Wie viel kann der Mensch auf einen Schlag erfassen? Auf jeder Vortragsfolie sollten höchstens fünf Punkte stehen. Es gibt ja auch nur fünf Notenlinien. Mehr überblickt keiner.
In der digitalen Welt hat sich das nochmals reduziert. Letztens bekam ich den folgenden Tipp: «Schreibe in jede E-Mail höchstens eine Frage, denn erfahrungsgemäss werden entweder 0 Fragen oder 1 Frage beantwortet –unabhängig von der Anzahl der gestellten Fragen.» Digitalzeitalter!
Dennoch erwarten wir von digitalen Codes wie 011010001 alles: mehr Effizienz, Rückverfolgbarkeit, Nachhaltigkeit – zu Recht!
Denn es versteht sich von selbst, dass wir für unsere immer komplexere Energieinfrastruktur digitale Steuerungen benötigen. Das gilt für Kommunen ebenso wie für Unternehmen. Noch einmal dringlicher werden digitale Technologien, wenn verstärkt unterschiedliche Energieträger in einen umweltfreundlichen und nachhaltigen Mix einbezogen werden sollen (z. B. mit Wasser-, Sonnen- und Windenergie, Biomasse, Biogas, E-Fuels). Ob Einspeisung von Strom ins Netz oder von Erdgas und Biogas in Pipelines bzw. Verteilernetze – überall kommen digitalgestützte Steuerungen ins Spiel. Auch die automatisierte Bestimmung stark schwankender Qualitäten biobasierter Energierohstoffe und ihre Anteile in einem Gemisch aus fossilen und biobasierten Energieträgern wird über prozessanalytische Verfahren digital gesteuert. Ebenso setzt die Laborautomatisierung digitale Technologien voraus. Dank herstellerunabhängigen Standards lassen sich heute unterschiedlichste Geräte in komfortable Workflows integrieren. Sprachsteuerung erleichtert die Dateneingabe, und die Laboranten haben unterm Abzug die Hände frei. Die Einführung übergreifender industrieller Kommunikationsstandards ermöglicht einen plattformübergreifenden Datenaustausch von der Feldebene bis zur Cloud.
Unter anderem darüber lesen Sie in der vorliegenden Ausgabe und profitieren von einem Informationsgehalt, der deutlich über 011010001 u. ä. hinausgeht.
Die Redaktion wünscht Ihnen eine inspirierende Lektüre!
Christian Ehrensberger c.ehrensberger@sigimedia.ch
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CHEMIE
Methanol wird endlich zum grünen Grundstoff
«Schweizer Sackmesser der Chemie»: Der Grundstoff Methanol lässt sich unter Katalyse durch isolierte Metallatome effizient aus Kohlendioxid und Wasserstoff herstellen. 04
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LABOR
Tierversuchszahl mit KI verringern
Eine neue künstliche Intelligenz wurde darauf trainiert, die Struktur kleiner Datensätze zu «lernen». Das Gelernte nutzt die KI, um neue Datenpunkte zu generieren.
BIOWISSENSCHAFTEN
Wie Darmbakterien und Stress zusammenhängen
Bei gesunden Erwachsenen hängen die Vielfalt der Darmbakterien und deren Kapazität, bestimmte Stoffwechselprodukte herzustellen, mit der akuten Stressreaktion zusammen.
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ANALYTIK
Das Frühmittelalter war ein Schmelztiegel
Hat ein Ansturm «barbarischer Horden» den Untergang des Weströmischen Reiches ausgelöst? Eine Analyse von 258 Genomen aus dem frühen Mittelalter zeigt ein anderes Bild.
IMPRESSUM
Die Fachzeitschrift für die Chemie- und Laborbranche www.chemiextra.com
Dr. Christian Ehrensberger +41 56 619 52 52 c.ehrensberger@sigimedia.ch
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MEDIZIN
Wie die Plazenta Stoffe transportiert
Es fehlt an Wissen darüber, wie zum Beispiel Medikamente durch die Plazenta zum Kind gelangen. Eine Publikation präsentiert ein realitätsnahes Modell dafür.
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ERNÄHRUNG
Käsealternativen im Test
Während sich pflanzenbasierte Fleischalternativen etabliert haben, bleiben Käsealternativen ein Nischenprodukt. Eine Studie der IG-Sensorik Schweiz zeigt, woran das liegt.
Copyright Zur Veröffentlichung angenommene Originalartikel gehen in das ausschliessliche Verlagsrecht der SIGI media AG über. Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlags. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen.
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FIRMEN BERICHTEN
Hochreines Helium für Isotopenanreicherung
Angereicherte Isotope, hochreine Trägergase: Um Gasströme stabil, effizient und kontaminationsfrei zu führen, setzt ein Hersteller von Isotopen auf ölfreie Turbo Kompressoren.
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NEUE MATERIALIEN
Batterien aus Rost
In hochporösen Hohlkugeln aus Kohlenstoff haben Forschende fein verteiltes Eisenoxid eingebracht. Die erzielten Speicherkapazitäten klingen vielversprechend.
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UMWELT
Was die Erholung der Ozonschicht verzögert
Emissionen sogenannter Feedstock- Chemikalien könnten die Erholung der Ozonschicht in der Stratosphäre um mehrere Jahre verzögern, zeigt eine Studie der Empa.
