der Gräserpollensaison die stärksten Symptome wahrnehmen, war die Auswirkung auf den Blutdruck nicht
merklich anders als bei Baumpollen.
D ie Politik ist gefragt Marloes Eeftens, Studienleiterin und Gruppenleiterin am Swiss TPH, schliesst: «Es ist wichtig, dass die Erkenntnisse in die Politik einfliessen, etwa in Bezug auf Stadtplanung und Biodiversität. Bäume in der Stadt sind im Hinblick auf den Klimawandel wichtig, um Schatten zu spenden – aber es gibt Alternativen zu hochallergenen Birken. Die gesundheitlichen Auswirkungen allergener Bäume müssen künftig stärker berücksichtigt werden.»
www.swisstph.ch
KI – Eine Krähe für die chemische Synthese
An der EPFL wurde ein KI-System entwickelt, das die chemische Forschung erleichtert und optimiert. Es integriert 18 Werkzeuge für Aufgaben wie die organische Synthese und die Wirkstoffforschung. Da Krähen gut mit Werkzeugen umgehen können, wurde das Tool «ChemCrow» getauft. Die Krähe basiert auf einem grossen Sprachmodell (LLM) wie GPT-4 und führt chemische Syntheseaufgaben autonom durch. Das Sprachmodell wurde durch eine Reihe spezialisierter Softwaretools ergänzt, die in der Chemie verwendet werden, darunter verschiedene Reaktionswerkzeuge für die chemische Analyse. Dadurch werden chemische Synthesen unabhängig geplant und durchgeführt, wie z. B. die Herstellung von Insektenschutzmitteln und verschiedenen Organokatalysatoren. Das Tool soll sogar zur Entdeckung neuer Chromophore beitragen.
(Illustration: Ella Maru Studio)
Die intelligente Krähe kann strukturierte Argumentationsprozesse an chemische Aufgaben anpassen und anwenden. Das System ähnelt einem menschlichen Experten, der Zugang zu einem Taschenrechner und Datenbanken hat. Die -
se verbessern nicht nur die Effizienz des Experten, sondern machen seine Aktivitäten auch «objektiver».
Nach der Eingabeaufforderung des Benutzers plant die KI, wie die Aufgabe gelöst werden soll, wählt die richtigen Werkzeuge aus und verfeinert ihre Strategie iterativ, basierend auf den Ergebnissen der einzelnen Schritte. Dieser methodische
Ansatz stellt sicher, dass sich das Tool nicht nur auf die Theorie beschränkt, sondern auch auf praktische Anwendungen für die Interaktion zwischen der realen Welt und dem Labor.
Durch die Demokratisierung des Wissenszugangs und komplexen chemischen Prozessen reduziert ChemCrow Barrieren für Anfänger und erhöht gleichzeitig die Anzahl der Werkzeuge, die erfahrenen Chemikern zur Verfügung stehen. Dies kann die Forschung und Entwicklung in verschiedenen Bereichen wie Pharmazeutika und Materialwissenschaften beschleunigen und das Verfahren effizienter und sicherer machen.
www.epfl.ch
Weshalb aromatisierte Vapes die Gesundheit gefährden
Neue Forschungsergebnisse
der University of Medicine and Health Sciences (RCSI) in Irland haben potenziell schädliche Substanzen aufgedeckt, die entstehen, wenn «E-Liquids» in Vaping-Geräten zum Inhalieren erhitzt werden. Die Forschenden simulierten mittels KI die Auswirkungen des Erhitzens flüssiger Aromastoffe für E-Zigaretten. Dabei berücksichtigten sie alle 180 bekannten E-Liquids und sagten die sich neu bildenden Verbindungen voraus, wenn diese Stoffe in einem Vaping-Gerät erhitzt werden.
Die Analyse ergab die Bildung vieler gefährlicher Chemikalien, von denen 127 als akut toxisch, 153 als gesundheitsgefährdend und 225 als reizend eingestuft wurden. Darunter befand sich
auch eine Gruppe von Chemikalien, die als flüchtige Carbonyle (VCs) bezeichnet werden und bekanntermassen gesundheitsgefährdend sind. Als Quellen für VCs wurden die beliebtesten Produkte mit Frucht-, Süssigkeiten- und Dessertgeschmack ausgemacht.
Professor Donal O’Shea, Professor für Chemie und Leiter an der RCSI, findet die Ergebnisse sehr besorgniserregend: «Wir wollten verstehen, welche Auswirkungen aromatisierte E-Zigaretten auf die Gesundheit der wachsenden Zahl von Raucherinnen und Rauchern haben. Unsere Ergebnisse deuten auf ein deutlich anderes Profil der chemischen Gefahren hin, als wir es vom traditionellen Tabakrauchen kennen.» Es sei plausibel, dass wir uns
Forscher warnen vor möglichen Bildung von 127 akut toxischen Chemikalien. (Bild: Envato)
an der Schwelle zu einer neuen Welle chronischer Krankheiten befinden, die in 15 bis 20 Jahren aufgrund dieser Exposition auftreten werden. Das riesige Angebot an Aromen, welche 180 verschiedene Chemikalien in unterschiedlichen Mengen enthalten, unterstreicht zudem die Komplexität der Forschung. Der Chemikalien-Cocktail, der in erster Linie aus der Lebensmittelindustrie stammt (wo er für bestimmte Verwendungszwecke eine gute Sicherheitsbilanz aufweist) war nie dafür vorgesehen, auf hohe Temperaturen erhitzt und inhaliert zu werden. Aufgrund der unterschiedlichen und individuell anpassbaren Vaping-Geräte variieren die Temperaturregelung und die chemischen Reaktionen. Dies macht potenzielle Gesundheitsrisiken unvorhersehbarer und erfordert weitere Forschung. Die Studie in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlichte Studie unterstreicht den Bedarf an gesundheitspolitischen Massnahmen. w w w.rcsi.com
■ Termine Alle Termine online anschauen: w w w.cp-technologe.ch
Chemie- und Pharmatechnikerin Chemie- und Pharmatechniker mit eidg. Fachausweis
Die Prüfung findet am Freitag, 6. Dezember 2024 und am Samstag, 7. Dezember 2024 statt.
Massgebend sind die Prüfungsordnung und die Wegleitung (einsehbar auf https:// vhbcp.ch). Bitte konsultieren Sie vor der Prüfung und/oder bei Fragen zuerst die Prüfungsordnung und die Wegleitung. Bitte nehmen Sie zur Kenntnis, dass wir keine Wünsche zu Prüfungsterminen und Austragungsorten entgegennehmen können. Das detaillierte Programm wird in Form des Prüfungsaufgebotes bis 30 Tage vor Prüfungstermin per Post oder E-Mail an die Privatadresse zugestellt.
Prüfungsinhalte
Prüfungsteil 1.1
Projektarbeit zur eigenen Praxis (schriftlich) – wird vorgängig erstellt und eingereicht bis zum 6. November 2024.
Die Kandidatinnen und Kandidaten dokumentieren eine Aufgabe aus der chemisch-pharmazeutischen Produktion. Die Ausrichtung der Arbeit liegt schwerpunktmässig im Bereich Prozesstechnik, Mitarbeiterfüh-
rung, Instandhaltung sowie Qualitäts- und Umweltmanagement.
Prüfungsteil 1.2
Präsentation und Fachgespräch zur Projektarbeit und zur Praxis (50 Minuten, mündlich).
Die Projektarbeit wird anlässlich eines Fachgespräches präsentiert und Lösungen sowie Vorgehensweisen erläutert. Aufgrund der Präsentation im Umfang von 20 Minuten und der schriftlichen Dokumentation findet ein Fachgespräch im Umfang von 30 Minuten statt. Im Fachgespräch werden Teilaspekte aus der Projektarbeit besprochen und beurteilt.
Prüfungsteil 2
Fachgespräch über eine Fallstudie (80 Minuten, mündlich).
Die Kandidatinnen und Kandidaten erhalten eine schriftlich geschilderte Fallsituation im Bereich der chemisch-pharmazeutischen Produktion. Sie haben 60 Minuten Zeit, sich auf ein Fachgespräch von 20 Minuten vorzubereiten. Im Fachgespräch werden die Problemanalyse, Lösungsmöglichkeiten, die fachliche Argumentation und Vernetzungskompetenz geprüft.
Prüfungsort
Aprentas
Lachmattstrasse 81 CH-4132 Muttenz
Anmeldung
Die Anmeldung erfolgt über ein Formular, welches unter https://vhbcp.ch zu herunterladen ist. Die Anmeldung erfolgt postalisch oder als Scan über die untenstehende Adresse. Der Zulassungsentscheid erfolgt danach per E-Mail.
Prüfungsgebühr
Die Rechnung wird nach positivem Zulassungsentscheid ausgestellt. Die Prüfungsgebühr von Fr. 70 0.– muss fristgerecht beim VHBCP eintreffen. Alle Gebühren sind in der
Anmeldeschluss ist der 4. Juli 2024. Gültig ist der jeweilige Poststempel oder das Eingangsdatum des E-Mails.
Abmeldung
Kandidatinnen und Kandidaten können ihre Anmeldung bis acht Wochen vor dem Prüfungsbeginn, das heisst bis zum 11. Oktober 2024, zurückziehen. Massgebend ist der Poststempel. Später ist ein Rücktritt nur bei Vorliegen eines entschuldbaren Grundes möglich (siehe Prüfungsordnung). Ein späterer Rücktritt muss der Anmeldestelle unverzüglich schriftlich mitgeteilt, begründet und belegt werden.
Anmeldestelle
Verein Höhere Berufsbildung Chemie- und Pharmaberufe VHBCP
Neben der Projektarbeit besteht die Prüfung aus zwei Teilen. (Bild: Envato)
SEKTION AARGAU
Besuch bei Metrohm – Einblick in die moderne Laboranalytik
Am 7. Juni 2024 durfte die S ektion Aargau die Metrohm Schweiz AG in Zofingen (AG) besuchen, einen der weltweit grössten Hersteller von Hochpräzisionsinstrumenten für die c hemische Analytik.
Die Metrohm AG mit Hauptsitz in Herisau (AR) beschäftigt knapp 3000 Mitarbeitende in über 80 Ländern. Der Standort Zofingen ist der Hauptsitz der Tochterfirma Metrohm Schweiz AG, welche die selbständige Vertriebsgesellschaft der Metrohm AG ist und den Vertrieb in der Schweiz verantwortet. Bereits vor dem ersten Punkt der Agenda, der Vorstellung der Firma, wurden bei einem Kaffee angeregte Diskussionen über die verschiedenen Produkte von Metrohm und deren Anwendungsbereich in der Chemiebranche geführt. Anschliessend stellte Ralf Epper, Leiter Produktmanagement und Marketing, das Unternehmen näher vor.
Besonders hervorzuheben ist die Firmenphilosophie, die bereits der Gründer, Bertold Suhner, in den 1940er-Jahren vertrat. Diese besagt, dass für den Erfolg niemals eine einzelne Person verantwortlich is t, sondern immer das gesamte Team. Genau diese Philosophie war auch spürbar, sei es anhand der internen Kommunikation oder auch der Infrastruktur des Gebäudes, welche die Teamarbeit fördert. Ein weiteres, besonderes Merkmal: Die Firma ist als Stiftung aufgebaut und kann somit komplett unabhängig fungieren.
