www.labo.de ANALYTIK: LABOR

10/2016
Oktober 2016
www.labo.de
 ANALYTIK:
GEWÄSSER-SCHADSTOFFE IM BLICK
 LABORTECHNIK:
MOBILE
AN­BINDUNG IM
EX-BEREICH
 LIFE
SCIENCES:
KRÄFTEMESSEN IM
ERBGUTMOLEKÜL
I
Editorial  
D
ie Grenzen der Mikroskopie verschieben sich zuneh-
mend. Neue Testverfahren, neue Apparaturen, nicht
zuletzt auch deutsche Erfindungen und Patente,
was hier nur mal als Nebensatz in Sachen Forschungsstandort Deutschland festgehalten werden soll, ermöglichen präzisere, tiefere – angemessenere – Einblicke in auch wirtschaftlich
höchst interessante Bereiche oder Strukturen.
Ob nun Schadstoffe in Luft, Wasser oder Boden, das Mikroskopieren von Stoffwechselprozessen oder die molekulare
Mikroskopie: überall werden klarere, präzisere, zum Teil neue
Einblicke benötigt.
Gut, dass Max-Planck in München oder die Goethe-Universität in Frankfurt am Main – um nur zwei zu nennen – hier Vorreiterrollen übernehmen.
Im Falle der molekularen Mikroskopie haben
die Münchner Kohlenstoff-Nanoröhrchen vor
die Linse – wenn auch
nur mehr im übertragenen Wortsinn – geführt. Verschiedene
Anwendungsgebiete zum Beispiel in der Elektronik, der Photonik und der Nanomechanik warten auf ihren Einsatz und benötigen schnelle und exakte Informationen über Struktur und
Eigenschaften des Kohlenstoffs, die die Resonator-verstärkte
Raman-Streuung verspricht.
Auf einem völlig anderen Gebiet, der hochauflösenden, optischen Einzelmolekül-Spektroskopie haben die Frankfurter
ein inzwischen weltweit patentiertes Gerät entwickelt, das die
Empfindlichkeit bisheriger Einblicke um das 10-100fache steigert.
Mikroskopie ist „hipper“ als lange gedacht wurde, wenn auch
die Grenzen zwischen optischen, nuklearmagnetischen und
quantenphysikalischen Systemen zunehmend verschwimmen!
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I
LABO 
 Inhalt
Gewässer-Schadstoffe im Blick
Mobile Anbindung im Ex-Bereich
Weltweit sind Seen, Flüsse und Küstengewässer durch hohe Nährstoffeinträge bedroht. Zu einem Überangebot (Eutrophierung) führen etwa Nitrat oder Phosphate aus Abwässern oder Düngemitteln.
Die Folge: Algen – und mit diesen auch Cyanobakterien (Blaugrünalgen) – wachsen unkontrolliert und können Giftstoffe freisetzen. Für
Trinkwasserversorgung und Gewässerschutz ist eine umfassende Gewässerüberwachung daher unverzichtbar.
Die eingesetzte sowie die zugrundeliegende Technik von Produktionsanlagen, Systemen und Maschinen im Ex-Bereich ist in den
vergangenen Jahren stark weiterentwickelt worden. Es gilt größere
Datenmengen abzurufen, zu erfassen und zu verschicken oder zu bearbeiten, in Echtzeit mit Teamkollegen oder Experten in der Leitstelle
zu kommunizieren, Kollegen in Not schnell zu orten sowie permanent auf Daten, Netzwerke und Baupläne zugreifen zu können.
10
28
 Analytik
 Labortechnik
Fachbeiträge:
Fachbeiträge:
Grundlagen und Auslegung von Kristallisationen��������������������14
Woher kommt das Vakuum im Labor?������������������������������32
Die Folgen der Lichtverschmutzung:
Auf der Suche nach der Finsternis��������������������������������16
Warum man Schlauchpumpen kalibrieren sollte��������������������34
Der HPLC-Tipp:
Sensoren schützen sensible Krankenhausbereiche������������������40
Druckschwankungen im Pumpensystem����������������������������18
Der GC-Tipp:
Leckagen – Luft im System������������������������������������������22
Produktnews:������������������������ 24, 26, 27, 30, 31, 36–39, 42–47
Produktnews:���������������������������������������������� 12, 13, 20
Trends und Perspektiven��������������������������������������������� 6
Oktober 2016
www.labo.de
ANALYTIK – LABORTECHNIK – LIFE SCIENCES
Editorial�������������������������������������������������������������� 3
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LABO
 Epilog
 ANALYTIK:
GEWÄSSER-SCHADSTOFFE IM BLICK
Text zum Titelbild���������������������������������������������������48
 LABORTECHNIK:
Bücher, Kataloge, Websites������������������������������������������64
 LIFE
SCIENCES:
MOBILE
ANBINDUNG IM
EX-BEREICH
OKTOBER 2016
KRÄFTEMESSEN IM
ERBGUTMOLEKÜL
Titelbild: Julabo
Text zum Titelbild Seite 48–49
Bezugsquellen�������������������������������������������������������65
Inserentenverzeichnis�����������������������������������������������66
Impressum����������������������������������������������������������66
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10/2016
Die aktuelle Ausgabe finden Sie auch
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I
Inhalt  
Kräftemessen im Erbgutmolekül
Für die Stabilität der DNA-Doppelhelix sind unter anderem die sogenannten Basenpaar-Stapelwechselwirkungen verantwortlich. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Technischen Universität
München ist es zum ersten Mal gelungen, diese Kraft direkt zu messen. Das neue Wissen könnte dabei helfen, präzise molekulare Maschinen aus DNA zu konstruieren.
54
 Life Sciences
Fachbeiträge:
Was Sie schon immer über das Proteom wissen wollten������������50
Sonnenschutz für Pflanzen������������������������������������������52
Überwachung und Dokumentation von Raumkonditionen���������56
Neue Geneditierungstechnologie�����������������������������������58
Wie Chaperone defekte Proteine erkennen�������������������������59
Produktnews:�������������������������������������������������� 60, 61
 Management
Firmeninterne Change-Unterstützer ausbilden����������������������62
als E-Paper unter: www.labo.de
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 LABO
I
LABO 
 Inhalt
++ TRENDS ++ PERSPEKTIVEN ++ MARKT ++ TRENDS ++ PER
Europäisch-kanadisches Handelsabkommens CETA
Nachhaltigkeitsindizes
CETA ist ein wichtiger Baustein einer Welt­
wirtschaftsordnung für das 21. Jahrhundert
Evonik in Dow Jones Sustainability
Indizes World und Europe aufgenommen
Der Verband der Chemischen Industrie (VCI) betont mit Blick auf
die aktuelle Debatte die Bedeutung des europäisch-kanadischen
Handelsabkommens CETA für
eine moderne Handelspolitik. Utz
Tillmann, Hauptgeschäftsführer
des VCI: „CETA kann als Blaupause
für moderne Regeln in Freihandelsabkommen dienen. Wir sehen
darin einen wichtigen Baustein für
die Weltwirtschaftsordnung im
21. Jahrhundert.“ Da sich die Kräfteverhältnisse im globalen Handel
rasch wandelten, sei es wichtig,
dass sich die EU rund um CETA
als verlässlicher und handlungsfähiger Handelspartner erweise, so
Tillmann weiter.
Evonik ist erstmals in die renommierten Nachhaltigkeitsindizes
„Dow Jones Sustainability Index
(DJSI) World“ und auch „DJSI
Europe“ aufgenommen worden.
Besonders hohe Bewertungen
erzielte das Spezialchemieunternehmen bei allen umweltrelevanten Kriterien.
Thomas Wessel, im Vorstand
zuständig für Nachhaltigkeit:
„Der Sprung in die DJSI Indizes
World und Europe ist für uns
ein wichtiger Meilenstein. Wir
freuen uns sehr über diese Auszeichnung für das Nachhaltigkeitsengagement von Evonik. Sie
zeigt: Was gesellschaftlich und
ökologisch wichtig ist, erweist
sich auch als ökonomisch richtig. Nachhaltigkeit wird mehr
und mehr zu einem Treiber für
Innovationen und profitables
Wachstum.“ Investoren beziehen
in ihre Anlageentscheidung zunehmend nicht nur finanzielle,
sondern auch ökologische und
soziale Kriterien ein. Sie orientieren sich dabei an führenden
Nachhaltigkeitsindizes wie dem
DJSI, zu dem jährlich weltweit
rund 2.500 Unternehmen eingeladen werden. Von den teilnehmenden
Unternehmen
platzieren sich die Besten einer
Branche im DJSI. Die Bewertung
VCI-Hauptgeschäftsführer Utz Tillmann: „Wir
sind überzeugt, dass CETA Vorteile für Verbraucher, Beschäftigte und Unternehmen in
Europa bietet.“ Aus Sicht der chemischen Industrie könne es als Blaupause für moderne
Regeln in Freihandelsabkommen dienen.
(Foto: Sinidex - Fotolia.com)
Aus Sicht der chemischen
Industrie eröffnet CETA einen
besseren Zugang zu einem interessanten Absatz- und Rohstoffmarkt: Kanada verfügt über eine
Vielzahl natürlicher Ressourcen und mehr als 30 Millionen
gut ausgebildeter, kaufkräftiger
Einwohner. Tillmann: „Wir sind
überzeugt, dass CETA Vorteile
für Verbraucher, Beschäftigte und
Unternehmen in Europa bietet.
Das Abkommen wird den Wirtschaftsaustausch vereinfachen
6
10/2016
und dadurch insgesamt die Wettbewerbsfähigkeit steigern.“
Der VCI begrüßt auch das eigenständige Kapitel zur regulatorischen Kooperation, mit dem ein
Forum zur Koordinierung des regulatorischen Austauschs gegründet werden soll. Tillmann: „Ein
starker und intensiver Austausch
der Regulatoren wird zu einem
verbesserten Schutz von Menschen, Gesundheit, Tieren und
Pflanzen führen. Die Grundphilosophie beider Seiten ist, die Umwelt insgesamt besser zu schützen.“ Gleichzeitig unterstütze er
die Festlegung, dass das Gremium
keine Entscheidungsbefugnisse
besitze. Die Regierungen bleiben
die Herren ihrer Verfahren.
Außerdem weist der VCI ausdrücklich darauf hin, dass durch
CETA die Anwendung des Vorsorgeprinzips in Europa weder
in Frage gestellt noch behindert
wird. Tillmann: „Die Vertragsparteien behalten das Recht, vorsorgende Maßnahmen zu treffen.
Eine gegenseitige Anerkennung
von Standards im Rahmen der
regulatorischen
Kooperation
kommt nur dann in Frage, wenn
die Schutzstandards hinsichtlich
der Erreichbarkeit des Schutzziels
vergleichbar sind. Sie sollen auf
keinen Fall gesenkt werden.“
Der VCI vertritt die wirtschaftspolitischen
Interessen
von mehr als 1.650 deutschen
Chemieunternehmen und deutschen Tochterunternehmen ausländischer Konzerne gegenüber
Politik, Behörden, anderen Bereichen der Wirtschaft, der Wissenschaft und den Medien. Der
VCI steht für mehr als 90 Prozent
der deutschen Chemie. Die Branche setzte 2015 rund 189 Milliarden Euro um und beschäftigte
über 446.000 Mitarbeiter.
nimmt die Schweizer Ratingagentur RobecoSAM vor.
Im Januar 2016 hatte RobecoSAM Evonik erstmals in ihr
Jahrbuch für wirtschaftliche, soziale und ökologische Leistungen aufgenommen und darin als
„Sustainability Leader“ mit der
Auszeichnung „Silver Class“ gewürdigt. Auch in weiteren Nachhaltigkeitsratings und -rankings
ist Evonik gut positioniert: So ist
das Spezialchemieunternehmen
in den Börsenindizes für verantwortungsbewusstes Investment
FTSE4Good Global, STOXX® Global ESG Leaders und Euronext Vigeo Eurozone 120 vertreten. Die
Ratingagenturen Sustainalytics
und Oekom Research sehen Evonik in puncto Nachhaltigkeitsleistung unter den Führenden der
Branche. Das Carbon Disclosure
Project (CDP) stufte Evonik 2015
mit 98/B auf sehr hohem Niveau ein. Von der Ratingagentur
EcoVadis wurde Evonik Anfang
2016 für seine Nachhaltigkeitsleistungen zum dritten Mal in
Folge mit dem Gold-Rating ausgezeichnet. EcoVadis ist Partner
von „Together for Sustainability“,
einer Initiative von Chemieunternehmen, die Transparenz und
Nachhaltigkeit in der Lieferkette
vorantreibt.
Evonik erstmals in Dow Jones Sustainability Indizes World
und Europe aufgenommen.
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I
Mikrodosierung
Trends und Perspektiven  
SPEKTIVEN ++ MARKT ++ TRENDS ++
 LABO
in Perfektion!
200. Geburtstag von Carl Zeiss
Unternehmen begeht den 200. Geburtstag
seines Firmengründers
Carl Zeiss wurde 1816 in Weimar geboren.
Am 11. September 2016 jährte sich sein Geburtstag zum 200. Mal. Der Mechaniker eröffnete 1846 in Jena eine kleine Werkstatt für
Feinmechanik und Optik und legte damit den
Grundstein für den heute weltweit tätigen
Technologiekonzern Zeiss. „Das Unternehmen Zeiss wäre heute ohne die Leistungen
und die geistige DNA von Carl Zeiss nicht so
erfolgreich“, sagte Dr. Michael Kaschke, Vorstandsvorsitzender der Carl Zeiss AG.
Das Unternehmen begeht in diesem Jahr
den 200. Geburtstag seines Firmengründers
mit vielfältigen Aktivitäten und Veranstaltungen. Im Mai erschien eine Biografie über
Carl Zeiss, seit September gibt es eine Ausstellung über den visionären Unternehmer geben,
die sein Leben und Wirken veranschaulicht.
präzise
volumetrisch
Übernahme von Kimble Chase Life Science & Research Products
Duran Group erwirbt Kimble Chase
Duran Group (“Duran”), ein Unternehmen aus
dem Fonds-Portfolio von OEP Capital Advisors,
L.P., übernimmt Kimble Chase Life Science
& Research Products, LLC (“Kimble Chase”)
von Gerresheimer und Chase Scientific Glass,
Inc. OEP baut mit der Übernahme von Kimble Chase das Unternehmensportfolio in den
Bereichen Life Science und Healthcare weiter
aus. Eine entsprechende Vereinbarung wurde
heute unter Vorbehalt üblicher Abschlussbedingungen unterzeichnet.
Kimble Chase ist ein global führender Hersteller von Laborglaswaren für wissenschaftliche Anwendungen und beliefert Kunden aus
den Bereichen Pharma, Umwelt, Petrochemie,
Biowissenschaften, Bildung und Chromatographie. Das Unternehmen bietet eine umfassende Produktpalette an wiederverwendbaren
Einweg- sowie Maßprodukten und hat rund
760 Mitarbeiter in Produktionsstätten auf drei
Kontinenten. Die Duran Group verstärkt durch
die Zusammenführung mit Kimble Chase ihre
globale Präsenz und bietet Kunden in den Vereinigten Staaten somit eine breitere Palette an
Dienstleistungen und Produkten.
Dr. Jörg Zirener, Managing Director bei OEP,
sagte: „OEP freut sich über den Erwerb von Kimble Chase, der zu einer weiteren Stärkung von
Duran in den attraktiven Marktsegmenten Life
Science und Healthcare beiträgt. Gemeinsam
mit dem Management beider Unternehmen
www.labo.de
wollen wir das Wachstum weiter vorantreiben.
Die Zuführung von Kimble Chase macht Duran
zu einem einzigartigen Komplettanbieter von
Glaswaren für Kunden in forschungsintensiven
Märkten. Wir sind zuversichtlich, dass beide
Unternehmen ihre globale Position durch die
Übernahme weiter ausbauen können.“
Armin Reiche, CEO der Duran Group, fügte
hinzu: „Durch den Erwerb von Kimble wird die
Duran Group zu einem globalen Anbieter von
Labormaterialien. Unser Angebot erstreckt sich
somit auf das gesamte Spektrum an Laborglaswaren und Kunststoffprodukten für Forschung
und Verpackungen in den Bereichen Life Science und Chemie. Auch unsere Kunden profitieren von diesem Zusammenschluss, da wir
ihnen die komplette Bandbreite an Laborverbrauchsmaterialien anbieten können und
globale Verfügbarkeit mit vor Ort Versorgung
verbinden.“
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I
LABO 
 Inhalt
++ TRENDS ++ PERSPEKTIVEN ++ MARKT ++ TRENDS ++ PERSPE
Patentstreitverfahren
Qiagen kommentiert einstweilige Verfügung
Qiagen N.V. hat eine bekannt
gegebene Entscheidung des
U.S.-Bezirksgerichts für den
nördlichen Bezirk von Kalifornien in San Francisco kommentiert. Darin hat das Gericht dem
Antrag auf einstweilige Verfügung gegen das Unternehmen
in einem von einem Wettbewerber angestrengten Patentstreitverfahren stattgegeben. In
der Klage behauptet die Klägerin, Qiagens GeneReader NGSSystem verstoße gegen das USPatent 7.566.537.
„Auch wenn wir von der
Entscheidung des Gerichts
enttäuscht und mit ihr nicht
einverstanden sind, so halten
wir unsere Patentposition im
Bereich Next-Generation-Sequencing für stark. Wir werden
alle Rechtsmittel ausschöpfen, um die Entscheidung vor
dem Bundesberufungsgericht
so schnell wie möglich anzufechten“, sagte Peer M. Schatz,
Chief Executive Officer von
Qiagen N.V. „Der strittige Anspruch auf geistiges Eigentum
bezieht sich auf einen begrenzten Abschnitt innerhalb des
breitangelegten
GeneReader
NGS-Workflows. Zudem beabsichtigt Qiagen, die bereits
laufende Entwicklung eines Upgrades der strittigen WorkflowKomponente zu beschleunigen, um die Vermarktung eines
kompletten Workflows von
mindestens vergleichbarer oder
sogar noch besserer Leistung in
den USA wieder aufnehmen zu
können. Der Fall betrifft auch
nur die USA, so dass Kunden
in allen anderen Regionen der
Welt weiterhin das GeneReader NGS-System erwerben und
nutzen können.“
Die jüngste Entscheidung ist
Teil einer langjährigen patentrechtlichen
Auseinanderset8
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zung aufgrund von unterschiedlichen Auffassungen zwischen
Qiagen und einem Wettbewerber sowie eines komplizierten
Rechtsstreits zwischen mehreren Beteiligten. Auseinandersetzungen dieser Art sind in der
Pharma- und Diagnostikbranche, in der andere Parteien
sich durch neue Produkteinführungen dazu veranlasst sehen
können, rechtliche Schritte zur
Verteidigung ihrer Positionen
zu ergreifen, üblich.
„Wir haben Vertrauen in
die Fähigkeit von Qiagen, unser Franchise mit der ersten
Sample-to-Insight-Lösung zur
Generierung aussagekräftiger
Testergebnisse weiterzuentwickeln. Unser Wertversprechen
bezogen auf das GeneReader
NGS-System geht weit über den
eigentlichen Sequenzierschritt
hinaus. Bei unserem System
stehen Erkenntnisse, die aus
einem kompletten Workflow
generiert werden können, im
Vordergrund. Außerdem arbeiten wir daran, die Gesamtleistung, Fähigkeiten und Anwendungen dieses einzigartigen
Systems weiter zu verbessern“,
fügte Herr Schatz hinzu.
Bedeutende Umsatzbeiträge aus dem GeneReader NGSSystem waren in den unternehmensinternen Prognosen für
2016 von Qiagen aufgrund der
frühen Launch-Phase und der
erst im Dezember begonnenen
Kommerzialisierung nicht berücksichtigt worden. In Folge
dieser Gerichtsentscheidung,
die nur die USA betrifft, aber
auch vor dem Hintergrund des
anstehenden Upgrades der
strittigen Komponente, von
dem erwartet wird, dass es
nicht unter diese Entscheidung
fällt, geht Qiagen weder von
materiellen finanziellen Aus-
wirkungen auf seinen finanziellen Ausblick für das Gesamtjahr 2016 aus, noch erwartet
das Unternehmen materielle
Veränderungen in seinen internen Projektionen für das Jahr
2017. Ein Verfahrenstermin ist
für November 2017 angesetzt.
Übernahme von Leybold Vacuum
Atlas Copco schließt die Übernahme ab
Mit Wirkung zum 1. September
2016 übernahm Atlas Copco
AB (Stockholm, Schweden)
hundert Prozent der Anteile
der Oerlikon Leybold Vacuum
GmbH, die zur Leybold GmbH
umfirmiert. Atlas Copco wurde
1873 gegründet und beschäftigt als international agierender
Konzern heute mehr als 43.000
Mitarbeiter in über 180 Ländern. Leybold wird nun Teil
der Vacuum Solutions Division,
die innerhalb des Konzernbereiches zur Kompressortechnik
gehört, derzeit rund 6.500 Mitarbeiter umfasst und in über 35
Ländern vertreten ist.
Atlas Copco setzt bei der
Übernahme auf die Stärken des
Vakuumspezialisten. Nicht zuletzt aus diesem Grund wird das
1850 gegründete Traditionsunternehmen nach außen weiterhin als eigenständige Marke
Leybold auftreten. „Das technologische Know-how und die
Innovationskraft von Leybold
werden unser Portfolio ergänzen
und unsere Marktpräsenz stärken“, unterstreicht Geert Follens,
Präsident der Atlas Copco Vacuum Solutions Division.
Seit über 166 Jahren entwickelt und liefert Leybold mit
Stammsitz in Köln Vakuumpumpen, Systeme, standardisierte und maßgeschneiderte
Vakuumlösungen sowie Serviceleistungen für unterschiedlichste Branchen. Als Anbieter
von Vakuumtechnologie ist
Leybold führend in vielen industriellen Anwendungen wie
Metallurgie und industrieller
Beschichtungstechnologie. Ergänzt um Applikationen in den
Bereichen
Analysentechnik,
Displayherstellung sowie Forschung und Entwicklung gehört Leybold weltweit zu den
führenden Anbietern und war
seit jeher Bestandteil namhafter
Konzerne.
Mit
Vorvakuumpumpen,
Hoch- und Ultrahochvakuumpumpen, Vakuumsystemen, Vakuummessgeräten, Leckdetektoren, Bauteilen und Ventilen,
sowie Beratung und Engineering
für Vakuumkomplettlösungen
bietet Leybold sein umfassendes Portfolio für allgemeine,
aber auch spezifische Kundenanwendungen an. „Wir freuen
uns darauf, unseren Kunden
weiterhin mit unserer VakuumExpertise zur Seite zu stehen.
Zusammen mit unserem zuverlässigen Service und unserer
ausgeprägten
Kundennähe
wird uns dies auch in Zukunft
als erstklassigen Partner auszeichnen“, betont Steffen Saur,
Chief Marketing Officer und zuständig für die weltweiten Vertriebs- und Serviceaktivitäten
der Firma Leybold. „Durch die
kombinierte Leistungsfähigkeit
von Atlas Copco und Leybold in
den Bereichen trockene industrielle Vakuumpumpen sowie
Hochvakuumpumpen für die
Wissenschaft und Forschung
entsteht eine technologische
Plattform zur Entwicklung von
Hochleistungs-Produkten der
nächsten Generation.“
www.labo.de
KTIVEN ++ MARKT ++ TRENDS
Strategische Synergien durch komplementäre Produkte
Gardner Denver Medical erwirbt ILS GmbH
und Zinsser Analytic GmbH
Die Gardner Denver Medical
Gruppe, ein Marktführer auf dem
Gebiet der für Fluidikprodukte im
Medizin- und Laborbereich, verkündete den Erwerb der Innovative Labor Systeme GmbH („ILS“)
und der Zinsser Analytic GmbH
(„ZA“).
„Das talentierte Team, die
einzigartigen Technologien und
das breite und tiefe Wissen von
ILS und Zinsser Analytic sind in
hohem Maße komplementär zu
unserer vorangehenden Akqui-
sition von TriContinent. Wir, als
Gardner Denver Medical, schaffen hiermit einen führenden
globalen Anbieter von „Fluid
Handling“ Systemen.““, sagt Patrick Bennett, CEO der Gardner
Denver Medical Gruppe. „Unsere
globale Präsenz und die heute
breit aufgestellte Infrastruktur in
Kombination mit der treibenden
Innovationskultur von ILS und
Zinsser Analytic ermöglichen
uns, unseren Kunden einen einzigartigen Mehrwert anzubieten.“
Mehr Kapazität.
Mehr Reinheit.
Mehr Flexibilität.
Analysenreine Laborglasaufbereitung mit der neuen
Generation PG 85.
Ein Wechsel steht bevor
Analytik Jena-Gründer Klaus Berka
übergibt Vorstandsvorsitz an Ulrich Krauss
An der Spitze der Analytik Jena
AG steht ein Wechsel bevor.
Vertriebsvorstand Ulrich Krauss
wurde am 1. Oktober 2016 neuer Vorstandsvorsitzender des
Unternehmens. Klaus Berka,
der mit zwei weiteren Gesellschaftern die Analytik Jena im
April 1990 gegründet und seitdem ihre Geschicke geleitet
Analytik Jena-Gründer Klaus Berka übergab am 1. Oktober 2016
Vorstandsvorsitz an Ulrich Krauss.
hatte, wechselt zum 1. April
2017 in den Aufsichtsrat der
Gesellschaft. Bis dahin wird er
im Vorstand des Unternehmens
den Bereich Innovation (Forschung und Entwicklung) betreuen. Die Nachfolgeregelung
wurde,­unterstützt durch das
www.labo.de
Schweizer Mutterunter­nehmen
Endress+Hauser,
bereits
im
Herbst 2015 eingeleitet, um das
geplante Ausscheiden des Unternehmensgründers und damit die
Neubesetzung des Vorstandsvorsitzes reibungslos zu gestalten.
„Wir wollen Analytik Jena unter
dem Dach von Endress+Hauser
langfristig weiterentwickeln. Herr
Berka hat über viele Jahre erfolgreiche Aufbauarbeit geleistet. Herr
Krauss kann auf dieser Basis das
Unternehmen in eine gute Zukunft
führen“, sagt Matthias Altendorf,
CEO der Endress+Hauser Gruppe.
Ulrich Krauss (52) ist seit November 2015 Mitglied des Vorstands der Analytik Jena und
hatte mehr als zwei Jahrzehnte
verschiedene internationale Führungspositionen bei der Carl Zeiss
Gruppe inne. Er war bis 2011 insgesamt neun Jahre lang Mitglied
des Vorstands der Carl Zeiss Meditec AG in Jena und vor dem Einstieg bei Analytik Jena zuletzt als
CEO der Carl Zeiss Vision, Inc. in
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LABO 
 Analytik
Gewässer-Schadstoffe effektiv im Blick
Innovatives Monitoringsystem kombiniert Methoden
aus Gewässeranalyse und Fernerkundung
Weltweit sind Seen, Flüsse und Küstengewässer durch hohe Nährstoffeinträge
bedroht. Zu einem Überangebot (Eutrophierung) führen etwa Nitrat oder Phosphate aus Abwässern oder Düngemitteln.
Die Folge: Algen – und mit diesen auch
Cyanobakterien (Blaugrünalgen) – wachsen unkontrolliert und können Giftstoffe
freisetzen. Für Trinkwasserversorgung
und Gewässerschutz ist eine umfassende
Gewässerüberwachung daher unverzichtbar. In einem Verbundprojekt entwickeln
Forscher des Karlsruher Instituts für
Technologie (KIT) zusammen mit den Firmen ADM Elektronik und bbe Moldaenke
nun ein intelligentes Monitoringsystem.
Ziel ist es, verschiedene Technologien in
einer tiefenprofilierenden MultisensorMessboje zusammenzuführen, mit der
sich Gewässer und insbesondere das
Algenwachstum überwachen lassen. Das
Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Vorhaben.
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Analytik  
E
in guter Zustand unserer Gewässer ist von enormer gesellschaftlicher Bedeutung. Ein weltweites
Problem ist allerdings die Schadstoffbelastung, welche die Qualität der Gewässer
– beispielsweise als Trinkwasserressource,
Schutzgebiet oder Aquafarming-Standort
– stark beeinträchtigen kann. Insbesondere
die Blüten von Cyanobakterien können für
Menschen und das Ökosystem gefährliche
Giftstoffe freisetzen“, sagt Dr. Andreas Holbach, der das Verbundprojekt „WAQUAVID“
zusammen mit Professor Stefan Norra am
KIT koordiniert. Herkömmliche Monitoringstrategien setzten sich häufig aus einer
Vielzahl unabhängig agierender Sensorsysteme zusammen, so Norra. Das erschwere
und verlangsame eine integrierte Datenauswertung. „Wir müssen den Gewässerzustand
schnell und ganzheitlich erfassen, um mögliche Maßnahmen fundiert, effektiv und unmittelbar ableiten zu können.“
Gesamtziel von WAQUAVID ist daher die
Entwicklung einer innovativen MultisensorTiefenprofilmessboje. Gewässer sind oft
nicht einheitlich vermischt, sondern weisen
eine tiefenabhängige Schichtung der physikalischen, chemischen und biologischen
Parameter auf. Das neue Multisensorsystem
wird in der Lage sein, die Gewässerqualität in
Derzeitige Einsatzmethode des Multialgensensors – künftig wird
sie im Verbund mit weiteren Sensoren automatisiert von Bojen
aus betrieben. (Foto: bbe Moldaenke)
den verschiedenen Tiefen zu ermitteln. Dieses Tiefenprofil von Gewässern ermöglicht
die umfassende Erforschung der die Wasserqualität beeinflussenden Prozesse. Die
Boje wird sowohl bei Untersuchungen der
Wissenschaftler vor Ort (in situ) eine Vielzahl von Parametern messen – wie Temperatur, Sauerstoffkonzentration, Algengehalt
und Treibhausgase – als auch ferngesteuert
ein gezieltes Entnehmen von Wasserproben ermöglichen. Diese Messmethode ist
sehr genau, aber lokal begrenzt. Um auch
größere Wasserflächen untersuchen zu können, nutzen die Forscher zusätzlich hyperspektrale Fernerkundungsdaten: Fluggeräte
wie Drohnen, Flugzeuge oder Satelliten
zeichnen dazu die spektralen Eigenschaften
– vor allem besonders auffällige Merkmale
der reflektierten Strahlung – von Wasser,
Schwebstoffen, Algen und anderen Stoffen
mit sehr hoher Empfindlichkeit großflächig
auf. Über spezielle Auswertealgorithmen
lassen sich daraus Parameter ableiten, die in
Verbindung mit den Bojendaten den jeweiligen Wasserzustand für ausgedehnte Wasserflächen mit hoher räumlicher Auflösung
beschreiben. Die Integration einer Hyperspektralkamera bildet damit die Schnittstelle
zwischen punktuellem in-situ-Monitoring
und flächenhaften Methoden der Gewässerüberwachung über die Fernerkundung.
www.labo.de
Hierfür arbeiten am KIT die Arbeitsgruppe
Umweltmineralogie und Umweltsystemanalyse (ENMINSA) – eine gemeinsame Einrichtung des Instituts für Angewandte Geowissenschaften und des Instituts für Geographie
und Geoökologie – und das Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF) mit
den beiden Firmen ADM Elektronik (ADM)
und bbe Moldaenke (bbe) zusammen.