ZUM TITELBILD
Die Sebio GmbH hat sich auf den Vertrieb von hochwertigen Verbrauchsmaterialien und Laborgeräten spezialisiert. Das Unternehmen bietet eine breite Palette von Produkten an, die in verschiedenen wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen eingesetzt werden. Im Angebot stehen zum Beispiel die bekannten «Toyopearl»- und «TSKgel»-Medien und -Säulen des Partners Tosoh Bioscience, die Papierfilter und Membranen mit der bekannten Qualität der roten Streifen von Hahnemühle Fine Art oder die Nährkartonscheiben und Agar-Medien von Dr. Möller & Schmelz. Das Unternehmen ist
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20 VERFAHRENSTECHNIK
Das Lachgas im Griff
Eine der grössten Kläranlagen der Schweiz setzt seit 2025 auf eine regenerative thermische Oxidationsanlage (RTO) und entfernt damit über 95 Prozent des Lachgases.
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AUS DER BRANCHE
25 Jahre Hydropole
VB Techno – neuer Distributor in Frankreich
Berührungsloser Probendreher unter dem Mikroskop
Westfalen verdoppelt Industriegase-Kapazitäten in der Schweiz
VERBANDSSEITEN 40
PRODUKTE 43
LIEFERANTENVERZEICHNIS 45
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Kohlendioxid und Wasserstoff zum «Schweizer Sackmesser der Chemie»
Methanol wird endlich zum grünen Grundstoff
Der Grundstoff Methanol lässt sich unter Katalyse durch isolierte Metallatome effizient aus Kohlendioxid und Wasserstoff herstellen.
Christian Ehrensberger
Methanol ist ein universeller Ausgangsstoff für die Herstellung verschiedenster Chemikalien. Javier Pérez-Ramírez, Professor für Katalysatoren-Engineering an der ETH Zürich bezeichnet ihn gar als das «Schweizer Sackmesser der Chemie». Eine nachhaltige Chemie hängt daher zu einem grossen Teil an einer nachhaltigen Methanolproduktion.
Von der Kohlechemie zur Erdölchemie
Klassischerweise gewinnt man Methanol aus Methanol-Synthesegas, einem Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Diese wiederum stellte man bis Anfang der 1950er Jahre durch Koksvergasung her, aus «Wassergas». Dabei stehen Kohlenstoff und Wasser im Gleichgewicht mit Kohlenmonoxid und Wasserstoff: C + H2O ⇌ CO + H2, wobei auch das «Wassergasgleichgewicht» CO + H2O ⇌ CO2 + H2 eine Rolle spielt.
Das Methanol bildet sich schliesslich gemäss der Reaktionsgleichung: CO + 2H2 → CH3OH.
Später dann ging man von der kohlebasierten zur erdölbasierten Chemie über und vergaste gasförmige und flüssige Brennstoffe. Das brachte verschiedene Vorteile mit sich. Ein Effizienzgewinn ergibt sich durch den gegenüber Kohle höheren Wasserstoffgehalt von Erdöl, Benzin oder methanreichen Erdgasen. Auch erwies sich ihre Vergasung unter Druck als technisch einfacher und weniger kostenträchtig im Vergleich zur Kohlevergasung mit nachfolgender Komprimierung des entstandenen Synthesegases.
Wie man es jedoch drehen und wenden mochte: Es blieb bei einer Methanolherstellung auf der Basis fossiler Ausgangsmaterialien. Wie es auch anders geht, demonstrierte vor sieben Jahren eine Arbeitsgruppe an der Universität Cambridge.
Ansätze zu einer grünen Methanolsynthese
Unter der Leitung des österreichischen Chemikers Erwin Reisner entwickelte man ein «künstliches Blatt». Dabei handelt es sich um ein von Sonnenlicht angetriebenes Gerät mit zwei Lichtabsorbern mit einem Kobalt-Katalysator. Der eine erzeugt Sauerstoff, der andere macht aus Kohlendioxid und Wasser Kohlenmonoxid und Wasserstoff – Synthesegas! So ganz nebenbei wird damit auch das Klimagas Kohlendioxid verbraucht. Indessen träumten andere Chemiker davon, Methan in Methanol umzusetzen. Dazu müsste allerdings eine KohlenstoffWasserstoff-Bindung «aktiviert» werden, ein schwieriges Unterfangen. Doch es funktioniert beispielsweise mit einem Iridium-Katalysator, wobei ein Iridiumatom pro Bindung benötigt wird. Alternativ dazu können Übergangsmetalle wie Wolfram eine Vielzahl von C-H-Bindungen aufbrechen und funktionalisieren. Mit Hilfe eines
Jedes der vereinzelten Indium-Atome (goldfarben) kann die Synthese von Methanol (rechts oben) katalysieren. (Grafik: Constance Ko/ETH Zürich)
Rhodium- oder Iridium-Katalysators lässt sich Bor an terminalen C-H-Bindungen einfügen und anschliessend gegen andere Molekülgruppen austauschen. Damit ruhte eine Hoffnung darauf, dass mit dem richtigen Katalysator alles möglich sein sollte. Oder die Natur hilft mit methanfressenden und methanolproduzierenden Bakterien. Eine interessante Entdeckung dabei betraf das Enzym, das die Reaktion als Bio-Katalysator federführend bestimmte: die Methanmonooxygenase. Sie sass bei einem einzelnen Kupfer-Ion. Unterm Strich konnten die methanotrophen Bakterien, die an der Southwestern University in Evanston (Illinois/USA) zum Einsatz kamen, das im Vergleich zum Treibhausgas Kohlendioxid klimaschädlichere Methan aus der Luft entfernen und zum Grundstoff Methanol umwandeln.