Nach der Vorstellung hat uns Gerhard Schönenberger, Geschäftsführer der Metrohm Schweiz AG, eine spannende Applikation auf dem Omnis-System vorgeführt. Diese besteht im Wesentlichen aus einem vollautomatisierten Baukastensystem für die Laboranalytik. Dabei können alle Metrohm-Geräte nach Belieben zusammengefügt werden. Mit der gezeigten Konfi-
guration können Reaktionen automatisiert durchgeführt werden. Ermöglicht werden ein exaktes Dosieren und Transferieren von flüssigen Reagenzien und Lösungen. Die benötigten Chemikalien werden im Rack bereitgestellt. Über eine Software werden die Mengen und die Reihenfolge der Chemikalien definiert. Werden Reagenzien zum Reaktor hinzudosiert, kann dies temperatur- und
zeitkontrolliert ausgeführt werden. Nach dem Reaktionsende wird das Reaktionsgemisch wieder zurück auf das Rack transferiert. Die Reaktionen können jederzeit unter inerter Atmosphäre gefahren werden. Das Reaktionsgemisch wird danach automatisch extrahiert. Die Besonderheit an diesem Omnis-System ist, dass es Phasengrenzen zwischen zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten automatisch detektieren und somit die beiden Flüssigkeiten exakt voneinander abtrennen kann. Das Resultat: Ein Becherglas mit einer exakt abgetrennten organischen Phase.
Zudem wurde bei der Vorstellung gezeigt, wie Feststoff-Proben aufgearbeitet werden können. Hierzu wurde ein Käsewürfel in Ethanol mit einem Dispergierstab zerkleinert. Die daraus resultierte Suspension wurde über einen Filter abfiltriert und das Filtrat direkt in einen neuen Probenbehälter transferiert.
Gerhard Schönenberger erklärt das Omnis-System.
Selbst die Reinigung des Systems wird selbständig durchgeführt, vorausgesetzt es wurde auch entsprechend programmiert. Besonders hervorzuheben ist der hohe Automatisierungsgrad der Applikation. Lediglich die Probenvorbereitung und das Programmieren des Rezeptes werden manuell durchgeführt. Diese Schritte sind von entscheidender Bedeutung für den gesamten Ablauf, denn der Sampler verlässt sich darauf, dass das im Programm vorgegebene Reagenz auch an der korrekten Stelle im Rack steht.
Die gesamte Programmierung des Omnis-Systems basiert auf einer Excel-Datei, das nach einem praktischen Schema aufgebaut ist. Dadurch werden auch Logikfehler oder nicht ausgefüllte Felder berücksichtigt und eine entsprechende Rückmeldung gegeben. Die Steuerung des Systems erfolgt hingegen nicht mehr über Excel, sondern über eine Metrohm-Software. Auf Knopfdruck werden sämtliche Eingaben aus der Excel-Datei übernommen
und vor dem Start nochmals überprüft.
Ein weiteres, bemerkenswertes Merkmal des Systems ist das sogenannte Schlauch-Board. Dieses Tableau dient der Führung sämtlicher Schläuche. Die zweidimensionale Darstellung der Transferwege auf einer Wand gewährleistet eine deutlich verbesserte Übersichtlichkeit. Auch die Beschriftung der Schläuche ist auf einen Blick ersichtlich. Selbstverständlich kann das Schlauchboard nach Belieben angepasst werden. Im Anschluss an den Einblick in die moderne Laboranalytik erhielten wir eine Führung durch die weiteren Räumlichkeiten des Standortes Zofingen. Dabei wurden uns andere spannende Technologien präsentiert. Ein weiteres Gerät, das vorgestellt wurde, ist ein Raman-Gerät. Es basiert auf der Funktionsweise der Raman-Streuung und ist in der Lage, den Stoff durch die Lichtstreuung selbst durch eine Braunglas-Musterflasche zu erkennen. Die erfassten Daten werden sofort auf dem
Display angezeigt. Unglaublich, dass das Gerät in eine Hosentasche passt! Nach Begutachtung der Räumlichkeiten und Technologien wurden wir an diesem schönen Freitagnachmittag auf der Dachterrasse des Gebäudes zu einem geselligen Apéro eingeladen. In dieser lockeren Runde wurden neben geschäftlichen Themen auch persönliche Gespräche geführt.
Abschliessend möchte ich mich bei den Teilnehmern der Sektion sowie bei Ralf Epper und Gerhard Schönenberger für die herzliche Begrüssung und die angenehme Atmosphäre bedanken, in der sie uns die Firma Metrohm Schweiz AG näherbrachten.
Remo Kleeb, Juni 2024
Beim Apéro auf der Dachterrasse.
Chemikalienwunsch von A bis Z – gern exotisch
Exotische Chemikalien? Seltene Gemische? Bulkware statt kleiner Mengen? Am Anfang wird in Zukunft häufiger die Anfrage beim C hemikalienhändler per OnlineFormular stehen.
Von Aluminium bis Zirkonium, von Anisaldehyd bis Zimtsäure, von Aktivkohle bis Zeolith und von Antibiotika bis Zellkulturmedien differenziert sich der Bedarf nach Chemikalien immer stärker aus. Selbst grosse Sortimente können nur fast alles abdecken.
So kommt es vor, dass beim Übergang vom Labor ins Technikum und dann in die Produktion plötzlich grosse Mengen einer bestimmten Chemikalie benötigt werden.
Oder man braucht gängige Stoffe in einer anderen Reinheit als üb -
lich. Ein andermal geht es um die Beschaffung einer selten verwen -
Lebensmittel-Fettanalyse unter 30 Sekunden
Mit kalibrierfreier kernmagnetischer Resonanzspektroskopie (NMR) lässt sich die Fettbestimmung für Lebensmittel sowohl schnell als auch bei hoher Arbeitssicherheit vornehmen. Bis jetzt musste sich das Laborteam entscheiden: Entweder erhält es das Ergebnis für den Fettgehalt eines Lebensmittels erst nach Stunden, oder es setzt für eine schnelle Bestimmung potenziell gefährliche, nasschemische Verfah -
ren ein. Einen dritten Weg bieten Verfahren der instrumentellen Analytik (NIR, FT-IR, NMR). Sie liefern
schnelle Ergebnisse, doch erweisen sie sich in der Praxis als umständlich. Denn sie erfordern ein aufwändiges, probenabhängiges Kalibrieren und bergen noch dazu bei unbekannter Probenmatrix das Risiko unsicherer Ergebnisse. Dank einer Weiterentwicklung von NMR-Verfahren kann das Ergebnis unter Verwendung eines neuen Fett-Analysators nun jedoch in weniger als 30 Sekunden vorliegen –und das ohne gefährliche Nassche -
CytoDirect – der neue färbungsfreie portable Zellzähler
Die intelligente Kombination von digitaler holografischer Mikroskopie mit maschinellem Lernen ermöglicht dem CytoDirect eine zuverlässige Messung ohne Zellfärbung in nur 15 Sekunden. Der extra grosse Messbereich, der 30-mal grösser ist als der eines Hämozytometers, maximiert die statistische Aussagekraft der Ergebnisse bei jeder einzelnen Messung. Dank der hohen Automatisierung und des Wegfalls des Färbeschrit-
tes werden menschliche Fehler minimiert und die Prozessstandardisierung optimiert. Das tragbare,
robuste Design macht den CytoDirect perfekt für den Einsatz im gesamten Labor, auch unter sterilen Abzugshauben. Mit der Möglichkeit zur mobilen Nutzung und der WiFiVerbindung für kabellose Datenübertragung kann der CytoDirect zu Proben genommen und von mehreren Laboren genutzt werden. Der CytoDirect ist sterilisierbar und bietet somit ein hohes Mass an Flexibilität und Komfort in der Anwendung.
deten Spezialchemikalie oder um exotische Mischungen. In solchen Situationen möchte jeder schnell wissen, ob und zu welchem Preis die betreffende Chemikalie oder Bulkware jenseits gedruckter und online verfügbarer Kataloge beschafft werden kann. Als ein guter Weg erweisen sich selbsterklärende Online-Formulare, die sich schnell ausfüllen und abschicken lassen. Anschliessend kommt in kurzer Zeit eine erste Rückmeldung.
Roth AG CH-4144 Arlesheim info@carlroth.ch www.carlroth.ch
mie, Kalibrieren oder zeitraubende Methodenentwicklung. Als Gesamtfettanalyse wurde die ISO 16756 für die Fettbestimmung durch kalibrierfreie NMR als Arbeitsentwurfsmethode für die Prüfung von Milch und Milchprodukten genehmigt.
CEM GmbH D-47475 Kamp-Lintfort info@cem.de www.cem.de
Optimieren Sie Ihren Zähl-Arbeitsablauf und sparen Sie wertvolle Zeit mit dem CytoDirect. Entdecken Sie den neuen Standard in der Zellzählung und Viabilitätsmessung mit dem CytoDirect, dem färbungsfreien portablen Zellzähler von Mettler Toledo.
Neuartige Berstscheiben mit einem eingelaserten Schnittmuster erreichen ein Arbeitsdruckverhältnis von bis zu 98 Prozent und damit eine effiziente Nutzung des zu schützenden Systems oder der Anlage.
Anstatt den Berstdruck durch eine Sollbruchstelle oder eine Kerbe (Schwächung des Materials) einzustellen, wird er auf Basis des Eulerschen Knickstab-Prinzips ermittelt. Diese Berechnung bildet die Basis für das Laser-Schnittmuster und auch für die fachmännische Bezeichnung des Produkts: KnickstabUmkehr-Bertscheibe.
Weitere Vorteile bringt ein zweilagiger Aufbau. Dabei verhindert eine glatte, geschlossene, prozesszuge -
wandte Dichtmembran Verluste des Prozessmediums ebenso wie eine Kontamination. Mit einem grossen Nennweitenund Druckbereich eignet sich eine
solche Knickstab-Umkehr-Bertscheibe für verschiedenste Prozessbedingungen, beispielsweise sowohl für Gas- als auch für Flüssigkeitsanwendungen. In jedem Falle macht der Verzicht auf eine Sollbruchstelle oder Kerbe das Produkt besonders langlebig und robust.
Noch dazu lässt es sich einfach installieren und problemlos aus- und wieder einbauen. So werden auf Dauer Stillstandzeiten vermieden und Kosten gesenkt.
Paliwoda AG CH-8703 Erlenbach info@paliwoda.ch www.paliwoda.ch
Kostenoptimiert für Umweltanalytik und Pharma
Die neuen TOC/TNb-Analysatoren von Analytik Jena verfügen nicht nur über ein robustes und nutzerfreundliches Design. Mit flexiblen Automatisierungsoptionen und einer neuen Software ist die «multi N/C x300»-Serie auch einfach zu bedienen und durchsatzstark. «TOCnology made for you» – gemäss Hersteller bestand die oberste Maxime bei der Entwicklung darin, den Anwendern mehr Zeit für
ihre Kernaufgaben zu schenken und den Aufwand für nicht-wertschöpfende Tätigkeiten wie in der Probenvorbereitung, Kalibrierung und Wartung signifikant zu reduzieren.