Neu ist dabei die Kopplung des Multisensorsystems – das sich über Windkraft und
Solarzellen selbst mit der benötigten Energie versorgt – mit Sensoren für CO2 und
Methan, Probenahme, Fließrichtungsanalyse
und meteorologischer Messstation. Weiterhin werden neue Methoden in die Sonde
„Fluoroprobe“ der Firma bbe integriert, welche insbesondere die photosynthetische Aktivität verschiedener Algen messen kann. So
wird unter anderem über das Erfassen des an
der Photosynthese beteiligten Pigments Phycocyanin eine Frühwarnung zu Giftstoffen
aus Cyanobakterien möglich. Ergänzend
können die Wissenschaftler die fernerkundlichen Sensoren zur Erfassung flächenhafter
Daten für Gewässer auf der Grundlage von
differenzierten Algenmessungen grundlegend kalibrieren und validieren.
Künftig soll das Monitoringsystem in
Kombination mit der fern-erkundlichen
Anwendung eine bedeutende Lücke in der
Gewässerüberwachung in Hinblick auf nationale, europäische und internationale Qualitätsansprüche schließen. Insbesondere wird
es dabei unterstützen, die ökologische Funktionstüchtigkeit von Gewässern in situ und
online zu analysieren. Damit ermöglicht es
den zuständigen Behörden und Unternehmen auch, zeitnahe Entscheidungen im Hinblick auf den Erhalt einer hohen Wasserqualität und der Gewässerökosysteme zu fällen.
Das Verbundprojekt „Entwicklung einer
Tiefenprofilmessboje zur in situ und online
Multisensor-Überwachung der Wasserqualität, Algenvitalität und -diversität (WAQUAVID)“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Es ist
Teil der Fördermaßnahme „KMU-innovativ“,
Anwendungsbereich „Nachhaltiges Wassermanagement“, im Technologiefeld „Ressourceneffizienz und Klimaschutz“.
Details zum KIT-Zentrum Klima und Umwelt: http://www.klima-umwelt.kit.edu
Smarte Messboje
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
www.kit.edu
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 LABO
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LABO 
 Analytik
Wie Forscher Nanopartikel fangen
Neues Verfahren zum Nachweis
von Silbernanopartikeln in Gewässern
Synthetische Nanopartikel werden in verschiedene Produkte, beispielsweise Kosmetika, eingearbeitet. Ob und wie viele dieser Partikel in die
Umwelt gelangen, ist nicht bekannt. In einem Forschungsprojekt der TU
München und des Bayerischen Umweltministeriums haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun zum ersten Mal die Konzentration von Silbernanopartikeln in bayerischen Gewässern gemessen.
Nanopartikel können die Eigenschaften von Materialien und
Produkten verbessern. Daher wurden in den vergangenen Jahren
immer mehr Nanopartikel hergestellt. Der weltweite Verbrauch von
Silbernanopartikeln wird mittlerweile auf über 300 Tonnen geschätzt.
Diese haben die positive Eigenschaft, Bakterien und Viren abzutöten.
Unter anderem sind Kühlschränke oder chirurgisches Besteck mit den
Partikeln beschichtet. Auch in Sportkleidung sind Silbernanopartikel
zu finden. Denn die Silberteilchen können Schweißgeruch verhindern,
indem sie geruchsbildende Bakterien abtöten.
Bisher war noch nicht bekannt, ob und in welchen Konzentrationen
die Nanopartikel in die Umwelt und etwa in die Gewässer gelangen.
Prinzipiell könnte dies kritisch sein: Denn die Silbernanopartikel sind für
zahlreiche aquatische Organismen toxisch und könnten das ökologische Gleichgewicht empfindlich stören.
Bisher waren Nanopartikel aber nicht so leicht nachzuweisen. Denn
sie haben nur eine Größe von 1 bis 100 Nanometern – ein Nanometer
ist der millionste Teil eines Millimeters. „Um wissen zu können, ob eine
toxikologische Gefahr besteht oder nicht, müssen wir wissen, wie viele
dieser Partikel in die Umwelt, insbesondere in Gewässer gelangen“,
erklärt Michael Schuster, Professor für Analytische Chemie an der TU
München.
Eine analytische Herausforderung für die Forscherinnen und Forscher, die sie im Auftrag des Bayerischen Umweltministeriums lösten.
Sie nutzten dazu ein bekanntes Prinzip, das die Wirkung von Tensiden
zur Abtrennung und Anreicherung der Partikel nutzt. „Diese sind auch
in Wasch- und
Reinigungsmitteln
vorhanden“, so
Schuster. „Sie sorgen
vereinfacht dargestellt dafür, dass Fette
und Schmutzpartikel
in sogenannte Mizellen eingeschlossen
und damit in Wasser
in Schwebe gehalten
werden können.“
Eine Seite der Tenside ist wasserlöslich,
die andere Seite fettIn bayerischen Gewässern ist die Konzentration
löslich. Die fettlösan Silbernanopartikeln sehr gering.
lichen Enden lagern
(Bild: Andy Ilmberger/Fotolia)
sich um unpolare
nicht wasserlösliche Verbindungen wie Fette oder um Partikel und
schließen diese in den Mizellen ein. Die wasserlöslichen polaren Enden
der Tenside sind dabei zum Wasser gerichtet und sorgen dafür, dass die
mikroskopisch kleinen Mizellen im Wasser schweben können.
12
10/2016
Dieses Prinzip wandten die Wissenschaftler auf die Nanopartikel
an. „Wenn die Mizellen mit den eingeschlossenen Partikeln leicht
erwärmt werden, verklumpen sie“, erklärt Schuster. Das Wasser färbt
sich trüb. Mithilfe einer Zentrifuge können die Tenside und die darin
eingeschlossenen Nanopartikel dann vom Wasser getrennt werden. Dieses Verfahren wird Cloud Point Extraktion, übersetzt etwa
Trübpunkt-Extraktion, genannt. In den so abgetrennten Tensiden, die
die Partikel unverändert, aber in stark angereicherter Form enthalten,
bestimmen die Forscher mit einem hochempfindlichen Atomspektrometer, das so eingestellt ist, dass es nur Silber misst, wie viele Silbernanopartikel vorhanden sind. Dabei können Konzentrationen im
Bereich von weniger als einem Nanogramm pro Liter nachgewiesen
werden. Vergleichsweise könnten die Forscher eine Packung Würfelzucker nachweisen, die im Walchensee aufgelöst wurde.
Mithilfe des Analyseverfahrens können neue Erkenntnisse zum
Gehalt an Nanopartikeln in Trink- und Abwasser, Klärschlamm, Flüssen und Seen gewonnen werden. In Bayern führten die Messungen
zu einem eindeutigen Ergebnis: Die gemessenen Konzentrationen in
den Gewässern waren äußerst niedrig. In nur vier der 13 untersuchten
oberbayerischen Seen lag die Konzentration überhaupt oberhalb der
Nachweisgrenze von 0,2 Nanogramm pro Liter. Kein Messwert war
höher als 1,3 Nanogramm pro Liter. Einen Grenzwert für Silbernanopartikel gibt es bisher nicht.
Beispielhaft für Fließgewässer wurde die Isar von der Quelle bis
zur Mündung an rund 30 Stellen untersucht. Gemessen wurde auch
die Konzentration von Silbernanopartikeln im Zu- und Ablauf von
Klärwerken. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass mindestens
94 Prozent der Silbernanopartikel in den Klärwerken zurückgehalten
werden.
Nachweis von Silbernanopartikeln in Gewässern
Technische Universität München
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Schwefelsäurekonzentration online überwachen
Mit Schallgeschwindigkeit zum Optimum
In verschiedenen Industriezweigen ist die Überwachung der
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Anforderungen an die Analytik. Für die Konzentrationsbestimmung
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Analytik  
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eindeutige Messergebnisse. Die Messgenauigkeit beträgt bis zu ±
0,03 m% und die Messwerte werden jede Sekunde aktualisiert. Die
Echtzeit-Informationen werden im LiquiSonic® Controller angezeigt und gespeichert. Über 4-20 mA-Signal, digitale Ausgänge,
serielle Schnittstellen, Feldbus oder Ethernet kann der Controller
ins Netzwerk und Leitsystem integriert werden.
Die Analysenmesstechnik überwacht die Säurekonzentration
zum Beispiel in Prozessen der Schwefelsäureproduktion. Dabei
hat sich der Sensor sowohl beim Doppelkontaktverfahren als auch
beim WSA-Prozess erfolgreich bewährt. Darüber hinaus werden
die LiquiSonic® Messsysteme bei der Synthesegastrocknung oder
Düngemittelproduktion sowie beim Erzaufschluss im Bergbau oder
in Ätz- und Beizbädern der Chemie- und Stahlindustrie eingesetzt.
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IR-spektroskopische Transmissions-Analyse
FTIR-Spektroskopie von Flüssigkeiten
Pearl ist eine spezielle Zubehöreinheit für die IR-spektroskopische
Transmissions-Analyse von Flüssigkeiten und viskosen Proben
im nahen und mittleren Infrarot. Sie ist mit Specacs innovativem
Küvettensystem „Oyster“ ausgestattet, welches die Probe in einer
horizontalen Ebene hält. Die obere Oyster-Küvettenhälfte wird
angehoben und auf die Seite
gekippt. So können Proben
einfach gewechselt und das
System schnell gereinigt
werden.
Für flüchtige Proben gibt
es eine Einspritzöffnung in
der oberen Küvettenhälfte,
so dass das System nicht
komplett geöffnet werden
muss. Die Probe lässt sich
jederzeit durch die beiden Fenster beobachten. Damit kann man
sichergehen, dass keine Blasen eingeschlossen werden.
Die Einheit lässt sich schnell und einfach mit einem Tuch und
einem geeigneten Lösungsmittel reinigen. Oyster-Küvetten werden
sowohl mit parallelen Fenstern als auch keilförmig angeboten, um
störende Interferenzen zu vermeiden.
Pearl bietet genauere Schichtdicken als herkömmliche Flüssigkeitsküvetten, die Reproduzierbarkeit ist besser als 1 µm. Verfügbar sind
ZnSe- und CaF2-Fenster, die sich in wenigen Sekunden austauschen
lassen. Oyster-Küvetten gibt es mit fünf Schichtdicken: 50 µm, 100
µm, 200 µm, 500 µm und 1000 µm. Sie sind so einfach zu bedienen,
dass Pearl sich auch besonders für hochviskose Proben wie zum Beispiel Öle und Fette eignet.
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Neue Richtlinie VDI 3461
Thermochemische Vergasung von
Biomasse in Kraft-Wärme
Bei der thermochemischen Vergasung von Biomasse wird mithilfe
eines Vergasungsmittels und Temperaturen über 600 °C der brennbare Anteil der festen Biomasse in ein brennbares Gas überführt.
Damit stellt die thermochemische Vergasung von Biomasse mithilfe eines Vergasungsmittels eine Möglichkeit dar, nachwachsende
Rohstoffe dezentral in nutzbare Energieformen umzuwandeln.
Zwar ist der Gesamtprozess auch mit Emissionen verbunden, doch
kann die Energieverwertung dank der Überführung
des Energieträgers in die
Gasphase verfahrenstechnisch einfacher gehandhabt
werden. Dort setzt die neue
VDI 3461 „Emissionsminderung - Thermochemische
Vergasung von Biomasse in
Kraft-Wärme-Kopplung“ an.
Die Richtlinie bietet einen umfassenden Überblick
über die thermochemische
Vergasung von Biomasse
zum Zweck der Energiegewinnung. Zusätzlich zeigt
sie den Stand der Technik
Neue Richtlinie VDI 3461: Thermosowohl bei der Erzeugung
chemische Vergasung von Biomasse in
von Holzgas als auch bei
Kraft-Wärme-Kopplung. (Bild:
dessen Verwertung. WeiSpanner Re² GmbH)
terhin gibt die VDI 3461
Hinweise zur Errichtung und zum Betrieb von Vergasungsanlagen.
Herausgeber der Richtlinie VDI 3461 „Emissionsminderung Thermochemische Vergasung von Biomasse in Kraft-Wärme-Kopplung“ ist die Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN
- Normenausschuss KRdL. Die Richtlinie ist ab sofort als Entwurf
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2601-2260) erhältlich. VDI-Mitglieder erhalten 10 Prozent Preisvorteil bei allen VDI-Richtlinien. Die Möglichkeit zur Mitgestaltung
der Richtlinie durch Stellungnahmen besteht bis zum 31.12.2016
durch Nutzung des elektronischen Einspruchsportals.
Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN (KRdL)
Verein Deutscher Ingenieure e. V.
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10/2016
13
 LABO
I
LABO 
 Analytik
Grundlagen und
Auslegung von Kristallisationen
Die Kristallisation gehört zu den ältesten bekannten Grundoperationen zur
Isolierung und Aufreinigung von Substanzen. Damit lässt sich ein Zielprodukt in
reiner Form aus komplexen Mischungen
isolieren. Hier ist die seit dem Altertum
durchgeführte Gewinnung von Speisesalz
aus Meerwasser zu nennen, bei der die
unerwünschten Salze abgetrennt werden.
H
eute gehört die Kristallisation zu
den sehr weit verbreiteten thermischen Trennoperationen und
dient gewöhnlich auch als Tool zur Produktgestaltung. Ziel ist dabei, definierte, anwendungsbezogene Feststoffeigenschaften des
Produktes gezielt einzustellen. Dazu zählen
u.a. Korngröße/-größenverteilung, Kornform
und Festkörperform. Diese Produktcharakteristika sind wesentlich für Feststoffeigenschaften, wie Fließfähigkeit, Schüttdichte,
Agglomerationsund
Auflöseverhalten,
verantwortlich, die für die jeweilige Produktapplikation im Bereich der Düngemittel,
Feinchemikalien, Lebensmittel oder auch
Pharmazeutika von besonderer Bedeutung
sind. Beispielhaft soll hier die Isolierung von
Haushaltszucker aus Rüben- oder Zuckerrohrextrakten angeführt werden, bei der im
Multi-Tonnenmaßstab neben einer hohen
14
10/2016
Reinheit (<99,5 %) die Einstellung einer relativ
engen Korngrößenverteilung ohne Feinkornanteil wesentlich ist, um unerwünschte Agglomeration zu vermeiden. Im Life- Science
Bereich muss bei der Kristallisation gezielt die
gewünschte Festkörperform, zum Beispiel ein
spezielles Polymorph eingestellt werden, um
eine sichere Anwendung des Wirkstoffs zu gewährleisten.
Zur Auslegung des jeweiligen Kristallisationsprozesses ist eine Kenntnis der Grundlagen der Kristallisation und der zur Verfügung
stehenden Palette an Kristallisationstechniken
erforderlich.
Das Haus der Technik bietet dazu in Zusammenarbeit mit der APV Arbeitsgemeinschaft für Pharmazeutische Verfahrenstechnik
e.V. das Seminar „Grundlagen und Auslegung
von Kristallisationen in der chemischen und
pharmazeutischen Industrie“ am 01.-02.12.16
in Berlin an.
Der Kurs beginnt mit dem inneren Aufbau der Kristalle, der wesentlich viele Kristallisationsphänomene, wie Wachstums- und
Löseprozesse und die bei der Kristallisation
erzielte Aufreinigung, bestimmt. Gleichzeitig bestimmt der innere Aufbau der Kristalle
auch deren äußere Form, d.
h. ob Nadeln, Kuben oder
zum Beispiel Plättchen gebildet werden, und wie auf
diese äußere Form gezielt
Einfluss genommen werden
kann, z.B. durch die Kristallisationsbedingungen oder
die Auswahl des Lösemittel
für die Kristallisation.
Um aus einer Mutterphase eine Kristallisation einleiten zu können,
muss diese übersättigt werden. Hierzu stehen
je nach dem Verhalten der gelösten Zielsubstanz und des Lösemittels diverse Techniken
zur Verfügung. Grundlage bilden hier das
Löslichkeitsverhalten der Zielkomponente in
Abhängigkeit von verschiedenen Parametern,
wie Temperatur, Lösemittel oder pH-Wert,
und der nutzbare Übersättigungsbereich als
Triebkraft des Kristallisationsprozesses. Im
Kurs wird auf die Bestimmung der notwendigen Größen sowie deren möglicher Beeinflussung eingegangen. Der Einsatz der wichtigsten Kristallisationstechniken, zum Beispiel
Kühlung oder Lösemittelverdrängung, die
möglichen Kristallisationsapparate, deren
Einbindung in die Gesamtanlage und die
Prozessführung (Batch oder kontinuierlich)
werden vorgestellt und diskutiert. Dabei wird
ein breites Anwendungsfeld angesprochen;
die Beispiele reichen von den anorganischen
Massenprodukten (Salzen) über pharmazeutische Wirkstoffe und Feinchemikalien zur
Rückgewinnung von Wertstoffen aus Abwässern. Die Referenten verfügen hier über einen
reichen Erfahrungsschatz, der praxisnah im
Kurs vermittelt wird. Neben der eigentlichen
Kristallisation werden auch angrenzende, das
Kristallisationsprodukt beeinflussende Prozesse, wie Agglomeration und Aufarbeitungsschritte im Downstream, behandelt. Auf die
umfassenden Möglichkeiten der Charakterisierung des Kristallisats bezüglich partikulärer
und chemisch-physikalischer Eigenschaften
wird eingegangen.
Übungen, in denen Teilaspekte in Gruppen erörtert und diskutiert werden, komplementieren die Stoffvermittlung. Damit werden
den
Kursteilnehmern
Handwerkszeug und theoretische Grundlagen für
Planung, Durchführung
und Troubleshooting von
Kristallisationen im industriellen Umfeld vermittelt.
Alle Infos zum Lehrgang gibt es unter www.
hdt.de mit Suchstichwort „Kristall“. Der gleiche Kurs wird auch in englischer Sprache
angeboten: „Basic Principles and Design Criteria of Crystallizations in the Chemical and
life-science Industry“ am 30.11.-01.12.16 in
Berlin.
Dipl.-Ing. Kai Brommann
Haus der Technik
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I
LABO 
 Analytik
Auf der Suche
nach der Finsternis
In einer der dunkelsten Regionen Deutschlands
testen Forscher die Folgen der Lichtverschmutzung
Am Stechlinsee im Norden Brandenburgs
kann man noch Nächte fast so dunkel
wie vor der Einführung der elektrischen
Beleuchtung erleben. Zu diesem Schluss
kommt eine eben erschienene Studie des
Leibniz-Instituts für Gewässerökologie
und Binnenfischerei (IGB). Von diesen
guten Bedingungen profitieren nicht nur
Sternengucker, sondern auch Forscher.
Im IGB-Seelabor, einer im Stechlinsee
schwimmenden Forschungsplattform,
untersuchen sie die Auswirkungen der
zunehmenden Lichtverschmutzung auf
Seen und deren Organismen. Im Fokus
des heute startenden Versuchs steht die
diffuse Aufhellung des Nachthimmels
durch Kunstlicht, das sogenannte Himmelsleuchten.
IGB-Seelabor beleuchtet mit Mond.
H
immelsleuchten (engl. skyglow)
ist ein Phänomen, das über Gebieten mit künstlicher Beleuchtung (zum Beispiel Städte, Gewächshäuser)
auftritt und weltweit rasch an Bedeutung gewinnt. Das in den Nachthimmel abgestrahlte
Licht wird von Aerosolen und Wolken in der
Atmosphäre wieder in Richtung Erde zurückgestreut, so dass ein glühendes Gewölbe am
Himmel erscheint. Untersuchungen des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) haben jetzt gezeigt, dass
der Stechlinsee im Norden Brandenburgs davon kaum betroffen ist. Der See liegt in einer
der dunkelsten Regionen Deutschlands.
Motivation für die Studie war die Idee,
in einem Freilandexperiment zu erforschen,
wie sich das Himmelsleuchten auf Seen aus-
16
10/2016
wirkt. Dafür braucht es aber ein Gewässer,
das nicht bereits durch Lichtverschmutzung
belastet ist. Prinzipiell schien den IGB-Forschern der Stechlinsee dafür geeignet. Darauf deuteten Modellrechnungen hin, die
auf nächtlichen Satellitenaufnahmen aus
den 1990er Jahren beruhten. Doch seither
hat sich in puncto Beleuchtung viel getan.
Aus diesem Grund untersuchten Dr. Andreas
Jechow und Kollegen die Himmelshelligkeit
über dem Stechlin erneut. Statt sich wieder auf Satellitenbilder zu stützen, die nur
begrenzte Aussagekraft haben, arbeiteten
sie diesmal mit einem auf dem See installierten Sensor. Sie kamen zu dem Ergebnis,
dass der Nachthimmel über dem Stechlinsee heute noch nahezu so dunkel ist wie in
klaren mondlosen Nächten vor Einführung
www.labo.de
I
Analytik  
Blick in den Nachthimmel über dem Stechlinsee (Belichtungszeit 30 Sek). Als Band erscheint die
Milchstraße, die in Deutschland aufgrund von Lichtverschmutzung in dieser Klarheit kaum noch
sichtbar ist.
der elektrischen Beleuchtung. «Besonders
überrascht hat uns, dass trotz der Nähe
zu Berlin die Himmelshelligkeit über dem
Stechlinsee durch Wolken sogar noch weiter
herabgesetzt wird. Eigentlich ist das normal,
trifft aber heute nur noch auf ganz wenige
Regionen der Welt zu», sagt der Physiker Andreas Jechow.
Der Stechlinsee bietet also beste Referenzbedingungen für das heute beginnende
Freilandexperiment. Der Versuch, an dem
60 Wissenschaftler aus über 10 Ländern
beteiligt sind, dauert bis Mitte Oktober
und findet am Seelabor, der im Stechlinsee
schwimmenden Forschungsplattform des
IGB, statt. Die Versuchsanlage besteht aus
24 Zylindern, die Seebecken von jeweils
neun Metern Durchmesser und zwanzig
Metern Tiefe einschließen. Für die Versuche
haben die IGB-Wissenschaftler ein spezielles System mit LED-Leuchten entwickelt
und installiert, mit dem das diffuse Licht
des Himmelsleuchtens im Seelabor simuliert wird. Um die Reaktionen im Ökosystem
See zu verfolgen, werden in den nächsten
Wochen am Tag und in der Nacht umfangreiche Proben genommen. Dabei kommt
auch modernste Video- und Sonartechnik
zum Einsatz, mit der die Forschenden das
Wanderverhalten von Schlüsselarten wie
den Wasserflöhen und Fischen beobachten.
„Die Effekte dieser Art von Lichtverschmutzung auf das Ökosystem und die Biodiversität sind weitgehend unbekannt, könnten
aber erheblich sein“, erklärt Prof. Dr. Mark
Gessner, der Co-Leiter des Forschungsprojekts „Seeökosysteme erleuchten“. Die Ergebnisse des Versuchs versprechen sowohl
grundlegend neue Erkenntnisse zur Wirkung
nächtlicher Beleuchtung auf Seen als auch
Hinweise, die für das Gewässermanagement
bedeutsam sind.
Weitere Informationen unter www.seelabor.de
Originalstudie
Jechow A., Hölker F., Kolláth Z., Gessner
M.O., Kyba C.C.M. (2016) Evaluating the
summer night sky brightness at a research
field site on Lake Stechlin in northeastern
Germany. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer 181, 24–32.
Wie reagieren Seen auf Lichtverschmutzung? Dieser Frage gehen die IGB-Wissenschaftler mithilfe
eines eigens entwickelten Lichtsystems im Versuch nach. Im Bild vier beleuchtete Versuchszylinder
am IGB-Seelabor. (Fotos: Dr. Andreas Jechow IGB/GFZ)
www.labo.de
Lichtsystem im Versuch
IGB - Leibnitz-Institut für Gewässerökologie
und Binnenfischerei
www.igb-berlin
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17
 LABO
I
LABO 
 Analytik
Ärger mit den Fritten
von Werner Röpke, Braunschweig
Das Problem
Unerklärliche Druckschwankungen in einem
Pumpensystem, die aber nur auftreten, wenn
Wasser gefördert wird. Der Kanal mit Acetonitril oder einem ähnlichen Laufmittel arbeitet
völlig einwandfrei, so dass ein Fehler an der
Pumpe eigentlich ausgeschlossen werden
kann. Was könnte hier vorliegen?
Die Lösung
Jetzt sollte der Pfad des Laufmittels von der
Flasche zur Pumpe untersucht werden, denn
sehr häufig ist die Ansaugfritte – auch Ansaugfilter genannt – Verursacher des Problems.
Um zu verstehen, warum gerade die Ansaug-
Der HPLC-Tipp im Oktober
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
wie bereits Anfang des Jahres angekündigt,
möchte ich ab sofort immer wieder Kollegen einladen, ihre persönlichen Erfahrungen und Empfehlungen an dieser Stelle
kund zu tun. Wir fangen mit Werner Röpke
an, der etwas zu den Fritten „sagen“ möchte. Viel Spaß dabei!
Ihr
Stavros Kromidas
18
10/2016
fritte eine häufige Fehlerquelle darstellt, müssen wir zuerst die Funktionsweise einer HPLC
Pumpe betrachten:
Stellen wir uns ein typisches HPLC-System
vor mit zwei Flaschen, eine ist mit Wasser
gefüllt und eine mit Acetontril. Die Ansaugschläuche sind vollständig gefüllt, die Pumpe
läuft. Wird reines Acetonitril gefördert, läuft
die Pumpe pulsationsfrei, keine Probleme.
Wird die Förderung langsam auf Wasser umgestellt, fängt die Pumpe unerklärlicherweise an, fürchterliche Druckschwankungen zu
zeigen und die Förderung bricht ein. Im Ansaugschlauch sind kleine Luftblasen zu sehen,
obwohl Sie das Wasser sorgfältigst entgast haben. Was könnte die Ursache sein?
In der Pumpe bewegt sich ein Kolben aus
Saphir oder Zirkonoxid vor und zurück, ähnlich wie bei der altbekannten „Schwengelpumpe“, die es früher an jedem Brunnen gab.
Im Moment des „Ziehens“ baut sich auf der
Saugseite ein Unterdruck auf. Wenn irgendwo
ein Unterdruck herrscht, will das umgebende
Medium, sei es Luft oder Flüssigkeit, diesen
möglichst schnell auffüllen, damit wieder ein
einheitlicher Druck herrscht. Die im Schlauch
befindliche Flüssigkeit strömt also in Richtung
Kolben – wenn sie denn kann!
www.labo.de
I
HPLC-Tipp  
Normalerweise kann sie es problemlos,
wie wir auf der Acetonitril-Seite sehen können. Aber was passiert auf der Wasser-Seite?
Nehmen Sie die Vorratsflasche zur Hand, halten Sie sie gegen das Licht und schwenken Sie
einmal kräftig: Wunderwelten der Mikrobiologie tun sich auf!
Die Wasserflasche wurde wahrscheinlich
immer wieder mit frischem Wasser aufgefüllt,
vermutlich aus der Reinstwasseranlage, dann
entgast. Absolut sauber, jedenfalls in der Flasche. Aber sauber ist nicht rein, das wissen
wir. Denn wenn das Wasser nicht steril abgefüllt wird, genügen winzige Keime auf dem
Flaschengrund, um Mikroorganismen weiter
wachsen zu lassen, und wenn Sie die alte
Flasche nur auffüllen und nicht auswechseln,
sind beste Voraussetzungen für neues Leben
gegeben.
Merke: Leben entsteht niemals, es wird
immer nur weiter gegeben. Irgendwo kommt
es her. Ein Mikrobiologe könnte sicher genau
sagen, was da alles wächst, ich kann es nicht.
Aber ich kann erklären, was passiert: das ganze Zeug setzt sich nach und nach in den Poren
der Ansaugfritte fest und erhöht somit deren
Durchgangswiderstand - bis fast nichts mehr
durchgeht.
Dann versucht unser Kolben einen Unterdruck aufzubauen, die Flüssigkeit will
nachströmen und kann nicht.
Nun liegt also an der Flüssigkeitssäule im Ansaugschlauch
ein geringfügiger Unterdruck
an, und der ist verantwortlich
für zwei Effekte:
Zuerst perlen die immer
noch – trotz Entgasung – gelösten Luftreste aus, und dann
kommt dazu auch noch Luft
durch den Schlauch nach innen. Der Innendruck ist jetzt
niedriger als der Außendruck,
und bekanntermaßen ist Teflon ja porös, das reicht für die
kleinen Luftmengen aus. Ein
Entgaser funktioniert genau
umgekehrt mit einem speziellen Teflonmaterial, aber der
Effekt ist genau der gleiche.
Hat der Schlauch womöglich
einen winzigen Riss an der
Schraube die ins Einlassventil führt, geht nichts mehr!
Bei durchgängiger Ansaugfritte reicht der Unterdruck
im Schlauch noch nicht aus,
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Die schnelle Hilfe für jeden Anwender
Band 3 ist der letzte Band der HPLC-Tipps-Trilogie. Im dritten Band finden
sich neben allgemeinen Tipps rund um die HPLC auch Informationen zu
folgenden drei Spezialthemen: Gradient, ein wichtiger „Unbekannter“, ferner zu zwei Trenntechniken mit wachsender Bedeutung: SFC und HILIC. Außerdem: HPLC-Tipps zum
„schmunzeln“, HPLC-Tipps für Sportbegeisterte,
HPLC-Tipps für Literatur-Liebhaber…
Die Infos werden sowohl in form von Tipps als
auch in Prosatext vermittelt.