Der Starke ist am mächtigsten allein: Einzelatom-Katalysator Aktuell hat nun die Forschergruppe um Javier Pérez-Ramírez an der ETH Zürich einen sogenannten Einzelatom-Katalysator mit isolierten Indium-Atomen auf einem Trägermaterial designt und hergestellt, um Kohlendioxid und Wasserstoff in Methanol umzuwandeln. Im Gegensatz dazu liegen Metalle in konventionellen Katalysatoren meist als Aggregate vor, meist als kleine Partikel mit hundert bis mehreren tausend Metallatomen. Die Wissenschaftler konnten insbesondere zeigen, dass isolierte Indium-Atome auf Hafniumoxid die CO2basierte Methanol-Synthese effizienter machen als Indium in Form von Nanopartikeln aus vielen Atomen.
Ausserdem stellen solche Nanopartikel für analytische Untersuchungen eine Black-Box dar. Während die Katalyse-Vorgänge nur an den wenigen Atomen auf der Oberfläche ablaufen, stammen viele Messsignale aus dem Inneren der Partikel – von Atomen, die an der Reaktion gar nicht beteiligt waren. Das erschwert die Interpretation. In Katalysatoren mit isolierten Atomen hingegen lassen sich die Reaktionsmechanismen mit viel weniger störenden Signalen analysieren . Dies erlaubt eine gezieltere Optimierung des Designs.
ETH-Katalysator
trotzt Extrembedingungen
Ein entscheidender Faktor beim gezielten Katalysato r-Design stellt die spezifische
Struktur des Trägermaterials dar. Es bietet den Atomen eine stabile und zugleich reaktive Umgebung. Darüber hinaus bleibt die Gesamtkonstruktion auch unter hohen Temperaturen stabil. In einem getesten Herstellungsverfahren wurden die Ausgangsstoffe in einer Flamme bei 2000 bis 3000 Grad Celsius verbrannt und anschliessend rasch abgekühlt. Unter diesen Bedingungen bleibt das Indium bevorzugt an der Oberfläche und wird dort stabil eingebunden. Damit rücken auch Reaktionen in Reichweite, die hohe Temperaturen und Drücke erfordern. Für die Synthese von Methanol aus CO2 und Wasserstoffgas sind beispielsweise Temperaturen von bis zu 300 Grad nötig und ein Druck von bis dem 50-fachen des normalen Luftdrucks. Es versteht sich von selbst, dass das Verfahren als Ganzes nur dann als klimaneutral gelten kann, wenn die Energie für die Produktion des Wasserstoffs und die Katalyse nachhaltig erzeugt wird. Auf jeden Fall erschliesst sich mit den Arbeiten an der ETH ein Weg, Kohlendioxid aus der Atmosphäre als Rohstoff zur Methanolgewinnung zu verwenden.
Literatur
1. Andrei, V., Reuillard, B. & Reisner, E. Bias-free solar syngas production by integrating a molecular cobalt catalyst with perovskite–BiVO4 tandems. Nat. Mater. 19, 189-194 (2020). https:// doi.org/10.1038/s41563-019-0501-6
2. Raphael Oeschger et al. Diverse functionalization of strong alkyl C–H bonds by undirected borylation. Science 368,736-741(2020). DOI:10.1126/science.aba6146
3. Matthew O. Ross et al. Particulate methane monooxygenase contains only mononuclear copper centers. Science 364,566-570(2019). DOI:10.1126/science.aav2572
4. Chiang YT, Ritopecki M, Willi PO, Raue K, Morales-Vidal J, Zou T, Agrachev M, Eliasson H, Wang J, Erni R, Stark WJ, Jeschke G, Grass RN, López N, Mitchell S, Pérez-Ramírez J: Single atoms of indium on hafnia enable superior CO2based methanol synthesis. Nature Nanotechnology 2. März 2026, DOI: externe Seite10.1038/ s41565-026-02135-y
5. Daniel Meierhans, Mit einzelnen Atomen zu einer Chemie ohne fossile Rohstoffe. https:// ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/ethnews/news/2026/03/mit-einzelnen-atomen-zueiner-chemie-ohne-fossile-rohstoffe.html, Zugriff am 11.3.2026
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Durch die intelligente Nutzung von Biomasse könnte die Schweiz einen substanziellen Anteil des eigenen Gasbedarfs selbst decken. Der Zeitpunkt für einen grossangelegten Einstieg in diese Technologie sollte angesichts der Sensibilisierung breiter Bevölkerungsschichten durch die Preise an der Tankstelle günstig sein.
Dr. Dirk Eidemüller
Dr. Christian Ehrensberger
Das turbulente Weltgeschehen führt derzeit zu heftigen Ausschlägen auf den Energiemärkten. Die gestiegenen Preise für Öl und Gas trüben die Konjunkturaussichten und erhöhen die Inflationsgefahr.
«Doch es gibt Wege, die Abhängigkeit von den fossilen Importen zu verringern und unsere Wirtschaft damit auch ein gutes Stück weit gegenüber solchen Ereignissen zu immunisieren», sagt Tilman Schildhauer. Der Chemieingenieur forscht am Zentrum für Energie- und Umweltwissenschaften des Paul-Scherrer-Instituts (PSI) auf dem Gebiet der Methanisierung und Power-to-X-Verfahren.
Eine Studie unter Leitung des PSI schafft nun eine wissenschaftliche Untermauerung für die gestiegenen Chancen für die Nutzung heimischer Biomasse. Demnach liessen sich Gasimporte so signifikant verringern, dass die Schweiz spürbar unabhängiger vom Weltmarkt würde.