Highlight ist die einfache Bediensoftware mit Live-Ergebnisanzeige. Sie stellt alle wichtigen Informationen auf einen Blick dar, ermöglicht intuitive Workflows und bietet pharma-konforme Datenintegrität.
Ein automatisches Diagnose-Tool überwacht kontinuierlich wichtige Faktoren wie Dichtigkeit oder Ofentemperatur. Da die Proben ausschliesslich unter optimalen Bedingungen gemessen werden, ist ein sicherer, unbeaufsichtigter Betrieb möglich.
Die TOC/TNb-Analysatoren eignen sich besonders für den Umweltund Pharmabereich. Ob flüssige oder feste Proben, partikelreiche Abwässer, Reinstwasser, Trinkwasser, salzhaltige, saure oder alkalische Proben: Die «multi N/C x300»-Analysatoren liefern zuverlässige Ergebnisse. Vom kompakten und robusten Spezialisten für partikelreiche Proben über den für die Standard-Umweltanalytik optimierten Allrounder mit hohem Durchsatz bis hin zum ultrapräzisen UV-Aufschluss-Gerät für die TOC-Spurenanalytik sind die langlebigen Analysegeräte auf spezielle Einsatzgebiete abgestimmt
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MSR-FlexSensoren erleichtern die direkte Datenerfassung
Die jüngste Innovation der MSR Electronics GmbH, bekannt für ihre Datenlogger, sind intelligente steckbare FlexSensoren. Diese ermöglichen flexible messtechnische An -
wendungen sowohl im Feld als auch im Labor.
MSR-FlexSensoren lassen sich mittels «USB-FlexConnector» mühelos und schnell an den USB-Port eines PCs, Notebooks, Einplatinencomputers oder einer Messbox anschliessen. Der USB-FlexConnector fungiert dabei als Interface zur USB-Schnittstelle und bereitet die Informationen und Messwerte des Sensors für die Verarbeitung im Computer auf. FlexSensoren sind selbst unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen (zum Beispiel Nässe) ein -
setzbar und bei Bedarf rasch austauschbar. Mit einem USB-FlexConnector-Hub lassen sich 4, 8, o der 16 FlexSensoren direkt anschliessen, sodass die EchtzeitMesswerterfassung auch in räumlich verteilten Systemen möglich ist. Zur Wahl stehen Sensoren für Temperatur, Feuchte, Flüssigkeitsdruck, 3-Achsen-Beschleunigung und Licht, sowie Anschlüsse für analoge Signale. Kundenspezifische FlexSensoren sind auf Anfrage erhältlich. Zur Konfiguration, Visualisierung, Speicherung und Programmierung des Messsystems und der
Sensoren bietet die «MSR-FlexSoftware» umfassende Lösungen. Aufgrund ihrer Robustheit und Flexibilität eignen sich die FlexSensoren optimal für den Einsatz in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, der physikalischen Messtechnik, der Eich- und Prüftechnik, im Maschinenbau sowie in Fertigungs- und Überwachungssystemen.
Die Auszeichnung basiert auf einer vergleichenden Bewertung von 20 führenden Anbietern der Branche. Der Bericht bietet einen detaillierten, faktenbasierten Vergleich der wichtigsten APM-Softwareanbieter. Mit der Verdantix-Green-QuadrantMethodik wurden dreistündige Live-Produktdemonstrationen anhand vorgegebener Szenarien durchgeführt und die Ausrichtung auf neun strategische Erfolgsfaktoren analysiert, die aktuellen APMMarkttrends entsprechen. Dies ist das zweite Mal, dass das Unternehmen als führend anerkannt wurde, nachdem es im Dezember 2023 im Green Quadrant Process Safety Management (PSM) Software Report bewertet wurde.Der TÜV Rheinland hat einer Kohlendioxid-
Footprint-Software von Yokogawa mit der Kurzbezeichnung VM-GEM das Label «Zertifizierte Berechnungsmethode» verliehen. VM-GEM heisst in der Langform Visual MESA Greenhouse Gas Emissions Management. Diese Software wurde von der 100-prozentigen Yokogawa-Tochter KBC entwickelt und hat sich seit über zwanzig Jahren bewährt. So wird sie heute als Bestandteil vieler weitgreifender Konzepte von Yokogawa eingesetzt. Visual MESA optimiert den Anlagenbetrieb durch Energiemanagement, Prozessoptimierung und Echtzeitüberwachung, um die Effizienz zu verbessern und Kosten zu senken. Mit der Zertifizierung durch den TÜV Rheinland ist es jetzt «amt-
HPLC-Säule für leere und gefüllte AAVs
Die HPLC-Trennung von leeren und gefüllten adeno-assoziierte Viren (AAVs) lässt sich dank einer neuen Methode sicherer und umweltverträglicher vornehmen.
AAVs sind beliebte Vektoren in der Gentherapie. Die Menge an vollen und leeren AAV-Kapsiden ist dabei entscheidend für die therapeutische Wirksamkeit und kann durch Anionenaustauschchromatographie (AEX) bestimmt werden. Eine neue AEX-Methode verbessert sowohl die Sicherheit am Arbeitsplatz als auch die Umweltverträglichkeit und bietet gleichzeitig die gewünschte Trennleistung. In einer 2023 dazu
lich»: VM-GEM erfüllt die Prüfkriterien der Nachvollziehbarkeit, Zuverlässigkeit, Transparenz, Relevanz und Repräsentativität der verwendeten Methoden und Daten. Damit können die ermittelten Daten als Grundlage zur Berechnung des Corporate-Carbon-Footprints oder zur Erreichung des Klimaneutralitätsstatus nach ISO 14068:2023 verwendet werden.
Bei ISO14068 handelt es sich um eine international anerkannte Kohlenstoffneutralitäts-Norm. Sie erlaubt eine kontinuierliche Überprüfung und Reduzierung von Kohlenstoffemissionen. Die Verifizierung für VM-GEM als zertifizierte Berechnungsmethode nach ISO14068 ermöglicht die Entwicklung effektiver Dekarbonisierungspläne und die
Verbesserung von Prozessen auf der Basis von Echtzeitdaten. Auch lassen sich mit VM-GEM Emissionen gegenüber Behörden dokumentieren.
veröffentlichten Studie (Kurth et al. 2023) wurde der Säulentyp TSKgel Q-STAT verwendet und die toxi -
sche Verbindung TMAC durch Cholinchlorid für AAV-Trennungen ersetzt. Die Methode erzielte Basis-
linientrennungen von vollen und leeren AAVs.
Säulen des Typs TSKgel Q-STAT sind mit nicht porösen Harzpartikeln mit einem relativ großen Partikeldurchmesser von 7 und 10 µm gepackt und weisen eine Oberfläche aus langen hydrophilen Ketten auf. Diese bilden ein Open-AccessNetzwerk mehrschichtiger Anionenaustauschgruppen.
Mit explosionsgeschütztem Innenraum gem. EU Richtlinie 2014/34/EU („ATEX Richtlinie“). Klassifizierung des Innenraums nach <Ex> II 3 G Ex ec IIC T6 (als Zone 22 deklariert) für brennbare Stoffe in geschlossenen Behältnissen, die explosive Atmosphären bilden könnten.
• Kühlteil mit Umluftventilation, Gefrierteil mit statischer Kühlung
• Digitale Temperaturanzeige
Auflösung Kühlteil: 0,1 °C
Auflösung Gefrierteil: 0,1 °C (bis -19,9 °C) bzw. 1 °C (ab -20 °C)
• Temperaturkonstanz
Kühlteil: ±3 K
Gefrierteil: ±5 K
• Speicher für Min/Max-Temperaturen, Aufzeichnungsdauer 999 h oder 42 d. Mit Möglichkeit, die Zeit und die Min-/Max-Temperatur für eine neue Aufzeichnung zurückzusetzen (nach Überprüfung der Temperaturen).
• Schiebetüren des Windschutzes drehen sich nach hinten, dadurch geringer Platzbedarf
• Vollmetallgehäuse
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Lieferung inkl. Netzadapter.
M odelle mit
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Messkolben mit Glasstopfen Klasse A Hirschmann. Material: DURAN ® -Glas.
Konformitätsbescheinigt mit Chargenkennung. Justiert auf IN. Mit NS-Schliff. Nach DIN EN ISO 1042.
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Braunglas Weiß graduiert.
Kristallisierschale DURAN ® DWK Life Sciences. Material: DURAN ® -Glas. Autoklavierbar: Ja.
Mit Ausguss Nach DIN 12338.
O hne Ausguss Nach DIN 12337.
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Enghalsflasche 308/310 mit UN-Zulassung
Kautex. Material: HDPE.
Auslaufsicher mit quadratischem Querschnitt. Gewinde GL 45. Hals-innen-Ø 27,8 mm. Mit UN-Zulassung für Flüssigkeiten Zur Probennahme, Lagerung und Transport von Flüssigkeiten. Flaschen werden mit Staubschutzkappe geliefert, um Kontaminationen vor dem Befüllen zu vermeiden. Diese vor dem Verschließen entfernen. Lebensmittelgeeignet.
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• Anzeigegerät mit universellen Messkanälen zur Messung von pH, Redox, Leitfähigkeit, gelösten Sauerstoff und Trübung
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• Automatische Erkennung von IDS-Sensoren. Sensor-ID (Sensorname und Seriennummer), Kalibrierdaten und Messeinstellungen werden im Sensorkopf gespeichert und an das pH-Meter übertragen; dies ermöglicht den Betrieb an verschiedenen Messgeräten ohne Neukalibrierung
• GLP-unterstützende Dokumentation: Dokumentation von Geräteund Sensordaten; Benutzerverwaltung über MultiLab ® User
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Optionales Zubehör (bitte separat bestellen):
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Schnittstelle Mini USB-B (PC) Mini USB-B (PC), USB-A (Speicherstick, Drucker)
Anschluss spezifisch (4-polig)
IP-Schutzklasse 67
L x B x H 180 x 80 x 55 mm
Gewicht 400 g
Stromversorgung 4x Batterie
Taschen-pH-Meter pH 7 Vio Dostmann.
• Großes Display mit gleichzeitiger Anzeige von pH- oder mV-Wert und Temperatur
• Automatische oder manuelle Temperaturkompensation
• Bestätigung bei Erreichen eines stabilen Messwertes
• Automatische oder manuelle Kalibrierung
• Manuelle Kalibrierung mit 2 benutzerdefinierten Pufferlösungen möglich
• Speicherung der aktuellen Kalibrierung und Anzeige des Elektrodenzustandes
• Abschaltautomatik nach 20 min
pH-Einstabmesskette 201T mit integriertem Temperaturfühler: Für allgemein wässrige Proben.
pH - Bereich 0 bis 14, Arbeitstemperatur 0 bis +60 °C, Keramik-Diaphragma, Gel-Elektrolyt, Kunststoff-Schaft, Schaftlänge/-Ø 120/12 mm.
Lieferung inkl. pH-Einstabmesskette 201T, Pufferlösungen (pH 4,01 und 7,00, je 75 ml), Aufbewahrungslösung (35 ml), leeres Behältnis für Wasser, 100-ml-Messbecher, Transportkoffer und Batterien. Best.-Nr.