HPLC-Tipps (Auswahl)
 Kommen die Peaks früher, wird die Trennung
wohl schlechter – oder?
 Warum macht nur ein Peak Probleme?
 Isokratische vs. Gradientenläufen – „unerwartete“
Unterschiede
 Mit diesem Gradienten kannst du starten!
 Die „richtige“ Anlage für die SFC
 Die optimalen Parameter in der SFC
 Welche stationären Phasen kann man in der HILIC nutzen?
 Wie beeinflusst der pH-Wert der mobilen Phase in der HILIC die Trennung?
 Zwei Peaks in der Säule…
 Von kalten, dunklen Seen und von knisternden Begegnungen…
Mehr Infos zu den Spezialthemen
 SFC, zwei Kapitel; erstens ein kurzer Überblick für den eiligen Leser, zweitens ausführliche Infos inkl. Hintergründen, Anwendungsgebieten, praktischer Hinweise
 HILIC; Einführung, Vergleich mit RP, zahlreiche Tipps und Tricks
 Gradient; Kompaktinfos zur Auswahl, Optimierung und Troubleshooting
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um durch den Riss Luft zu ziehen, aber bei
verstopfter Fritte auf jeden Fall. Bei den nun
fälligen Wartungsarbeiten lohnt es sich, auch
den Anschluss sorgfältig zu inspizieren und bei
Verdacht gleich mit der Fritte auszuwechseln.
Die Ansaugfritte auf Durchgängigkeit zu
prüfen ist sehr einfach: den Schlauch an der
Pumpe abschrauben und ein paar Zentimeter unterhalb der Flasche hängenlassen, bis
es tropft. Läuft es durch den hydrostatischen
Druck zügig heraus, ist die Fritte noch durchgängig und der Fehler womöglich doch woanders zu suchen. Verstopfte Fritten mit Aceton oder Salpetersäure zu reinigen, ist falsche
Sparsamkeit.
Das Fazit
Dem verwendeten Wasser sollte auf jeden Fall
große Beachtung geschenkt werden. Gegen
das Wachstum von Mikroorganismen gibt es
mehrere Empfehlungen: man kann ein Biozid wie Natriumacid zusetzen, wenn es keine
Verträglichkeitsprobleme mit der Trennsäule
gibt. Elegant ist eine UV-Lampe, die in die
Flasche gehängt wird, allerdings haben solche
Systeme sich bislang nur wenig durchgesetzt.
Tägliches Neuansetzen mit frischem Wasser
bei gleichzeitigem Flaschenwechsel ist aufwendig, aber die preiswerteste und effektivste Methode.
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 LABO
I
LABO 
 Analytik
Partikelgrößenmessung auf Knopfdruck
Jetzt mit neuem optischem Aufbau – einfacher Bedienung –
vollautomatischer Messung, Auswertung und Reinigung
streuung. Dafür sorgen speziell angeordnete
Detektoren. Praktisch: Der Gesamt-Messbereich von 0,01–2100 μm in der Analysette 22
NanoTec kann ohne Umbau der optischen
Elemente erfasst werden. Das Resultat: Messungen mit besonderer Verlässlichkeit, aussagekräftiger Vergleichbarkeit und sicherer
Reproduzierbarkeit.
Durchdachter
modularer Aufbau
Laser-Partikelmessgerät Analysette 22 mit Trocken- und Nass-Dispergiereinheit.
Mit dem neuen Laser-Partikelmessgerät
Analysette 22 NanoTec von Fritsch wird
Partikelmessung zur einfachen Sache,
für Profis genauso wie für jeden kurz
eingearbeiteten Mitarbeiter - in der Produktions- und Qualitätskontrolle oder in
Forschung und Entwicklung. Auch ohne
Vorkenntnisse. Einfach Programm starten, SOP auswählen und Probe einfüllen
– der Rest läuft komplett automatisch ab.
Vorteil: einfachste Bedienung, kurze Analysezeiten und verlässliche, reproduzierbare Ergebnisse. Und ein überzeugendes
Verhältnis von Preis und Leistung.
D
er Messbereich von 0,01 µm bis
2100 µm der Analysette 22 NanoTec entsteht durch die Kombination von zwei Lasern mit zwei unterschiedlichen Messzellen-Detektorabständen: Große
Partikel werden mit einem Infrarot-Laser bei
großem Messzellenabstand erfasst, für kleine
Partikel wird ein grüner Laser bei kleinem Zellenabstand eingesetzt, was die Erfassung des
Streulichts in Vorwärtsrichtung bis zu einem
Streuwinkel von 65° erlaubt. Die Messung
kleinster Partikel bis in den Nano-Bereich erfolgt durch das grüne Laserlicht in Rückwärts-
Immer das passende Dispergiermodul: zum
Wechsel der Dispergierung wird die Messzelle
einfach umgesteckt.
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Die Analysette 22 NanoTec besteht aus einer kompakten Messeinheit, die schnell und
einfach mit unterschiedlichen Dispergiereinheiten zur Trocken- bzw. Nass-Messung kombiniert werden kann. Wählen Sie die NassDispergiereinheit zur Nass-Messung von
Feststoffen und Suspensionen. Für die NassDispergierung kleinster Mengen gibt es die automatische Kleinmengen-Nassdispergiereinheit SVA mit beleuchtetem Dispergierbad und
die kompakte manuelle Kleinmengen-Nassdispergiereinheit SVM. Bei Reihenmessungen
mit der Nass-Dispergiereinheit erleichtert der
praktische vollautomatische AutoSampler die
Arbeit. Zur Trocken-Messung von nicht zu feinen, gut rieselfähigen Materialien nutzen Sie
die Trocken-Dispergiereinheit mit effizienter
Zerlegung von Agglomerate. Für die TrockenMessung von Agglomeraten oder gut rieselfähigen Materialien wählt man den Fallschacht.
Ihr Vorteil: So kaufen Sie genau das, was Sie
für Ihre Anwendungen brauchen.
Praktisches
Schnellwechsel-System
Die Messzellen der Analysette 22 Dispergiermodule befinden sich in praktischen Kassetten, die beim Wechsel von Nass- zu TrockenMessung mit einem Handgriff ausgetauscht
werden – ganz ohne Schlauchwechsel oder
Umbau!
Zur einfachen Bedienung enthält die Software fertig vordefinierte Standard Operating
Procedures – kurz SOPs – für nahezu alle gängigen Messaufgaben. Diese SOPs sind über
eine übersichtliche Eingabemaske völlig frei
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Analytik  
 LABO
und flexibel an jede andere Messanforderung
anzupassen.
Perfekte vollautomatische
Auswertung
Zur Steuerung, Erfassung und perfekten
Auswertung der Messergebnisse erhält man
das Gerät mit einem Computer auf dem die
Fritsch Software MaS control bereits komplett
installiert ist. Die Software ist leicht erlernbar
und führt weitgehend selbsterklärend durch
den gesamten Messprozess.
Neben integrierten StandardReports bietet der frei editierbare Reportgenerator die
Möglichkeit, Messberichte so
zu gestalten, wie sie benötigt
werden.
Die Vorteile zusammengefasst:
– 
Messung auch von NanoPartikeln im extrem weiten
Messbereich 0,01–2100 μm
– schnelle, automatische Partikelgrößenanalyse
– einfaches Messen mit kurzen
Messzeiten
– besonders hohe Messgenauigkeit durch Auswertung von
110 Kanälen
– sichere Reproduzierbarkeit –
verlässliche Vergleichbarkeit
Messanordnung für den unteren Partikelgrößenbereich.
FARBMESSUNG
STATT
FARBWAHRNEHMUNG
MaS control Software zur Steuerung, Erfassung und Auswertung
der Messergebnisse.
PC-gesteuerte Farbmessung
mit photoLab® 6000/7000
zur Qualitätskontrolle –
von CIE bis Gardner
– benutzerfreundliche Bedienung
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schneller Wechsel zwischen
Nass- und Trockenmessung
– schnelle und einfache Reinigung
– kurze Analysezeiten
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Partikelgrößenmessung
Fritsch,
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wtw.com
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LABO 
 Analytik
Leckagen – wenn dem
System die Luft ausgeht
von Kai Jaschik, Agilent Technologies, Waldbronn
Der Fall
Der GC-TIPP
22
10/2016
Schon immer war es genau die Mischung von
Permanentgasen welche, obgleich für den
Menschen unverzichtbar, für die GC-MSKopplung eher ein Problem ist: Die Luft! Ein
ungewollter Eindringling welcher sich durch
eine Leckage im System breit macht und
dort zum einen Einfluss auf Empfindlichkeit
und Reproduzierbarkeit nimmt. Aber nicht
nur das: Zum anderen kann er auch, wenn
längere Zeit unentdeckt, einen nicht unerheblichen Schaden an stationärer Phase,
MS-Detektor-Filamenten und Multiplier anrichten. Und damit wäre man direkt beim
Problem: Nicht jede Leckage wird sofort bemerkt. Und hat man die Luft erst mal im Tune
– durch Einbußen in der Systemfunktionalität oder den Analysen-Resultaten erkannt –
so gilt es sie zu lokalisieren. Genau an diesem
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I
GC-Tipp  
Punkt wird oft viel Zeit an unnötigem Vorgehen verschenkt. Oder noch viel schlimmer:
Es werden, in Hoffnung auf Erfolg, sämtliche
Verbindungen und Verschraubungen nachgezogen und dabei oft Ferrules, O-Ringe
oder Gewinde beschädigt.
Die Lösung
Wird am GC/MSD eine Leckage vermutet
oder bewiesen, so ist die Existenz von Luft
im gesamten System erst mal ein Fakt. Zum
lokalisieren der Leckage beginne ich mit der
Abfrage von Ereignissen, Parametern und
Messwerten welche mir die Möglichkeit bieten, einzugrenzen oder direkt zu erkennen wo
mein Leck sich befindet.
1. Regel: Schau was geändert wurde!
– 
Viele Probleme sind versehentlich durch
menschliches Handeln entstanden. Jedes
Mal, wenn ein System repariert, gewartet,
umgebaut oder verändert wird, besteht die
Möglichkeit eines neuen Problems. Rechne
immer damit! Auch wenn Du „nur“ ein Septum gewechselt hast…
– Wenn das MSD gerade nach Wartungsarbeiten oder Reinigung wieder herunter gepumpt wurde, rechne mit Leckagen oder
fehlerhafter Montage.
– Auch das Wechseln von Gas- oder anderen
Vorfiltern sowie das Wechseln der Gasflasche sollte bei auftretenden Problemen
noch einmal überdacht werden.
– Wenn die GC-Säule getauscht wurde, rechne mit Leckagen bei anhaltendem Säulenbluten.
2. Regel: Wenn „schwierig“ nicht funktioniert, geh´ zurück zu „einfach“!
– Eine komplexe Aufgabe ist nicht nur schwierig durchzuführen, sondern noch schwerer
auf Fehler zu überprüfen. Wenn Probleme
bei der Messung einer Probe auftreten,
überprüfe erst mal den Tune bevor Du ins
Detail gehst.
– Sind Tune und Air/Water Check OK, versuche eine andere Mess-Methode, messe
einen Blindwert oder ein Referenzmaterial.
Sei Dir deines Urteils „Leckage“ sicher (s.
auch Abbildung 1)!
3. Regel: „Divide and Conquer“ – „unterteile und bewältige“
– 
Diese Vorgehensweise wird als „half-split
Troubleshooting“ bezeichnet. Wenn Du die
Ursache der Leckage auf einen bestimmten
Teil des Systems isolieren kannst, hast Du es
leichter den Fehler zu beheben.
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Für GC-Praktiker
Die „GC-Tipps“ ist ein kurzer, Anwendungs-orientierter Helfer für das GCLabor. In bewusst leicht lesbarer Form werden Erklärungen, UrsachenAuswirkungen und Konsequenzen vermittelt. Theoretische Betrachtungen
werden nur äußerst dosiert dargeboten... Ein Praxisbuch von Praktikern für
Praktiker .
Aus dem Inhalt:
Teil: 1 GC für Neueinsteiger – ein Leitfaden.
Teil: 2 GC-Tipps (Auswahl).
 Einstellung des Säulenvordrucks.
 Headspace – was ist das, was „bringt“ er?
Welche
 Headspace-Geräteparameter:
Einstellungen nehme ich am Gerät vor?
 Welche GC-Injektionstechnik ist für meine
Analytik die Richtige?
 Probenvorbereitung in der GC – die Fallstricke.
 Leckagen in der GC-MS – wenn dem System die Luft ausgeht.
 Die Septen – einige Empfehlungen und
Vorschläge.
 Welche Informationen liefert der FID?
 Die Auswahl der stationären Phase.
 Das richtige Temperaturprogramm.
Teil 3: Anhang
 „Geisterpeaks“ in der GC.
 GC heute – wo stehen wir?
GC-Tipps - die schnelle Hilfe für jeden Anwender. Herausgegeben
von Dr. Stavros Kromidas. Circa 190 Seiten, Verlag Pirrot. ISBN 9783-937436-57-9, Preis: € 28,60. Bestellung und weitere Infos unter
www.kromidas.de/GC.
– 
Um festzustellen, ob eine Leckage dem
MSD oder dem GC entspringt, gibt es verschiedene Vorgehensweisen. Finde erst den
Teil des Systems dem Du die Leckage zuordnen kannst.
Diese recht simple Vorgehensweise lässt
sich in der Praxis leicht umsetzten. Beispiel:
Ermittle ich bei einem Säulenfluss von 1 ml/
min, eine gewisse Quantität (X) an Luft (m/
z= 28/32) im Tune so erhöhe ich meinen Säulenfluss auf 2 ml/min (also ca. das Doppelte)!
Nachdem ich ein paar Sekunden verstreichen
lasse, tune ich das System erneut. Jetzt beobachte ich die Quantität (X) meiner Luft (m/
z= 28/32). Hat sich die Quantität (X) erhöht,
befindet sich meine Leckage GC-seitig. Denn
durch das Erhöhen des Säulenflusses, bringe
ich mehr Luft ins MSD und somit steigt mein
Wert (X). Hat sich die Quantität (X) verringert, befindet sich meine Leckage MSD-seitig.
Denn durch das Erhöhen des Säulenflusses
bringe ich diesmal mehr reines Trägergas ins
MSD und verdünne damit den Luftanteil im
MSD bzw. ich verändere das Verhältnis zu
Gunsten des Trägergases. Also: Bewege Dich
einfach und effizient auf der richtigen Spur.
Das Fazit
Jede Form von Fehlerbehebung führt früher
oder später zu einer Konsequenz. Mit der
richtigen Vorgehensweise in Verbindung mit
logischer Schlussfolgerung und einer Grundkenntnis für das Analysengerät das ich bediene, kann diese Konsequenz aus einem hohen
Maß an Effizienz und wenig unnötigem Handeln bestehen. Das führt mich zum Ziel und
zur schnellen Wiederaufnahme des Analysenbetriebs. Und: Jede Schraube, die ich unnötig
drehe hat eine Konsequenz.
10/2016
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 LABO
I
LABO 
 Labortechnik
Keine Chance den Viren
Gasdichte Luftabsperrklappen von Rico
schützen Mitarbeiter und Umwelt
Virusinfektionen kommen häufig vor
und sind in den meisten Fällen harmloser
als andere Infektionen. Eine Ausnahme
stellen jedoch Viren dar, die nicht an den
Menschen als Hauptwirt angepasst sind,
aber auf diesen übertragen werden können. Durch Viren ausgelöste Krankheiten,
die extrem gefährlich sind und eine
hohe Todesrate haben, sind zum Beispiel
Tollwut, HIV und Ebola. Die Untersuchung und Forschung an solchen Erregern
erfolgt in sogenannten Sicherheitslaboratorien der Schutzstufe 3 und 4 unter
höchsten Sicherheitsvorkehrungen.
24
10/2016
D
ie TRBA 100 regelt Schutzmaßnahmen für Tätigkeiten mit
biologischen Arbeitsstoffen in
entsprechenden Laboratorien. Die Sicherheitsvorkehrungen sind in den Technischen
Regeln für Biologische Arbeitsstoffe (TRBA
100) festgelegt. Die TRBA 100 finden in Laboratorien mit biologischen Arbeitsstoffen
Anwendung und legen die Mindestanforderungen an die baulichen, technischen,
organisatorischen und persönlichen Schutzmaßnahmen für vier Schutzstufen fest. Biologische Arbeitsstoffe dürfen am Arbeitsplatz
nicht freigesetzt werden. Daher sind die Arbeitsverfahren und -mittel entsprechend zu
gestalten. Ziel der technischen Regel ist es,
Gefährdungen, denen Beschäftigte während
der Tätigkeit mit biologischen Arbeitsstoffen
ausgesetzt sind, im besten Fall zu vermeiden,
in jedem Fall aber auf ein Minimum zu reduzieren. In Schutzstufe 1 und 2 besteht kein
bzw. nur ein geringes Risiko einer Gefährdung
durch biologische Arbeitsstoffe. Dennoch
schreiben die Richtlinien bereits dort bestimmte Schutzmaßnahmen, wie das Arbeiten in abgegrenzten und ausreichend großen
Räumen vor. Zusätzlich werden in Schutzstufe 2 Tätigkeiten mit biologischen Arbeitsstoffen, wenn nicht ausgeschlossen werden
kann dass Aerosole freigesetzt werden, unter
mikrobiologischen Sicherheitswerkbänken
(MSW) der Klasse I oder II durchgeführt. In
Schutzstufe 3 besteht ein mäßiges Risiko sich
mit einer schweren Infektionskrankheit wie
dem HIV-Virus anzustecken. Deshalb gelten
hier verschärfte Maßnahmen, die Mitarbei-
ter und Umwelt gleichermaßen schützen.
Laboratorien der Schutzstufe 3 sind gegenüber anderen Bereichen durch eine Schleuse mit zwei gegeneinander verriegelten und
selbst schließenden Türen zu trennen. Im
Labor herrscht Unterdruck und die Fenster
Die Luftabsperrklappe Rapdio schließt im geschlossenem Zustand zu 100 Prozent gasdicht ab.
www.labo.de
I
Labortechnik  
sind dauerhaft verschlossen. „Um die Luft
trotzdem konstant hochzuhalten, ist ein gut
funktionierendes Lüftungssystem mit den
entsprechenden Filterstufen unabdingbar.
Ein sechs- bis achtfacher Luftwechsel in der
Stunde ist in solchen Laboren üblich“, sagt
Hans-Jürgen Ulrich, Geschäftsführer von
MLT Medizin- und Labortechnik. Die Zuluft
erfolgt direkt, die Abluft über HEPA-Filter
(H14) (High Efficiency Particulate Air filter).
Die Schwebstofffilter halten Partikel von
einem Mikrometer zurück und zeichnen sich
zusätzlich durch einen Abscheidegrad von
99,995 Prozent aus. Die darin befindlichen
Viren, Bakterien und Mykoplasmen dürfen beim Austausch der Filter unter keinen
Umständen unbehandelt in den Arbeitsbereich freigesetzt werden. Vor dem Ausbau
ist eine Dekontamination der Filter vorgeschrieben.
eine im Gehäuse eingedrehte Prüfrille aufgebaut wird, stellt eine am Klappenteller
befindliche Dichtung sicher, dass kein Druck
entweicht. Eine weitere Vorschrift der TRBA
100 ist, dass bei der Planung sicherheitsrelevanter technischer Anlagen auch das Vorgehen bei Störungen und Wartungen bedacht
werden muss. Auch diese Anforderung erfüllen die Klappen von Rico, da sie im Störfall
den Schutz aufrechterhalten. Kommt es zum
Beispiel zu einem Stromausfall, schließen sie
sich selbstständig und verhindern so negative Umwelteinflüsse.
Sicherheitsstufe entscheidet
über Anzahl der Klappen
Wie viele Klappen pro Lüftungskanal verbaut
werden müssen, ist von der Sicherheitsstufe abhängig. In Sicherheitsstufe 3 sind zwei
Luftabsperrklappen – eine vor dem ersten
und eine weitere nach dem Filter – ausreichend. „Sicherheitsstufe 4, in der unter
anderem Ebola und Pest untersucht wird,
ist die höchste Sicherheitsstufe bei Anlagen im biologischen Umfeld. Aufgrund des
permanenten Risikos gelten noch höhere
Schutzmaßnahmen und es sind keine Abweichungen der Sicherheitsvorkehrungen
gestattet“, erklärt Ulrich. Das bedeutet, dass
die Zu- und Abluft durch jeweils zwei in Serie geschaltete HEPA-Filter zu leiten sind. Da
die Verunreinigung der Filter nicht immer
gleichmäßig stark ausgeprägt ist, werden
sie separat voneinander mit drei gasdichten
Klappen abgesperrt, die sich vor, zwischen
und nach den in Serie geschalteten Filtern
befinden.
Luftabsperrklappe
Rico Sicherheitstechnik
www.rico.ch
100% gasdichte Luftabsperrklappen sind unabdingbar
Bis vor wenigen Jahren war die Begasung
mit Formaldehyd die Maßnahme der Wahl,
jedoch handelt es sich dabei um einen sehr
gefährlichen und umweltschädlichen Stoff.
Nun hat sich die Begasung mittels Wasserstoffperoxid etabliert. Das Gas zeichnet sich
durch kürzere Begasungszeiten aus und ist
zudem rückstandsfrei sowie umweltfreundlich. Damit weder H2O2 noch die Erreger
in den Lüftungskanal und so in die Umwelt
gelangen, sind gasdichte Luftabsperrklappen Pflicht. Die Luftabsperrklappen Rapido
der Rico Sicherheitstechnik AG steuern im
geöffneten Zustand den Durchfluss von Luft
im Lüftungskanal. Während der Dekontamination schließen sie die Rohrleitungen zu
100 Prozent gasdicht ab. Die biologischen
Arbeitsstoffe in den HEPA Filtern werden
dekontaminiert und dank der Absperrung
gelangt keine kontaminierte Luft nach außen. Die Klappe sowie der Dichtungsring
sind korrosionsbeständig, wodurch sie dem
Begasungsverfahren standhalten. Die Regulierung der Klappen erfolgt wahlweise entweder über elektrische oder pneumatische
Antriebe. Ein weiterer entscheidender Faktor
ist die Überprüfbarkeit der Dichtigkeit im
laufenden Betrieb. Mittels einer Handpumpe und einem damit verbundenen Manometer kann die Funktionstüchtigkeit bzw.
Dichtheit der Klappe schnell und einfach
im eingebauten Zustand getestet werden,
wodurch der Prüfaufwand auf ein Minimum
reduziert wird. Während der Prüfdruck über
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Certified Safety
Die in Herisau in der Schweiz ansässige Rico Sicherheitstechnik AG
entwickelt und vertreibt seit 1988 unterschiedliche Komponenten zur
Explosionsentkopplung. Mit Hilfe hochwertiger Produkte wie Explosionsschutzventile (VENTEX®) und Explosionsschutzschieber sichert
das Unternehmen Betriebe und schützt industrielle Anlagen vor der
Ausbreitung von Explosionen. Die Lösungen kommen überwiegend in
der Pharmaindustrie, Chemie/Petrochemie, in Forschungslabors, Silos,
Mühlen, Trocknern und Abscheidern sowie Absauganlagen zum Einsatz. Darüber hinaus gehören auch Luftabsperrklappen, die Lüftungskanäle 100 % gasdicht absperren können und den seltenen Vorteil
bieten, die Dichtigkeit im eingebauten Zustand einfach zu überprüfen,
zum Portfolio der Spezialisten. Mögliche Anwendungsgebiete hierfür
sind unter anderem die Pharmaindustrie (zum Beispiel Isolatoren),
Kernkraftwerke, Militär/Zivilschutz, Chemie/Petrochemie, Forschungslabors oder auch Spitäler. Dabei steht die Sicherheit immer an erster
Stelle. Zuverlässigkeit, Erfahrung, Innovation und Flexibilität sind Eigenschaften, die die Rico Sicherheitstechnik AG ebenso auszeichnen, wie
die Berücksichtigung individueller Wünsche oder die Entwicklung von
Sonderausführungen. Auch die Beratung und Unterstützung der Kunden bei der Wahl der passenden Komponenten wird seitens eines Expertenteams gewährleistet. Die Rico Sicherheitstechnik AG ist nach ISO
9001:2008 und ATEX Richtlinie 94/9/EG zertifiziert. Im Bereich Explosionsschutz wird für jede Komponente eine ATEX-Baumusterprüfung
unter verschiedensten Prozessbedingungen durchgeführt und auch bei
den gasdichten Luftabsperrklappen führt das Unternehmen verschiedene, zum Teil kundenspezifische Qualitätstests durch. Diese richten
sich nach den Anforderungen der jeweiligen Anwendung. Grundsätzlich wird bei Rico Sicherheitstechnik AG jedes einzelne Produkt endgeprüft. Dieser Grundsatz garantiert seit über 25 Jahren höchste Qualität
für maximalen Sicherheitsanspruch.
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 LABO
I
LABO 
 Labortechnik
Leistungsfähigkeit von Polymeren
im Automobil, im Flugzeug, im Smartphone oder anderen hochwertigen Konsumgütern, müssen Hochleistungspolymere in ihren
Eigenschaften von gleichbleibender und zuverlässiger Qualität bleiben. Die Lösungsviskosimetrie ist hierfür weltweit eine anerkannte,
erfolgreiche und zuverlässige Methodik, die in internationalen
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einander unabhängigen thermoelektrischen Heiz- und Kühlsystemen stabile und präzise Messungen auf kleinstem Raum.
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der Anwendungen an. Flexible Konfigurationen und Automation
machen das Viskositätsmesssystem besonders bei höheren Probendurchsätzen seit Jahren erfolgreich.
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Die Leistungsfähigkeit von Polymeren wird im Wesentlichen bestimmt durch die Kettenlänge und Polymerisationsgrad. Lösungsviskosimetrie liefert zuverlässig Erkenntnisse über diesen Parameter
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Labortechnik  
 LABO
Initial wächst weiter
In Dresden entsteht eine hochmoderne Reinraumwäscherei
Mehrere Millionen Euro investiert Initial
Technik wie Wärme- und WasserrückgewinLeistungs- und Versorgungssicherheit. Falls
Cleanrooms in seinen neuen Standort mit
nungsanlagen. Für Initial Cleanrooms Europe
ein Werk durch unvorhersehbare Vor2.200 Quadratmetern Nutzfläche in Radeist Dresden neben den Standorten Paris und
kommnisse Kapazitätsausfälle haben sollte,
burg bei Dresden. Initial schafft hier rund
Lyon in Frankreich, Eindhoven in den Niederübernehmen die anderen Standorte dessen
70 Arbeitsplätze. Die Eröffnung der Hochlanden sowie zwei Werken in Reutlingen die
Aufträge, so dass die Arbeitsabläufe der Kunleistungswäscherei ist für das Frühjahr 2017
sechste Reinraumwäscherei in Europa. Durch
den nicht gefährdet sind.
geplant.
diesen Ausbau des Standortnetzes profitieren
Der Standort ist perfekt gewählt. Die
die Kunden noch stärker vom AusfallsicheTextile Reinraumlösungen im Mietservice
Region um Dresden gilt als Deutsches Silicon
rungskonzept des Unternehmens. Damit
Initial Cleanrooms
Valley, Heimat vor allem der Halbleiteringewährleistet das Unternehmen maximale
www.rentokil-initial.de
dustrie. In dieser, aber auch in
vielen anderen Branchen wie
beispielsweise der Biotechnologie und Pharmaindustrie,
ist der Bedarf an qualitativ
hochwertigen Dienstleistungen
zur Dekontamination der
Reinraumkleidung groß, die
Anforderungen an deren Funktionalität und Verfügbarkeit
hoch. „Kurze Wege und somit
schnelle Reaktionszeiten sind
bei Reinraumservices besonders wichtig. Wir bauen Smart
Cleanrooms (HochtechnologieReinraumwäschereien) in
Kundennähe, um die Arbeitsfähigkeit unserer Kunden in sensiblen Unternehmensbereichen
sicherzustellen. Die Wahl des
Standorts Dresden ist begründet auf einen unserer dort
ansässigen Schlüsselkunden im
Pharma-Bereich.“, erklärt Nicola
Cassanelli, General Manager
Initial Cleanrooms Europe.
Die neue Reinraumwäscherei wurde auf dem rund 9.000
Quadratmeter großen Areal
„auf der grünen Wiese“ geplant.
Reinräume mit modernster
Technologie zur Dekontamination, Trocknung und Dampfsterilisation von Reinraumbekleidung werden das Herzstück des
Produktionsbereichs bilden.
Noch sind nicht alle 70 neu
entstehenden Arbeitsplätze
besetzt.
Besonderes Augenmerk
richtet Initial auf die Ökobilanz seiner neuen Anlage. Zur
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LABO 
 Labortechnik
Mobile Anbindung im Ex-Bereich:
Notwendigkeit und Chance zugleich
Die eingesetzte sowie die zugrundeliegende Technik von Produktionsanlagen,
Systemen und Maschinen im Ex-Bereich ist
in den vergangenen Jahren stark weiterentwickelt worden. Es gilt größere Datenmengen abzurufen, zu erfassen und zu
verschicken oder zu bearbeiten, in Echtzeit
mit Teamkollegen oder Experten in der
Leitstelle zu kommunizieren, Kollegen in
Not schnell zu orten sowie permanent auf
Daten, Netzwerke und Baupläne zugreifen
zu können.
D
ie hohen Anforderungen an die
technische Verfügbarkeit erfordern gerade in potentiell gefährlichen, explosionsgefährdeten Bereichen
(Zone 1/21 und 2/22 sowie Division 1 und 2)
oder in rauer Umgebung, eine flexible und
sichere Kommunikation an jedem Ort und zu
jeder Zeit. Im Mittelpunkt stehen dabei stets
die Netzwerkkompatibilität und der ständige
Zugang zu den drahtlosen Kommunikationsnetzen.
ecom zeigt Vorteile neuer Nutzungsszenarien und innovativer Anwendungen
mit seinem Mobile Worker-Konzept – ein
umfassendes Lösungsportfolio, das auf
robuster, zuverlässiger und explosionsgeschützter mobiler Hardware, den passenden state-of-the-art Produkten (Tablet,
Smartphone, PDA etc.) und Peripherieprodukten sowie intelligenter Software und
Applikationen basiert.