Von der Landwirtschaft zur industriellen Nutzung
Die Konzepte basieren auf Biogas bzw. Bioerdgas, die auch die Nachbarn in Deutschland zu nutzen versuchen. Dabei kommen sie aber nicht so gut vom Fleck, wie man es vor zehn oder zwanzig Jahren erhofft hatte.
Biogas ist ein Gasgemisch, das durch Vergärung in Abwesenheit von Sauerstoff aus pflanzlichen Stoffen und tierischen Abfallprodukten (z.B. Pflanzenreste wie etwa Stroh, Bio- und Lebensmittelabfälle, Gülle, Mist) oder Energiepflanzen (z.B. Raps, Zuckerrüben) gewonnen wird. Es besteht aus Methan (ca. 50–75%) und Kohlendioxid (ca. 25–45%) und kann direkt vor Ort zur Strom- und Wärmegewinnung eingesetzt
werden. Ein Paradebeispiel stellt der Bauernhof dar, der landwirtschaftliche Abfälle oder nachhaltig angebaute Energiepflanzen zu Energie-Wertstoffen macht. Er deckt mit dem erzeugten Biogas über eine Kraft-Wärme-Kopplungsanlage den eigenen Strombedarf und heizt darüber hinaus noch einige Wohnblocks (Blockheizkraftwerk).
Entzieht man dem Biogas in einem nachgelagerten Prozess das Kohlendioxid, lässt es sich bis zur Erdgasqualität (96–98% Methan) aufbereiten («Bio-Erdgas»). Genauer: Mit Hilfe von Nickel-basierten Katalysatoren lassen sich das Kohlendioxid (und auch Kohlenmonoxid) im Gas in Methan und Wasser umwandeln, das Wasser durch Auskondensieren abtrennen, und schliesslich erhält man Bio-Erdgas (oder: Biomethan).
Dank dieser Veredelung kann es in bestehende Erdgasnetze von Energieversorgern und Kommunen eingespeist werden. Damit wird eine bereits vorhandene Infrastruktur zum Transport und zur überregio -
nalen Verteilung von Bio-Erdgas genutzt. Dieses lässt sich, über die Strom- und Wärmegewinnung hinaus, auch als Kraftstoff oder als Grundstoff in der chemischen und pharmazeutischen Industrie einsetzen. Einen besonderen Charme hat Bio-Erdgas für energieintensive Betriebe (z.B. Aluminiumindustrie), denn sie sparen durch den Einsatz der grünen Energie Kosten für CO2-Zertifikate.
In Deutschland und Österreich viel Luft nach oben
In Deutschland gibt es über 9.000 Biogasanlagen. Sie decken etwa 1,9 % des Gasverbrauchs. 276 Anlagen können Biogas zu Biomethan veredeln, und 16 können das Biomethan zu LNG (liquid natural gas) verflüssigen und damit in eine komfortabel lager- und transportierbare form überführen. Aus Sicht von Lobbyverbänden wie dem Biogasrat in Berlin ist da noch viel Luft nach oben. Der ganz grosse Schritt von der regionalen Biogas-Nutzung zur Netzeinspeisung steht noch aus, obwohl es die -
Tilman Schildhauer: «Eine vollständige Autarkie werden wir beim Gas nicht erreichen, aber wir können die heutige extreme Abhängigkeit deutlich reduzieren.» (Bild: Scanderbeg Sauer Photography)
Eine Stärke von Biogas liegt in den vielen Verwendungsmöglichkeiten (z.B. Blockheizkraftwerk mit Kraft-Wärme-Kopplung, Kraftstoff, Gaskraftwerk), ein besonderer Charme in der Lieferkette vom Bauernhof bis zur Industrie (Stichwort: Netzeinspeisung). (Bild: Adpic)
se Idee schon vor 15 Jahren gab. Ähnlich sieht es der Kompost- und Biogasverband Österreich: Er strebt die «Diversifizierung des Multitalents» an, insbesondere die Aufbereitung und das Einspeisen von Biogas ins Erdgasnetz sowie den Verkauf von Biogas an der Tankstelle.
Angesichts der jüngst stark gestiegenen Spritpreise erscheint der Zeitpunkt für diesen Schritt günstig, denn der Autofahrer greift jetzt gern nach jedem Strohhalm,
der sich durch Vergärung und Veredelung zu Kraftstoff machen lässt. Dies stellt einen aussichtsreichen Ausgangspunkt dafür dar, das Potenzial von Biogas und BioErdgas noch einmal neu auszuloten.
In der Schweiz kümmern sich mehrere Verbände und Organisationen, die von unterschiedlichen Seiten die Nutzung von Biogas unterstützen. Es handelt sich zum Beispiel um Interessenvertretungen von Biogasanlagen-Betreibern, von Planern
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und Lieferanten (Biomasse Suisse), von Industrie (Verband der Schweizer Gasindustrie) und Bauern (Schweizer Bauernverband). Auch spezielle Themen werden in den Blick genommen, wie etwa die thermische Verwertung von Klärschlamm (Verband der Betreiber Schweizerischer Abfallverwertungsanlagen) oder die CO2Zertifizierung (Ökostrom Schweiz).
Biogas spielt in der Schweiz bereits eine Rolle. So gibt nach Angaben von Energieschweiz, einem Programm des Bundesrates zur Unterstützung erneuerbarer Energien, inklusive Klärgasanlagen zurzeit 447 Biogasanlagen in der Schweiz (Basisjahr: 2024). Der Schweizer Bauernverband zählt 126 landwirtschaftliche Biogasanlagen (2022) , und der Verband der Schweizerischen Gasindustrie kommt, für die Schweiz plus Liechtenstein, auf 46 Biogasanlagen mit Netzeinspeisung (Basisjahr: 2024).