Technische Daten:
Best.-Nr. HAH0.1
Typ pH 7 Vio, Set 1
Sensor 201T
Parameter pH, Redox, Temperatur
Messbereich pH 0 bis 14
Auflösung pH 0,01
Genauigkeit pH ±0,01
Messbereich Spannung -1000 bis +1000 mV
Auflösung Spannung 1 mV
Genauigkeit Spannung ±1 mV
Messbereich Temperatur 0 bis +100 °C
Auflösung Temperatur 0,1 °C
Genauigkeit Temperatur ±0,5 °C
Temperatursensor NTC 30 kΩ
Kalibrierpunkte 1/2/3 (pH)
Kalibrierspeicher aktuelle Kalibrierung
Anschluss BNC (pH), Cinch (°C)
L x B x H 196 x 86 x 33 mm
Stromversorgung 3x Batterie Mignon/AA 1,5 V
/ 121 °C
Zubehör Erweiterungs-Aufsatz für Kipp-/Rollenmischer Heathrow Scientific. Material: PP. Autoklavierbar: Ja.
Zur Erweiterung der Kapazität eines Kipp-/Rollenmischers. Auf jeden Erweiterungs-Aufsatz können 10 Röhrchen befestigt werden. Je nach Rollenmischer und Verwendung von Erweiterungs-Aufsätzen wird dadurch die max. Kapazität an Röhrchen verdoppelt oder verdreifacht.
Erweiterungs-Aufsatz Modell Large
• Passend für 10 Standard-, Blut- oder Zentrifugenröhrchen mit flachem und konischem Boden mit Ø 17 bis 20 mm (Klammern-Ø 15 mm)
• Abmessungen: Aufsatz-Ø 65 mm, L 279 mm
Erweiterungs-Aufsatz Modell Small
• Passend für 10 Kultur- und Urinröhrchen mit flachem und konischem Boden mit Ø 10 bis 16 mm (Klammern-Ø 12 mm)
• Abmessungen: Aufsatz-Ø 65 mm, L 239 mm
Best.-Nr. VE
3
Kipp-/Rollenmischer RS-200-Serie
Stuart/Cole-Parmer.
Gute Durchmischung aufgrund simultaner Roll- und Kippbewegung.
• Mit Auffangwanne
• Abnehmbare Seitenwände verhindern, dass Röhrchen während des Betriebes versehentlich herausfallen
Zwei Modellvarianten mit unterschiedlicher Rollenanzahl und Drehzahl sind erhältlich.
Technische Daten:
Best.-Nr. HA30.1 HA31.1 HA32.1 HA33.1 Typ RS-200 RS-200-L RS-200D
Anzahl Rollen 6 9 6 9
Drehzahlbereich 5 bis 60 min ¹
Drehzahl 33 min ¹
Drehzahlanzeige digital
Schüttelamplitude (Hub) 16 mm
Zeitschaltuhr 1
Netzanschluss 230 V, 50 Hz
Modelle Standard
Mit fester Drehzahl von 33 min-1
Modelle Digital
Mit variabler Drehzahlregelung von 5 bis 60 min-1, digitaler Drehzahlanzeige und Timerfunktion.
Rotator Tube-Revolver für Probenröhrchen Thermo.
Zum Durchmischen von Proben in Röhrchen.
• Mit LED-Drehzahlanzeige
• Drehteller können im Winkel beliebig positioniert werden
(Ausnahme: Drehteller für Zentrifugenröhrchen 50 ml nur horizontal oder vertikal platzierbar)
• Max. können 4 Drehteller auf einmal angebracht werden
(Ausnahme: es kann nur 1 Drehteller für Zentrifugenröhrchen 50 ml befestigt werden)
Technische Daten:
Best.-Nr. ATX1.1 Typ Tube-Revolver Drehzahlbereich 10 bis 40 min ¹ B x T x H außen 225 x 154 x 195 mm
Netzanschluss 100–240 V, 50/60 Hz
Lieferung inkl. 2 Drehteller für 7 Zentrifugenröhrchen 15 ml, 2 Drehteller für 7 Blutentnahmeröhrchen 5/7 ml, 2 Drehteller für 15 Reaktionsgefäße 1,5/2,0 ml, 2 Drehteller für 21 Reaktionsgefäße 0,5/0,8 ml und 1 Drehteller für 6 Zentrifugenröhrchen 50 ml.
Best.-Nr. VE
Technische Daten:
Zur sanften und schonenden Durchmischung von Proben in verschiedenen Röhrchen.
Schraubkappe für Flaschengewinde GL 45 aus PPS mit frei drehbarem Verteilerkörper aus PTFE, wählbar mit 2, 3 oder 4 Anschlüssen. Anschlüsse mit Innengewinde UNF ¹⁄₄″ 28G zum Anschluss von PFA- Fittings für Schläuche (Außen-Ø 3,2 mm), PFA-Blindstopfen zum Verschluss nicht benötigter Anschlüsse oder eines Belüftungsventils mit Wechselanzeige. Temperaturbeständigkeit: -20 bis +200 °C.
• Zur Entnahme von Lösungsmitteln für die HPLC
• Verteilerköper frei drehbare, verhindert das Verdrehen der Schläuche beim Austausch der Flasche
• Über die Fittings können Schläuche bis zum Flaschenboden eingeführt werden, konischer Dichtkegel klemmt den Schlauch und dichtet am Anschluss zuverlässig ab
• Das Belüftungsventil ist speziell auf die Volumenströme in der HPLC angepasst, integriertes Rückschlagventil verhindert das Verdunsten von Lösemitteln und lässt bei Unterdruck Umgebungsluft in die Flasche nachströmen. Die vorgeschaltete Membran aus porösem PTFE hält wirkungsvoll Schmutzpartikel und andere Verunreinigungen von außen zurück
• Belüftungsventil mit Wechselanzeige nach Knopfdruck-Aktivierung und mit Beschriftungsfeld
Mit 2 Anschlüssen
Lieferung inkl. 1 x Fitting (PFA) und 1 x Belüftungsventil mit Wechselanzeige.
für Schläuche Ø außen (mm) Gewinde Best.-Nr. VE CHF CHF 3.2 UNF ¹⁄₄″
Mit 3 Anschlüssen
Lieferung inkl. 2 x Fittings (PFA), 1 x Blindstopfen (PFA) und 1 x Belüftungsventil mit Wechselanzeige.
für Schläuche Ø außen (mm) Gewinde Best.-Nr. VE
3.2 UNF ¹⁄₄″ G28 1HPA.1 1 Stück
Mit 4 Anschlüssen
Lieferung inkl. 3 x Fittings (PFA), 2 x Blindstopfen (PFA) und 1 x Belüftungsventil mit Wechselanzeige.
für Schläuche Ø außen (mm) Gewinde Best.-Nr. VE CHF CHF
3.2
¹⁄₄″ G28 1HP9.1 1 Stück 99,45 81,50
Exsikkator Star
Bohlender. Material: PMMA, Aluminium.
Scheiben aus durchsichtigem PMMA, Rahmen aus verstärktem Aluminium. Umlaufende Türgummidichtung mit Magnetleiste. Zum Trocknen und zur sicheren Aufbewahrung von feuchtigkeitsempfindlichen Produkten (z. B. Referenzmaterialien, Rückstellmustern, metallografische Proben, Tabakblättern, DNA-Proben, etc.).
Integriertes digitales Thermohygrometer mit Min-/Max-Funktion zur Überwachung der aktuellen Temperatur- und Feuchtigkeitswerte.
Technische Daten:
Best.-Nr.
CT04.1 NX18.1
Typ Star Star Horizontal Volumen gesamt
Tiefe innen
Höhe innen
Temperaturbeständigkeit ab -20 °C
Temperaturbeständigkeit bis +70 °C
Anzahl Einlagen max. 26 Stück 13 Stück
Max. Bodenlast bei flächiger Beastung 10 kg 1,5 kg
Gesamtlast bei flächiger Belastung 30 kg Gewicht 7 kg
Lieferung inkl. 4 (bzw. 2 bei Star-Exsikkator Horizontal) variabel verstellbarer Zwischenböden aus PMMA und 1 Bodenwanne für Trockenmittel.
Dispenser-Pumpflasche Semadeni. Material: PP.
Deckel mit Klappverschluss und mit einem Teller auf dem Pumpsteigrohr zur Dosierung kleiner Flüssigkeitsmengen wie z. B. Alkohol. Geeignet zur Befeuchtung von Wattepads und Tüchern.
Kein Medizinprodukt/Kein ivD-Produkt.
Weithalsflasche vierkantig
Material: Kalk-Natron-Glas.
Temperaturbeständigkeit bis +100 °C.
Lieferung ohne Schraubverschluss, bitte separat bestellen.
K larglas
Braunglas
Zubehör Originalitäts-Schraubverschlüsse für Weithalsflaschen vierkantig
DWK Life Sciences. Material: PP.
Farbe blau.
Infrarot-Thermometer Scantemp 385 Dostmann.
Zur berührungslosen Temperaturmessung von Oberflächen. Mit Ziel-Laser zur Messfleckenmarkierung. Hintergrundbeleuchtung.
Lock-Funktion für Dauerbetrieb.
Funk-Datenlogger Testo.
Technische Daten:
Best.-Nr. LY46.1
Typ Scantemp 385
Parameter Temperatur
Messbereich Infrarot -35 bis +365 °C
Auflösung Temperatur 0,1 °C (-35 bis +199,9 °C), 1,0 °C (außerhalb)
Genauigkeit Temperatur ±2 °C oder ±2 % (der größere Wert gilt)
Verhältnis Messentfernung : Messfleck 12 : 1
Emissionsgrad 0,95 / 0,70
B x T x H 64 x 34 x 167 mm
Gewicht 150 g
Stromversorgung 2x Batterie Micro/AAA 1,5 V
Lieferung inkl. Batterien.
Moderne Lösung zur Temperaturmessung und -überwachung in Lager-, Kühl- und Arbeitsräumen.
• Datenübertragung über WLAN
• Online-Datenspeicher direkt auf der Cloud
• Messwerte abrufbar und auswertbar über internetfähige Smartphones, Tablets oder PCs
• Logger-Konfiguration über die testo Basic-Cloud (kostenloser Zugang), keine Softwareinstallation notwendig
• Alarmierung bei Grenzwertüberschreitung per E-Mail möglich
Technische Daten:
Best.-Nr.
ECK0.1 1H1X.1 1H1Y.1 Typ Saveris 2-T1 Saveris 2-T2 Set Saveris 2-H1
Parameter Temperatur Temperatur, Feuchte
Messbereich Temperatur -30 bis +50 °C -50 bis +150 °C -30 bis +50 °C
Messbereich Temperatur innen -30 bis +50 °C -30 bis +50 °C
Messbereich Temperatur außen -50 bis +150 °C
Auflösung Temperatur 0,1 °C
Genauigkeit Temperatur ±0,5 °C
Messbereich rel. Feuchte 0 bis 100 %
Auflösung rel. Feuchte 0,1 %
Genauigkeit rel. Feuchte ±2 %
Display Ja
Datenspeicher 10.000 pro Kanal
Messtakt 15 min – 24 h
Schnittstelle WLAN
IP-Schutzklasse 65 65 30
Berichte manuell (.pdf/.csv)
L x B x T 95 x 75 x 30.5 mm
Gewicht
Stromversorgung 4 x Batterie Mignon/AA 1,5 V
x 83 x 31 mm
(1) Saveris 2-T1
Mit intergriertem NTC-Temperaturfühler.