RFID Technologie etc. ausgestattet sind. Sie
müssen über sichere, schnelle und flexible
Netzwerke die Datenübertragung und Kommunikation auch über große Entfernungen
zu jeder Zeit gewährleisten.
Ausgestattet mit den neuesten Technologie wie 4G/LTE-Standard sowie Bluetooth®
4.0 inkl. BLE (Bluetooth Low Energy) modernisieren und verbessern das weltweit erste
eigensichere Android Smartphone SmartEx® 01 und das einzige Zone 1/21 und Division 1 zertifizierte Tablet Tab-Ex® 01, die
Kommunikation und die Zusammenarbeit
zwischen mobilen Anwendern, den Experten
in der Leitstelle und den Backend-Systemen.
Neue Nutzungsszenarien mit
mobiler Hardware erschließen
Über drahtlos vernetzte Tablets, Smartphones und PDAs können Unternehmen
nun auch im Ex-Bereich neue Nutzungss-
Der Anspruch an mobile
Endgeräte im Ex-Bereich
steigt kontinuierlich
Drahtlose Technologien wie LTE, WLAN,
WWAN, GPS und Bluetooth sind ohne Frage das A und O für die intelligente Vernetzung von Mensch, Anlagen und Geräten.
Zunehmende drahtlose Kommunikation
bedeutet zugleich jedoch auch einen höheren Anspruch an die Endgeräte, die mit
WLAN, WWAN, Bluetooth, GPS und/oder
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10/2016
www.labo.de
I
Labortechnik  
zenarien und innovative Anwendungen erschließen, die zu mehr betrieblicher Effizienz
führen, die die Produktivität der Mitarbeiter
steigern, große Datenmengen abrufen und
Produktionsausfälle vermeiden können sowie eine kontinuierliche, kosteneffektive Instandhaltung ermöglichen.
Typische Anwendungen sind zum Beispiel die Kontrolle von Anlagen, die Prüfung
von Maschinen und Ausrüstung sowie die
Werkzeug- und Bestandsverwaltung, Supply Chain Management, Inspektionsrunden,
Wartung und Reparatur sowie Notfallmusterung und Anlagensicherheitskontrollen. Weitere Vorteile bieten ecom‘s mobile Geräte
durch die Steigerung der Produktivität des
Nutzers dank verbesserter Benutzerfreundlichkeit, die laufende Transparenz der Daten
in Echtzeit und durch flexibles Workflowund Asset-Management.
Unterschiedliche Applikationen mit kundenspezifischen Konfigurationen sorgen dafür, dass dem Anwender auch im Ex-Bereich
für jede Anforderung und jedes Problem
die passende Lösung geboten werden kann.
Das Tab-Ex® 01 und Smart-Ex® 01 bilden
die technische Plattform für die wachsende
Vielzahl verschiedenster spezieller oder unternehmenseigener sowie aller Google Play
Store Anwendungen, wie den „Man-DownAlarm“, den Zugriff auf Online-Dokumente,
digitale Fotos sowie Videos und VideoStreaming.
Ein Bild sagt mehr
als 1000 Worte
Bestes Beispiel dafür, wie mobile WirelessLösungen im Ex-Bereich neue Wege der
Kommunikation bei der Dokumentation,
Ferndiagnose, Wartung und Instandhaltung
erschließen, sind Videokonferenzen in Echtzeit. Optionale Front- und Rückkameras für
das Smart-Ex® 01 und Tab-Ex® 01 und eine
kabellose Netzverbindung ermöglichen es
www.labo.de
mittels Videotelefonie-Applikationen, Schäden noch während der Inspektion oder Instandhaltung zu erfassen und zu beheben.
Der Mitarbeiter vor Ort streamt Videos
einfach direkt aus dem Ex-Bereich und wird
bei seinem Gang durch die Anlage ggf. aus
der Ferne fachmännisch unterstützt. Experten
oder verantwortliche Mitarbeiter in der Leitzentrale können ohne wertvolle Zeit zu verlieren, eine Ferndiagnose in Echtzeit stellen
und erforderliche Maßnahmen oder Reparaturen sofort einleiten. Ohne dass ein Spezialist
die Anlage oder Offshore-Plattform persönlich besuchen muss, spart der Einsatz mobiler
Hardware und Videotelefonie Zeit und Geld.
(Wireless Wide Area Network) tauglichen
PDA i.roc® Ci70 -Ex ebenfalls mobile Anwendungen nutzen, ohne auf Wi-Fi angewiesen zu sein und damit in weit größeren Bereichen operieren. Mit dem i.roc®
Ci70 -Ex ermöglicht ecom die Nutzung des
Mobilfunknetzes und damit die EchtzeitVernetzung mit einem zentralisierten- oder
auch Cloud-basierten Firmennetzwerk.
Sicherheitskonzepte müssen
einen umfassenden Schutz
gewährleisten
Die zunehmende Vernetzung der Maschinen
und Anlagen bringt höhere Risiken für die
Sicherheit der Daten mit sich. Um einen aktuellen Sicherheitsstandard zu gewährleisten,
empfiehlt es sich mit dem neusten Betriebssystem zu arbeiten.
Durch die Einführung von mobilen Geräten mit Android Betriebssystem in potentiell
gefährlicher Arbeitsumgebung, lassen sich individuelle Firmen- und Sicherheits-Applikationen nun auch im Ex-Bereich anwenden. Eine
breite Palette an Software-Anwendungen
kombiniert mit der Steuerung über ein Mobile Device Management System, ermöglichen
es, Geräte so einzurichten, dass dem Mitarbeiter nur die Anwendungen zur Verfügung
stehen, die er für seine Arbeitsprozesse benötigt und für die er sich mittels seines Accounts
legitimiert.
Durch die hohen Datenübertragungsstandards 4G/LTE oder Wi-Fi können auch große
Datenmengen in Echtzeit in das ERP-System
eingespielt werden und betriebsbereite Anlagenteile in kürzester Zeit wieder die Produktion aufnehmen. Neben der Verbesserung der
Datensicherheit optimieren diese Anwendungen auch den Diebstahlschutz, bieten
höchste Sicherheit und sind individuell konfigurierbar. Dadurch wird Android zu einem,
auch im industriellen Umfeld, optimalen Betriebssystem.
Drahtlose Kommunikation
auch ohne WLAN Anbindung
Sollte keine WLAN Verbindung vorhanden
sein, können Techniker mit dem WWAN
Mittels der Kombination der GPS Funktionalität des i.roc®s und WWAN lassen sich
außerdem Inspektions- oder ReparaturPositionen an einer Pipeline „geo-taggen“
und so die Zeit für die Identifikation der
Schadensstelle beim nächsten Einsatz einsparen.
Steigende Wachstumsraten
drahtloser Kommunikation
im Ex-Bereich
Was im Consumer-Bereich begann, hat
nun auch in der Industrie Einzug gehalten.
Wireless-Netzwerke gewinnen immer stärker an Bedeutung. ecom‘s mobile Hardware
– vom Tablet Tab-Ex® 01, dem Smartphone
Smart-Ex® 01, bis hin zum PDA i.Roc® Ci70
– ermöglicht Kommunikation an jedem Ort
und zu jeder Zeit und verbessert die Zusammenarbeit von Mitarbeitern vor Ort mit
Kollegen oder Experten außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche. Dadurch lassen
sich Entscheidungswege verkürzen und Probleme sowie Schäden effizient und schnell
beheben.
Mobile Worker-Konzept
ecom instruments
www.ecom-ex.com
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 LABO
I
LABO 
 Labortechnik
Designleuchte und flexibles
Mediensystem in Einem
Räume werden heute gerne multifunktional benutzt und haben deshalb einen
besonderen Anspruch an frei gestaltbares
Mobiliar und eine flexible Ausstattung.
Planer und Architekten suchen nach neuen Mediensystemen, die positionsgenau
und sicher Strom, Daten, Gas und Druckluft bereit stellen. Die Neuentwicklung
„Fly One®“ von Hohenloher ist eine Designleuchte und flexible Medienversorgung
in Einem. Als Designobjekt leuchtet „Fly
light“ den Raum homogen aus. In Funktion als Mediensystem ist es im ausgefahrenen Modus in 4 Dimensionen flexibel:
schwenkbar, teleskopierbar, drehbar
und dimmbar. So vernetzt das innovative
Deckensystem alle angestrebten Arbeitsbereiche in multifunktional genutzten
Räumen einfach und intelligent.
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Multifunktionsräume in Büro,
Industrie, Labor und Schule
Die Hohenloher Spezialmöbel Schaffitzel
ist Komplettanbieter für naturwissenschaftliche, technische und allgemeine Lernräume.
Somit liegt es nahe, dass man eine flexible
Medienversorgung mit integrierter Leuchte
konzipierte, die eine uneingeschränkte und
flexible Raumnutzung möglich macht. Von
der Decke kommend stellt sie Strom, Daten,
Gas und Druckluft dort zur Verfügung, wo
sie – je nach Tischanordnung – zum Einsatz
kommen. In der Regel sind bestehende Lösungen wie Bodentanks oder Wandkanäle
nicht immer punktgenau dort, wo sie benötigt werden.
Auf Knopfdruck fährt ein ergonomisch
verstellbares Bedienfeld von der Decke kommend herunter. Seine mehrdimensionale
Flexibilität gewährleistet, dass jede Position
im Raum angefahren werden kann. Das Bedienfeld lässt sich an jede Stelle navigieren, ist
drehbar und in jede Höhe teleskopierbar bis
die ideale Position erreicht ist. So steht überall
eine optimale Medienversorgung zur Verfügung, und das gewünschte Experiment kann
nun durchgeführt werden. Nach getaner Arbeit faltet sich das gesamte System auf Knopfdruck wieder zusammen und verschwindet
unauffällig an der Decke. Eben noch Lernwerkstatt oder Workshop, kann der Raum jetzt
auch als Konferenz- oder Schulungsraum genutzt werden.
Erweiterung des Bedienpanels
Auf Wunsch kann das Bedienpanel divers erweitert werden. So können mit integriertem
Bildschirm, Lautsprecher und Kamera Videokonferenzen stattfinden. Der eingebaute Miniprojektor projiziert eine interaktive Tastatur
auf den Tisch. Bei Experimenten können Anleitungen auf dem eingebauten Touchscreen
angezeigt, oder die Messergebnisse ausgelesen werden. Bei Bedarf filmt die integrierte
Dokumentationskamera das Geschehen und
überträgt diese an ein externes Großbild.
Flexible Medienversorgung
mit integrierter Leuchte
Hohenloher Spezialmöbel Schaffitzel
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I
Labortechnik  
Technisch sauber durch die Produktion
Korrekte Einstellungen ermöglichen effiziente Workflows
Ob reflektierend oder nicht-reflektierend:
Olympus CIX90 erkennt, analysiert und
klassifiziert sie alle – und das bereits im
ersten Scan! Das vorkonfigurierte, sofort
einsetzbare, hochentwickelte System zur
Partikeldetektion in der technischen Sauberkeitsanalyse ist mit seiner innovativen
Beleuchtungsmethode das optimale Tool
für die immer höheren Qualitätsanforderungen in der industriellen Fertigung.
T
echnische Sauberkeit spielt für die
Industrie 4.0 eine zentrale Rolle
hinsichtlich Sicherheit, Lebensdauer und Performance von hochbeanspruchten
Bauteilen, zum Beispiel in Bereichen wie Luftfahrt und Automotive. Denn bereits kleinste
Partikel, die sich im industriellen Produktionsprozess auf einzelne Komponenten ablagern,
können die Lebensdauer dieser Werkstücke
deutlich verkürzen. Korund, Kalk oder Rost
zum Beispiel sind extrem hart und aggressiv.
Aber auch verunreinigende Eisen- oder Messingspäne, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind, können in der Automobil-, Luftfahrt- oder Elektronikbranche zu schwersten
Schäden führen. Diese Partikel gilt es frühzeitig zu erkennen, zu analysieren und zu quantifizieren.
Schlüsselfertige Speziallösung
Mit dem CIX90 hat Olympus eine schlüsselfertige Speziallösung zur Prüfung der techwww.labo.de
nischen Sauberkeit entwickelt, die sich leicht
in die Fertigungsprozesse integrieren lässt
und die – auch ohne Erfahrung in der Lichtmikroskopie – einfach zu handhaben ist. Jede
Komponente des Systems wurde in Hinblick
auf Genauigkeit, Reproduzierbarkeit, Wiederholbarkeit und nahtlose Integration optimiert, sodass ein hoher Durchsatz und zugleich Verlässlichkeit bei den Daten erreicht
werden können. Der kompakte Systemaufbau
garantiert reproduzierbare Beobachtungsbedingungen, eine optimale Bildqualität dank
erstklassiger Optik und eines hochmodernen
bildgebenden Sensors sowie eine genaue
Echtzeit-Verarbeitung von Partikeln und Verunreinigungen in einer Größe von 2,5 μm bis
47 mm.
Patentierte Beleuchtungs­
methode spart 50 % Zeit
Dank seiner innovativen, patentierten Beleuchtungsmethode arbeitet das CIX90 besonders effizient. Denn dadurch, dass es das
einfallende Licht gleichzeitig polarisiert, erkennt es nichtreflektierende sowie reflektierende Partikel und Fasern gleichermaßen bereits während eines einzigen Scans. Die für die
Prüfung benötigte Zeit reduziert sich dadurch
um den Faktor 2. Normalerweise erscheinen
Partikel auf der zu untersuchenden Filtermembran im Bild immer dunkel vor hellem
Hintergrund. Deshalb sind reflektierende
Partikel wie Metalle bislang nur durch Veränderung der Beleuchtungsmethode in einem
zweiten Scan als solche erkennbar.
Der intuitive Software-Workflow mit integrierten Kalibrierungs- und Wartungswerkzeugen sorgt dafür, dass alle Einstellungen
zu jedem Zeitpunkt korrekt sind, was ebenfalls zu deutlich effizienteren Abläufen führt.
Partikel werden im Rahmen der Erfassung
automatisch analysiert, in dem in Echtzeit
entstehenden Übersichtsbild angezeigt und
entsprechend des ausgewählten Standards
nach Klassen sortiert.
Umfangreiche Optionen zur schnellen
und einfachen Überprüfung, Überarbeitung
und erneuten Berechnung aller bei der Probe
festgestellten Partikel vor der Dokumentation
der Ergebnisse runden das Gesamtpaket ab.
So werden die Miniaturansichten aller festgestellten Unsauberkeiten und dimensionelle
Messungen in jeder Klasse miteinander verknüpft. Große Verunreinigungen werden bildübergreifend detektiert und klassifiziert.
Die gesamte gescannte Membran wird
automatisch zur erneuten Verarbeitung oder
Berechnung gespeichert. Auch das Abrufen
der Daten einer bestimmten Verunreinigung
ist ein Kinderspiel. Reklassifizierungen sind
ebenfalls problemlos möglich: Einfach einen
anderen Standard auswählen und das System
aktualisiert alle Ergebnisse automatisch und
zeigt die Änderungen in allen Ansichten und
Klassen an.
Das Gerät umfasst alle wichtigen internationalen Standards, die in der Automobil- oder
Luftfahrtbranche verwendet werden. Darüber
hinaus bietet es flexible Möglichkeiten zur
Aufnahme eigener Unternehmensstandards.
Analyseberichte lassen sich anhand der verwendeten Standards und Vorlagen ganz einfach per Mausklick erstellen und als Microsoft
Word- oder PDF-Datei abspeichern. Vorlagen
und Berichte können komfortabel an Unternehmensbestimmungen angepasst werden.
Das System verfügt über einen integrierten
Kalibrierungsobjektträger für die Systemverifizierung. Es wird im deutschen Werk von Olympus montiert und kalibriert. Reproduzierbarkeit und Wiederholbarkeit sind garantiert.
Olympus CIX890
Olympus Deutschland
www.olympus.de
10/2016
31
 LABO
I
LABO 
 Labortechnik
Woher kommt eigentlich
das Vakuum im Labor?
Wenn alles im Labor funktioniert und die
benötigten Anschlüsse und Ventile da
sind, macht man sich darüber nur wenig
Gedanken. Ob Vakuum im Labor zur
Verfügung steht, merkt man möglicherweise erst dann, wenn es aus irgendwelchen Gründen nicht mehr da ist. Die
Vakuumtechnik ist oftmals nur Beiwerk
zu typischen Laborapplikationen wie
Verdampfung, Trocknung oder Filtration
– wenngleich natürlich unverzichtbares
Beiwerk.
32
10/2016
G
rundsätzlich gibt es, wie so oft,
mehrere Möglichkeiten, Vakuum im Labor zur Verfügung zu
stellen – mit den jeweiligen Vor- und Nachteilen:
Vakuumpumpe für Einzelplatz
Bei einer Vakuumpumpe auf dem Labortisch stellt man sich nicht die Frage, woher
das benötigte Vakuum kommt. Eine einzige
chemiebeständige Vakuumpumpe exklusiv
für die eigene Anwendung stellt eine ideal
zugeschnittene Lösung dar und bietet optimale Arbeitsbedingungen. Chemiemembranpumpen mit Emissionskondensator
und Abscheider zur Lösemittelrückgewinnung und zum Schutz der Pumpe vor
Kondensat sind eine gute Wahl. VARIO®Membranpumpen von Vacuubrand mit
variabler Drehzahl und zusätzlichen Regelund Einstellmöglichkeiten bringen Vorteile,
wie automatisch das immer „richtige“ Va-
Eine Netzwerkpumpe mit Peltronic-Emissionskondensator versorgt eine ganze Laborzeile mit
Vakuum – Es wird kein Kühlwasseranschluss
benötigt.
www.labo.de
I
Labortechnik  
kuum, Energieeinsparung oder Fernsteuerungsoptionen.
Zentrales Vakuum
In diesem Fall wird die Vakuumversorgung
entweder über ein Zentralvakuum oder über
ein lokales Vakuumnetzwerk sichergestellt.
Trotz der häufig überdimensionierten Vakuumpumpen, die für Zentralvakuum eingesetzt werden, hat man als Nutzer im Labor
nur sehr wenig Einfluss auf ausreichendes
Endvakuum oder Saugvermögen, das passend auf die eigene Anwendung abgestimmt
ist. Manchmal werden andere Anwendungen
von ihren Nutzern gerade kurzzeitig belüftet
und die Performance für das ganze zentral
versorgte Gebäude wird somit negativ beeinflusst. Bei Umbauten schränken die fest
installierten Rohrleitungen die Flexibilität
ein. Wartungen am Vakuumerzeuger oder
im Rohrleitungssystem bremsen alle Nutzer
gleichzeitig aus. In den langen Rohrleitungen
können unerwünschte Mischungen von
Dämpfen und Lösemitteln aus den verschiedenen Laboren entstehen. All diese Aspekte
müssen – neben den hohen Betriebs- und
Wartungskosten – beachtet werden.
Vakuumnetzwerke für Labore
Ein lokales Vakuum-Netzwerk dagegen ist
der perfekte Kompromiss zwischen Einzelpumpe und Zentralvakuum. Mehrere Anwendungen können versorgt werden. Die
®
Installation ist einfach und schnell und erfolgt mit nur wenig Werkzeug. Rückschlagventile in den Einzelmodulen vermindern
die Beeinträchtigung durch benachbarte
Applikationen. Die Netzwerkpumpe arbeitet
fast geräuschlos im Laborunterschrank und
bietet, je nach Ausführung, Komfortmöglichkeiten, um nicht regelmäßig beaufsichtigt zu werden und im Dauerlauf rund um
die Uhr zu arbeiten. Vakuum wird nur dann
erzeugt, wenn es auch benötigt wird („vacuum on demand“).
Vacuubrand entwickelt sein lokales Vakuumnetzwerk VACUU·LAN® gemeinsam
mit seinen Kunden stetig weiter und passt
es an moderne Laboreinrichtungssysteme
an. Ziel dabei ist es, die Vakuumversorgung in Laboren der Lehre,
Forschung und Industrie stetig zu
verbessern. Das Konzept ist effizient und denkbar einfach zugleich:
Mehrere Arbeitsplätze eines einzelnen Labors nutzen gemeinsam
eine leistungsfähige, chemisch
beständige Membranpumpe. Der
Vakuumanschluss an den einzelnen Arbeitsplätzen erfolgt über
Module, deren integrierte Rückschlagventile eine wechselseitige
Beeinflussung mit hoher Wirksamkeit deutlich verringern. Die Verbindung zwischen Vakuumpumpe
und Modulen wird mit chemiebeständiger
PTFE-Verrohrung und Rohrverbindungselementen hergestellt. In solchen Netzwer-
ken wird ein Endvakuum von bis zu 2 mbar
erreicht. Die Vielfalt der Anschlussmodule
ermöglicht individuelle und platzsparende
Lösungen für alle gängigen Vakuumanwendungen. VACUU·LAN® kann direkt in neu zu
installierende Labormöbel eingeplant und
integriert oder nachträglich in bestehende
Laboratorien eingebaut werden. Die automatische Steuerung der Vakuumpumpe ermöglicht die bedarfsgerechte Vakuumerzeugung
und schont Umwelt und Budget. Umfangreiches Zubehör wie kühlmedienfreie Nachkondensation, Überwachung des Füllstands
in den Abscheidern und Schnittstellen zur
Fernüberwachung der Pumpe erhöhen zusätzlich die Betriebssicherheit.
Vakuumpumpe
Vacuubrand
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10/2016
33
 LABO
I
LABO 
 Labortechnik
Warum man Schlauchpumpen
kalibrieren sollte
Schlauchpumpen, auch Peristaltik- oder
Dosierpumpen genannt, werden im Labor
sehr häufig und vielseitig eingesetzt.
Zu den Anwendungen zählen zum Beispiel die Förderung und Dosierung von
Flüssigkeiten aller Art, von Nährmedien,
u.v.m. Da die geförderten Flüssigkeiten
nicht mit der Pumpe oder Teilen davon
in Berührung kommen, eignen sich
Schlauchpumpen auch für die Dosierung
aggressiver Medien. Voraussetzung ist,
dass das Schlauchmaterial ausreichend
resistent ist.
34
10/2016
D
as
Funktionsprinzip
einer
Schlauchpumpe beruht auf
der Erzeugung eines Unterdruckes in einem Schlauch. Hierzu wird der
Schlauch in ein Schlauchbett gelegt, das
dann mechanisch an sogenannte Schlauchrollen des Pumpenkopfs gedrückt wird.
Während der Rotation des Pumpenkopfes
laufen am Rotor gelagerte Rollen über den
Schlauch, wobei er komprimiert wird und
dabei ein Unterdruck entsteht, der wiederum das zu fördernde Medium ansaugt.
Die Unterdruckerzeugung funktioniert aber
nur, wenn sich der Schlauch alternierend
komprimieren und wieder dekomprimieren
kann. Daher ist der Rotor nicht in seinem
vollen Umfang mit Schlauchrollen bestückt.
Sie sind mit Zwischenräumen angeordnet,
die bei der Rotation die Dekomprimierung
des Schlauches ermöglichen.
Bei gleichbleibender Geschwindigkeit
des Pumpenkopfes stellt sich eine Pulsati-
on ein, verursacht durch die abwechselnde
Komprimierung und Dekomprimierung des
Schlauches. Stärke und Pulsationsdauer sind
in der Regel von der Pumpengeschwindigkeit, von der Anzahl und dem Durchmesser
der Schlauchrollen und der Beschaffenheit
des Schlauches abhängig.
Der Durchfluss, bzw. das Fördervolumen
sind hauptsächlich von folgenden Parametern abhängig:
 Pumpen- , d.h. Rotationsgeschwindigkeit
 Pumpzeit
 Schlauchinnendurchmesser
 Schlauchwandstärke
 Schlauchmaterial und dessen Shorehärte
 Alter und Zustand des Schlauches
 Viskosität des geförderten Mediums
 Druckverhältnisse auf der Ansaugseite
Viskosität des Mediums und eventuelle
Temperatureinflüsse bei der Dosierung sehr
kalter oder heißer Flüssigkeiten, können das
Fördervolumen ebenfalls beeinflussen und
www.labo.de
I
Labortechnik  
sind bei Bedarf ebenfalls zu berücksichtigen.
Mit zunehmendem Alter ändert sich die
Konsistenz des Schlauchmaterials. Durch
die Walkarbeit der Pumpenrollen, ggf. auch
durch das geförderte Medium, wird das
Schlauchmaterial gestresst; es wird in der
Regel weicher, die Wandstärke -und damit
verbunden der Durchmesser- ändern sich,
Versprödungen und Beschädigungen können ebenso die Folge sein.
Wenn man das Fördervolumen eines
lange Zeit in Gebrauch befindlichen Schlauches mit dem eines neuen vergleicht, wird
man immer Unterschiede feststellen. Abweichungen von bis zu 10 % sind keine
Seltenheit. Vielleicht spielen diese bei bestimmten Anwendungen keine Rolle, aber
spätestens dann, wenn die Pumpe genaue
Dosierarbeit verrichten soll, wie zum Beispiel beim Befüllen von Nährmedienschalen, die Genauigkeit des Dosiervolumens
Einfluss auf sich anschließende Prozesse
nimmt und/oder sehr teure Medien dosiert
werden sollen. Dann genügt es nicht, sich
auf die Anzeige der Dosierpumpe zu verlassen, denn diese gibt meist nur den Sollwert
vor und berücksichtigt nicht die Viskosität
des Mediums, den Verschleiß und/oder die
Beschaffenheit des verwendeten Schlauches.
Um herauszufinden, welches Volumen
denn tatsächlich gefördert wird, bietet sich
die Kalibrierung der Dosierpumpe an. Hierfür wird das dosierte Volumen (Istwert) mit
dem an der Pumpe eingestellten Volumen
(Sollwert) verglichen bzw. die Differenz ermittelt. Stellt man eine inakzeptable Abweichung fest, kann man diese über eine Justage der Dosierpumpe (bei der in der Regel
die Dosiergeschwindigkeit pro Zeiteinheit
www.labo.de
verändert wird) meistens verringern oder
ganz eliminieren. Verfügt die Pumpe über
keinerlei Justagemöglichkeit, muss man
entweder zu neuerem Schlauchmaterial
greifen, ggf. Durchmesser, Wandstärke oder
Shorehärte variieren.
Moderne Pumpen, wie zum Beispiel
die DosiPump DP1000, verfügen über eine
Software, die eine automatisierte Kalibrierroutine beinhaltet. Der Anwender muss
lediglich Soll- und Istwert eingeben, die
Justage erfolgt vollautomatisch über die
Software. Eine Kalibrierung lässt sich auf relativ einfache Weise durchführen. Zunächst
stellt man an der Pumpe das gewünschte
Dosiervolumen ein. Anschließend dosiert
man die Flüssigkeit bzw. das Medium in
einen Messbecher (mit Volumenskala) und
FlüssigkeitsEingewogenes
Flüssigkeitsgewicht temperatur
(Istwert in mg)
99995 mg
15 °C
21 °C
99995 mg
99995 mg
30 °C
den. Über einen sogenannten Z-Faktor, mit
dem später der Messwert multipliziert wird,
kann man das Volumen genau berechnen.
In den Z-Faktor fließen jedoch Luftdruck
und Raum- bzw. Flüssigkeitstemperatur ein
und müssen daher mit einem geeigneten
Thermometer und Barometer gemessen
werden.
Sind all die Parameter bekannt, lässt sich
daraus der Z-Faktor bestimmen. Nachfolgendes Beispiel, bei dem wir von einem
an der Pumpe eingestellten Sollwert von
100ml ausgehen, soll anhand der Tabelle
den Einfluss der Temperatur auf den Z-Faktor und daraus resultierend den Einfluss auf
das dosierte Flüssigkeitsvolumen darstellen:
Neben der Kalibrierung der Schlauchpumpe sollte auch darauf geachtet werden, dass
Luftdruck
Z-Faktor
Volumen
(Istwert in ml)
100 kPa
100 kPa
0,0010022 ml/mg
0,0010031 ml/mg
99,70 ml
99,80 ml
100 kPa
0,0010054 ml/mg
100,0 ml
vergleicht den eingestellten Wert mit dem
gemessenen. Es ist wichtig für die Kalibrierung die Flüssigkeit zu verwenden, die
auch später dosiert werden soll, denn unterschiedliche Viskositäten können zu stark
abweichenden Ergebnissen führen.
Alternativ kann die Kalibrierung auch
gravimetrisch erfolgen. Dieses Verfahren
eignet sich besonders für kleine Flüssigkeitsvolumen oder wenn höchste Genauigkeit gefordert ist. Anstelle eines Messbechers verwendet man eine geeignete
Waage mit einem entsprechenden, das
komplette Volumen aufnehmenden, Dosiergefäß. Dies wird auf die Waage gestellt
und diese anschließend tariert (Anzeige
„genullt“). Jetzt dosiert man die Flüssigkeit
in das Dosiergefäß auf der Waage und liest
den Wägewert ab. Da der Wägewert (in mg
oder g) aber noch nichts über das Volumen
aussagt, muss dieses daraus berechnet wer-
möglichst keine Flüssigkeitsreste an den
Auslaufspitzen verbleiben und zum Nachtropfen oder zur Verschleppung führen und
damit das Volumen wiederum verändern.
Moderne Schlauchpumpen verfügen über
eine spezielle Funktion, die das Nachtropfen verhindert. Sobald die Dosiermenge
erreicht ist, stoppt der Pumpenmotor und
dreht gegen die Dosierrichtung etwas zurück. Dadurch werden evtl. in der Auslaufdüse befindliche Flüssigkeitsüberschüsse
wieder in den Schlauch zurückgesogen und
tropfen nicht nach.
Anhand der technischen Spezifikationen,
die für die jeweilige Anwendung geeignete
Schlauchpumpe (inklusive passendem
Schlauch) zu wählen und diese Einheit in
regelmäßigen Abständen zu kalibrieren. Es
sollte möglichst immer der vom Hersteller
empfohlene Schlauch bzw. Schläuche gleicher Qualität verwendet werden, um diesen Fehlereinfluss zu minimieren. Nicht zu
vergessen ist auch eine regelmäßige Wartung des Pumpenkopfes, denn Funktion
und Zustand der Schlauchbetten und der
Schlauchrollen nehmen ebenfalls Einfluss
auf das Dosierergebnis.
Schlauchpumpen kalibrieren
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35
 LABO
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die Erzeugung von Hoch- und
Ultrahochvakuum geeignet.