Nach anderen Zählungen sind es sogar schon 600 Biogasanlagen, von denen 42 direkt ins Erdgasnetz einspeisen und der Rest über Kraft-Wärme-Kopplung in Strom und Wärme umwandelt. Der Grossteil gehört demnach zu Abwasserreinigungsanlagen, während 120 Anlagen an Landwirtschaftsbetriebe angeschlossen sind.
Die PSI-Studie konkretisiert, was Biogas für die Schweiz leisten kann, wenn man die bestehenden Möglichkeiten nur ausschöpft.
Schweiz: Biogas könnte substanziellen Anteil decken Tilman Schildhauer hat in der Studie mit zwei Kollegen detailliert untersucht, welches Potenzial in Biomasse wie Holz, Klärschlamm oder Grünabfall verborgen liegt, um fossiles Gas zu ersetzen und somit weniger klimaschädliches Kohlendioxid freizusetzen. Das Ergebnis macht Mut: Mit Hilfe von Holzvergasern, Biogasanlagen und ähnlichen Einrichtungen könnte ein substanzieller Anteil des zukünftigen Schweizer Gasbedarfs gedeckt werden. Dabei ist in der Studie bereits berücksichtigt, dass dieser Bedarf um den Faktor drei bis fünf zurückgehen dürfte. Der Anteil von Biogas würde dementsprechend schon bei, absolut gesehen, gleicher Menge steigen.
Die Studie wurde vom PSI und der Verenum AG, einem Zürcher Ingenieurbüro, das sich die Nutzung erneuerbarer Energien und einen nachhaltigen Umgang mit Ressourcen auf die Fahnen geschrieben hat, im Auftrag des Schweizerischen Bundesamts für Energie (BFE) durchgeführt und Anfang dieses Jahres auf der Webseite des BFE veröffentlicht. Die Forschenden hatten dafür eine ganze Reihe unterschiedlicher Verfahren mit all ihren Vorzügen und Nachteilen im Detail betrachtet. Die Umwandlung von Holzresten, Grünabfällen, Klärschlamm und anderer Biomasse erzeugt nicht nur Strom und Wärme. Darüber hinaus lässt sich auch Biomethan produzieren.
Für die Industrie von hohem Interesse
Für eine Reduktion der Abhängigkeit der Schweiz von Gasimporten wären laut der Studie dafür zwei Schritte notwendig. Erstens müsste generell das Energiesystem stärker auf effiziente elektrische Technologien, wie etwa Wärmepumpen, umgestellt werden. Das reduziert den Gasbedarf bereits deutlich. Und zweitens sollte möglichst viel Biomethan aus Biomasse erzeugt werden.
Denn für viele Prozesse wird auch künftig Gas benötigt. «Dazu zählen nicht nur Gaskraftwerke, die bei einer Dunkelflaute einspringen müssen, wenn erneuerbare Energiequellen zu wenig Strom liefern», sagt Christian Bauer, der an der Studie mitgewirkt hat und am PSI zu Ökobilanzen ar-
Christian Bauer: «Das Erdgas, das wir heute importieren, können wir zu einem guten Teil durch Biomethan aus eigenen Quellen ersetzen.» (Bild: PSI/Markus Fischer)
beitet. Viele Hochtemperaturprozesse in der Industrie sowie Syntheseverfahren in der chemischen und pharmazeutischen Industrie werden auch künftig Gas benötigen.
Die Schweiz hat zwar aufgrund ihrer Bevölkerungsdichte und Topografie keine Möglichkeit, Pflanzen nur zur energetischen Verwertung anzubauen, doch rund ein Viertel bis die Hälfte des künftig erwarteten Gasbedarfs könnten gemäss der PSIStudie aus dem Inland stammen. Der Rest muss nicht mit dem Gastanker aus fernen Ländern kommen, sondern könnte auch aus anderen europäischen Ländern importiert werden, die mehr Agrar- und Waldfläche haben.
Anlagen und Infrastruktur intelligent kombinieren
Doch wie lässt sich die vorhandene Biomasse möglichst intelligent nutzen? «Wichtig ist es, immer das Gesamtsystem vor Augen zu haben, und nicht zu sehr kleinteilig auf kommunale Möglichkeiten zu schauen», erläutert Schildhauer die Ergebnisse seiner Analyse. Es macht etwa wenig Sinn, für die Warmwassererzeugung in einem Wärmenetz transportierbares Holz anstelle von Wärmepumpen zu nutzen,
während woanders ein grosser Industriebetrieb das Holz oder das daraus erzeugte Biomethan für Hochtemperaturprozesse benötigt und stattdessen Energieträger importieren muss.
So gibt es Holzvergaser als kleine Anlagen – typischerweise von etwa 35 Kilowatt bis 1 Megawatt Leistung – oder als Grossprojekte. Bei den kleinen Anlagen findet die Verbrennung meist im selben Behälter statt wie die Gaserzeugung. Das führt zu einem nur teilweise brennbaren Gasgemisch, das man nicht direkt in das Gasnetz einspeisen kann. Bei grösseren Anlagen ist die Verbrennung aber meistens räumlich getrennt von der Vergasung.
Wichtig ist Tilman Schildhauer, dass die zur Methanerzeugung genutzte Biomasse nicht in Konkurrenz zur Produktion von Nahrungs- oder Futtermitteln steht.