Lieferung inkl. Basic-Cloud Zugang, Micro-USB-Kabel, Wandhalterung mit Schloss, Kalibrierprotokoll und Batterien.
Best.-Nr. VE
(2) Saveris 2-T2 Set
Für die Temperaturüberwachung in Kühl- und Gefrierschränken: sicher und bequem.
• Mit 2 externen NTC-Temperaturfühlern
• Spezielle Flachbandkabel schonen die Türdichtungen
• Mitgelieferte Fläschchen können mit Glykol befüllt werden. Werden die Fühler eingetaucht, wirken sie als Temperaturbremse und gleichen kurzfristige Temperaturschwankungen aus
Lieferung inkl. 2x NTC-Temperaturfühler, 2x Fläschchen, Basic-Cloud Zugang, Micro-USB-Kabel, Wandhalterung mit Schloss, Kalibrierprotokoll und Batterien.
Best.-Nr. VE
(3) Saveris 2-H1
Mit integriertem Temperatur- und Feuchtefühler.
Lieferung inkl. Basic-Cloud Zugang, Micro-USB-Kabel, Wandhalterung mit Schloss, Kalibrierprotokoll und Batterien.
Für konstante Geschwindigkeit auch bei Viskositätsänderung des Mediums. Glas-Display mit Touch-Elementen.
• Digitalanzeige der Soll-/Ist-Drehzahl
• Stufenlos einstellbare Drehzahl
• Rührwellen durchsteckbar
• Anzeige der Drehmomenttendenz um Viskositätsveränderungen zu erkennen (mittels Symbolen)
• Spannfutter-Spannbereich 2,5 bis 10,5 mm
• Quick-Chuck Schnellspannfutter
Technische Daten:
Best.-Nr. CLT1.1 CLT2.1 CLT3.1
Typ Expert 100 Expert 200 Expert 400 max. Rührmenge (H 2O) 50 l 100 l Viskosität max. 60.000 mPas 100.000 mPas 250.000 mPas
Drehzahlbereich 10 bis 2000 min ¹ 100 bis 400 min ¹
Drehzahlbereich II 20 bis 2000 min ¹
Drehzahlanzeige digital monochrom 2,4″ Ø Ausleger 13 mm
Länge Ausleger 160 mm
B x T x H 86 x 257 x 241 mm 93 x 257 x 241 mm
Netzanschluss 230 V, 50/60 Hz
Lieferung ohne Rührwerkzeug, Stativ und Muffe, bitte separat bestellen.
Zubehör Stativ-Set für Laborrührwerke
Phönix Instrument.
Mit Sicherungsmutter zur zusätzlichen Fixierung der Stativstange. Spannbereich Kreuzmuffe für Stativ und Ausleger 4 bis 24 mm. Max. Gewichtsbelastung 5 kg.
Abmessungen: B 200 mm x T 310 mm x H 800 mm.
Lieferung inkl. Stativplatte, Stativstab, Kreuzmuffe und Eintauchbegrenzers gegen versehentliches Durchschlagen des Gefäßboden.
Heiz- und Magnetrührer Hei-PLATE Mix’n’Heat Core+ Heidolph.
• Digitale Anzeige der Ist- oder Set-Werte von Drehzahl und Heizplattentemperatur
• Heizleistung 800 W
• Rührmengen bis zu 20 l
• Heizplatte aus Silumin mit Keramikbeschichtung
• Kontrollierte Heizleistung durch FAST/PRECISE Modus je nach Anforderung
• Direkte Anschlussmöglichkeit für Mediumstemperaturfühler PT 1000 (gewünschten Temperaturmessfühler und Zubehör zur Befestigung des Messfühlers bitte separat bestellen)
• Integriertes Kontaktthermometer mit voller Funktionalität
S tandard-Ausführung
Lieferung ohne Temperatursensor, Fühler-Halterung und Silikonabdeckung. Falls gewünscht, bitte separat bestellen.
S ensor Basic Paket Core+
Lieferung inkl. Heiz- und Magnetrührer Core+ und Temperatursensor Pt 1000 (V4A). Best.-Nr.
Technische Daten:
Best.-Nr. 1NL8.1 1NL9.1 1NLA.1
Typ Mix´n´Heat Core+ Mix´n´Heat Core+ Sensor Basic Paket Mix´n´Heat Core+ Sensor Advanced Paket max. Rührmenge (H 2O) 20 l Drehzahlbereich 100 bis 1400 min ¹ Arbeitstemperatur Raumtemperatur bis +300 °C Einstellgenauigkeit ±1 °C Regelgenauigk. ohne Fühler ±5 K Regelgenauigk. m. Fühler ±1 K Heizleistung 800 W
Stellfläche Ø 145 mm
B x T x H gesamt 168 x 299 x 101 mm
Netzanschluss 230 V, 50/60 Hz
S ensor Advanced Paket Core+
Lieferung inkl. Heiz- und Magnetrührer Core+, Temperatursensor Pt 1000 (V4A), Halterung für Pt 1000 (beinhaltet Haltestab und Haltevorrichtung mit Kabelführung) und Silikonabdeckung.
Inline-Filter Millex ® PTFE
MERCK MILLIPORE. Autoklavierbar: Ja.
Zur Sterilfiltration von Gasen, zur sterilen Belüftung von Behältern sowie zur Sterilisation und Klärfiltration organischer Lösungen. Auch zur Verhinderung von Flüssigkeitseintritt in nachgeschalteten
Pumpen und anderen Geräten.
Technische Daten:
Best.-Nr. CY06.1 CY07.1 CY08.1
Ø Membran 50 mm
Material Gehäuse PP Filterfläche 19,6 cm²
Betriebsdruck max. 4 bar
Einsatztemperatur max. 121 °C
Anschluss Eingang gestufter Schlauchanschluss (Ø 6–13 mm) mit Luer-Konus innen
Anschluss Ausgang gestufter Schlauchanschluss (Ø 6–13 mm) mit Luer-Konus innen
(µm)
Filtereinheiten Steripak™ MERCK MILLIPORE. Steril
Einweg-Filtereinheiten zur Sterilfiltration großer Volumina bis zu 20 l.
Mit Millipore Express ® (PES) Membranen mit hoher Fließrate und geringer Proteinbindung. Gebrauchsfertig verpackt, für den Betrieb mit Schlauchpumpen oder Druckbehältern.
• Füllglocke auf der Ausgangsseite der Einheit erhöht die Sicherheit des Sterilisationsprozesses
• Manuelle Belüftungsöffnung verhindert die Luftverblockung der Membran
• Zur Sterilfiltration von Gewebekulturmedien, Puffern und anderen wässrigen Lösungen
Die Angabe des Totvolumens bezieht sich auf das im Filter verbleibende Restvolumen nach Leerdrücken des Filters mit Luft.
Die kompakte und ressourcenschonende OmniaPure xsbasic-Geräteserie liefert Reinstwasser ASTM Typ I in höchster Qualität für analytische und biowissenschaftliche Anwendungen. Mit der serienmäßigen Dispenser- und Überwachungseinheit OptiFillbasic lassen sich Laborgefäße präzise befüllen. Die Rezirkulationsfunktion verhindert das Wachstum von Biofilmen.
• Verwendbar mit vollentsalztem Wasser
• Ergonomische flexible Dispenser- und Überwachungseinheit OptiFillbasic mit Grafikdisplay
• 2 Sprachen auswählbar: DE, EN
• Reinstwasserentnahme auf Knopfdruck
• Dispenser bis 170° schwenkbar
• Anzeige aller Betriebs- und Leistungsparameter in Echtzeit
• Einstellmöglichkeit der Leitfähigkeitsanzeige in MΩ x cm oder μS/cm
• Kompakte Bauweise
• Platzsparende Montage auf dem Labortisch oder optional an der Wand
Lieferung inkl. Reinstwassersystem OmniaPure xsbasic, Vorbehandlungskartusche, Reinstwasserkartusche, Sterilfiltercapsule (0,2 μ m), PE-Schlauch Ø 8 mm (L 2,5 m), PE-Schlauch Ø 8 mm (L 2,5 m) inkl. Eingangsschutzfilter und Wasseranschlussadapter R ³⁄₄″ Je nach Modelltyp zusätzlich inkl. UV-Lampe. Zusätzlich inkl. Gratis-Ersatzkartuschenset (Vorbehandlungs- und Reinstwasserkartusche).
Best.-Nr. VE CHF CHF
27PP.1 1 Stück 5.148,00 4.118,40
Technische Daten:
Best.-Nr. 27PP.1 27PT.1
Typ Aktionsset OmniaPure xs basic Aktionsset OmniaPure xs basic UV
Leitfähigkeit Reinstwasser Typ I 0,055 µS/cm
Widerstand Reinstwasser Typ I 18,2 MΩ·cm
Entnahmeleistung Reinstwasser Typ I ≤2 l/min
Bakterien-Gehalt Reinstwasser Typ I <0,01 KbE/ml
TOC-Wert Reinstwasser Typ I <10 ppb <5 ppb
Partikel-Gehalt Reinstwasser Typ I <1/ml
Breite 240 mm
Tiefe 435 mm
Höhe 530 mm
Gewicht 14 kg
Betriebsdruck min. 0,5 bar
Betriebsdruck max. 6 bar
Umgebungstemperatur 2-35 °C
Anschluss R ³⁄₄″
Netzanschluss 90–240 V, 50/60 Hz
Hinweis: Die angegebenen TOC-Werte können je nach Qualität des Speisewassers variieren. Zur Einhaltung von Partikel- und Bakteriengehalt wird die Sterilfiltercapsule 0,2 µm benötigt.
Speisewasseranforderungen: Aufbereitetes Wasser durch Ionenaustausch, Revers-Osmose, Deionisierung oder Destillation
Lieferung inkl. Reinstwassersystem OmniaPure xsbasic UV, Vorbehandlungskartusche, Reinstwasserkartusche, Sterilfiltercapsule (0,2 μ m), PE-Schlauch Ø 8 mm (L 2,5 m), PE-Schlauch Ø 8 mm (L 2,5 m) inkl. Eingangsschutzfilter und Wasseranschlussadapter R ³⁄₄″ Je nach Modelltyp zusätzlich inkl. UV-Lampe. Zusätzlich inkl. Gratis-Ersatzkartuschenset (Vorbehandlungs- und Reinstwasserkartusche).
Best.-Nr. VE CHF CHF 27PT.1 1 Stück 6.058,00 4.846,40
Ideal für die Verwendung auf Eis, Trockeneis, in Wasserbädern oder flüssigem Stickstoff. Mit seitlichen Aussparungen für sicheres Greifen. Temperaturbeständig bis -196 °C.