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sionsverhältnis entsteht in der
Kammer ein niedriges Restgasspektrum, wie es zum Beispiel für massenspektrometrische
Applikationen wünschenswert ist. Neben zahlreichen weiteren
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37
I
LABO 
 Labortechnik
Komponenten problemlos nachrüsten
Prozesschemikalien für Laborspüler
BSA – Die neue Generation für die
automatische Härteprüfung an Elastomeren
Aufbereitung von Laborutensilien
Elastomere, insbesondere in Plattenform, gehören zu den wesentlichen Bestandteilen technischer Anwendungen. Von ihnen hängen
Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Produkten und Aggregaten
entscheidend ab.
Der digitale Härteprüfer HPE von Bareiss
hat sich seit Jahren im mobilen Einsatz für
Härtemessungen nach Shore bewährt. Um
die Messgenauigkeit zu erhöhen, können die
verfügbaren Härteprüfer in einen Prüfständer
eingebaut werden. Die neue Generation des
Prüfständers BSA ermöglicht nun noch präzisere
Messungen: durch den motorischen Antrieb
zum Absenken und Anheben des Härteprüfers
werden die Normvorgaben bezüglich einer konstanten Absenkgeschwindigkeit nun auch mit
einem Handgerät erreicht – und mehr:
 Alle Bareiss Handgeräte – HPE – können
verwendet werden
 Präzise Härteprüfung durch reproduzierbare Absenkgeschwindigkeit
 Minimierung des Benutzereinflusses
 Optimale Flexibilität – das HPE funktioniert als Handgerät im Feld
und als Tischgerät im BSA
 Datenspeicherung /-anzeige; Benutzerverwaltung u.v.m.
Mit der neuen Generation wird möglich, das im Feld verwendete Handgerät im Labor weiter zu verwenden und somit zusätzliche
Abweichungen durch individuelle Gerätetoleranzen zu minimieren.
Benutzereinfluss am Handgerät wird durch den Einbau in das BSA
minimiert – der Benutzer betätigt lediglich einen Start-Button, um
den automatischen Prüfablauf durchzuführen.
Zum serienmäßigen Lieferumfang gehören ein robuster Gerätekoffer, Ständer mit Messtisch, Datenkabel und die zugehörigen Totlastgewichte. Optional ist eine PC-Software für die Datenverarbeitung
erhältlich.
Für eine effektive und werterhaltende Aufbereitung von Laborutensilien bietet Miele Professional die entsprechende Prozesschemie an
– abgestimmt auf unterschiedlichste Anwendungen und Anschmutzungen und passend zu den neuen, leistungsstarken Laborspülern. Im
Online-Shop von Miele Professional sind die Produkte mit wenigen
Mausklicks geordert.
Als Systemanbieter ist Miele Professional schon seit fünf Jahren
im Dentalbereich erfolgreich. Unter dem Namen „System4Lab“ gibt
es nun auch für die Aufbereitung von Laborgläsern ein vollständiges
Produktportfolio – von Untertisch-Laborspülern über GroßraumReinigungs- und Desinfektionsautomaten mit dem entsprechenden
Zubehör bis zu allen erforderlichen Serviceleistungen. Die neuen
„ProCare Lab“-Prozesschemikalien wurden mit Hilfe umfangreicher
Labortests auf das besonders leistungsfähige Spülsystem der Miele
Laborspüler abgestimmt. Von der neuen Systemlösung profitieren
Kunden durch die besonders gründliche,
aber gleichzeitig auch werterhaltende
Reinigung ihrer Laborgläser, so dass
Laborgüter schnell und analysenrein für
die nächsten Untersuchungen wieder zur
Verfügung stehen.
Für die unterschiedlichen Applikationen steht ein breites Programm von
Pulver- oder Flüssigreinigern zur Auswahl.
Pulverreiniger gibt es als 10-KilogrammGebinde, flüssige Reiniger und Neutralisationsmittel in Kanistern mit fünf oder
zehn Litern Inhalt. Die Kanister können
platzsparend in den Laborspülern selbst
(modellabhängig) oder in speziellen Dosierschränken sauber und
sicher verstaut werden. Die verschiedenen Chemikalien sind durch
unterschiedliche Farben gekennzeichnet, um Verwechslungen zu
vermeiden. Eine automatische und sichere Dosierung der flüssigen
Medien übernehmen Dosiermodule, die gleichzeitig melden, wenn
ein Nachfüllen der Chemikalien erforderlich ist.
Prüfständer BSA
Heinrich Bareiss Prüfgerätebau
www.bareiss.de
Prozesschemikalien
Miele
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Partikelmessgerät ANALYSETTE 28 ImageSizer –
Schnelle Analyse der Partikelform und -größe
• extra weiter Messbereich, individuell anpassbar
• Hochleistungskamera mit telezentrischen Objektiven
• schnelle Alternative zur Siebung
• umfassende Galerie zur Morphologiebeschreibung
• praktische Tools zur sicheren Qualitätsüberwachung
• einfaches Arbeiten durch SOP-Steuerung und Reportgenerator
I
Labortechnik  
Höchste Ansprüche an die Probenahme
Einweg-Probenehmer DispoSampler
Die Bürkle Einweg-Probenehmer DispoSampler dienen zur
Entnahme von Proben aus
Flüssigkeiten, viskosen Medien,
Pulvern und Granulaten. Es
können Zielpunktproben, Allschicht- und Querschnittsproben sowie kleine und große
Probenmengen entnommen
werden.
Einweg-Probenehmer
müssen, im Gegensatz zu herkömmlichen Mehrweg-Probenehmern, nach Gebrauch nicht
gereinigt werden. Hierin liegt ihr
großer Vorteil, denn die Reinigung von Mehrweg-Probenehmern ist
sehr anspruchsvoll und oft kompliziert. Bei fettigen, stark haftenden
oder giftigen Substanzen ist sie teilweise sogar unmöglich. Eine
Cross-Kontamination ist somit komplett ausgeschlossen. Arbeitsabläufe müssen zudem nicht für Reinigungsarbeiten unterbrochen
werden und die Validierung der
Reinigungsmethode bei Audits
entfällt komplett. Auf diese
Weise werden Zeit und Kosten
gespart.
LaboPlast® DispoSampler
werden im Reinraum Klasse 7
(10.000) produziert, montiert
und einzeln verpackt. SteriPlast® DispoSampler werden
darüber hinaus zusätzlich
gammastrahlen-sterilisiert. Alle
DispoSampler zeichnen sich
durch eine EU-Lebensmittel und
FDA-Zulassung aus.
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Explosive Stäube
kostenoptimiert absaugen und filtern
Mit dem Absaug- und Filtergerät ASD 300 Ex bietet die Ult AG eine
kosteneffiziente Lösung zum Beseitigen explosionsfähiger Stäube an.
Es handelt sich dabei um eine stationäre Anlage für explosive Stäube
der Staubexplosionsklasse St. 1. Der Entstauber basiert auf dem
Prinzip der Patronenfiltration. Die im Gerät eingesetzten Filter werden
vollautomatisch über Druckluft-Multi-Jet-Düsen abgereinigt, wobei
die abgeschiedenen Medien in einem
15-l-Staubsammelbehälter zur nahezu
kontaminationsfreien Entsorgung aufgefangen werden.
Aufgrund des optimal konfigurierten
Filterprinzips können Anwender mittelfristig Kosten einsparen, da Wartungsund Instandhaltungsaufwand des ASD
300 Ex gering sind. So erfolgt die Oberflächenfiltration über PolyestervliesFilterpatronen der Kategorie C/BIA. Als
zusätzliches Sicherheitsmodul kommt
ein Filter der Klasse H13 zum Einsatz.
Die Absauganlage mit stufenloser Volumenstromregelung bis max. 450 m³/h
und serienmäßiger Filterbelegungsanzeige kann mit einem Unterdruck von
bis zu 22.000 Pa betrieben werden. Die
Abluftführung erfolgt wahlweise über
Absaug- und Filtergerät
ein Lüftungsgitter oder einen entspreASD 300 Ex.
chenden Stutzen. Zusätzlich bietet der
Entstauber die Möglichkeit, ein bis zwei
Absaugarme mit Durchmesser 50 zur punktgenauen Schadstofferfassung zu installieren. Der Einsatz des ASD 300 Ex empfiehlt sich in allen
Arbeits- und Produktionsbereichen, in denen explosionsfähige Stäube
anfallen und zur Sicherheit von Mitarbeitern, Anlagen und Produkten
beseitigt werden müssen.
Absaug- und Filtergerät ASD 300
Ult
www.ult
P a r t i k e l m e s s g e r ä t A N A LY S E T T E 2 8 I m a g e S i z e r I L a s e r - P a r t i k e l m e s s g e r ä t A N A LY S E T T E 2 2 N a n o Te c
ANALYSETTE 28 ImageSizer
Messbereich 20 µm – 20 mm
für Pulver und Schüttgüter
Geniale Idee: die FRITSCH Cloud zur direkten visuellen Auswertung
des Messergebnisses. Sie zeigt alle Partikel in Form einer Wolke mit
extrem vielen Möglichkeiten, die wesentlichen Aussagen auf einen Blick
zu erkennen. Besonders einfach und einzigartig flexibel.
Infos und Probemessung: www.fritsch.de/a-28imagesizer
FRITSCH. EINEN SCHRITT VORAUS.
I
LABO 
 Labortechnik
Sensoren schützen sensible
Krankenhausbereiche
Ein hoher Gehalt an gelöstem Sauerstoff im Kühlmedium begünstigt die Korrosion von Rohrleitungen, Armaturen und Wärmetauschern.
Rohrleitungen von Klimaanlagen
transportieren tagtäglich große Mengen
warmes und kaltes Wasser. Diese Anlagen, die in Krankenhäusern groß dimensioniert sind, sind bei Verwendung von
Schwarzstahl als Rohrleitungsmaterial,
einem hohen Korrosionsrisiko ausgesetzt.
E
in hoher Gehalt an gelöstem Sauerstoff im Kühlmedium begünstigt die Korrosion von Rohrleitungen, Armaturen und Wärmetauschern. Im
schlimmsten Fall kommt es zu einer Leckage,
die zur Schließung ganzer Stationen oder zur
Stilllegung des Operationsbetriebs führt. Vor
diesem sensiblen Hintergrund setzen Betreiber von Klimaanlagen in großen Gebäudekomplexen auf die Hamilton Bonaduz AG
und deren Sensoren für die Überwachung des
gelösten Sauerstoffs und der Leitfähigkeit.
Zur Messung des gelösten Sauerstoffgehalts kommt die VisiFerm DO mit der ArcTechnologie zum Einsatz. Der optische Sensor
zeichnet sich durch eine kurze Ansprechzeit
aus. Er ist ohne Polarisierungszeit besonders
schnell einsetzbar und einfach in Handhabung und Wartung. Dank eines integrierten
Transmitters verarbeitet der Arc-Sensor die
Messdaten und übermittelt sie zuverlässig
und digital an das Prozess-Leitsystem.
Gleichzeitig ist die Messung der Leitfähigkeit, und damit indirekt die Konzentration des
40
10/2016
Korrosionsinhibitors entscheidend. Ist zu wenig davon vorhanden, steigt die Gefahr von
Korrosion an. Der Sensor Conducell 4 USF Arc
ist speziell für Anwendungen im Bereich Wasser konzipiert, seine Elektroden bestehen aus
rostfreiem Edelstahl. Sein EHEDG zertifiziertes
Design und seine einfache Handhabung
zeichnen den langlebigen Sensor aus. Auch
hier findet die Arc-Version Anwendung, bei
der die Messdaten direkt an das Leitsystem
übertragen werden. Die Installation der Sensoren erfolgt im Hauptregelkreis, wo sie der
kontinuierlichen Wasserzirkulation ausgesetzt
sind. Für die Übertragung und Auswertung
der Daten arbeitet Hamilton mit Midland
Corrosion Services, bzw. Hevasure in UK zusammen, die durch die digitale Anbindung
der Sensoren die Wartungen der Klimaanlagen vorausschauend planen und übernehmen können. Dadurch werden außerplanmäßige Anlagenstillstände vermieden und deren
Zuverlässigkeit gesteigert.
Klimaanlagen in großen Gebäudekomplexen
Hamilton Bonaduz
www.hamiltoncompany.com
Über Hamilton
Hamilton ist ein global aufgestelltes Unternehmen mit Hauptniederlassungen
in Reno, Nevada; Franklin, Massachusetts (beide USA) und Bonaduz, Schweiz
sowie Vertriebsbüros auf der ganzen Welt. Hamilton und seine Tochtergesellschaften sind führend bei der Entwicklung und Produktion im Bereich Liquid
Handling, Prozessanalytik, Robotics sowie automatisierte Lagerlösungen. Seit
mehr als 60 Jahren wird Hamilton den höchsten Anforderungen seiner Kunden durch die Kombination von hochwertigen Materialien und erstklassiger
Verarbeitung gerecht, damit sie die bestmöglichen Resultate erzielen können.
Hamiltons Bekenntnis zu höchster Präzision und Qualität spiegelt sich nicht
zuletzt in der globalen ISO 9001 Zertifizierung wieder. Im Jahr 2014 feierte Hamilton den 25. Geburtstag seines Sensorbereichs, der einst mit pH Sensoren
begann und seitdem kontinuierlich weiterentwickelt wurde. Heute umfasst das
Portfolio Parameter wie pH-Wert, ORP, Leitfähigkeit, gelöster Sauerstoff (DO)
sowie die gesamte- und die lebende Zelldichte. Alle diese Parameter sind in
den Kernbereichen BioPharma-, ChemPharma und in Brauereien von grösster
Bedeutung. Das Produktportfolio von Hamilton deckt komplette Messstellen
ab: Sensoren, Kabel, Armaturen, Transmitter, Puffer, Standards und Zubehör.
Die wichtigsten Innovationen des Unternehmens umfassen Arc Sensoren mit
integrierten Mikro-Kontrollern, die externe Transmitter überflüssig machen.
Dazu zählen auch die VisiPro DO Ex, der einzige optische Sauerstoffsensor mit
ATEX/IECEx Zulassung sowie die EasyFerm Bio mit dem vollständig biokompatiblen Referenzelektrolyt Foodlyte.
www.labo.de
Software online verfügbar
Neue Software zur Beobachtung einzelner Zellen
Gemeinsam mit Kollegen von der ETH Zürich haben Wissenschaftler am Helmholtz
Zentrum München und der Technischen
Universität München eine Software entwickelt, die erlaubt, einzelne Zellen über
Wochen zu beobachten und gleichzeitig
molekulare Eigenschaften zu messen.
Bestimmte Fragestellungen der modernen Zellbiologie können nur beantwortet
werden, wenn ganz gezielt das Schicksal
einzelner Zellen beobachtet wird. Forscher
interessieren sich beispielsweise dafür, wie
sich Stammzellen zu anderen Zelltypen
weiterentwickeln. Da sich solche Prozesse
aber teilweise über mehrere Tage erstrecken, ist die Analyse mit Standardmethoden, die oft nur einen einzigen Zeitpunkt
des Prozesses messen, nicht ausreichend.
Das Aufzeichnen und Analysieren sogenannter time-lapse Mikroskopie Filme*
ist jedoch nicht trivial: „Auf der einen
Seite müssen genug Bilder aufgenommen
werden, um die Zellen nicht aus den Augen
zu verlieren, auf der anderen Seite entstehen so enorme Datenmengen mit teilweise
Millionen von Bildern“ erklärt Prof. Dr. Dr.
Fabian Theis das bisherige Dilemma. „Es
ging also darum, diese sprichwörtlichen Big
Data für die Wissenschaft verwertbar zu
machen.“ Theis ist Direktor des Institute of
Computational Biology (ICB) am Helmholtz
Zentrum München sowie Inhaber des Lehrstuhls für Mathematische Modelle biologischer Systeme der TU München. Er leitete
die Studie gemeinsam mit Prof. Dr. Timm
Schroeder vom Department of Biosystems
www.labo.de
Science and Engineering (D-BSSE) der ETH
Zürich mit Sitz in Basel.
Schroeder forschte bis 2013 selbst am
Helmholtz Zentrum München und befasst
sich seit langem mit der Dynamik von
Stammzellen. Er wusste also bestens, was
die neue Software können sollte: „Wir
haben zwei separate Pakete geschnürt: ein
manuelles Trackingtool und ein halbautomatisches Quantifizierungstool für Einzelzellanalysen in time-lapse Mikroskopie
Filmen.** Beide zusammen erlauben die
Messung von Eigenschaften wie etwa Länge des Zellzyklus, die Expressionsdynamik
bestimmter Proteine oder
Korrelationen dieser Eigenschaften zwischen Schwesterzellen.“
Wenn es nach den Wissenschaftlern geht, sollen
die neuen Möglichkeiten,
die diese Programme bieten,
möglichst vielen Forschern
weltweit zur Verfügung stehen. Die Software ist daher
kostenlos und unter dem folgenden Link abrufbar: www.
bsse.ethz.ch/csd/software/
ttt-and-qtfy.html
Und auch technische
Hürden wurden so gut es ging
beseitigt. „Unser Fokus lag
darauf, die Anwendung auch für Forscher
zu ermöglichen, die nicht über IT-Hintergrundwissen verfügen“, erklärt Schroeder.
Und die Anwendung scheint gut zu funktionieren: zwei hochrangige Publikationen
gehen bereits auf die ‚Spionagesoftware‘
für Zellen zurück.
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Das
bessere
Vakuum
für
jeDen
roti
* Ein time-lapse Mikroskopie Film besteht
aus vielen Einzelbildern, der die quasikontinuierliche Beobachtung von Zellen
erlaubt.
** Bei den beiden Software-Paketen handelt
es sich zum einen um tTt (The Tracking
Tool), was einzelnen Zellen verfolgt. Zum
anderen ermöglicht das Programm qTfy
die Quantifizierung von zellulären und
molekularen Eigenschaften.
Software zur Beobachtung einzelner Zellen
Helmholtz Zentrum München
www.helmholtz-muenchen.de
www.dasbesserevakuum.de
I
LABO 
 Labortechnik
Abfüllen von gefährlichen Flüssigkeiten
Aufbewahrung und sicherer
Transport von Proben
Wenn es bei der Probenahme besonders
auf Reinheit und Sterilität ankommt sind die
Originalitäts-Probenbeutel SteriBag Premium
von Bürkle eine gute Wahl. Sie dienen dem
sicheren Transport und der professionellen
Aufbewahrung Ihrer Proben. Vor allem in der
Lebensmittel-, Pharma- und Medizinbranche
deutlich sichtbar und ein unrechtmäßiges
Öffnen kann nachgewiesen werden.
Besonders praktisch gibt es diese Probenbeutel auch im Set als SteriPlast Kit: zehn
Originalitäts-Probenbeutel SteriBag Premium und wahlweise zehn Probenspatel oder
-schaufeln, die reinraumproduziert und gammastrahlensterilisiert sind, einzeln verpackt
und selbstverständlich auch für den Einsatz
mit Lebensmitteln geeignet sind.
Probenbeutel SteriBag
Bürkle
www.buerkle.de
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Dampf-Sterilisationsgeräte
Professionalität gepaart
mit Fairness und Respekt
Probenahmeset SteriPlast Kit, wahlweise mit
Probenschaufel oder -spatel.
Informieren Sie sich über Probenbeutel SteriBag Premium.
sowie in der Reinraum- oder Biotechnologie
sind die Anforderungen besonders hoch.
Hier vereinen diese neuen Probenbeutel
ein hohes Maß an Sicherheit, Sterilität und
Originalitätsversiegelung. Die aufgedruckte
Tracking-Nummer auf Probenbeutel und
Abrissfeld ermöglicht die Nachverfolgung
und eine lückenlose Dokumentation. Die
Probenbeutel sind gammastrahlensterilisiert (10-6) und geeignet für den Einsatz mit
Lebensmitteln.
Die Probe wird nach der Entnahme direkt
in den sterilen Probenbeutel gefüllt und mit
dem integrierten Originalitätsverschluss flüssigkeitsdicht und sicher verschlossen. Beim
Öffnen erscheint gut sichtbar das Wort „Stop“
– somit wird eine eventuelle Manipulation
42
10/2016
Die Steriltechnik AG ist ein seit mehreren
Jahren im Markt etabliertes Unternehmen
im Bereich Dampf-Sterilisationsgeräte. Alle
Autoklaven der Serie Laboklav zeichnen
sich durch innovative technische
Ideen aus. Ein
breites Spektrum
an Kammergrößen
zwischen 25 l und
195 l, universelle
Aufstellungsmöglichkeiten als Standund Tischgerät
und zahlreiche
Ausstattungsvarianten ermöglichen individuelle
Lösungen, die
Ihren spezifischen
Anforderungen gerecht werden. Typische
Anwendungsbereiche der Geräte sind alle
mikrobiologischen Labore in Forschungseinrichtungen, Universitäten, Qualitätskontrollen in der Pharma- und Lebensmittelindustrie sowie der Vernichtungssterilisation,
zum Beispiel im Bereich der medizinischen
Diagnostik.
Die Autoklaven zeichnen sich durch Zuverlässigkeit und Qualität aus. Gefertigt wird
ausschließlich in Deutschland unter hohen
und permanent kontrollierten Qualitätsstandards. Die Geräte sind zertifiziert durch den
TÜV, verfügen über eine Serienzulassung
und tragen das
CE-Kennzeichen. Sie
entsprechen nachfolgenden Normen:
 Druckgeräterichtlinie 97/23/EU
 DIN 58950: Sterilisation - DampfSterilisatoren für
pharmazeutische
Sterilisiergüter
 DIN 58951:
Sterilisation - Dampf-Sterilisatoren für
Labor-Sterilisiergüter
Zusätzlich zu den Autoklaven bietet das
Unternehmen seit 2015 auch ein breites
Spektrum an Ein- und Mehrstellenrührern
der Serie Labomag mit bis zu 32 Rührstellen
an, welche den flexiblen Einsatz in verschiedenen Anwendungsgebieten in Laboren der
Medizin,
Biotechnologie und Chemie ermöglicht. Dabei zeichnen sich alle
Labomag Magnetrührer durch ein
ansprechendes Design, Handlichkeit
und Funktionalität aus:
 12 verschiedene Rührstellenkombinationen
 in 3 unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheiten erhältlich
 mit 2 wählbaren Rührstellenabständen
 flach und platzsparend
 leicht zu reinigende und robuste
Oberflächen
 hergestellt in Deutschland unter
Berücksichtigung deutscher Qualitätsstandards.
Dampf-Sterilisationsgeräte
Steriltechnik
www. shp-steriltechnik.de
www.labo.de
I
Labortechnik  
Reinraum on Demand
Das erste flexible Reinraumsystem der Welt
Selbst geringe Kontaminationen richten in
vielen Branchen gewaltige Qualitätseinbußen an. Geraten zum Beispiel Verunreinigungen auf Mikrochips, Raumsonden oder
Linsen, kann dies zu defekten oder fehlerhaften Endgeräten führen. Um Schäden bei
hochqualitativen Produkten zu vermeiden,
lagern Unternehmen die betroffenen Fertigungs- und Montageschritte in Reinräume
aus. Diese sind aber teuer, nicht überall verfügbar und schützen nicht vor transportbedingten Verschmutzungen. Mit dem „Clean
Multipurpose Cover“ hat das Fraunhofer IPA
das erste Reinraumzelt der Welt entwickelt,
das flexibel errichtet werden kann und durch
seine Mobilität die Teile beim Transport
sauber hält.
Partikuläre Verunreinigungen oder
filmische Kontaminationen verursachen in
vielen Industrien zusätzliche Kosten. Betroffen seien u. a. die Halbleiter-, Lebensmittel- oder Automobilindustrie, die Luft- und
Raumfahrttechnik oder die Pharmazie.
„Treten hier Verschmutzungen auf, führt das
entweder zum Ausschuss oder das Werkstück muss nachgereinigt werden“, erklärt
Projektleiterin Tanja Meyer vom Fraunhofer
IPA. Können sich Unternehmen auf die
Sauberkeit ihrer Produktionsumgebung
nicht verlassen, sind Analysen im Nachgang
erforderlich, so Meyer. Beides sei zeit- und
kostenaufwendig.
Unternehmen umgehen das Problem,
indem sie empfindliche Produkte in Reinräumen fertigen. Aber auch hier gibt es
Schwierigkeiten. „Nicht allen Firmen steht
ein eigener Reinraum zur Verfügung. Zwar
können sie einen mieten oder die Teile
extern reinigen lassen, auf Dauer ist das aber
in vielen Fällen unwirtschaftlich“, weiß Meyer.
Weiterhin entstehen Kontaminationen auch
beim Transport. Statische Reinräume, wie
es sie heute ausschließlich gibt, können die
Produkte außerhalb ihrer eigenen vier Wände nicht schützen. Die IPA-Wissenschaftler
haben deshalb schon mehrfach Anfragen aus
der Industrie erhalten, eine kostengünstige,
flexible Lösung zu entwickeln.
Mit ihrem „Clean Multipurpose Cover“
sind die Stuttgarter Forscher diesen Anforderungen nachgekommen. Das erste
flexible Reinraumsystem der Welt verfügt
über die sauberkeitstechnischen Standards
eines Reinraums, lässt sich aber schnell
Anforderung individuell konfigurieren.
Erhältlich ist es in verschiedenen Größen
bis zu vier Quadratmetern, wahlweise mit
oder ohne Boden. Das aufgebaute System
ist transportabel, wiegt in der mittleren
Größe nicht mehr als 20 kg und ist dabei voll
funktionsfähig.
Einen ersten Prototyp haben die IPAWissenschaftler im Juni 2016 realisiert.
„Die Testreihe in den Reinraumlaboren
des Zentrums für Kontaminationskontrolle hat die Funktionsfähigkeit bestätigt“,
Das »Clean Multipurpose Cover« ist das weltweit erste Reinraumsystem, das sich flexibel errichten
lässt und Produkte beim Transport vor Kontaminationen schützt.
(Quelle: Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez)
und einfach an beliebiger Stelle errichten.
Mit dem Betrieb „on demand“ verspürt das
Unternehmen nicht den Auslastungszwang
der statischen Reinräume und spart dadurch
enorme Energieund Wartungskosten.
Ebenfalls ein großer Vorteil sei die geringe
Montagezeit von unter einer Stunde und die
sofortige Nutzbarkeit nach kurzer Anlaufphase. Für ihr System haben die Forscher ein
Strömungskonzept entwickelt, das sich aus
TVOC-armen und abriebarmen Materialien
mit angeschlossenem Filtersystem zusammensetzt. „Damit können wir eine kontaminationsfreie Fertigungsumgebung bis ISOKlasse 3, zertifiziert nach DIN ISO 14644-1,
gewährleisten“, erläutert Meyer. Das System
ist modular aufgebaut und lässt sich je nach
freut sich Meyer. Unternehmen können ihr
kundenspezifisches Modell ab sofort beim
Fraunhofer IPA anfordern. Im Austausch
mit ihren Forschungs- und Industriepartnern stellen die Wissenschaftler den Bedarf
fest. Die Kosten werden kundenspezifisch
ermittelt und variieren je nach Anforderung,
Größe und Luftreinheitsklasse. Aktuell sind
die Forscher dabei, das System für branchenund kundenspezifische Bedürfnisse wie
chemische und mikrobiologische Kontaminanten weiterzuentwickeln.
Clean Multipurpose Cover
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik
und Automatisierung IPA
www.ipa.fraunhofer.de
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1
08.07.2016
10/2016 14:23:0543
 LABO
I
LABO 
 Labortechnik
Neue Horizonte definieren
Mikro- und Ultramikrowaagen definieren neue Horizonte
Die XPR-Serie umfasst sowohl Mikro- als
auch Ultramikrowaagenmodelle und bietet
eine optimale Kombination von Bedienerfreundlichkeit und Genauigkeit. Diese
ist beispielsweise in der Pharmabranche
von entscheidender Bedeutung, wo kleine
Probenmengen verarbeitet werden und
die Produktivität aufrechterhalten werden
muss. Besonderes Augenmerk ist auf die
XPR6UD5 der neuen Serie zu richten, die
erste Ultramikrowaage auf dem Markt. Zusammen mit innovativen Designmerkmalen, einer Auflösung von 0,5 μg und einer
um 25 % bessere Wiederholbarkeit bietet
sie Merkmale wie:
 Erhöhte Stabilität durch die aktive
Temperaturkontrolle (Active Temperature Controlling – ATCTM), die Wärme
von der Waage ableitet, um eine höhere
Messgenauigkeit und Wiederholbarkeit zu
erreichen
 Kontinuierliche Qualitätssicherung durch
GWP Approved, die Prüfungen, Justierungen, Nivellierungen und Einstellungen
vor dem Wägen überprüft
 Speichern von Benutzerprofilen mit Toleranzprofilen, die sicherstellen, dass beim
Wägen festgelegte Prozessanforderungen
und geltende Vorschriften eingehalten
werden.
und ausführen können. Ein integriertes
Resultat-Notepad vereinfacht die Dokumentation und ermöglicht es Benutzern,
Kommentare zu hinterlegen. Individuelle
Methoden können über Symbole gespeichert und aufgerufen werden, um Zeit
zu sparen und die Prozesssicherheit zu
verbessern.
Zu den weiteren Designvorteilen zählen
eine einfach zu reinigende Waagschale
und USB-Datenübertragung zum schnellen
Export von Taskparametern oder Resultaten.
Durch das Konzept mit zwei Bildschirmen
kann der Haupt-Touchscreen an der am
besten geeigneten Stelle für die Bedienung
aufgestellt werden.
Insgesamt bieten die Funktionen der
XPR und ihre wiederholbare Genauigkeit im
Mikrobereich eine neue Ebene der Produktivität für Unternehmen, die mit kleinen
Probenmengen arbeiten.
XPR-Waagenmodelle
Mettler Toledo
www.mt.com
_______________________________________________
Überarbeitete Pipettensysteme
Mehr Komfort bei
präzisem Flüssigkeitstransfer
Die Waage ist zudem benutzerfreundlich,
da sie nur eine kleine Stellfläche auf dem
Tisch benötigt und über eine neue Benutzeroberfläche verfügt, bei der Benutzer
ähnlich wie bei einem Smartphone über das
Display wischen und Tasks programmieren
44
10/2016
Zwei weiterentwickelte Pipettensysteme
bieten jetzt mehr Komfort bei präzisem
Flüssigkeitstransfer für eine Vielzahl von
Anwendungen – von Laboren im Pharmaund Biotechbereich mit hohem Durchsatz
bis zu kleinen Laboren in akademischer
Forschung und Industrie.