«Wir reden hier von Stoffströmen, die sich anders nicht verwerten lassen, und diese Mengen haben durchaus ein grosses Potenzial», sagt er.
D er technische Reifegrad für die erforderlichen Anlagen ist bereits hoch. Schon in den nächsten Jahren könnten einige neue Vergasertypen die Marktreife erlangen. Der schrittweise Umbau des Energiesystems dürfte nach anfänglichen Investitionen dann auch die Preisausschläge bei weltweiten Krisen deutlich abmildern.
Literatur
1. Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur, wie zitiert vom baden-württembergischen Energieversorger EnBw, https://www. enbw.com/unternehmen/themen/klimaschutz/ biogas.html, Zugriff am 29.4.2026
2. Schweizerischen Statistik der erneuerbaren Energien wie zitiert von Energieschweiz https:// www.energieschweiz.ch/erneuerbare-energien/ biogas/, Zugriff am 1.5.2026
3. Schweizer Bauernverband. https://www.sbvusp.ch/de/biogas
4. Verband der Schweizerischen Gasindustrie: Statistik 2025. https://gazenergie.ch/fileadmin/ user_upload/e-paper/GE-Jahresstatistik/VSGJahresstatistik-2025.pdf, Zugriff am 1.5.2026
5. Remo Bürgi: Biogas: wertvolle Energie aus Gülle und Mist. 2023 https://www.energie-experten.ch/de/wissen/detail/biogas-wertvolleenergie-aus-guelle-und-mist.html, Zugriff am 1.5.2026
MEHR SOZIALES VERHALTEN
Eine neue tierexperimentelle Studie zeigt, wie das Oxytocin gezielt soziale Verhaltensweisen fördert. Forschende weisen nach, dass das Neuropeptid direkt im medialen präfrontalen Kortex wirkt, einem zentralen Bereich des Gehirns, der für soziales Verhalten zuständig ist. Dort aktiviert es spezielle Nervenzellen, die soziale Annäherung fördern. Bemerkenswert ist, dass dieser Effekt auch unter körperlicher Belastung wie Hunger bestehen bleibt. Denn normalerweise konkurrieren soziale Bedürfnisse in solchen Situationen mit grundlegenden Überlebensmotiven.
Die Forschenden sind überzeugt davon, dass ein besseres Verständnis der genauen anatomischen und zellulären Zielstrukturen von Oxytocin dazu beiträgt, die neuronalen Grundlagen von sozialem Verhalten, Empathie, Vertrauen und sozialer Entscheidungsfindung besser zu verstehen. Viele psychische Erkrankungen, wie Angststörungen, Autismus-Spektrum-Störung, Depressionen oder Schizophrenie gehen mit Veränderungen im sozialen Verhalten einher.
www.zi-mannheim.de
OXYTOCIN FÖRDERT
WUNDHEILUNG
Zärtlichkeit kann buchstäblich unter die Haut gehen: Forschende haben herausgefunden, dass kleine Hautwunden bei Paaren deutlich schneller heilen, wenn sie im Alltag besonders zugewandt miteinander umgehen und zusätzlich das Hormon Oxytocin erhalten. Gleichzeitig hatten sie geringere Stresswerte. Oxytocin allein bzw. die Verhaltensintervention durch die Gespräche allein beeinflussten die Wundheilung hingegen nicht. Die Studie liefert erstmals Hinweise darauf, dass positive soziale Interaktionen wie Berührungen und körperliche Nähe sich offenbar nicht nur gut anfühlen, sondern biologische Heilungsprozesse beeinflussen können. Für klare klinische Empfehlungen seien aber weitere Studien notwendig.
www.klinikum.uni-heidelberg.de
Mikroskop-Bild: Blick in den medialen präfrontalen Kortex des Gehirns. Die durch Oxytocin aktivierten Interneurone (Grün eingefärbt) hemmen benachbarte Neurone (Magenta), die Signale zur Amygdala weiterleiten. (Bild: Stephanie Schimmer/ZI)
WIRKT AUCH IM WETTKAMPF
Das «Kuschelhormon» spielt nicht nur in Momenten der Nähe eine Rolle, sondern auch beim Kräftemessen: Forschende zeigen, dass Oxytocin besonders dann ausgeschüttet wird, wenn Rivalität oder klare Gruppengrenzen im Spiel sind – und zwar vor allem bei Männern. Um Wettbewerb gezielt zu untersuchen, wurden gemeinsam mit der indigenen Bevölkerung der Tsimane im bolivianischen Amazonasgebiet Fussballturniere organisiert. Nach Spielen gegen bekannte Rivalen stieg der Oxytocin-Spiegel am stärksten an. Bei Begegnungen zwischen Teams aus verschiedenen Gemeinschaften war der Anstieg geringer und bei Spielen gegen Nicht-Tsimane hingegen wieder deutlich höher.
www.uzh.ch
Der Anstieg der Oxytocinwerte wurde nur bei Männern beobachtet. Im Bild ein Fussballteam der Tsimane. (Bild: Universität Zürich)
Die Ergebnisse einer neuen Studie deuten darauf hin, dass das Darmmikrobiom eine Rolle bei der Regulation der akuten Stressreaktion spielen könnte.