Hinweis:
Häufiges Autoklavieren und Reinigen kann zu Farbveränderungen führen.
Für Cryoröhrchen 2 ml
Für Reaktionsgefäße 1,5/2 ml
Anzahl
Für Reaktionsgefäße 0,5 ml
PCR 96-well
Passend für PCR-Platten, PCR-Streifen und Einzelgefäße.
PCR 384-well
Cryo-Einfrierbehälter Mr. Frosty
Nalgene. Material: PC, Deckel und Röhrchenhalter aus HDPE. Mit Schaumstoffeinlage.
Einfache Anwendung: Es sind nur 100 % Isopropylalkohol und ein Tiefkühlschrank erforderlich. Zum reproduzierbaren, wiederholten Abkühlen von Proben um ca. -1 °C/min. Optimale Zellausbeute nach Lagerung bei Tief temperaturen. Der Röhrchenhalter verhindert den direkten Kontakt der Röhrchen mit dem Alkohol, Beschriftungen auf den Röhrchen bleiben lesbar. Zusätzlich kann der Röhrchenhalter als Schwimmständer zum Auftauen der Proben im Wasserbad verwendet werden.
Passend für Anzahl Stellplätze Ø außen (mm)
Kühlpacks ROTILABO ®
Carl ROTH. Material: Kunststoff (PA/PE-Folie), mit Gelfüllung.
• Hervorragende Kühleigenschaften
• Mehrfach verwendbar
Cryo-Einfrierbehälter FreezeCell
ROTH SELECTION. Material: Kunststoff EVAC (Ethylen-Vinylacetat- Copolymer), Kern aus Aluminiumlegierung.
Behälter für das kontrollierte Einfrieren von Proben in Cryoröhrchen oder Reaktionsgefäßen bei -80 °C zur späteren Cryo-Langzeitlagerung.
• Wärmeleitende Legierung und optimierte Isolierung für gleichmäßige Cryokonservierung
• Kontrollierte und reproduzierbare graduelle Kühlrate für hohe Überlebensfähigkeit der Zellen
• Kühlrate (-1 °C/min) unabhängig von der Füllmenge
• Kein Alkohol oder andere Kühlfüssigkeit benötigt
• Ohne Vorkühlung direkt einsetzbar
Anwendungshinweise
Proben in den Einfrierbehälter geben und den Deckel schließen. Einfrierbehälter für mindestens 3 Stunden bei -80 °C inkubieren, währenddessen nicht öffnen. Nach Beendigung der Inkubation können die Proben entnommen und zur Langzeitlagerung z. B. in einen Tank mit flüssigem Stickstoff überführt werden.
Rutschfest und gepolstert. Beidseitig wirksam, abwaschbar, langlebig.
Diamantschreibstift
ROTH SELECTION. Material: Holz (Griff).
Zum dauerhaften Markieren von Glas.
Made in Germany
ROTH
ROTH SELECTION. Material: PP.
Trittleiter Stabil, zweistufig, zusammenklappbar. Rutschsichere Füße und Stufen. Leicht zu reinigen. Tragkraft 150 kg. Höhe
Titrator TitroLine ® 5000
SI Analytics.
Ein sehr einfach zu bedienender automatischer Titrator für pH- und mV-Titrationen: hinterlegte Standardmethode auswählen, Elektrode anschließen und auf Start drücken. In wenigen Minuten ist die Probe titriert und das Ergebnis erscheint auf dem Display. Ergebnisausgabe als PDF-Datei auf USB möglich.
S et 1
Anwendungsspektrum: Gängige Redox-Titrationen wie Iod- und Peroxidzahl, Permanganatindex, CSB und weitere Anwendungen (Set 1 + Metall-Einstabmesskette Pt 62 RG)
Lieferung inkl. Stativstange, Elektroden-/Bürettenspitzenhalter, Schlauchgarnitur und Titrierspitze, Reagenzröhrchen, Magnetrührer, Magnetrührstäbchen, Schraubkappe mit GL 45-Gewinde, Adapter NS 14,5/M8x1, Trockenrohr, USB-Datenkabel und Netzteil.
Ohne Einstabmesskette, bitte separat bestellen.
Titrierbürette nach Dr. Schilling Bürkle.
Mit Schellbachstreifen. Die Bürette ist ein universeller Helfer in Laboratorien, Galvanik, Wasseraufbereitungs-Stationen, Kläranlagen, bei Felduntersuchungen usw. Präzise Dosierung mit Druckknopf, Feintitration mit Mikroschraube und exakter Auslaufspitze, feinste Tropfenbildung.
• Ex-justiert
• Mit blauer Ringelung
• Automatische Nullpunktabsaugung
• Flaschenfuß für sicheren Stand
• Graduierung entspricht Klasse B (Toleranzen entsprechen DIN ISO 385)
Anschluss pH: DIN 19262, °C: 2 x 4 mm Banane (NTC 30 kΩ, PT 1000)
Kalibrierpunkte pH: 1/2/3
Schnittstelle 2 x RS 232-C, 1 x USB A, 1 x USB B
B x T x H 135 x 205 x 310 mm
Netzanschluss 100–240 V, 50/60 Hz
S et 2
Anwendungsspektrum: Gängige Säure-Base-Titrationen wie Säurekapazität, Stickstoff nach Kjeldahl und Gesamtsäure in Wein und Getränken
Lieferung inkl. pH-Einstabmesskette A7780, Pufferlösung (pH 4,00 und 7,00), Stativstange, Elektroden-/Bürettenspitzenhalter, Schlauchgarnitur und Titrierspitze, Reagenzröhrchen, Magnetrührer, Magnetrührstäbchen, Schraubkappe mit GL 45-Gewinde, Adapter NS 14,5/M8x1, Trockenrohr, USB-Datenkabel und Netzteil.
Best.-Nr. VE
S et 3
Anwendungsspektrum: Titration von Chlorid und Natriumchlorid (Salz) in Lebensmitteln wie Senf, Käse, Milch, Wasser und anderen Proben Lieferung inkl. Metall-Einstabmesskette AgCI 62 RG mit Anschlusskabel, Stativstange, Elektroden-/Bürettenspitzenhalter, Schlauchgarnitur und Titrierspitze, Reagenzröhrchen, Magnetrührer, Magnetrührstäbchen, Schraubkappe mit GL 45-Gewinde, Adapter NS 14,5/M8x1, Trockenrohr, USB-Datenkabel und Netzteil.
Best.-Nr. VE
HAN6.1 1 Stück
(2) Mit Splitterschutz Glasbürette mit Kunststoffummantelung, erhöht die Bruchfestigkeit und dient als Splitterschutz.
Labor-Kühlwasserwächter AQUASTOP ® II
ROTH SELECTION.
Zur Sicherheitsüberwachung von Kühlwasserströmung und Kühlwassertemperatur im Labor. Einbau in Apparaturen, die ohne ständige Aufsicht betrieben werden. Kühlwasserwächter unterbricht bei Unregelmäßigkeiten in der Wasserzufuhr oder beim Überschreiten der eingestellten Temperatur die Stromzufuhr und den Wasserzulauf.
Anwendung:
• Bei Unterschreiten der eingestellten Mindestströmung schließt das Magnetventil den Kühlwasserzulauf und der angeschlossene Verbraucher (z. B. eine Heizhaube) wird abgeschaltet.
• Bei Überschreiten der maximalen Temperaturgrenze bleibt das Magnetventil offen, die Apparatur wird weiterhin gekühlt und der Verbraucher wird abgeschaltet.
Temperaturaufnahme im Kühlwasserablauf erfolgt mit dem internen NTC-Fühler im Strömungssensor. Optional kann ein externer Pt 100-Temperaturfühler an einer frei wählbaren Stelle im Versuchsaufbau angebracht werden, der automatisch den internen Fühler deaktiviert (falls gewünscht, bitte separat bestellen).
Lieferung inkl. Magnetventil, Strömungssensor mit internem NTC-Fühler und Schlaucholive (für Schläuche Innen-Ø 10 mm).
Ausstattung:
• 2-zeiliges LED-Display zur simultanen Anzeige von Durchfluss und Temperatur
• LED für Schaltzustands- und Alarmanzeige
• Frei wählbare Alarm-Grenzen
• Akustischer Vor-Alarm warnt vor endgültiger Abschaltung
• Mit Schuko-Steckdose auf der Geräterückseite
Technische Daten:
Best.-Nr. CKY2.1 Typ AQUASTOP ® II
Messbereich Strömung 2–99 l/h
Messbereich Temperatur innen 0 bis +80 °C
Messbereich Temperatur außen 0 bis +250 °C
Einstellgenauigkeit ±1 l/h, ±1 °C
Sicherung 16 A mT (Last) 0,5 A mT (Magnetventil) 0,2 A mT (Steuerung)
Magnetventil Anschluss zum Wasserhahn: ³⁄₄″ IG, Anschluss zur Apparatur: ³⁄₄″ AG oder Schlaucholive Ø 10 mm
L x B x H 205 x 175 x 78 mm
Gewicht 1300 g
Nennleistung 3.500 W
Nennstrom 15 A
Netzanschluss 230 V, 50 Hz
Temperaturfühler Pt 100 für AQUASTOP ® II
ROTH SELECTION. Material: Edelstahl 1.4571.
Externer Temperaturfühler Pt 100 mit Lemo-Stecker.
Lieferung inkl. Anschlussleitung.
Technische Daten:
Best.-Nr. CKY3.1 Parameter Temperatur Temperatursensor Pt 100 Messbereich Temperatur 0 bis +250 °C Fühler: Ø x L 4 x 200 mm
Anschluss Lemo Kabellänge 2 m
Kühl- und Heiz-Thermoshaker Matrix Orbital Delta Plus IKA.
Kühlen, Heizen und Mischen mit runder Bewegungsart.
Lieferung ohne Wechselblock (bitte separat bestellen).
Ausführung
Zubehör Wechselblock für Thermoshaker Matrix Orbital Delta Plus IKA.
Für Reaktionsgefäße Schüttelfrequenz max. 2000 min-1 für 0,5/1,5/2,0 ml Reaktionsgefäße, max. 1000 min-1 für 5 ml Reaktionsgefäße (max. Ø 17 mm).
• Schnellverschluss für Wechsel der Aufsätze und automatische Aufsatzerkennung
• Durchmischung von Flüssigkeiten mit bis zu 3.000 min-1 und 3 mm Schüttelhub (abhängig vom verwendeten Aufsatz)
• Automatische Durchführung von Misch- und Heizaufgaben mittels 5 programmierbaren Rampen mit jeweils 5-Schritten bestehend aus Temperatur, Drehzahl und Zeit
Technische Daten:
Best.-Nr. 1H67.1 Typ Matrix Orbital Delta Plus
Arbeitstemperatur 15 °C unter Raumtemperatur bis 100 °C
Temperatur-Einstellbereich +1 bis +100 °C
Genauigkeit 0,5 K
Auflösung 1 °C
Zeitschaltuhr 1 s bis 100 h (in 1-min-Schritten) oder Dauerbetrieb
Schüttelfrequenz 300–3000 min ¹
Schüttelamplitude (Hub) 3 mm
B x T x H 216 x 351 x 127 mm
Netzanschluss 100–240 V, 50/60 Hz
Für Platten
Schüttelfrequenz max. 3000 min-1 für Mikrotiterplatten/384-Well-PCRPlatten, max. 2000 min-1 für 96-Well-PCR-Platten und max. 1000 min-1 für Deep-Well-Platten.