Seit Jahrzehnten werden Thermo Scien­
tific Finnpipetten in unzähligen Laboren
und Anwendungen weltweit wegen ihrer
Produktivität und Ergonomie genutzt. Die
überarbeiteten Finnpipette F1 und Thermo
Scientific F1-ClipTip Modelle ermöglichen
durch zusätzliche Merkmale noch bequemeres und effizienteres Pipettieren:
 Leise und mühelose Volumeneinstellung
durch griffigen Knopf mit kleinen Rillen
 Ein breiterer Fingerbügel sowie rutschfeste Streifen am Griff sorgen dafür, dass
die Pipette bequemer und sicherer in
der Hand liegt
 Der leichte Griff und der geringere Kraftaufwand beim Pipettieren verringern das
Risiko von Überlastungssymptomen
„Ein effektives Liquid Handling ist
für präzise Ergebnisse im Labor äußerst
wichtig. Dazu benötigen die Anwender
geeignete Hilfsmittel, die eine zuverlässige, jederzeit wiederholbare präzise
Volumenabgabe gewährleisten“, so Kelly
Miller, Business Director of Liquid Handling
Consumables bei Thermo Fisher Scientific.
„Bei der Weiterentwicklung unserer ClipTip
und Finnpipette Systeme haben wir viele
Gespräche mit unseren Kunden geführt,
um ihre Kritikpunkte und Verbesserungsvorschläge mit einfließen zu lassen. Dies
führte unter anderem zum geringen Gewicht, wodurch die Hand nicht so schnell
ermüdet, sowie zur Reduzierung des
benötigten Kraftaufwands um bei längerem
Pipettieren das Risiko des RSI-Syndroms zu
senken.“
Die beiden Pipettensysteme sind für unterschiedliche Anwendungsanforderungen
konzipiert. Bei den F1-ClipTip Pipetten rasten die Spitzen leicht und sicher ein und
gewährleisten eine vollständige Abdichtung jedes Kanals. Die Spitzen bleiben fest
an der Pipette und können nicht abfallen,
ganz gleich, welcher Druck bei der Applikation angewendet wird. Die F1-ClipTip
Pipetten wurden für Laboratorien mit
mittlerem bis hohem Durchsatz entwickelt,
die Wert auf Ergonomie, Probensicherheit,
Geschwindigkeit und erhöhte Präzision
legen. Die Pipetten Finnpipette F1 bieten
die gleichen ergonomischen Vorteile bei
geringem Gewicht für hohen Komfort und
geringe Belastung. Die Super-Blow_outFunktion zur präzisen Abgabe von Mikrovolumina macht die Finnpipette F1 zum
idealen System für Anwendungen, bei
denen teure Reagenzien und wertvolle
Proben verwendet werden.
Pipettensysteme
Thermo Fisher Scientific
www.thermofisher.com
www.labo.de
I
Labortechnik  
Maßgeschneiderte Sitzlösung
Neuheiten für ein ergonomisch ideales Sitzen
Schließlich müssen Stühle an 24-StundenArbeitsplätzen den vielfältigen Ansprüchen
verschiedener Nutzer mit unterschiedlicher
Körpergröße und Statur gerecht werden.
Der vielseitig einsetzbare Industriestuhl „Tec allround“ vereint höchste
ergonomische Sitzqualität mit Funktionalität, Bedienerfreundlichkeit und einer
robusten Bauweise. Der Allrounder im
Industriestuhl-Segment erfüllt die unterschiedlichsten Ansprüche verschiedener
Arbeitsbereiche und Nutzer. Dabei können
vielfältige Komponenten und Ausstattungsvarianten nach Bedarf ausgewählt werden.
Die Aktion Gesunder Rücken (AGR) e.V. bescheinigt mit ihrem Gütesiegel: Die Arbeitsstühle der Modellreihen „Tec profile“ und „Tec dolphin“ von Dauphin sind besonders rückengerechte Sitzmöbel
für industrielle Arbeitsplätze.
Dauphin hat zeitgemäße Lösungen für eine
ideale Arbeitsumgebung in Industrie und
Labor. Bei den Produktpräsentationen legt
das Unternehmen besonderes Augenmerk
auf den praktischen Einsatz. Mit dem „@
Just 24/7“ wird eine maßgeschneiderte
Sitzlösung für ermüdungsfreies Sitzen im
24-Stunden-Wechselschichtbetrieb präsentiert.
Im Fokus des Anbieters stehen ganzheitliche Lösungen für die verschiedenen
Arbeitsbereiche eines Industrieunternehmens: von Produktion, Werkstatt und
ESD-Schutzzone über Labor und Reinraumumgebung bis hin zu einem Verwaltungsbereich mit Büromöbeln.
Für 24-Stunden-Arbeitsplätze bietet
Dauphin den Arbeitsstuhl der Produktreihe
„@Just“: Er eignet sich ideal für die hohen
Ansprüche an das Sitzen im WechselSchichtbetrieb rund um die Uhr. Mit einer
patentierten Sitzmechanik unterstützt der
Stuhl seine Nutzer bei einem
körpergerechten Sitzen und
entlastet so die Wirbelsäule.
Die nötige Bewegungsfreiheit
sorgt dabei für ein dynamisches Sitzen mit kleinen
Haltungswechseln. Das beugt
bei einem dauerhaften,
bewegungsarmen Sitzen
Ermüdungserscheinungen
und einseitigen Belastungen
vor. Die intuitive Bedienung
und eine Schnellverstellung
des Rückenlehnen-Gegendrucks ermöglichen den
Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatiwechselnden „Be-Sitzern“ im
sierung IPA hat in Stuttgart die Dauphin-Arbeitsstühle „Tec clasSchichtbetrieb, den Stuhl müsic“, „Tec profile“ und „Tec dolphin“ in speziellen Ausführungen
helos für ihre individuellen
auf ihre Reinheitstauglichkeit im Rahmen der TESTED DEVICE®
Prüfung getestet.
Anforderungen einzustellen.
www.labo.de
Exaktes und konzentriertes Arbeiten im Labor
erfordert eine entspannte Haltung. Ergonomische Counterstühle unterstützen ihre Nutzer
dabei ideal an Arbeitsplätzen, an denen Mitarbeiter hoch sitzen oder sich sitzende und stehende Tätigkeiten abwechseln.
So steht der Industriestuhl des Anbieters
beispielsweise für Produktionsbereiche in
strapazierfähigem Polyurethan zur Verfügung, während bei der Laborausführung
spezielles Kunstleder zum Einsatz kommt,
welches desinfektionsmittelbeständig ist,
aber dennoch eine angenehme Oberfläche
aufweist.
Industriestuhl
Dauphin HumanDesign
www.dauphin-group.com
10/2016
45
 LABO
I
LABO 
 Labortechnik
Methoden-Check
Zeit gewinnen
Das Pipettieren nimmt im Labor oft viel
Arbeitszeit in Anspruch, sowohl für Routineaufgaben wie Reihenverdünnungen als
auch für komplexere Methoden wie PCR.
Automatische Pipettiersysteme, auch Pipet-
für Routineaufgaben wie die Reformatierung
und Replikation von Platten, die Vorbereitung von Assay Ready-Platten oder das
Cherry Picking. Weil in jedem Labor anders
gearbeitet wird, betrachtet der Anbieter
dabei immer die individuelle Methode und
arbeitet nicht mit vordefinierten StandardProgrammen.
Neue, umfangreiche Sauger-Familie vblue line
meistert anspruchsvolle Reinigungsaufgaben in
Industrie und Baugewerbe.
(Bild: Nilfisk)
Methode mit Quell- und Zielplatten (grün und orange) in der Brand-Software.
Im Anschluss an den Methoden-Check
bietet das Unternehmen eine zweiwöchige,
ebenfalls kostenlose Praxisvalidierung mit
dem neuen Pipettiersystem Liquid Handling
Station. Die Liquid Handling Station ist sehr
flexibel. Mit der Brand-Software wird für jeden Testkunden innerhalb weniger Minuten
eine Methode erstellt, die seine gewohnten
Pipettierabläufe abbildet und automatisch
abarbeitet, während er die Zeit für andere
Aufgaben nutzen kann.
Kosteloser Methoden-Check
Brand
www.brand.de
_______________________________________________
Das automatische Pipettiersystem Liquid Handling Station von Brand.
tierroboter genannt, können Zeit für andere
Aufgaben schaffen, jedoch lohnt sich die
Automatisierung nicht für jede Methode. Um
die Frage zu beantworten, welche Zeitersparnis automatisches Pipettieren wirklich
bringt, bietet Brand jetzt einen kostenlosen
Methoden-Check an.
Das Angebot richtet sich an Labore, die
regelmäßig Pipetten verwenden und wiederkehrende Aufgaben flexibel automatisieren
wollen. Brand bietet den Check für Methoden wie PCR, qPCR oder ELISA an, aber auch
46
10/2016
Dem Staub den Kampf ansagen
Kompromisslose Sauberkeit
Mit insgesamt elf Varianten sorgen die
Entstauber, Sicherheits- und Asbestsauger
der neuen Serien ATTIX 33 und ATTIX 44 für
kompromisslose Sauberkeit. Dabei setzen
sie trotz der kompakten Bauweise in puncto
Funktion und Leistungsfähigkeit neue
Maßstäbe im Nass-/Trockensauger-Portfolio
von Nilfisk blue line: Mit einer Aufnahmeleistung von 1,4 Kilowatt, einem Unterdruck
von 25 Kilopascal sowie einer Luftförderleistung von 4.500 Litern in der Minute sind
alle Modelle in jeder Reinigungssituation
zuverlässige Helfer. Die Sicherheitssauger
verfügen über einen M-Klasse Flachfaltenfilter mit 99,9 Prozent Abscheidegrad und
PTFE Anti-Haft-Membran, die sich nach
dem Arbeitsvorgang unkompliziert mit
Wasser reinigen lässt. Darüber hinaus sind
die Staubklasse H-Sauger als Asbestsauger
zertifiziert und mit einer einzigartigen,
dreistufigen Filtration ausgestattet. Diese
setzt sich aus einem Sicherheitsfiltersack,
einem PTFE-Flachfaltenfilter und einer
HEPA Filterkassette zusammen – inklusive automatischer Filterüberwachung. Für
eine effiziente Filterabreinigung dient bei
der Mehrzahl der Modelle das innovative
„InfiniClean“. Das vollautomatische System
hilft dabei, Ausfallzeiten wegen Wartungsarbeiten zu verringern und die Filtereffizienz
konstant auf einem hohen Niveau zu halten.
Besonders für das Absaugen gefährlicher
Stäube ist die Wahl des richtigen Saugers
entscheidend, schließlich hängen betriebliche Gesundheit und Sicherheit von der
Zuverlässigkeit und der Leistung des Geräts
ab. Die Sicherheits- und Asbestsauger sind
ideal geeignet, um gesundheitsgefährliche
Stäube der Klassen M, L und H aufzunehmen. Diese landen über eine dreistufige
Filtration im 30 bzw. 40 Liter fassenden
Behälter. Neben dem Sicherheitsfiltersack
und dem PTFE-Flachfaltenelement befindet
www.labo.de
I
Labortechnik  
sich ein zusätzlicher HEPA-Filter, der kleinste Partikel sicher abscheidet. Für zusätzliche
Arbeitssicherheit verfügen die Sauger über
einen FlowSensor: Sinkt die Luftgeschwindigkeit im Saugschlauch unter 20 Meter pro
Sekunde, leuchtet zunächst die LED-Anzeige
und nach 5 Sekunden folgt ein akustisches
Warnsignal. Nicht zuletzt steht optional ein
Motorkühlluftfilter zum Schutz der Saugturbine zur Verfügung, falls das Gerät in sehr
staubigen Arbeitsumgebungen zum Einsatz
kommt.
Eine einfache Handhabung und Benutzerfeundlichkeit sind weitere Attribute.
Sie sind zum Beispiel mit einer Steckdose
ausgestattet, sodass Schmutz direkt an der
Entstehungsstelle beseitigt werden kann.
Intelligente und innovative Lösungen bieten
die Industriesauger auch wenn es um Aufbewahrungsmöglichkeiten für Werkzeuge
und Zubehör geht. Dank der Adapterplatte
zur Aufnahme einer gängigen Werkzeugbox
(L-Boxx/TANOS-Systainer) haben Anwender
alles parat, was sie für die tägliche Arbeit
benötigen. Zudem sorgt ein optionaler
Trolleygriff für einen bequemen Transport
von A nach B, während das Netzkabel mit
einer Länge von 7,5 Metern und das robuste
Fahrgestell samt Stahlrollen einen flexiblen
Einsatzradius gewährleisten.
Sicherheitssauger ATTIX 33 und 44
Nilfisk
www.nilfisk.de
www.labo.de
Expertise erweitert
Ultraschall-Durchflusssensor
mit sehr hoher Messgenauigkeit
Morgan Advanced Materials, Hersteller
von Ultraschallsensoren und -wandlern
hat einen neuen berührungslos wirkenden
Ultraschallsensor zur Durchflussmessung
entwickelt.
Die neuen Sensoren arbeiten mit einer
reproduzierbaren Genauigkeit von ±5 % bei
Durchflussraten bis herab zu 2 ml/min. Sie
eignen sich für eine Vielzahl an Flüssigkeiten wie Blut, Salzlösungen und Pufferlösungen und erlauben auch bei hohen
Durchflussmengen von bis zu 500 ml/min
sehr genaue Messungen. Damit können sie
zum Beispiel in der Dialyse und der Blutwäsche (Apherese) eingesetzt werden.
An jedem Ende eines Einweg-Strömungsrohrs ist ein Ultraschallwandler
installiert. Gemessen wird nach dem
Laufzeitverfahren ( „time of flight“; TOF).
Die Sensoren wurden mit dem Ziel
entwickelt, dass sie einen sehr geringen
Zero-Offset aufweisen. Deshalb müssen
sie nur einmal ab Werk kalibriert werden.
Das Strömungsrohr wurde dahingehend
optimiert, dass beim Durchströmen nur
minimale Turbulenzen entstehen, und die
Sensoren kommen nicht mit dem Medium in Berührung. Deshalb eignen sie sich
bestens für Applikationen, in denen sehr
genaue Messungen und eine Sterilisation
des Equipments erwünscht bzw. erforderlich sind. Ein Beispiel dafür ist die Dialyse.
Hier kann eine sehr genaue Erfassung des
Blutstroms dazu führen, dass der Behandlungsplan optimiert und die Verweildauer
des Patienten in der Klinik verkürzt wird.
Martin Murawiecki, Produktingenieur
bei Morgan „In Krankenhaus und Labor
gibt es viele Anwendungen, in denen
Durchflussmengen von Flüssigkeiten exakt
erfasst werden müssen, ohne dass die
Sensorik mit der Flüssigkeit in Berührung
kommen darf. In Zusammenarbeit mit
Branchenexperten haben wir unsere Expertise dahingehend erweitert, dass wir ein
,maßgeschneidertes‘ Messsystem für diese
Anwendungen zur Serienreife entwickeln
konnten. Der Sensor lässt sich einfach
integrieren und in Betrieb nehmen. Es ist
keine Sterilisation erforderlich und obwohl
das Gerät bei niedrigen Durchflussmengen
typischerweise fünfmal genauer arbeitet als
marktübliche Ultraschallsensoren, können
wir es zu durchaus wettbewerbsfähigen
Preisen anbieten.“
Die Laufzeit-Durchflussmessung beruht
auf dem Prinzip, dass zwei Ultraschallwandler jeweils als Sender und Empfänger von Ultraschallwellen aktiv sind. Der
Zeitunterschied, den die Schallwellen
benötigen, um im Medium die Strecke
zwischen den beiden Sensoren zurückzulegen, steht in direkter Relation zur Fließgeschwindigkeit im Einweg-Strömungsrohr.
Das Erfassen dieser Zeit ermöglicht somit
die genaue Messung der Durchflussrate.
Der Sensor erfasst die Durchflussmenge bis
zu neun Mal pro Sekunde. Das schafft die
Voraussetzung für eine schnelle Reaktion
auf jegliche Veränderung des Wertes.
Martin Murawiecki: „Für Krankenhäuser,
Arztpraxen und Labors hat es große Vorteile, ein Ultraschall-Durchflussmesssystem
zu nutzen, das einerseits sehr genaue
Messergebnisse liefert und andererseits
höchste Anforderungen an die Hygiene
erfüllt, weil es nicht mit dem Medium in
Berührung kommt. Denn das ermöglicht
eine exaktere Abstimmung der Behandlung
auf den Zustand des Patienten. Zugleich
reduziert sich der Aufwand für die Sterilisation.“
Berührungslose UltraschallDurchflusssensoren
Morgan Technical Ceramics
www. morganplc.com
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 LABO
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LABO 
 Text zum Titelbild
PURA –
die Revolution im Wasserbad
Die neuen PURA Wasserbäder von
JULABO setzen ganz neue Maßstäbe.
Neben einem modernen und funktionalen Design sowie höchster Effizienz
setzt der Temperiertechnik-Spezialist
bei den neuen PURA Modellen auf die
Vorteile von Emaille. Damit bietet JULABO
neue und innovative Funktionalitäten für
den Laboralltag.
B
ei der Entwicklung der PURA Wasserbäder legte JULABO nicht nur
Wert auf eine einfache und praktische Handhabung, sondern auch auf Effizienz und Langlebigkeit. Aufgrund der herausragenden Materialeigenschaften hat JULABO
sich bewusst für Emaille entschieden. Die
Emaille-Oberflächenbeschichtungen sind absolut kratzfest und zu glatt, um Bakterien und
weiteren Organismen einen Nährboden zu
bieten. Verschmutzungen können sich nicht
an der glasharten Emaille-Oberfläche festsetzen, wodurch die PURA Wasserbäder leicht
und ohne zusätzliche Pflegemittel zu reinigen
sind. Ein optimaler Hygieneschutz wird geboten, sogar noch besser als bei Edelstahl. Die
besondere Emaille-Oberflächenbeschichtung
der PURA Wasserbäder von JULABO kann nur
durch rohe Gewalt zerstört werden und garantiert so eine äußerste Strapazierfähigkeit
und Langlebigkeit.
Auch mit Blick auf den Umweltschutz ist
Emaille eine gute Entscheidung. Die benötig­
ten Rohstoffe für Emaille sind langfristig und
in ausreichenden Mengen vorhanden, die
Herstellung findet mit umweltfreundlichen
Verfahren statt. Für Mitarbeiter und Umwelt
entstehen keine Belastungen, da Emaillierung von Natur aus keine bedenklichen Stoffe
enthält.
Durchdachte Funktionalitäten
Mit den durchdachten Funktionalitäten erleichtern die PURA Wasserbäder den Arbeitsalltag im Labor erheblich. Die Bedienung
der Wasserbäder erfolgt bequem direkt von
vorne, wodurch alle Bedienelemente und Anschlüsse einfach zu erreichen sind. Der USBAnschluss bietet die zusätzliche Möglichkeit,
die Wasserbäder zu vernetzen. Dank der
starken Leuchtkraft ist das Display auch aus
großer Entfernung gut ablesbar. Der regelmäßige Kontrollgang zum Wasserbad entfällt
damit. Durch das geringe Eigengewicht sind
die PURA im Labor flexibel einsetzbar. Trage­
griffe erleichtern dabei das Umstellen und
den Transport der Wasserbäder. Über den
inte­grierten Ablasshahn kann das Becken an
jedem beliebigen Standort ohne Werkzeug
sauber und einfach entleert werden.
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www.labo.de
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Text zum Titelbild  
Sicherheit im Labor
Höchste Effizienz
PURA Wasserbäder sind für einen sicheren
Einsatz im Labor konstruiert. Sie sind so
ausgelegt, dass ein Kippen nicht möglich ist.
Rutschfeste Gumminoppen verhindern das
Verrutschen, auch auf glatten Untergründen. Aufgrund bester Verarbeitungsqualität
und hochwertigen Materialien haben die
PURA Wasserbäder keine scharfen Ecken
und Kanten. Die als Zubehör erhältlichen
aufklappbaren Badabdeckungen können
ohne Werkzeug abgenommen bzw. wieder
aufgesetzt werden und sind von Rechtsund Linkshändern gleichermaßen bedienbar. Für Temperierungen z. B. von Erlenmeyerkolben bietet das Zubehörprogramm
von JULABO Badabdeckungen mit Ringeinsätzen. Die Öffnungen der Ringeinsätze
variieren dabei mit einem Durchmesser von
92 bis 190 mm.
Die Energieübertragung des integrierten Heizers erfolgt über Wandungen aus Aluminium,
das eine 10mal höhere Wärmeleitfähigkeit
als Edelstahl besitzt. Zusätzlich bieten die
Polycarbonat-Seitenwände eine erheblich
bessere Isolierung als Edelstahl, was sich mit
höchster Effizienz auszahlt.
Fünf Größen für
1 bis 7 Testglaseinsätze
PURA Wasserbäder sind in fünf verschiedenen Größen erhältlich und eigenen sich so
für kleine wie auch große Temperieraufgaben.
Das kleinste Wasserbad ist das PURA 4, das für
einen Testglaseinsatz ausgelegt ist. Das PURA
10 kann zwei, PURA 14 drei und PURA 22 fünf
Testglaseinsätze aufnehmen. Im großen PURA
30 finden sogar bis zu sieben Testglaseinsätze
Platz. Alle PURA Wasserbäder decken einen
Arbeitstemperaturbereich von +25 °C bis
+99.9 °C ab und haben eine Temperaturkonstanz von ±0.2 °C. Die Heizleistung beträgt
bei den beiden großen PURAs 2 kW, bei den
beiden mittleren 1,3 kW und bei dem kleinsten Wasserbad 0,8 kW. Für ein exaktes und zuverlässiges Timing verfügen die Wasser­bäder
über eine interne Timer-Funktion. Nach Ablauf der eingegebenen Zeit ertönt ein akustisches Signal. Je nach Einstellung läuft das Gerät weiter oder schaltet ab.
Raumwunder PURA
mit minimaler Befüllung
Die PURA Wasserbäder punkten im Verhältnis zu den Außenmaßen mit einem extrem
großen Badvolumen. Da im Bad keine störenden Funktionselemente vorhanden sind,
kann die komplette ebene Innenfläche genutzt werden. Eine minimale Menge Wasser
reicht als Befüllung aus, so dass auch kleine
Probengefäße bei der Temperierung einen
festen Stand haben. Für unterschiedliche
Anforderungen sind die PURA Wasserbäder
in fünf verschiedenen Größen mit einem
Füllvolumen von 1 bis 30 Liter erhältlich.
Passend für die Wasserbäder sind Testglas­
einsätze aus Kunststoff erhältlich. Für einen
flexiblen Einsatz gibt es sie für 60 und 90
Reagenzgläser sowie für 21 Gläser. Die integrierte Abtropfvorrichtung der Wasserbäder
ist optimal auf die als Zubehör angebotenen
Testglaseinsätze­ abgestimmt.
Modell
PURA 4
PURA 10
PURA 14
PURA 22
PURA 30
Arbeitstemperaturbereich °C
+25 … +99.9
+25 … +99.9
+25 … +99.9
+25 … +99.9
+25 … +99.9
Temperaturkonstanz °C
+/–0.2
+/–0.2
+/–0.2
+/–0.2
+/–0.2
Heizleistung kW 0.8
1.3
1.3
2
2
Füllvolumen l
0.4 … 4.8
1 … 10
1 … 14
2 … 22
2 … 30
Abmessungen
B x T x H cm
21 x 38 x 30
31 x 38 x 30
42 x 38 x30
63 x 38 x 30
85 x 38 x 30
Badöffnung /
Badtiefe
B x T /BT cm
12 x 27 / 17
22 x 27 / 27
30 x 27 / 17
54 x 27 / 17
76 x 27 /17
Mögliche Testglaseinsätze
1
2
3
5
7
Störungs­
meldung
Optisch &
akustisch
Optisch &
akustisch
Optisch &
akustisch
Optisch &
akustisch
Optisch &
akustisch
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Langlebig und sicher
Alle mediumsberührenden Teile der PURA
sind im Vergleich zu konventionellen Wasserbädern dauerhaft korrosionsgeschützt. Auch
Kontaktkorrosionen durch Ionenwanderung
oder Elementbildungen werden unterbrochen. Der integrierte Trockengehschutz und
Übertemperaturschutz verhindert, dass die
Wasserbäder beschädigt werden. Dank der
Emaille-Beschichtung sind die Oberflächen
der PURA Wasserbäder besonders widerstandsfähig und langlebig. Mit Aqua Stabil
aus dem JULABO Zubehörprogramm lassen
sich Kalkablagerungen im Vorfeld vermeiden.
Platzsparend
mit allen Vorteilen
Das Wasserbad PURA 4 ist mit Abmessungen
von 21 x 38 x 30 cm besonders platzsparend
und bietet trotzdem alle Vorteile der Pura
Wasserbadserie. Mit
einem Füllvolumen
von 1 bis 4,8 Liter
können hier auch
die kleinsten Probegefäße problemlos
temperiert werden.
Neben dem Testglaseinsatz aus Kunststoff sind für das
kleine Wasserbad als
Zubehör für die Zahnmedizin auch ein Stentsheber und ein Hygiene-Einsatz aus Edelstahl
erhältlich.
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 LABO
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LABO 
 Life Sciences
Was Sie schon immer über das
Proteom wissen wollten…
Markierungsfreie Hochdurchsatz Protein-Protein Interaktionen mit
Next Generation Microarrays
Dr. Frank Schleifenbaum
SCORE: Single Color Optical Reflectometry. Interferenzreflektometrisches Verfahren zur markierungsfreien Detektion von
molekularen Bindungen. Das next generation microarray Format
ermöglicht die Aufnahme von kompletten Bindungskurven von
mehreren 10.000 Interaktionen parallel und in Echtzeit.
Die Proteomics gelten als eine der biotechnologischen Schlüsseldisziplinen des
21. Jahrhunderts. Zu Recht werden sie
verstanden als der konsequente Schritt,
der der Genomik zu folgen hat.
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as ist umso verständlicher, führt
man sich vor Augen, dass die
Genomik zunächst nur einen
Bauplan darstellt, während die Proteomics
funktionale Moleküle und deren Interaktionen
untersucht. Diese Gegenüberstellung zeigt
eine grundlegende Herausforderung der Proteomic an sich: während diese neue Disziplin
nicht weniger verspricht als die Kartierung der
Funktion des Lebens, sind die Kombinationsmöglichkeiten und Einflussfaktoren so vielfältig, dass sie mit derzeitigen Methoden nicht
oder zumindest nicht vollumfänglich zugänglich sind. Einen wichtigen Beitrag zu diesen
Fragestellungen liefern neue Entwicklungen im
Bereich der Massenspektrometrie. Während
hier Proteine und Proteinbruchstücke hinsichtlich ihrer Identität aufgeklärt werden können
und somit umfangreiche molekulare Bibliotheken vervollständigt werden, bleiben funktionale Screenings derzeit noch in der Minderheit. Allerdings sind es gerade die funktionalen
Aspekte der Proteine, also deren Wechselwirkungen untereinander und mit Co-Faktoren
wie Antikörpern, Enzymen oder Hormonen,
die intra- und interzelluläre Abläufe und Kommunikationsprozesse steuern und initiieren.
Zu deren Verständnis ist die Analyse von
Protein-Protein-Interaktionen als ein Teilgebiet der Proteomics ein wesentlicher Ansatz.
Um der großen Menge an Substanzen gerecht
zu werden, sind Screening-fähige Ansätze erforderlich, die eine Batch-Verarbeitung von
großen Substanzbibliotheken erlauben. Der
Microarray-Ansatz, der im Bereich der Genomik etabliert wurde, bietet diese Möglichkeit,
indem er mehrere Tausend Interaktionen auf
einem speziell beschichteten Mikroskop-Objektträger nachweisen kann. Allerdings beinhaltet diese fluoreszenz- oder lumineszenzbasierte Technologie einige Einschränkungen,
die ihre Anwendbarkeit in der Proteomic limitiert. Zum einen besteht durch Interferenz
der Farbstoffmarkierung mit dem Microarray
grundsätzlich die Gefahr der Messung von Artefakten, sei es durch unspezifische Bindung
des Labels an die Oberfläche oder durch Verlust von schwachen Bindern während der erforderlichen Waschschritte.
Eine viel größere Limitation besteht jedoch
in der Beschränkung auf Ja- oder Nein- Aussagen als Identifikation eines Bindungsereignisses oder auf Konzentrationsbestimmungen
zur Beschreibung der Effektivität der Bindung.
Während dieser Informationsgehalt im Falle
www.labo.de
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Life Sciences  
der Genomics vollkommen ausreichend ist,
werden in den Proteomics umfangreichere
Informationen über das jeweilige Bindungsereignis benötigt. Ein Grund hierfür ist, dass
Proteine in Bindungskaskaden eingebunden
sind und dort unter anderem die Bindungskinetiken beeinflussen, wie und ob eine Signaltransduktion abläuft. Daher sind insbesondere
kinetische Daten wie die Assoziations- und
die Dissoziationsratenkonstanten und die daraus abgeleitete Affinitätskonstante wichtige
Ausschnitt einer SCORE-Messung von 300 Varianten des FLAG-Epitopes gegen einen AntiFLAG Antikörper. Das Diagramm zeigt exemplarisch 6 Bindungskurven, die von Interaktionen
im gekennzeichneten Bereich stammen.
Größen, um Protein-Interaktionen zu charakterisieren. Man kann sich die Interaktionen
innerhalb einer Zelle vorstellen wie einen
Konkurrenzkampf zwischen einer Vielzahl von
Partnern. Einige davon können gar nicht miteinander in Wechselwirkung treten, bei anderen ist die Beziehung komplizierter, sie können
hervorragend, wenig gut oder mehr schlecht
als recht miteinander – also ganz so, wie in
der makroskopischen Welt. Um zu verstehen,
welcher Interaktionsweg, an dem häufig sogar eine Vielzahl von Partnern beteiligt ist, der
wahrscheinlichste ist, muss die Qualität der
Bindung bewertet werden, zum Beispiel über
ihre Affinitätskonstante.