Umgang mit akuten Stressreaktionen und stressassoziierten Krankheiten
Wie Darmbakterien und Stress zusammenhängen
Das Darmmikrobiom beeinflusst zahlreiche körperliche Prozesse. Forschende zeigen jetzt erstmals, dass bei gesunden Erwachsenen die Vielfalt der Darmbakterien und deren Kapazität, bestimmte Stoffwechselprodukte herzustellen, mit der akuten Stressreaktion zusammenhängen – insbesondere der Stressreaktivität. Eine höhere mikrobielle Vielfalt war dabei mit einer stärkeren hormonellen und subjektiv empfundenen Stressreaktivität verbunden.
Das Darmmikrobiom umfasst die Gesamtheit der im Darm lebenden Mikroorganismen, die unter anderem wichtige Funktionen im Stoffwechsel und im Immunsystem übernehmen und über verschiedene Wege auch mit dem Gehirn in Verbindung stehen. Hinweise aus der Forschung deuten darauf hin, dass sie die Stressantwort modulieren können. Unklar war bislang jedoch, ob Unterschiede im Darmmikrobiom beim Menschen tatsächlich mit der akuten Stressreaktivität zusammenhängen. Die aktuellen Ergebnisse von Thomas Karner, Isabella Wagner, David Berry und Paul Forbes von der Fakultät für Psychologie sowie dem Zentrum für Mikrobiologie und Umwelt Systemwissenschaften (CeMESS) der Universität Wien liefern neue Hinweise darauf, dass das Darmmikrobiom, und da -
mit potenziell auch Ernährung und Lebensstil, mit der Art und Weise zusammenhängen, wie unser Körper auf Stress reagiert. Langfristig könnte die gezielte Modulation der Zusammensetzung der Darmbakterien und ihrer Stoffwechselprodukte, insbesondere kurzkettiger Fettsäuren, ein möglicher Ansatzpunkt für neue Strategien im Umgang mit akuten Stressreaktionen und stressassoziierten Krankheiten sein und zur Verbesserung des Wohlbefindens beitragen.
Stresstests, Speichelproben und Co. geben Aufschluss
In der Studie wurden die gesunden Teilnehmenden entweder einem standardisierten Stresstest unterzogen oder führten eine vergleichbare, stressfreie Aufgabe durch. Dabei
wurden Stresshormone (Cortisol) im Speichel sowie das subjektive Stressempfinden erfasst. Zusätzlich wurde das Darmmikrobiom anhand von Stuhlproben analysiert. Dabei wurden sowohl die Zusammensetzung des Mikrobioms als auch das geschätzte Produktionspotenzial kurzkettiger Fettsäuren untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass eine höhere mikrobielle Vielfalt mit einer höheren hormonellen und subjektiven Stressreaktivität zusammenhängt. Eine höhere Vielfalt der Darmbakterien wird in der Forschung häufig mit einem stabileren und widerstandsfähigeren mikrobiellen Ökosystem in Verbindung gebracht und steht zudem oft im Zusammenhang mit einer größeren funktionellen Flexibilität, die zu einer angemessenen Regulation von Stressreaktionen beitragen könnte.
(Bild: Shutterstock)
CX 7–8/2026
1/3 Seite quer
«Eine stärkere akute Stressreaktion ist nicht unbedingt nachteilig. Eine angemessene Aktivierung des Stresssystems ermöglicht eine flexible Anpassung an Herausforderungen und Bedrohungen. Eine höhere Vielfalt der Darmbakterien sowie bestimmte Stoffwechselprodukte könnten hierbei eine unterstützende Rolle spielen», erklärt der Studienleiter und Psychologe Thomas Karner.
Die Ergebnisse unterstreichen die Rolle des Darmmikrobioms und seiner Stoffwechselprodukte als potenzielle Einflussfaktoren auf das Stresssystem.
Komplexer Zusammenhang
Zudem zeigte sich, dass die Stressreaktivität mit der Kapazität der Darmbakterien zusammenhängt, unterschiedliche Stoffwechselprodukte zu produzieren: Eine höhere geschätzte Kapazität zur ButyratProduktion war mit einer höheren Stressreaktivität assoziiert, während eine höhere Propionat-Produktion mit einer geringeren Reaktivität verbunden war. Butyrat und
In Kürze
– Eine höhere Vielfalt der Darmbakterien steht mit höherer hormoneller und subjektiver Stressreaktivität bei gesunden Erwachsenen im Zusammenhang.
– Die geschätzte Kapazität zur Produktion kurzkettiger Fettsäuren steht im Zusammenhang mit der hormonellen Stressreaktivität. Eine höhere Butyrat-Produktion ist mit einer höheren Stressreaktivität assoziiert, während eine höhere PropionatProduktion mit niedrigerer Stressreaktivität verbunden ist.
– Die Ergebnisse zeigen den Zusammenhang zwischen dem Darmmikrobiom und akutem Stress und die mögliche Rolle des Darmmikrobioms als modulierbaren Einflussfaktor auf das Stresssystem.
– Langfristig könnten Veränderungen des Darmmikrobioms und ihrer Stoffwechselprodukte, etwa durch Ernährung oder gezielte Interventionen, ein möglicher Ansatzpunkt sein, um Stressreaktionen und stressassoziierte Erkrankungen zu beeinflussen.
Propionat sind kurzkettige Fettsäuren, die von Darmbakterien produziert werden und unter anderem an Stoffwechsel- und Immunprozessen beteiligt sind und auch im Gehirn wirken können. Dies deutet darauf hin, dass der Zusammenhang zwischen mikrobiellen Stoffwechselprodukten und Stressreaktion komplexer ist und sich nicht auf eine einheitliche Richtung reduzieren lässt.