Bild Passend für Best.-Nr. VE CHF CHF (7) Mikrotiter- oder Deep-Well-Platte 1H8N.1 1 Stück 859,30 687,40 (8) 96-Well-PCR-Platte 1H8P.1 1 Stück 859,30 687,40 (9) 384-Well-PCR-Platte 1H8T.1 1 Stück 920,40 736,30
Tischzentrifuge CD-0424 Phönix Instrument.
Mit 4-fachem Ausschwingrotor (90°) zum Zentrifugieren von 15 bzw. 50 ml Zentrifugenröhrchen Typ Falcon ® oder 5/15 ml Röhrchen.
• Anzeige für Zentrifugierzeit, min -1 oder x g
• 3 Programmspeicherplätze
• Drei Beschleunigungs- und vier Bremsgeschwindigkeiten einstellbar
Lieferung inkl. 4-fachem Ausschwingrotor (90°) für 4 x 50-ml-Zentrifugenröhrchen Typ Falcon ® und Adapter-Sert (Hülsen-Innen-Ø 17 mm, H 85 mm und Hülsen-Innen-Ø 13 mm, H 60 mm).
Kein Medizinprodukt/Kein ivD-Produkt. Best.-Nr.
Für die Verwendung von folgenden Gefäßtypen:
• 4 x 50 ml Zentrifugenröhrchen Typ Falcon ® (Ø 29 x L 115 mm)
• 4 x 15 ml Zentrifugenröhrchen Typ Falcon ® (Ø 17 x L 120 mm)
• 4 x 15 ml Standardröhrchen (Ø 17 x L 100 mm)
• 4 x 4,5-4,9 ml Röhrchen (Ø 13 x L 66/75 mm)
Technische Daten:
Best.-Nr. 1Y86.1
Typ CD-0424
Maximale Drehzahl 4.000 min ¹
Ergänzende Angaben Drehzahl verstellbar in 100-min -1-Schritten
Für Erlenmeyer- und Kulturkolben mit geradem Hals, Ø 38 mm. Federklemmen an der Gefäßaußenwand.
Temperaturbeständig bis 140 °C. Verschlusskappen LABOCAP
Zur Reinigung nur Neutralreiniger verwenden.
Petrischalenspatel Delta™
ROTH SELECTION. Material: ABS. Steril
Mit glatter Oberfläche, verhindert Verkratzen der Agaroberfläche. Deltaförmiger Kopf verteilt den Anpressdruck für gleichmäßigeres Ausstreichen. Einzeln verpackt.
Länge gesamt
Petrischalen quadratisch mit Gitternetz
ROTH SELECTION. Material: PS. Steril
Volumen 110 ml. Ideal geeignet z. B. zur Phagentypisierung oder für Plattenauszählungen. Mit 13 mm Gitternetz im Boden, alphanumerisch gekennzeichnet. Mit Belüftungsnocken zur Vermeidung von Kondensation.
Kulturkolben mit drei eingearbeiteten Schikanen zur Erhöhung der Durchmischung. Besonders geeignet zur Anzucht von S. cerevisiae und aeroben Bakterienkulturen. Kolben mit geradem Hals passend zu Erlenmeyer-CAP-Kappen K395.1-K397.1.
Hals mit Bördelrand
Stereo-Mikroskop OS-Serie KERN.
Praktisches und robustes Stereo-Mikroskop für Ausbildung und Labor. Mit integriertem Tragegriff und standfestem Stativ.
• Ergonomisch gestaltete Arbeitsfläche für hohen Komfort
• Wechselobjektiv mit vordefinierten Vergrößerungen für schnelles, effektives Arbeiten
• Okulare sicher im Tubus fixiert
• Auf- und Durchlicht getrennt regelbar
Technische Daten:
Best.-Nr. 1T88.1
HHC9.1
Typ OSE-421 OSF-439
Tubus binokular
Gesamtvergrößerung 20x, 40x 10x, 20x, 40x
Vergrößerungsart Revolver
Vergrößerung Okular Weitfeld 10x
Vergrößerung Objektiv 2x, 4x 1x, 2x, 4x
Sehfeld 20 mm
Dioptrienausgleich ±5 dpt an beiden Okulartuben ±5 dpt am linken Okular
Einblickwinkel 45 °
Kopf fixiert
Augenabstand 55–75 mm
Arbeitsabstand 57 mm
Lichtquelle LED
Beleuchtungsart Auf- und Durchlicht
Scharfstellung Grobtrieb
Stromversorgung Netz- und Batteriebetrieb
(3x Batterie Micro/AAA 1,5 V) Netzbetrieb
Netzanschluss 100–240 V, 50/60 Hz
Stereo-Zoom-Mikroskop OZL-96 Serie KERN.
Optimal für Ausbildungsbetriebe, Werkstätten sowie Montage- und Reparaturarbeitsplätze, z. B. in der Elektronikindustrie.
• Hohes Maß an Flexibilität dank Universal-Teleskoparmständer. Besonders geeignet für große Proben und freies Arbeiten unter dem Mikroskop
• Mit Hochweitfeld-Okularen für höheren Einblickwinkel. Dadurch sehr gut für Brillenträger geeignet
• Stufenlose Vergrößerung mittels Zoom-Objektiv
• Optimale Beleuchtung der Probe durch LED Ringbeleuchtung (4,5 W, Auflicht)
Optionales Zubehör (bitte separat bestellen):
• Weitfeld-Okulare und Vorsatz-Objektive zur Modulation der Gesamtvergrößerung
(1) OSE-421
Lieferung inkl. Tischeinsätze (schwarz/weiß und Mattglas), Augenmuscheln und Staubschutzhaube. Ohne Batterien, bitte separat bestellen.
(2) OSF-439
Lieferung inkl. Tischeinsätze (schwarz/weiß und Mattglas), Augenmuscheln und Staubschutzhaube.
Technische Daten:
Best.-Nr. 1XYP.1 1XYT.1
Typ OZL 961 OZL 963
Tubus binokular trinokular
Gesamtvergrößerung 7x bis 45x - optional ausbaufähig bis 180x
Vergrößerungsart Zoom
Vergrößerung Okular Hochweitfeld (HWF) 10x
Vergrößerung Objektiv 0,7–4,5x
Sehfeld 20 mm
Dioptrienausgleich ±5 dpt an beiden Okulartuben
Einblickwinkel 45 °
Kopf 360° drehbar
Augenabstand 55–75 mm
Arbeitsabstand 105 mm
Lichtquelle LED
Beleuchtungsart Auflicht
Scharfstellung Grobtrieb
Stromversorgung Netzbetrieb
Netzanschluss 100–240 V, 50/60 Hz
Lieferung inkl. Augenmuscheln und Staubschutzhaube.
OZL 961 Binokular
Best.-Nr. VE
OZL 963 Trinokular Mit trinokularem Kopf für die Montage einer Mikroskop-Kamera mittels C-Mount-Adapter an den Fototubus. C-Mount-Adapter bitte separat bestellen. Best.-Nr. VE
Lupenleuchte LED MAUL.
Ideal für Feinarbeiten in Laboren, Werkstätten und technischen Büros.
• Linse aus Glas, Stativ aus Metall
• Gleichmäßige Ausleuchtung durch ringförmig angeordnete LEDs (56 SMD-LEDs, nicht austauschbar)
• Farbtemperatur tageslichtweiß
• Kopf durch Kugelgelenk dreidimensional verstellbar
• Stabiler Metallarm mit Kunststoffverkleidung, um 360° drehbar, neigbar
• Armlänge unten 400 mm, oben 390 mm, Höhe in normaler Arbeitsstellung 440 mm
• Klemmfuß mit Klemmweite bis 65 mm
Technische Daten:
Best.-Nr. KHE1.1 Farbe weiß Vergrößerung 1,75-fach Dioptrien 3 dpt Stativlänge 720 mm Sichtfeld Ø 127 mm
Lichtquelle LED
Lebensdauer 20 000 Stunden Leistung 8 W Energieeffizienzklasse E Lichtstärke 2.220 lx Lichtstrom 580 lm
Farbtemperatur 6500 K Kabellänge 1,70 m Netzanschluss 230 V, 50 Hz
Leuchte enthält eingebaute LEDs, die nicht getauscht werden können. Lieferung inkl. Schutzkappe.
Linsenpapier Motic.
Zur spurenfreien Reinigung, entfernt auch Staub und Öl. 500 Blatt pro Packung.
%
Silikonfreies Laborfett glisseal HV
Borer Chemie.
Hochvakuumbeständiges, silikonfreies Laborfett zum Dichten und Schmieren fester und rotierender Schliffe aus Glas und zum Fetten von Anschlüssen aus Kunststoffen und Metallen.
• Hochvakuumbeständig
• Farbe: Dunkelbraun
• Ausgezeichnete Temperaturstabilität, gleichbleibend geschmeidige Konsistenz zwischen -40 und +220 °C, kurzfristig sogar bis 320 °C (unter Luftabschluss)
• Kein Tropfpunkt
• Chemisch beständig gegen die meisten Säuren, Laugen und Gase
• Unlöslich in Wasser und niedermolekularen ein- oder mehrwertigen Alkoholen
Verpackungsart
Einkomponenten-Sekundenkleber auf Ethyl-Cyanacrylat-Basis für Kunststoffe, Metalle und Porzellanteile. Die Klebungen sind weitgehend temperatur- und chemikalienfest. Nicht für ständigen Wasserkontakt geeignet. Anhärtung in weniger als 1 Minute, volle Aushärtung nach 8 -10 Stunden. Lagertemp. +10 °C. Haltbarkeit ca. 6 Monate. Sekundenkleber CA 221
Saugstarkes weißes Papier, einseitig mit wasserundurchlässigem PE beschichtet. Als Arbeitsunterlage zum Schutz von Labortischen oder zum Auslegen von Schränken und Schubladen. Schützt Oberflächen gegen Chemikalien, Verschmutzungen und Kontamination. Auch für Analytik- und Isotopenlabore geeignet.
Bögen Saugkapazität ca. 170 g/m 2
Flächengewicht
Rolle Saugkapazität ca. 170 g/m 2
Bögen Saugkapazität ca. 200 g/m 2
Flächengewicht
Rolle Saugkapazität ca. 200 g/m 2
Flächengewicht
Bögen Saugkapazität 250-280 g/m 2
Flächengewicht
Rolle Saugkapazität 250-280 g/m 2
Flächengewicht (g/m²)
(m)
Technische Daten:
Best.-Nr. HNP5.1 Typ Nass- und Trocken-Akkusauger L x B x H 410 x 115 x 128 mm
Gewicht 985 g
Netzanschluss 100–240 V, 50/60 Hz
Kabelloser Akku-Sauger für Nass- und Trockenschmutz. Fassungsvermögen für Trockenschmutz 400 ml, für Flüssigkeiten 250 ml. Einfach zu entleerender Staubbehälter, waschbarer Filter. Mit Lithium-Ionen-Akku, Ladestation und Ladekontrollleuchte. Stromverbrauch: 7,4 V; 2Ah. Laufzeit bis zu 23 min. Nass- und Trocken-Akkusauger Fakir. Best.-Nr. VE CHF
Lieferung inkl. 1 x Fugendüse, 1 x Möbelbürste, 1 x Düse für Flüssigkeiten, 1 x Ladestation mit Zubehördepot zur Wandmontage.