Seit den 1990er Jahren werden Verfahren
eingesetzt, die diese kinetischen Daten mit
hoher Präzision bestimmen können. Die Herausforderung hierbei ist, dass diese Bestimmung ohne eine zusätzliche Markierung mit
Farbstoffen erfolgen muss, um verlässliche
kinetische Daten zu erhalten. Ausgehend von
den frühen Arbeiten mit Oberflächenplasmonenresonanzen (surface plasmon resonance,
SPR) haben sich eine Reihe von Technologien
entwickelt, die molekulare Interaktionen markierungsfrei detektieren und quantifizieren können. Das funktioniert so gut, dass die U.S. Food
www.labo.de
and Drug Administration (FDA) diese Untersuchungen obligatorisch für die Marktzulassung
neuer Pharmazeutika vorschreibt. Unbeschadet
der herausragenden Qualität dieser markierungsfreien Methoden eignen sie sich dennoch
nur bedingt für die Anwendung in der Proteomic, da sie nur wenige Interaktionen simultan
pro Lauf erfassen können und somit den extremen Anforderungen an Durchsatz, den die Proteomics fordern, nicht gerecht werden können.
Berthold Technologies bietet mit der Next
Generation Microarray SCORE-Technologie
ihres Partners Biametrics die Antwort auf diese
Einschränkung: das bScreen LB 991 System kombiniert die Flexibilität und den Durchsatz von
Microarrays mit dem Informationsgehalt von
markierungsfreien Methoden. Mit der SCORE
Technologie ist es zum ersten Mal möglich, eine
komplette Protein-Bibliothek als Microarray zu
drucken und die komplette Bindungskinetik
für jede einzelne Bindung mit hoher Präzision
aufzuzeichnen. Das System arbeitet nach dem
Prinzip der kamerabasierten optischen Interferenzreflektometrie und ist daher nicht an ein
vorgegebenes Muster der Proteinimmobilisierungen gebunden. Die verwendeten Biochips
haben das Standard-Objektträgerformat und
sind daher vollständig kompatibel zu gängiger
Microarray-Infrastruktur, so dass existierende
Genomik-Einrichtungen unproblematisch für
Proteomic-Anwendungen umgerüstet werden
können. Das Potential der SCORE-Technologie
zeigt das folgende Beispiel des Epitope-Mapping. 300 Variationen des FLAG-Epitopes wurden als Array auf einen Biochip gedruckt und
die Bindung des FLAG-Antikörpers, der kontinuierlich über das Array gepumpt wurde, wurde in
Echtzeit verfolgt (Bild 1), wobei zu jeder einzelnen Epitope-Antikörper Bindung parallelisiert
eine vollständige Bindungskurve aufgezeichnet
wurde. Zwischen den einzelnen Epitopen sind
deutliche Unterschiede hinsichtlich ihrer Bindungsstärke und ihrer Bindungskinetik erkennbar. Zusammen erlauben es diese Daten, das
jeweilige Epitop hinsichtlich seiner Bindungseigenschaften vollständig zu charakterisieren.
Protein-Protein-Wechselwirkungspaare können
somit in ein Ranking überführt werden, das als
Basis für die Vorhersage von komplexen Interaktionskaskaden dienen kann. Da die SCORETechnologie als markierungsfreies Verfahren auf
Waschschritte verzichtet, können auch sukzessive Bindungen, bei denen eine Vielzahl von Proteinen nacheinander miteinander interagieren,
vermessen werden. Hier kommt wiederum der
Vorteil des hohen Durchsatzes des MicroarrayPrinzips zum Vorteil, da die Bindungspartner
parallelisiert durch unterschiedliche Immobili-
sierungsmuster durchpermutiert werden und
unter identischen Messbedingungen analysiert
werden können.
Durch die volle Kompatibilität zu etablierter Microarray-Infrastruktur lassen sich die
mit dem bScreen untersuchten Proben im
Anschluss anfärben und als konventionelles
Fluoreszenz- oder Lumineszenzmicroarray
auslesen. Bild 2 zeigt das Fluoreszenzbild der
oben diskutierten FLAG-Anti-FLAG-Messung,
bei dem in Teilen Abweichungen zum SCOREBild zu erkennen sind. Diese Abweichungen
stammen von unspezifischen Wechselwirkungen des Fluoreszenzlabels mit dem FLAGEpitope („Falsch-Positive“) und repräsentieren keine spezifische Bindung zwischen dem
FLAG-Epitop und dem Anti-FLAG Antikörper.
Die SCORE Technologie liefert daher nicht nur
zusätzliche kinetische Information, sondern
bietet auch eine gegenüber vielen etablierten
Hochdurchsatzverfahren verbesserte Datenqualität, da die Messung nicht durch Markierungssubstanzen beeinflusst wird.
Fluoreszenzauslesung der Probe aus Bild 1. Die
größere Anzahl der detektierten Bindungsereignisse ist auf unspezifische Wechselwirkung
der Fluoreszenzmarkierung zurückzuführen
(Falsch-Positive)
Next Generation Microarrays und die Biametrics SCORE Technologie bieten für einen
umfassenden Einblick in funktionale Aspekte
der Proteomics. Herkömmliche Grenzen hinsichtlich Durchsatz, Informationsgehalt oder
Parallelisierung werden durch das neue Verfahren, das erstmal im bScreen LB 991 Labelfree Microarray System zum Einsatz kommt,
aufgehoben, so dass Sie endlich selber messen können, was Sie schon immer über das
Proteom wissen wollten…
Next Generation Microarrays
Berthold Technologies
www.berthold.com
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 LABO
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LABO 
 Life Sciences
Sonnenschutz
für Pflanzen
Inhaltsstoffe bieten Pflanzen Schutz
vor schädlicher UV-Strahlung
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www.labo.de
Sommer, Hitze, Sonnenbrand – Eine
Kombination der wir derzeit häufig
begegnen. Während wir unsere Haut
mit Sonnencreme schützen, haben auch
Pflanzen Mechanismen entwickelt, um
der schädlichen UV-Strahlung entgegenzuwirken. Sogenannte sekundäre Pflanzenstoffe können diese und viele weitere
Aufgaben in Pflanzen übernehmen.
Auch für den Menschen haben sie häufig
gesundheitsfördernde Eigenschaften. Das
Forscherteam um Dr. Alisdair Fernie und
Dr. Takayuki Tohge am Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie
untersucht diese komplexe Stoffgruppe
im Detail und ist hierbei auf einen bisher
unbekannten Inhaltsstoff gestoßen, der
Pflanzen vor Schädigungen durch UVStrahlung schützen kann. Das Team hat
zusammen mit seinen japanischen Kooperationspartnern genauer nachgeschaut
und diese Stoffe, sowie die beteiligten
FPT2 Gene, eingehend charakterisiert.
P
flanzen besitzen mehrere hunderttausende Substanzen mit unterschiedlichsten Funktionen. Neben
den primären Stoffen, wie Zucker und Aminosäuren, gibt es auch die große Gruppe
der sogenannten sekundären Pflanzenstoffe.
Diese übernehmen unterschiedlichste Funktionen, wie die Abwehr von Fraßfeinden, die
Regulation von Wachstumsprozessen oder sie
fungieren als Farbstoffe.
Die sekundären Pflanzenstoffe sind zwar
keine essentiellen Nährstoffe für den Menschen, aber häufig haben sie auch einen Einfluss auf den menschlichen Stoffwechsel. Besonders Flavonoiden und Carotinoiden wird
eine gesundheitsfördernde Wirkung nachgesagt. Sie dienen als natürliche Antioxidantien
und wirken zum Beispiel entzündungshemmend.
In Pflanzen können die sekundären Pflanzenstoffe auch vor Schädigungen durch Licht
schützen. Denn obwohl die Pflanze auf das
Sonnenlicht für den Photosynthese-Prozess
angewiesen ist, ist die Strahlung im UV-Bereich auch für sie schädlich. UV-B Strahlen
schädigen das Erbgut und Proteine, so dass
es zu Mutationen kommen kann. Besonders
empfindlich reagieren die Blüten auf die UV-B Strahlung, was
zu einer Störung der Fortpflanzung und somit einer Verminderung des Ertrags in Nutzpflanzen führen kann. Unter diesem
ständigen Druck haben Pflanzen im Laufe der Evolution aber
schützende Stoffe entwickelt.
Das Forscherteam um Dr.
Alisdair Fernie und Dr. Takayuki
Tohge vom Max-Planck-Institut
für Molekulare Pflanzenphysiologie hat sich auf die Suche nach
solchen Stoffen begeben. Für
ihre Untersuchungen nutzen
die Forscher die Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana). Sie
UV Strahlen des Sonnenlichts können Pflanzen schädigen,
ist eine der wichtigsten pflanzwas u.a. zu einer Zerstörung von Blattzellen und Schäden in
lichen Modellorganismen, die
Blüten führen kann. (Bild: © Takayuki Tohge, MPI-MP)
weltweit vorkommt. Ihre weite
geographische Verbreitung hat zur Ausbildung verschiedenster Ökotypen geführt, die
an die Bedingungen ihres jeweiligen Habitats
angepasst sind. In den Blüten von 64 dieser
Arabidopsis-Ökotytpen bestimmten die Forscher verschiedene sekundäre Pflanzenstoffe,
die sie genauer analysierten.
Zunächst untersuchten sie 68 Stoffe in Blüten, von denen 18 bisher unbekannte Stoffe
mit ähnlicher Struktur waren. Mit Hilfe ihrer
www.labo.de
I
Life Sciences  
japanischen Kooperationspartner um Prof.
Kazuki Saito und Prof. Hiromitsu Takayama
gelang es dem Forscherteam die chemische
Zusammensetzung dieser Substanzen zu
identifizieren. Sie ordneten sie der Stoffgruppe der Flavonoide zu, genauer gesagt einer
Flavonoid-Untergruppe, den Flavonolen. Da
diese Stoffe bisher unbekannt waren hatten
die Forscher die ehrenvolle Aufgabe der Stoffklasse einen Namen zu geben. Sie entschieden sich für „Saiginole“.
„Wir haben das alte japanische Wort saigiru genutzt, es steht für Blockierung oder
Unterbrechung. Daran haben wir die typische
Endung „nol“ für die Stoffgruppe der Flavonole angefügt“, erklärt Dr. Takayuki Tohge.
Neben der Strukturaufklärung dieser unbekannten Stoffe erzielten die Forscher erste
Fortschritte in der Aufklärung der Biosynthese des Saiginolstoffwechsels. Sie konnten ein
Gen (FPT2) identifizieren, das für die Produktion aller 18 Saiginole verantwortlich ist.
Darüber hinaus war es den Forschern möglich
nachzuweisen, dass die Saiginole besondere
UV-B absorbierende Eigenschaften besitzen
und somit die Pflanze vor schädlicher Strahlung schützen können. Besonders auffällig
war allerdings, dass nur 31 der 64 Arabidopsis-Ökotypen diese Inhaltsstoffe überhaupt
produzieren. Eine Standortanalyse konnte
zeigen, dass alle Ökotypen, die in Gebieten
mit hoher Sonneneinstrahlung beheimatet
sind, Saiginole produzieren. Die Forscher
vermuten, dass die 33 übrigen Ökotypen, die
diese Stoffe nicht produzieren, aufgrund ihres
Heimatstandorts nicht auf den deren Schutz
vor schädlicher Strahlung angewiesen sind.
In ihrer vergleichenden Analyse fanden dies
Forscher das FTP2 Gen bisher nur in Arabidopsis. In anderen Pflanzen, vor allem in nahe
verwandten Kreuzblütlern, konnte das Forscherteam aber ähnlich Gensequenzen identifizieren, die die gleiche Funktion übernehmen
könnten. Weitere Analysen dieser Genregion
soll die evolutionäre Entstehung dieser Gene
in Arabidopsis und Kreuzblütlern aufklären.
Originalveröffentlichung
Takayuki Tohge, Regina Wendenburg,
Hirofumi Ishihara, Ryo Nakabayashi,
Mutsumi Watanabe,
Ronan Sulpice, Rainer Hoefgen, Hiromitsu
Takayama, Kazuki Saito, Mark Stitt,
Alisdair R. Fernie
Max-Planck-Institut
für Molekulare Pflanzenphysiologie
www.mpimp-golm.mpg.de
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 LABO
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LABO 
 Life Sciences
Kräftemessen im Erbgutmolekül
Forscherinnen und Forscher messen
erstmals direkt die Stapelkraft in DNA-Doppelhelix
Für die Stabilität der DNA-Doppelhelix
sind unter anderem die sogenannten
Basenpaar-Stapelwechselwirkungen
verantwortlich. Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftlern der Technischen
Universität München (TUM) ist es zum
ersten Mal gelungen, diese Kraft direkt zu
messen. Das neue Wissen könnte dabei
helfen, präzise molekulare Maschinen aus
DNA zu konstruieren.
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I
Life Sciences  
V
or mehr als 60 Jahren klärten die
Forscher Crick und Watson die
Struktur der Desoxyribonukleinsäure, vor allem bekannt unter der englischen
Abkürzung DNA, auf. Sie verglichen die Doppelhelix mit einer spiralförmig gedrehten
Strickleiter. Die Sprossen dieser Leiter bilden
dabei die Basenpaare Guanin und Cytosin
sowie Thymin und Adenin. Doch was hält die
DNA-Stränge in der Spiralform?
Messsystem für
Wechselwirkungen zwischen
molekularen Oberflächen
Prof. Hendrik Dietz vom Lehrstuhl Experimentelle Biophysik nutzt DNA als Baumaterial, um
molekulare Strukturen zu konstruieren. Daher
hat er auch ein großes Interesse daran, dieses Material genau zu verstehen. „Es gibt im
Grunde zwei Typen von Wechselwirkungen,
die Doppelhelices stabilisieren“, erklärt er.
Zum einen sind in der DNA die sogenannten
Wasserstoffbrückenbindungen vorhanden.
Zum anderen gibt es die sogenannten
Basenpaar-Stapelwechselwirkungen, die zwischen den aufeinandergestapelten Basenpaaren entlang der Spiralachse wirken. Die Kräfte
der Wasserstoffbrückenbindungen wirken dagegen senkrecht zur Achse. „Bisher ist eigentlich nicht klar, mit welchen Anteil diese beiden Kräfte jeweils zur gesamten Stabilität der
DNA-Doppelhelix beitragen“, erklärt Dietz.
Die sehr schwache Stapelkraft zwischen
einzelnen Basenpaaren direkt zu messen, war
eine große technische Herausforderung für
die Forscher, an der sie sechs Jahre lang arbeiteten. Gemeinsam mit dem TUM-Lehrstuhl
für Molekulare Biophysik (Prof. Matthias Rief)
und dem TUM-Lehrstuhl für Theoretische
Biophysik - Molekulardynamik (Prof. Martin Zacharias) gelang es ihnen, ein spezielles
Messsystem zu entwickeln, das es zum ersten
Mal möglich macht, ultraschwache KontaktWechselwirkungen zwischen einzelnen Molekülen zu messen.
Der billionste Teil
einer Tafel Schokolade
Vereinfacht dargestellt handelt es sich bei
dem hierarchisch aufgebauten Messsystem
um mikroskopische Balken, an deren Spitze
sich eine oder mehrere parallel verlaufende Doppelhelix-Strukturen befinden. Diese
sind so modifiziert, dass sie am Ende jeweils
ein Basenpaar tragen. Zwei dieser mikroskowww.labo.de
pischen Balkeneinheiten sind durch ein Polymer miteinander verbunden.
Auf der anderen Seite sind die Balken an
mikroskopische Kügelchen gekoppelt, die
wiederum mit einer optischen Laserpinzette
auseinandergezogen werden können. In Lösung können nun die Basenpaare am Ende
der einen Balkeneinheit mit den Basenpaaren
am Ende der anderen Balkeneinheit interagieren. Und es lässt sich messen, wie lange
eine Stapelbindung zwischen ihnen anhält,
bevor sie sich durch eine Fluktuation wieder
trennen, und natürlich auch die Kraft, die zwischen den Basenpaaren wirkt.
Die von den Forschern
gemessenen Kräfte liegen
im Bereich Piconewton. „Ein
Newton ist die Gewichtskraft
einer Tafel Schokolade“, erklärt
Dietz. „Wir reden von einem
1000-Millardstel Anteil davon,
das ist wirklich wenig.“ Kräfte
im Bereich von zwei Piconewton reichen aus, um die durch
Stapelwechselwirkungen erzeugte Bindung zu trennen.
Die Wissenschaftler konnten
außerdem beobachten, dass
die Bindungen innerhalb weniger Millisekunden spontan zerfallen und sich wieder bilden.
Wie stark die Bindungen sind
und wie lange sie halten, hängt
dabei stark davon ab, welche
Basenpaare aufeinander gestapelt sind.
Zellen zu finden sind und unter anderem als
molekulare Fabriken wichtige Verbindungen
wie den Energiespeicher ATP synthetisieren.
„Wir wissen also, was alles möglich wäre,
wenn wir in der Lage wären, ausreichend
komplizierte Strukturen zu bauen“, sagt Dietz.
„Und wenn wir ein besseres Verständnis der
molekularen Wechselwirkungen haben, können wir natürlich besser mit den Molekülen
bauen.“
Momentan konstruiert die Arbeitsgruppe einen molekularen Rotations-Motor aus
DNA, dessen Komponenten über Stapelbin-
Hin zu DNA Maschinen
dungen ineinandergreifen und zusammenhalten. Ziel ist es, eine gerichtete Rotation
durch chemische oder thermische Impulse
steuern zu können.
Die Arbeit wurde finanziell unterstützt von
der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem
Europäischen Forschungsrat sowie den Exzellenzclustern „Center for integrated Protein
Science Munich“ und „Nanosystems Initiative
Munich“.
Die Ergebnisse aus den Messungen helfen
dabei, mechanische Aspekte von grundlegenden biologischen Prozessen wie etwa die
DNA-Replikation, also die Vervielfältigung des
Erbguts, besser zu verstehen. Die geringe Lebensdauer der Stapelwechselwirkung könnte
beispielsweise bedeuten, dass ein Enzym, das
die Aufgabe hat, bei diesem Prozess die Basenpaare zu trennen, eigentlich nur darauf
warten muss, dass die Stapelbindungen von
alleine aufgehen – anstatt Kraft aufzuwenden,
um sie zu trennen.
Dietz will die Daten aber auch direkt auf
seine aktuellen Forschung anwenden: Er nutzt
DNA als programmierbares Konstruktionsmaterial, um Maschinen auf Nanoebene zu
bauen. Dabei orientiert er sich als Inspiration
an den komplexen Strukturen, die etwa in den
Publikation: Fabian Kilchherr, Christian
Wachauf, Benjamin Pelz, Matthias Rief,
Martin Zacharias, Hendrik Dietz:
„Single-molecule dissection of stacking
forces in DNA“
Technische Universität München
Prof. Hendrik Dietz
http://bionano.physik.tu-muenchen.de
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 LABO
I
LABO 
 Life Sciences
Überwachung und Dokumentation von
Raumkonditionen im Life-Science-Bereich
Compliance leicht gemacht: Flexible Standard-Monitoringlösung für
Reinräume und Labore reduziert Projektkosten deutlich
Strenge Vorgaben sind im Bereich der
Life Sciences allgegenwärtig – auch bei
den Raumkonditionen: Die Richtlinien
der Guten Herstellungs- und der Guten
Laborpraxis (GMP und GLP) sowie weitere
nationale und internationale Regelwerke,
beispielsweise der amerikanischen
Lebens- und Arzneimittelbehörde FDA,
fordern eine lückenlose Überwachung
und Archivierung kritischer Raumparameter wie Raumdruck, -temperatur und
-feuchte, Strömung, Türbetrieb sowie
Partikelkonzentration. Auf diese Weise soll verhindert werden, dass es zur
Verunreinigung von Produkten oder zu
verfälschten Analyseergebnissen kommt.
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10/2016
U
m diesen Prozess effizienter und
berechenbarer zu gestalten, hat
Sauter mit der Clean Room Monitoring Solution (CRMS) eine vorkonfigurierte,
integrierte Gesamtlösung entwickelt, die alle
gesetzlichen und operativen Anforderungen
berücksichtigt. Sie erlaubt es Betreibern und
Nutzern nicht nur, Abweichungen frühzeitig
festzustellen und entsprechend zu reagieren.
Der standardisierte Aufbau und Projektablauf
macht das System zudem sehr robust gegenüber Fehlern und reduziert die Kosten.
Da bereits geringfügige Abweichungen
in den Raumbedingungen in Reinräumen,
Laboren und Forschungseinrichtungen weitreichende Konsequenzen haben können, ist
ein umfassendes Monitoring von Messdaten
unverzichtbar. In Kliniken, in der Medikamentenherstellung und -lagerung, in der Produktion von Naturkosmetik und Nahrungsergänzungsmitteln sowie bei der Produktion im
Reinraum beispielsweise müssen unter
anderem Parameter wie Luftwechselrate,
-strömungsrichtung und -geschwindigkeit,
Raum­differenzdruck, relative Feuchte sowie
Partikel-, mikrobielle und Luftkeim-Konzentration dokumentiert werden. „Ein falscher
Raumdruck etwa kann zur Kontamination von
Produkten führen“, so Rolf Schulze von Sauter Life Sciences. „Bei einem kontinuierlichen
Monitoring können Abweichungen dagegen
sofort erkannt und korrigiert werden.“
Flexible, fehlerunanfällige
Standardkomponenten
Derartige Systeme werden jedoch häufig für
jedes neue Projekt eigens designt, was viele
Abläufe und technische Details sehr fehleranfällig macht. Die Sauter CRMS setzt dagegen auf im Werk abgenommene Hard- und
Software mit standardkonformen Voreinwww.labo.de
I
Life Sciences  
stellungen und kombiniert diese mit einer
ausführlichen, rückverfolgbaren Qualifizierungsdokumentation inklusive Standard Operating Procedures, Betriebs- sowie Bedienungsanleitungen. Die Hardware der Lösung
basiert auf der bewährten Produktfamilie
EY-modulo 5 und umfasst unter anderem
eine EY-AS-525-Automations- oder eine EYRC-504-Raumautomationsstation, zwölf DIund 18 DO-Feldmodule, einen 8-Port-Switch,
einen 17“-Touchpanel-PC und eine externe
HDD, für die einmal pro Tag oder gegebenenfalls auch einmal pro Stunde ein automatischer Datenbackup durchgeführt werden
kann.
In der Basiskonfiguration ist die komplette CRMS in einem 100 x 70 cm großen Wandschrank mit eigener Lüftung und
Temperaturüberwachung
untergebracht.
Die Bedienung erfolgt über den integrierten Touchpanel-PC oder per Webzugriff. Die
betriebsfertig eingebaute BACnet-Automationsstation dient der Erfassung von bis zu 50
Raumparametern sowie als Zwischenspeicher für die erfassten Daten und generiert
lokale Alarmmeldungen. „Angezeigt werden
die gemessenen Werte und die Alarme für
jeden Raum auf einem CRP510 Cleanroom
Panel“, erklärt Schulze. „Für die Visualisierung,
Steuerung und Überwachung des gesamten Systems sowie für die Speicherung historischer Daten wird die bedienerfreundliche
Managementsoftware Sauter Vision Center
verwendet.“ Um den Konfigurationsaufwand
möglichst gering zu halten, wird diese bereits
mit einem vordefinierten „FDA-ready Setup“
inklusive Audit-Trail, User- und Password Management geliefert. Optional sind zudem ein
NAS-Server-System mit Raid 5 für die Datenarchivierung, ein moduCom-Modbus- sowie
zusätzliche I/O-Module erhältlich.
Ein System für zwei Bereiche
Die zugehörige DQ-, IQ-, OQ- und PQ-Qualifizierungsdokumentation ist im Managementsystem der Sauter Gruppe hinterlegt und
wurde von verschiedenen Kunden wie Roche,
Novartis und Sanofi auditiert. „Alle Nachweise
der Erfüllung der gesetzlichen Regulatorien
sowie alle rückführbaren Zertifikate werden
im Rahmen der Projektabwicklung zur Verfügung gestellt“, so Schulze. Darüber hinaus ist
die Software Vision Center konform zu den
Vorgaben nach 21 CFR Part 11, GMP, GAMP 5,
GLP und Annex 11.
„Durch die Standardisierung hinsichtlich
des technischen Aufbaus und des Projektabwww.labo.de
laufs – also bei Organisation und Dokumentation – können Fehler weitgehend vermieden
und der Dokumentationsprozess effizienter
sowie berechenbarer gestaltet werden“, erläutert der Experte. Dies führt zu reduzierten
Projektdurchlaufzeiten und somit auch zu geringeren Kosten. Da das Sauter CRMS zudem
auf denselben Standard-Produkten basiert,
die parallel im Bereich der Gebäudeautomation eingesetzt werden, müssen sich die User
nur die Bedienung eines Systems aneignen.
„Werden beide Bereiche auf identischen Systemen zusammengefasst, reduzieren sich automatisch auch die Kosten für den laufenden
Betrieb“, erklärt Schulze. „Gleichzeitig gibt es
nur einen System-Provider und damit genau
einen Ansprechpartner für den Nutzer, der so
von den Vorteilen einer integrierten Gesamtlösung profitiert.“
Rolf Schulze
Software Vision Center
Sauter Deutschland
www.sauter-cumulus.de
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57
 LABO
I
LABO 
 Life Sciences
Neue Geneditierungstechnologie
Reduzierung des Risikos einer Kontamination
Merck hat eine einzigartige Geneditierungstechnologie eingeführt, mit der
CHO-Zelllinien so modifiziert werden
können, dass sie gegenüber MVM
(Minute Virus of Mice), einem MausParvovirus, resistent sind. Die Kontamination mit diesem Virus stellt trotz
Umstellung auf chemisch definierte Herstellprozesse ohne tierische Bestandteile
ein geläufiges Risiko dar. CHO-Zellen
werden gängig bei der Herstellung von
Biopharmazeutika eingesetzt.
58
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D
ie neue Centinel™-Technologie
von Merck richtet sich gezielt
auf Gene, die bei der Empfindlichkeit der Zielzellen für MVM eine Rolle
spielen. Viruskontaminationen wie durch
das MVM können für biopharmazeutische
Hersteller enorme Konsequenzen haben
und laut Branchenberichten Kosten in Höhe
von mehreren hundert Millionen Dollar verursachen. Die größte Auswirkung derartiger
Kontaminationen bekommen die Patienten
zu spüren, wenn die Verfügbarkeit von Therapien dadurch gefährdet ist. Die Centinel™Technologie bietet den Herstellern eine
weitere Maßnahme zur Reduzierung des
Kontaminierungsrisikos mit MVM bei gleichbleibender Proteinqualität und Zelllinienproduktivität.
„Das Centinel™ Programm ist nur ein Beispiel dafür, wie wir unsere jahrelange Erfahrung und Glaubwürdigkeit im Bereich der
Prozessentwicklung, Herstellung von Biopharmazeutika und Tools für die Geneditierung kombinieren, um die Sicherheit für unsere Kunden und ihre Patienten zu erhöhen”,
sagte Udit Batra, Mitglied der Geschäftsleitung von Merck und Leiter des Unternehmensbereichs Life Science. „Wir nutzen diese
einzigartige Kombination aus Erfahrung und
Technologien auch, um einige der größten
Herausforderungen der Branche und span-
nende Anwendungen wie die Zelltherapie in
Angriff zu nehmen.”
Im Rahmen des Centinel™-Programms
kann Merck die CHO-Zelllinien der Kunden
modifizieren, um sie gegen MVM resistent zu
machen. Die Technologie, die bei diesem Genmanipulationsansatz für Virussicherheit zum
Einsatz kommt, wurde zum Patent eingereicht.
Mit dem unternehmenseigenen Angebot
an Biosicherheitsprüfungen der BioReliance®Gruppe kann eine MVM-Resistenz validiert sowie nachgewiesen werden, dass sich das Virus
in der Zelllinie nicht vermehrt. Kunden können
alternativ die Zinkfinger-Nukleasen erwerben,
um Zelllinien selbst zu modifizieren.
Die neue Technologie von Merck baut
auf dem Knowhow des Unternehmens im
Bereich Geneditierung und biopharmazeutischer Herstellungsprozesse sowie seiner
tiefgreifenden Kenntnis des regulatorischen
Umfelds auf. Merck setzt dieses Wissen und
diesen komplementären Ansatz nicht nur
zur Erhöhung der Sicherheit der biotechnologischen Produktion ein, sondern auch
zur Entwicklung anderer Technologien und
Dienstleistungen, beispielsweise zur Unterstützung der Zelltherapie-Branche.
Neue Geneditierungstechnologie
Merck
www.merck.de
www.labo.de
I
Life Sciences  
Wie Chaperone
defekte Proteine erkennen
Einblick in die molekulare Qualitätskontrolle der Zelle
Proteine, auch Eiweiße genannt, erfüllen
in unserem Körper lebenswichtige Funktionen: Sie transportieren Stoffe, bekämpfen Krankheitserreger oder fungieren
als Katalysatoren. Damit diese Prozesse
zuverlässig funktionieren, müssen die
Proteine eine definierte dreidimensionale
Struktur annehmen. Molekulare Faltungshelfer, die sogenannten Chaperone, kontrollieren den Strukturierungsprozess. Ein
Forscherteam unter der Beteiligung der
Technischen Universität München (TUM)
konnte nun herausfinden, wie Chaperone
besonders gefährliche Fehler in diesem
Strukturierungsprozess erkennen.
C
haperone sind sozusagen die TÜVPrüfer der Zelle. Es handelt sich
um Proteine, die wiederum andere
Proteine auf Qualitätsmängel untersuchen,
bevor diese die Zelle verlassen.
Faltet sich ein Eiweiß in eine fehlerhafte
Struktur, kann das zu schweren Krankheiten
führen. Beispiele sind neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer, aber auch Stoffwechselerkrankungen wie Mukoviszidose und
Diabetes.
Matthias Feige, Professor für Zelluläre Proteinbiochemie an der TUM, hat gemeinsam
www.labo.de
mit einem internationalen Forscherteam um
Linda Hendershot am St. Jude Children’s Research Hospital in Memphis/TN, USA, untersucht, wie Chaperone fehlerhafte Proteine erkennen. Den Fokus legten die Wissenschaftler
dabei auf Eiweiße, die im sogenannten Endoplasmatischen Retikulum produziert werden.