HNP5.1 1 Stück
Mehrfach-Wischtücher WYPALL® X80
Kimberly-Clark. Material: Zellstoff, Kunststoff.
Aus HYDROKNIT® (fest in ein Spinnvlies (Synthetikfasern 19 %) eingebundene Zellstofffasern (81 %)). 1-lagig. Sehr strapazierfähig, schnell absorbierend, mit hoher Saugfähigkeit und sehr hoher Reißfestigkeit.
• Mehrfachverwendbares Vliestuch zur Nass- und Trockenreinigung
• Für anspruchsvolle Wisch- und Reinigungsaufgaben
• Ideal für Wischvorgänge auf rauen Oberflächen in der industriellen Fertigung
• Für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet
Tücher viertelgefaltet im Beutel
Tücher in Zupfbox
Vorperforierte Tücher auf Rolle Aus HYDROKNIT® (fest in ein Spinnvlies (Synthetikfasern 18 %) eingebundene Zellstofffasern (82 %)).
Schutzbrille pure-fit
UVEX. Material: PC.
Gem. EN 166, EN 170
• Ultraleichte Schutzbrille mit robusten Scheiben
• Innovatives Bügelkonzept durch flexible Bügel für eine perfekte Passform und sicheren Halt
• Rahmenloses Scheibendesign für ein weites Sichtfeld
• Schutz im Seitenbereich
• Anatomisch geformte Nasenauflage für mehr Tragekomfort
• Aus sortenreinem Polycarbonat - dadurch 100 % recyclebar
Reinigungsfluid für Schutzbrillen und -visiere. Passt nicht in die Brillenreinigungsstationen.
Hersteller-Nr.
Gesichtsschutz TUFFMASTER 3M.
Gem. EN 166. Schützt gegen umherfliegende Partikel mittlerer Energie, Flüssigkeits- und Flüssigmetallspritzer. Scheibe aus 2 mm starkem PC (230 x 370 mm), hochstell- und arretierbar. Stufenlos verstellbar. Weiches Schweißband aus Vinyl.
Scheibenausführung
Brillenputztücher SEKUROKA® aus Mikrofaser Carl ROTH. Material: Mikrofaser.
Zur streifenfreien Reinigung von Brillen und optischen Geräten. Waschbar und wiederverwendbar. Abmessungen: 150 x 150 mm.
Schutzanzug TYCHEM ® 2000 C
DuPont Personal Protection. Material: TYCHEM ® 2000 C (PE-Spinnvlies), beschichtet.
Typ 3, 4, 5 und 6 gemäß den europäischen Standards für Chemikalienschutzkleidung.
• 100 % partikeldicht
• Fusselfrei, reiß- und abriebfest
• Antistatisch gem. EN 1149-1
• Mit Kapuze, Gesichts-, Arm-, Bein- und Taillengummi
• Abklebbare doppelte Reißverschlussabdeckung
• Mit spezieller Kinnabdeckblende zur optimalen Abdichtung von Atemschutzmasken
• 100 % dichte Nähte
Schutz vor vielen konz. anorganischen Säuren und Laugen und Salzlösungen. Gewebegewicht 83,2 g/m². Materialdicke 183 µm.
Anwendungsbereiche:
• Umgang mit pulverigen Gefahrstoffen
• Arbeiten mit anorganischen Säuren und Laugen
• Schutz vor radioaktiven Partikeln
• Umgang mit Blut (mit durch Blut übertragbare Viren wie Hepatitis und HIV)
• Behandlung von Getreide und Pflanzen durch Versprühen von Agrarchemikalien unter Druck
Gem. EN 420, EN 388 (1010X), EN ISO 374-1/Typ B (DFL), EN ISO 374-5 (Virus). Dünner Chemikalienschutzhandschuh aus Viton ® -Oberschicht und Butyl-Unterschicht, ungefüttert. Sehr gute Flexibilität und gute Tastsensibilität. Handspezifisch, Stulpe mit Rollrand. Glatte Oberfläche, Stärke 0,3 mm.
Geeignet für den Umgang mit aromatischen, aliphatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen, organischen und anorganischen Säuren, Laugen, tierischen Fetten und Ölen.
Einmalhandschuhe SivoChem ® 759
KCL by Honeywell. Material: Nitrilkautschuk. Unsteril.
Gem. EN 420, EN ISO 374-1:2016 Typ B (KPT), EN ISO 374-5:2016 (Virus), ASTM-F 1671:2007, AQL 0,65. Gem. 1935/2004 für den Kontakt mit Lebensmitteln unbedenklich.
• Sehr hohes Tastempfinden
• Erhöhte Reißfestigkeit
• Gute Chemikalienbeständigkeit
• Rollrand
• Anatomische Passform
• Puder- und Naturlatexfrei
• Silikonfreie Oberfläche
• Wandstärke: 0,16 mm
• 20 Paar im Polybeutel
Einsatzgebiete: Labor und Forschung, Biotechnologie, Medizintechnik, Pharma-, Lebensmittel- und chemische Industrie, Reinigungs- und Wartungsarbeiten, Produktschutz.
Mehrzweckhandschuhe Pro-Fit 39122
Fitzner Arbeitsschutz. Material: Polyamid, PU.
Gem. EN 420 und EN 388 (3131X). Nahtloser Rundstrick mit gummiertem Strickbund. Handinnenflächen und Fingerkuppen mit Polyurethan-Beschichtung. Farbe weiß.
• Atmungsaktiv, angenehmer Tragekomfort
• Hervorragende Passform
• Sicherer Griff mit exzellentem Tastgefühl
• Hohe Abriebfestigkeit für lange Standzeiten
Zum Schutz vor leichten Schnitt- und Stichverletzungen.
Gem. EN 420, EN 388 (2223X) und EN 511 (221). Semipermeable Außenhaut aus genähtem Nylonstoff. Nahtloses, lamelliertes Innenteil. Leichtes Polyolefin-/Polyesterfutter im baumwollgewirkten Innenhandschuh. Erhöhte Griffigkeit in der Handinnenfläche für bessere Fingerfertigkeit im Umgang mit kleineren Objekten. 100 % wasserdichte Ausführung, mit einem zusätzlichen nahtlosem Innenhandschuh.
Schutz im Tiefst-Temperaturbereich bis -160 °C. Geeignet für den Umgang mit Trockeneis (-79 °C), Arbeiten in der Gasphase tiefkalt verflüssigter Medien, wie z. B. Flüssigstickstoff in der Gasphase Für Langzeitarbeiten in der Gasphase und bei Gefährdung durch Benetzung mit Flüssigkeiten, z. B. auch bei infektiösen oder toxischen Stoffen. Mögliches Eindringen durch die Nähte an den Fingern wird verhindert.
Achtung: Nicht in kryogene Flüssigkeiten eintauchen!
Mit Stulpe, Ellenbogenlänge
Länge (mm) Größe
Mit Stulpe, Schulterlänge
Länge (mm)
Arbeitsplatzmatte Notrax 526 Sani-Flex
JUSTRITE. Material: Nitrilkautschuk 100 %.
Einzelplatzmatte aus Nitril-Gummi. Speziell für die Lebensmittelindustrie entwickelte Anti-Ermüdungsmatte.
• Sehr strapazierfähig und langlebig
• Komfortabel und hochwertig
• Hervorragende Anti-Ermüdungseigenschaften
• Rutschfeste Strukturoberfläche
• Abgeflachte Umrandung
• Hohe Öl- und Fettbeständigkeit
• Geeignet für nasse, trockene und fettige Umgebungen
Entsorgungsbehälter WIVA Container Mauser. Material: PP, Dichtungen aus Gummi.
Zum Sammeln nichtflüssiger Abfälle aus Labor- und Klinik-Bereich. Konischer Behälter mit beidseitigen Tragewülsten und gelbem Griff- Deckel aus gleichem Material, mit Gummidichtung. Der Deckel lässt sich nach endgültigem Zudrücken nicht mehr abnehmen.
Behälter und Deckel sind völlig metallfrei und daher restlos verbrennbar. Mit einem UN 3291-Aufkleber versehen.
Gem. EN ISO 20471:2013, Klasse 2 (Größe S gem. EN 1150).
Mit doppeltem größenverstellbaren Klettverschluss.
Verwendung: Zur besseren Erkennung von Personen im Verkehrsund Transportbereich oder als Ausrüstung für Firmenfahrzeuge.
Zwei reflektierende Streifen und Schulterstreifen
Größe
Faltwanne 30 l Cemo.
Faltbare Auffangwanne aus PVC mit integrierten Verstärkungsplatten kann durch die äußerst flache Bauweise in jedem Fahrzeug mitgeführt werden. Absolut flüssigkeitsdicht, auslaufende Chemikalien oder Öle werden sicher aufgefangen.
• Geringer Platzbedarf, gefaltet nur 2,5 cm hoch
• Schneller Aufbau durch Klettverschlüsse
• Beständig gegen viele Chemikalien und Öle
• Ideal geeignet zum Mitführen bei Gefahrstofftransporten, aber auch auf Bau-, Land- und Forstmaschinen
Volumen (l) L x B x H (cm) Gewicht (kg) Best.-Nr. VE CHF CHF
Erste-Hilfe-Koffer mobil Söhngen. Material: ABS Kunststoff.
Umlaufende Gummidichtung schützt vor Staub und Spritzwasser. Koffer sind plombierbar. Wandhalterung mit 90° Stopp-Arretierung erlaubt das Öffnen des Koffers und Inhaltsentnahme auch in der Wandhalterung.
Ausführung
Inhalt
Signalklebeband
3M. Material: PVC Folie. Farbe B
Selbstklebendes, abriebfestes Signalklebeband zur Kennzeichnung im Innenbereich. Äußerst dehnfähig und sehr anschmiegsam sogar auf unebenen Oberflächen. Ideal zur Gefahrenmarkierung, zum Bündeln, Halten und Verschließen.
Augenspülflasche Actiomedic ® Natriumchloridlösung GRAMM medical healthcare. Steril
Gem. DIN EN 15154-4. Augenspülflasche mit steriler Natriumchloridlösung 0,9 % zum Ausspülen von Fremdkörpern, z. B. Holz- und Metallsplitter, Staub, Schmutz.
• Gebrauchsfertig
• Augenspülflasche mit ergonomischem Spülkopf und Staubkappe
• Für den mobilen Einsatz und zum Nachbefüllen von Augenspülstationen und Erste-Hilfe-Koffern
Hinweis: Einweg-Augenspülflaschen gem. DIN EN 15154-4 dürfen zusätzlich zu vorhandenen Augenduschen gem. DIN EN 15154-2 verwendet werden oder wenn kein fließendes Trinkwasser oder Wasser vergleichbarer Qualität zur Verfügung steht!