„Unser Interesse liegt hauptsächlich in der
zellulären Proteinfaltung“, erklärt Feige. „Es ist
eine faszinierende Frage, wie sich die Proteine auf molekularer Ebene selbst organisieren
– und wie die Zelle Fehler in diesem Prozess
erkennt.“
Die Forscher entwickelten eine neue Methode, mit der es ihnen möglich war, das Verhalten der Chaperone direkt im lebenden
bio­logischen System der Zelle zu beobachten.
Dazu brachten sie genau definierte Sequenzen
von Aminosäuren, den Bausteinen der Proteine, mittels eines Shuttlesystems in das Endoplasmatische Retikulum der Zelle. Durch diesen
Trick konnten sie unter biologisch relevanten
Bedingungen beobachten, welche Sequenzen
unterschiedliche Chaperone erkennen.
Defekte Proteine müssen von
der Zelle abgebaut werden
Dabei fanden sie heraus, dass nicht nur eine,
sondern zwei Klassen von Chaperonen im
Endoplasmatischen Retikulum existieren, die
jeweils unterschiedliche Typen von hydrophoben Aminosäuresequenzen erkennen. Die von
den nun erstmals als solchen beschriebenen
Chaperonen der zweiten Klasse erkannten Sequenzen sind dabei besonders anfällig dafür,
miteinander zu verklumpen. Werden diese
erkannt, können die Proteine rasch abgebaut
werden.
„Das ist ein wichtiges Puzzleteil bei der Aufklärung der Frage wie molekulare Qualitätskontrolle funktioniert“ sagt Feige. „In weiteren
Arbeiten gilt es nun auch strukturell zu verstehen, wie die Chaperone ihre Zielsequenzen
erkennen.“
Auch für die biotechnologische Herstellung
von Proteinen wie etwa Antikörpern sind diese Arbeiten wichtig. Um zu verhindern, dass
diese Pharmazeutika zu schnell vom Körper
abgebaut werden, können die Biotechnologen
nun dafür sorgen, dass die entsprechenden
Sequenzen nicht auf der Proteinoberfläche
erscheinen.
Das Endoplasmatische Retikulum besteht aus
einem Netz von Hohlräumen in der Zelle und
ist auf die Proteinfaltung und ihre Qualitätskontrolle spezialisiert, da ein Drittel aller menschlichen Proteine dort produziert werden. Wie bei
jeder Produktion können hier Fehler passieren:
Lösliche Proteine bilden mithilfe hydrophober
(wasserabweisender) Aminosäuresequenzen
einen sogenannten Faltungskern, um den sich
der Rest des Proteins strukturieren kann. Passieren aber in dem Faltungsprozess Fehler, so
kann es sein, dass diese hydrophoben Bereiche
nicht im Kern, sondern auf der Oberfläche der
Proteine zu finden sind. Da diese Sequenzen
dazu führen können, dass die Eiweiße verklumpen, können sie für die Zelle oder den
ganzen Organismus gefährlich werden.
Per Shuttle in die Zelle
Bisher war nur bekannt, dass Chaperone
hydrophobe Aminosäuren-Sequenzen auf
der Oberfläche von Proteinen identifizieren
können. Die Proteine, die solche Sequenzen aufweisen, werden aber nicht zwingend
abgebaut – denn nicht alle Eiweiße mit hydrophoben Aminosäuresequenzen auf der
Oberfläche sind zwangsläufig defekt. Wie genau die Zelle entscheidet, ob ein Protein so
gefährlich ist, dass es abgebaut werden sollte,
blieb ungeklärt.
Zwei Klassen von Chaperonen
Publikation:
Julia Behnke, Melissa J. Mann,
Fei-Lin Scruggs, Matthias J. Feige,
Linda M. Hendershot
Technische Universität München
Prof. Dr. Matthias J. Feige
www.cell.ch.tum.de
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59
 LABO
I
LABO 
 Life Sciences
Transferpette® S
Federleicht Pipettieren
Lange Pipettierreihen im Labor können
zu Belastungen wie RSI (Repetitive Strain
Injury) führen. Die manuelle Mikroliterpipette Transferpette S von Brand® schützt
mit deutlich verringerten Bedienkräften vor
solchen Belastungen.
Durch die Verwendung neuer Hochleistungskunststoffe werden die Bedienkräfte je nach Volumengröße im Vergleich
zu den Vorgängermodellen um 20–40 %
reduziert. Der Kolben bewegt sich ruckfrei
und gleichmäßig. Pipettieren wird dadurch
kraftsparender und entspannter. Die Technologie ist bei allen manuellen Einkanalund Mehrkanalpipetten mit einem Nennvolumen von mehr als 50 μl serienmäßig
eingebaut. Die neuen Werkstoffe sparen
nicht nur Kraft, sie sind auch langlebig
und beständig gegen nahezu alle gängigen
Flüssigkeiten im Labor.
Mit der manuellen Mikroliterpipette Transferpette S kann man pipettieren mit bis zu 40 %
weniger Kraft.
Die durchgängige Einhandbedienung
der Transferpette S erspart im täglichen
Einsatz zusätzliche Handgriffe. Volumen
einstellen, sichern, pipettieren, abwerfen – bei der Transferpette S geht das alles
ohne umzugreifen. Der Volumeneinstellsicherung und die gut sichtbare 4-stellige
Volumenanzeige unterstützt beim präzisen
Arbeiten.
Die Transferpette S ist langlebig und
wartungsfreundlich konstruiert. Die Easy
60
10/2016
Calibration-Technik macht eine Justierung
ohne Werkzeug im Labor möglich und
somit ein Einschicken überflüssig. Einzelschäfte und Dichtungen lassen sich bei der
Mehrkanalpipette Transferpette S -8/-12
einfach herausdrehen (patentiert) und können so leicht gereinigt oder ausgetauscht
werden. Teure Reparaturen und lange Ausfallzeiten werden vermieden. „Die Summe
ihrer Eigenschaften macht die Transferpette
S zu einer angenehmen, sehr zuverlässigen
Pipette, mit der sich wirklich gut arbeiten
lässt“, sagt Kathrin Friedrich, Produktspezialistin bei Brand.
Mikroliterpipette Transferpette S
Brand
www.brand.de
Nebenwirkungen des organischen Nitrats Nitroglyzerin
Sprengstoff für die Zelle
Eine Forschergruppe um Univ.-Prof. Dr.
Andreas Daiber von der Universitätsmedizin
Mainz hat neue Nebenwirkungen des organischen Nitrats Nitroglyzerin aufgedeckt.
Diese könnten die Prognose der behandelten Patienten nachhaltig beeinflussen. Wie
die aktuelle Mainzer Studie zeigt, führt eine
mehrtägige Behandlung mit Nitroglyzerin zu
einer Schädigung des Erbguts, die vor allem
in den für Reparaturprozesse wichtigen
Stammzellen sowie den Endothelzellen ein
Absterben auslösen können. Letztere bilden
die Trennschicht zwischen Blutstrom und
umliegendem Gewebe.
Als Medikament wird Nitroglyzerin vor
allem aufgrund seiner gefäßerweiternden
Wirkung eingesetzt – und wirkt so einer
Minderdurchblutung (Ischämie) etwa bei
Angina pectoris oder Herzinsuffizienz
entgegen. Die aktuelle Studie greift frühere
Befunde klinischer Untersuchungen auf
und zeigt, dass dieses klassische
und lange erprobte antiischämische
Medikament im Tiermodell und in
der Zellkultur oxidative Schäden
an der Erbsubstanz DNA induziert.
Diese Schäden wiederum führen zu
Brüchen in der DNA-Kette und somit
zur Apoptose, dem programmierten
Zelltod.
Die Daten zeigen weiter, dass beim
Aussetzen der Nitroglyzerinbehandlung diese oxidativen Schäden fortbestehen und sich in einer bleibenden,
wenn auch geringen Verschlechterung
der Gefäßfunktion – im Fachjargon
Endothelfunktion – niederschlagen.
Da eine gestörte Endothelfunktion etwa über die Regulation des
Blutdrucks und die Hemmung oder
Aktivierung des Gerinnungsprozesses nach
wie vor als Vorhersagefaktor für HerzKreislauf-Erkrankungen diskutiert wird, kann
die eingeschränkte Endothelfunktion unter
Nitroglyzerintherapie zu einer schlechteren Prognose von Patienten mit diesem
Medikament führen. „Zukünftige Studien
müssen diese Befunde im klinischen Alltag
verifizieren“, betont Professor Daiber, Leiter
der Arbeitsgruppe für Molekulare Kardiologie am Zentrum für Kardiologie/Kardiologie
I. „So können wir Nutzen und Risiken organischer Nitrate wie Nitroglyzerin für den
Patienten abwägen und entscheiden, ob sie
bei chronischer Anwendung zum Vorteil
oder Nachteil für den Patienten sind.“
Die aktuelle Studie wurde vom Forschungszentrum Translationale Vaskuläre
Biologie (CTVB) der Johannes GutenbergUniversität Mainz und vom Standort RheinMain des Deutschen Zentrums für HerzKreislauf-Forschung (DZHK) unterstützt.
Das CTVB hat diese Arbeit als „Paper of the
Month“ ausgezeichnet. Erstautorin ist die
Doktorandin Yuliya Mikhed.
Univ.-Prof. Dr. Andreas Daiber,
Zentrum für Kardiologie – Kardiologie I,
Universitätsmedizin Mainz
www.unimedizin-mainz.de
www.labo.de
I
Life Sciences  
Die Yogastellungen der Ionenkanäle
Internationales Forscherteam entschlüsselt Aktivitätsmuster
Wissenschaftler der Universitäten Melbourne
und Göttingen haben herausgefunden, nach
welchem System sich Ionenkanäle öffnen
und schließen. Der Schlüssel liegt in der komplexen dreidimensionalen Struktur des Proteins, aus dem ein Ionenkanal aufgebaut ist.
Proteine können sich nicht beliebig, sondern
nur nach bestimmten Mustern verformen.
Den Forschern gelang es, die Verbindung
zwischen der Aktivität des Ionenkanals und
den verschiedenen Konfigurationen des Proteins durch statistische Analyse von Zeitreihendaten aufzudecken.
Ionenkanäle sind winzige Bestandteile
menschlicher Zellen, die bei sämtlichen
physiologischen Prozessen im Körper eine
wichtige Rolle spielen. In der Zellmembran
bilden sie Poren, die es elektrisch geladenen
Teilchen (Ionen) wie Natrium, Chlorid
oder Calcium ermöglichen, die ansonsten
undurchdringliche Zellwand zu überqueren.
Nervenzellen werden durch Ionen wie eine
Batterie aufgeladen und können dadurch
mit anderen Zellen kommunizieren, beispielsweise im Gehirn. Auch der Herzschlag
wird einmal pro Sekunde durch ein solches
elektrisches Signal initiiert. Erblich bedingte
Defekte oder sogar das Fehlen bestimmter
Ionenkanäle können zu Krankheiten wie
beispielsweise Mukoviszidose führen.
Durch eine Veränderung ihrer Struktur
können Ionenkanäle Poren in der Zellmembran öffnen oder schließen. Dies geschieht
jedoch nicht gleichmäßig, sondern sehr
extrem. „Oft machen Ionenkanäle eine
Zeit lang überhaupt nichts, dann zeigen sie
www.labo.de
plötzlich maximale Aktivität, bevor sie wieder
abschalten“, erläutert Dr. Ivo Siekmann vom
Felix-Bernstein-Institut für Mathematische
Statistik der Universität Göttingen. „Dazwischen gibt es Aktivität auf verschiedenen
mittleren Niveaus.“
Der Schlüssel liegt in der komplexen
dreidimensionalen Struktur des Proteins, aus
dem der Ionenkanal aufgebaut ist. „Ionenkanäle können sich nicht einfach beliebig
verformen“, so Dr. Siekmann. „Wie beim Yoga
gibt es bestimmte Stellungen, die das Protein
einnehmen kann.“ Die verschiedenen Aktivitätsniveaus des Kanals entsprechen dabei
den verschiedenen Yogastellungen. Durch
eine Kombination
neuartiger statistischer und mathematischer Verfahren
gelang es den
Forschern, aufzudecken, wie der
Ionenkanal zwischen
den verschiedenen
Yogastellungen
wechselt.
Die Studie hat
konkrete Konsequenzen: Pharmakologisch wirksame
Moleküle, mit deren
Hilfe bestimmte
Ionenkanäle beeinflusst werden
können, bieten die Chance, zielgerichtet
Medikamente zu entwickeln. Allerdings
zeigen die Ergebnisse, dass sich nur das
mittlere Aktivitätsniveau eines Ionenkanals
verändern lässt – das tatsächliche Öffnen
und Schließen hingegen lässt sich nicht
direkt beeinflussen. „Manche physiologischen Prozesse lassen sich durch den
Wechsel zwischen Aktivitätsniveaus nun
einfacher erklären“, so Dr. Siekmann. „Statt
vom komplizierten und hektischen Öffnen
und Schließen hängen sie viel stärker vom
gemächlichen Übergang zwischen verschiedenen Yogastellungen ab.“
Dr. Ivo Siekmann ist wissenschaftlicher
Mitarbeiter am Felix-Bernstein-Institut für
Mathematische Statistik an der Fakultät für
Mathematik und Informatik der Universität
Göttingen. Er forscht in der Arbeitsgruppe
von Prof. Dr. Axel Munk, in der statistische
Modelle und Verfahren zur Analyse von
Ionenkanälen entwickelt werden. Diese Forschung wird durch den Sonderforschungsbereich „Funktionalität kontrolliert durch
Organisation in und zwischen Membranen“
und ein Max Planck Fellowship am MaxPlanck-Institut für biophysikalische Chemie
in Göttingen gefördert.
Dr. Ivo Siekmann
Georg-August-Universität Göttingen
www.stochastik.math.uni-goettingen.de
_______________________________________________
Zellbiologie
Zentrales Element der
Zellteilung nachgebaut
Während der Zellteilung müssen die Chromosomen gleichmäßig auf die beiden entstehenden Tochterzellen aufgeteilt werden.
Dazu wird von jedem Chromosom eine Kopie angefertigt, die mit dem Original an einer
Stelle verbunden bleibt, bis als Mikrotubuli
bezeichneten Proteinstränge die Chromosomenpaare auseinanderziehen und sie auf
die beiden Zellen verteilen. Forscher des
Max-Planck Instituts für molekulare Physiologie in Dortmund und des Genzentrums der
Ludwig-Maximilians-Universität München
haben nun die Struktur des Ansatzpunktes,
des sogenannten Kinetochors, analysiert und
nachgebaut, an dem sich die Chromosomen
mit den Mikrotubuli verbinden. Auf diese
Weise haben sie herausgefunden, wie die
verschiedenen Kinetochor-Proteine zusammenarbeiten, damit die Chromosomen fest
genug an die Mikrotubuli binden.
Zellteilung
Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der
Wissenschaften
www.mpg.de
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61
 LABO
I
LABO 
 Management
Firmeninterne ChangeUnterstützer ausbilden
Welches Qualifikationsprofil benötigen unsere Mitarbeiter, die ihre
Kollegen beim Planen und Umsetzen
von Veränderungen unterstützen?
Das fragen sich viele Unternehmen.
Denn im Betriebsalltag ist oft eine
Mischung aus Fach- und Verhaltenstrainer sowie Changeberater, -coach
und -manager gefragt.
F
irmeninterne Change-Unterstützer
haben gegenüber externen Beratern
und Coaches unter anderem folgende Vorzüge:
 Sie kennen die Kultur, Historie und Arbeitsabläufe in der Organisation.
 Sie sind bei akuten Problemen stets erreich- und ansprechbar. Und:
 Sie sind Kollegen, zu denen die Betroffenen
oft mehr Vertrauen als zu Externen haben.
Außerdem können mit firmeninternen
Unterstützer oft passgenauere und individuellere Qualifizierungskonzepte entwickelt
werden – ohne dass die Kosten aus dem Ruder laufen.
Diese Vorzüge haben viele Unternehmen
erkannt. Deshalb bildet eine wachsende Zahl
von ihnen, ausgewählte Mitarbeiter zu Trainern und Lernbegleitern sowie Changeberatern und -coaches ihrer Kollegen aus, um
mehr Kompetenz in Sachen Changemanagement, Strategieumsetzung und Mitarbeiterqualifizierung im eigenen Haus zu haben.
werden soll. Diese Trainer müssen fachlich
fit sein. Sie müssen zudem wissen: Wie lernen Erwachsene und wie kann man bei ihnen Lernprozesse stimulieren? Außerdem:
Wie stelle ich sicher, dass das Gelernte im
Betriebsalltag umgesetzt wird?
2. 
Verhaltenstrainer. Sie kommen beispielsweise zum Einsatz, wenn das Ziel einer
Qualifizierungsmaßnahme lautet: Die Mitarbeiter sollen
 stärker als Team agieren oder
 eigenständiger oder kundenorientierter
denken und handeln.
Das heißt, bei Qualifizierungsmaßnahmen,
die auch auf eine Einstellungs- und Verhaltensänderung der Teilnehmer abzielen. Des-
Das Design der
Weiterbildungen divergiert
Die Inhalte und Ziele dieser Weiterbildungen
sind verschieden, weil die Change-Unterstützer in ihren Organisationen verschiedene
Funktionen haben. Also benötigen sie auch
unterschiedliche Kompetenzen.
Vereinfacht lassen sich die Change-Unterstützer vier Qualifikationsprofilen zuordnen:
1. Fachtrainer,
2. Verhaltenstrainer,
3. 
Changecoach, -berater sowie -manager
und
4. Strategie(umsetzungs-)berater.
1. Fachtrainer. Sie sind in erster Linie Vermittler von Wissen, Erfahrung und praktischen Skills. Sie kommen zum Beispiel
zum Einsatz, wenn Unternehmen neue
Technologien oder Verfahren einführen und Mitarbeitergruppen das hierfür
nötige Wissen und Können vermittelt
62
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www.labo.de
I
Management  
halb benötigen sie außer den Kompetenzen
eines guten Fachtrainers weitere Fähigkeiten.
Ihnen sollte zum Beispiel bewusst sein, dass
Menschen ihre Einstellung und ihr Verhalten
meist nur ändern, wenn sie die Notwendigkeit hierzu erkannt haben und die Einstellungs- und Verhaltensänderung auch als
persönlichen Gewinn erfahren. Entsprechend
groß muss ihr Einfühlungsvermögen sein, und
entsprechend viel Energie müssen sie darauf
verwenden, die Teilnehmer als Mitstreiter zu
gewinnen.
Verhaltenstrainern sollte zudem bewusst
sein: Es dauert einige Zeit, bis Menschen neue
Denk- und Verhaltensroutinen verinnerlicht
haben. Eine entsprechend große Bedeutung
sollten sie bei ihrer Arbeit dem Trainieren,
also Einüben des gewünschten Verhaltens,
beimessen.
3. Changecoach, -berater und -manager. In
diesem Bereich entstanden in den letzten
Jahren die meisten neuen Ausbildungen
aufgrund der Erkenntnis vieler Unternehmen: Der Veränderungs- und somit
Lern- und Entwicklungsbedarf ist in unserer Organisation heute so groß, dass wir
firmen­
intern Mitarbeiter brauchen, die
Veränderungsprozesse planen und steuern
sowie Kollegen beim Verändern ihrer Einstellung und ihres Verhaltens aktiv unterstützen können.
Hinzu kommt die Erkenntnis: Der Lernbedarf unserer Mitarbeiter ist – aufgrund ihrer
Persönlichkeit, Vorerfahrung und Funktion
in der Organisation – heute so verschieden,
dass er immer schwieriger top-down erfasst
und befriedigt werden kann. Also muss sich
die Kompetenz zum Planen und Steuern der
Qualifizierungsmaßnahmen zunehmend auf
die operative Ebene verlagern. Das heißt, die
Führungskräfte benötigen die Kompetenz,
im Dialog mit ihren Mitarbeitern deren Entwicklungsbedarf zu ermitteln und sie beim
Entwickeln der nötigen Kompetenzen zu unterstützen.
Diese Unterstützungsfunktion können
Führungskräfte auch an berufserfahrene Mitarbeiter delegieren, die eine entsprechende
Ausbildung durchlaufen haben. Dies ist in Organisationen, bei denen oft viele Mitarbeiter
Einstellungs- und Verhaltensänderungen vollziehen müssen, teilweise sogar nötig, weil den
Führungskräften hierfür die Zeit fehlt.
 das Top-Management sowie die oberen
Führungskräfte bei der Strategieumsetzung
in ihren Bereichen zu unterstützen und
 das Gesamtprojekt zu steuern.
Bei diesen Beratern fokussiert sich die Qualifizierung darauf, ihnen das Know-how zu
vermitteln, um komplexe, strategische Changeprojekte in Unternehmen zu planen, zu
managen und zu evaluieren; außerdem ihnen
die Tools an die Hand zu geben, um Changeprozesse so zu steuern, dass das Unternehmen seine (Entwicklungs-)Ziele erreicht.
Welches Profil brauchen
unsere „Unterstützer“?
Für alle vier Gruppen firmeninterner ChangeUnterstützer besteht in den Unternehmen ein
wachsender Bedarf. Da die Funktion der internen Unterstützer jedoch sehr verschieden
ist, sollten Unternehmen bei ihrer Auswahl
und Qualifizierung genau darauf achten, welche Aufgaben diese konkret im Betriebsalltag haben und welches Persönlichkeits- und
Kompetenzprofil sie folglich brauchen. Denn
Zum Autor:
Dr. Georg Kraus ist Inhaber der Unternehmensberatung Dr. Kraus &
Partner, Bruchsal. Die Changeberatung unterstützt Unternehmen beim
Planen und Realisieren von Changeprojekten. Außerdem bildet sie firmeninterne Changeberater und -unterstützer aus. Regelmäßig führt sie
zudem offene Changemanager-Ausbildungen in Heidelberg und Hamburg durch. Nähere Infos finden Interessierte auf der Webseite www.
kraus-und-partner.de in der Rubrik Offene Seminare.
4. Strategie(umsetzungs-)berater. Diese firmen­
internen Berater agieren vorwiegend auf
der Top-Management-Ebene von Unternehmen. Sie sind nicht selten Absolventen
einer Elite-Universität und waren häufig,
bevor sie Inhouse Consultant wurden, für
eine international agierende Unternehmensberatung tätig. Entsprechend exzellent ist ihr fachliches Know-how. Auch
über eine fundierte Projekt- und ChangeManagement-Erfahrung verfügen sie.
Ihre Kernaufgaben in den Großunternehmen,
in denen sie meist arbeiten, sind in der Regel,
 das Top-Management beim Weiterentwickeln der Strategie und des Geschäftsmodells des Unternehmens zu unterstützen,
 die erforderlichen Konzepte für das Umsetzen von strategischen Entscheidungen in
der (gesamten) Organisation zu entwerfen,
www.labo.de
häufig verhält es sich zum Beispiel bei den
Change-Unterstützern, die auf der operativen
Ebene von Unternehmen arbeiten, wie folgt:
Sie müssen ihren Kollegen nicht nur das für
ihre Alltagsarbeit nötige Fach- und Methodenwissen vermitteln, sondern diese auch beim
Umsetzen der Maßnahmen im Betriebsalltag
unterstützen. Sie müssen also eine Mischung
von Fach- und Verhaltenstrainern sowie Changecoachs, -beratern und -managern sein.
Hier genau liegt der Vorzug einer firmeninternen Weiterbildung zum „Change-Unterstützer“. Ihr Design kann voll auf den Bedarf
des Unternehmens und der Mitarbeiter, die
die Weiterbildung durchlaufen, abgestimmt
werden. Zudem kann die Weiterbildung auf
Herausforderungen bezogen werden, vor denen das Unternehmen aktuell oder in naher
Zukunft aufgrund seiner strategischen Ziele
steht.
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LABO 
 Bücher, Kataloge
Die Psycho-Trojaner
Wie Parasiten uns steuern
In dem spannenden Buch „Die PsychoTrojaner - wie Parasiten uns steuern“ gehen
Monika Niehaus und Andrea Pfuhl den
teilweise unglaublich ausgebufften Tricks
solcher Kleinstwesen und dem evolutionären Sinn dieser Manipulationsmechanismen auf den Grund und entfalten so auch
ein Kaleidoskop der Magie des Lebens.
In den vergangenen 500 Millionen
Jahren haben Parasiten wie beispielsweise Faden- oder Kratzwürmer pfiffige und
überaus intelligente Wege gefunden, sich
in Krebsen, Insekten, Spinnen, aber auch in
Säugetieren einzunisten und deren Verhaltensweisen mit raffinierten Mechanismen
so zu beeinflussen, dass diese unsichtbaren
Invasoren auf unheimliche Art und Weise
damit ihre Überlebenschancen erhöhen.
Sogar der Mensch, dessen Immun- und
Nervensystem und Gehirn aufgrund der
komplexeren Struktur wesentlich schwieriger zu manipulieren sind, wird immer
häufiger von den Psycho-Trojanern gehackt
und geknackt. In der neuen Forschung
geht man davon aus, dass der Mensch viel
stärker zum Ziel von Psycho-Parasiten wird
als bisher angenommen.
„Heute steht nach Angaben des Deutschen Ärzteblattes mehr als ein Dutzend
Infektionserreger in Verdacht“, schreiben
die Autorinnen im Vorwort ihres Buches,
„psychiatrische Erkrankungen auszulösen,
darunter Bornaviren, Borrelien, Chlamydien,
Herpesviren, HI-Viren, Streptokokken und
Toxoplasma gondii, doch vermutlich sind es
deutlich mehr.“
Niehaus und Pfuhl wenden sich in ihrem
Buch zunächst den „klassischen Parasiten“
zu, die den Menschen seit Jahrhunderten
schon auf die Pelle rücken, und erklären
diese faszinierende Welt der mikroskopisch
kleinen Viren, Bakterien, Pilze, Einzeller
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oder meterlangen Vielzeller wie dem Fischbandwurm. So erzählt das Autorenduo
die Geschichte der Läuse, die heute nicht
nur Schulkinder befallen, sondern vor 300
Jahren das „Fleckfieber“ (Typhus) auslösten und ein großes Problem für damalige
Armeen darstellten. Zudem löste eine
Hungerkatastrophe in Irland zwischen
1843 und 1849 eine Läusefieber-Epidemie
aus, die für die gewaltige Emigration der
Iren in die USA sorgte. Parasiten beeinflussen also auch unsere Politik- und Kulturgeschichte; vielleicht sogar stärker, als dies
manche Päpste, Könige oder Generäle getan haben. Auch von diesen Auswirkungen
erzählt das Buch, wenn es im zweiten Teil
die Parasiten in den Fokus nimmt, die in
die Steuerzentrale des Menschen eindringen. Wie beispielsweise der berühmte
Syphilis-Erreger, der auch die europäische
Thronfolge durcheinander wirbelte, die
Gründung einer neuen Kirche anstieß und
unsere heutige Sexualmoral nachhaltig
prägte.
Die Autorinnen legen ein hochinformatives, mitreißendes und glänzend erzähltes
Sachbuch vor, das erstmals eine ebenso
fesselnde wie unheimliche Entdeckungsreise
in die bis dato recht unbekannte Welt der
Super-Parasiten ermöglicht.
Das Buch erscheint im Hirzel Verlag,
ISBN 978-3-7776-2622-2, € 24,90, kartoniert, 238 Seiten, 28 s/w Abbildungen.
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Thomaplast® IV-Handbuch
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Mit dem neuen Handbuch Thomaplast® IV
präsentiert Reichelt Chemietechnik ein
neues Handbuch, das einen Ausschnitt
aus dem Gesamtsortiment in den Sparten
Befestigungselemente, Verschlusselemente,
O-Ringe und Antriebstechnik liefert.
Wie von den anderen Handbüchern
gewohnt, bietet auch das neue Thomaplast® IV Handbuch zu jedem Produkt eine
umfangreiche Spezifikation der werkstoffbedingten Eigenschaften, wobei ein besonderes Augenmerk auf den Beständigkeitsmerkmalen liegt. Hilfreiche Informationen
zu den konkreten Einsatzmöglichkeiten der
jeweiligen Produkte lassen etwaige Anwendungsprobleme schon im Vorfeld nicht
aufkommen.
Unter den vielen zahlreichen Produkten
seien im Folgenden beispielshalber nur
die Thomaplast®-Distanzhülsen aus PA 6
näher erwähnt. Hierbei handelt es sich um
Distanzhülsen aus Polyamid 6, die aufgrund
ihrer werkstoffbedingten hohen Korrosionsbeständigkeit, ihrer hohen Ermüdigungsfestigkeit und Abriebfestigkeit eine ausgezeichnete Alternative zu herkömmlichen
Distanzhülsen aus
Metall darstellen.
Aufgrund ihrer
physiologischen
Unbedenklichkeit
können Polyamid-Produkte
auch in der
Lebensmittelindustrie, wie auch
im medizinischen
Bereich eingesetzt
werden, wegen ihrer dielektrischen Eigenschaften sind sie zudem optimal für den
Einsatz in der Elektronik geeignet.
Alle im Handbuch zu findenden Artikel
sind sowohl in metrischen, wie in zölligen
Abmessungen lieferbar, wobei das Unternehmen auch bei Kleinstmengen keinen
Zuschlag verlangt.
Sämtliche Produkte aus dem Handbuch
sind auch auf der Website recherchierbar.
Die Techniker und Technikerinnen von
Reichelt stehen jederzeit telefonisch unter
06221-31250 bzw. per E-Mail unter [email protected] zur Verfügung.
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Persönliche Schutzausrüstungen
Praxis PSA
Das „Handbuch Persönliche Schutzausrüstungen” galt lange Zeit als die Bibel des
Arbeitsschutzes im Bereich der PSA. Und ihr
Autor, Prof. h.c.
Dipl.-Ing. KarlHeinz Noetel, als
anerkannt führender PSA-Experte.
Letzteres gilt
immer noch, doch
das Handbuch
ist nun durch ein
neues kompaktes
Standardwerk
sinnvoll ergänzt
worden. Dieses neue Standardwerk füllt
nicht nur eine Lücke: Die internetbasierte
Plattform www.praxis-psa.de rund um das
222-seitige Buch Praxis PSA setzt auf Aktualität und Interaktion. Zu bestellen ist das
Buch online auf www.praxis.psa.de.
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VerBrauchsartikel,
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