Die Ergebnisse liefern neue Einblicke in mögliche biologische Mechanismen der
Stressregulation und unterstreichen die Rolle des Darmmikrobioms und seiner Stoffwechselprodukte als potenzielle Einflussfaktoren auf das Stresssystem sowie auf die akute Stressreaktion beim Menschen. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Neurobiology of Stress veröffentlicht.
www.univie.ac.at
15th SWISS AUTOMATION
Symposium on Lab Automation & Automation for Health Symposium on Robotics and Industrial Automation
Date: Thursday 10 September 2026
Location: Rapperswil, Switzerland
Focus topic: «Technology and Innovation for a Resilient Future - from Research to Industrial Advantage»
Keynote: Dr. Alessandro Curioni, IBM Fellow, Vice President
Analyse von 258 Genomen aus dem frühen Mittelalter
Das Frühmittelalter war ein Schmelztiegel
Schulbücher haben uns lange gelehrt, dass ein Ansturm «barbarischer Horden» den Untergang des Weströmischen Reiches ausgelöst habe. Eine Analyse von 258 Genomen aus dem frühen Mittelalter zeigt jetzt ein differenzierteres Bild: die demografischen Veränderungen fanden eher graduell statt.
Zwischen dem 4. und dem 7. Jahrhundert erlebte Mitteleuropa tiefgreifende politische, kulturelle und demografische Umbrüche: das Ende der römischen Herrschaft, die Ausbreitung des Christentums und Veränderungen in den Siedlungsformen. Viele heutige Orte entstanden in dieser Zeit, insbesondere in den Grenzregionen des ehemaligen Reiches. Anders als in den Deutungen des 19. Jahrhunderts gehen Forschende heute eher von allmählichen Veränderungen als von grossen Invasionswellen aus. Da es nur wenige schriftliche Quellen gibt, liefern Friedhöfe – und insbesondere die darin enthaltene DNA – wichtige Hinweise auf die demografische Entwicklung dieser Schlüsselperiode.
Genetik im Dienst der Geschichte
Um diese Bevölkerungen zu untersuchen, analysierte ein Team unter der Leitung des Mainzer Anthropologen Joachim Bur-
Analyse im Labor: Das genetische Material stammt von Skeletten aus sogenannten Reihengräberfeldern. (Bilder: Universität Freiburg)
ger, des Freiburger Populationsgenetikers Daniel Wegmann und des Tübinger His -
Mitteleuropa setzte sich schrittweise neu zusammen – durch die Ankunft kleiner Gruppen nördlicher Herkunft sowie von Bevölkerungen aus ehemaligen römischen Gebieten. Deren Vermischung prägte die DNA und die Familienstrukturen Mitteleuropas bis hin in die Neuzeit.
torikers Steffen Patzold 258 Genome von Menschen, die zwischen 400 und 700 n. Chr. im südlichen Deutschland lebten, auf ehemaligen Gebieten des Römischen Reiches. Das genetische Material stammt von Skeletten aus sogenannten Reihengräberfeldern, einer Bestattungsform, die ab dem 5. Jahrhundert in Nordgallien sowie im Süden und Westen Deutschlands und in der Schweiz weit verbreitet war.
Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Ergebnisse beruhen massgeblich auf einer neuen Datierungsmethode namens «Chronograph», die genetische Daten, Radiokarbondatierungen und archäologische Informationen kombiniert. «So konnten wir für die meisten Individuen das Geburts- und Sterbejahr auf unter 20 Jahre genau bestimmen», erklären Raphaël Eckel und Daniel Wegmann, die diese Methode entwickelt haben.
Wandel nach Zusammenbruch des römischen Reiches
Zu den untersuchten Fundorten gehört der Friedhof von Altheim bei Landshut (D), der die tiefgreifenden demografischen Veränderungen gut veranschaulicht. Ursprünglich wurde er von Menschen nordeuropäischer Abstammung genutzt, die vermutlich seit mehreren Generationen in der Grenzregion lebten.
Um das Jahr 470 n. Chr., als die römischen Staatsstrukturen zerfielen, belegt der Fundort eine deutliche Zunahme der biologischen Vielfalt unter den Bestatteten. Es wurden zunehmend Menschen aus verschiedenen Regionen des ehemaligen Römischen Reiches dort beigesetzt, insbesondere vom Balkan und aus Mittelitalien. Wie Daniel Wegmann betont, «lebten diese Personen wahrscheinlich bereits in der Region oder in deren Umfeld und schlossen sich in einem Kontext sozialer Neuordnung nach dem Zusammenbruch des Reiches diesen Gemeinschaften mit Reihengräberfeldern an. Einige waren ehemalige Soldaten, andere Landarbeiter oder versklavte Menschen.»
Ab dem 7. Jahrhundert ähnelt die Bevölkerung bereits stark den heutigen mitteleuropäischen Populationen, mit einem zunehmend ausgeprägten genetischen Einfluss aus nördlichen Regionen. «Unsere Daten widerlegen das frühere Bild grosser, homogener Wanderungsbewegungen», erklärt
Steffen Patzold, Mediävist an der Eberhard Karls Universität Tübingen. «Sie zeigen vielmehr wiederholte Wanderungen kleiner Gruppen über einen langen Zeitraum hinweg – motiviert durch den Wunsch, an der Prosperität und den Strukturen des Römischen Reiches teilzuhaben.»
Die genomischen Daten zeigen, dass sich diese Gruppen rasch miteinander vermischten. «Wir beobachten bereits in den ersten Generationen gemischte Ehen – ein Zeichen für eine schnelle Integration», erklärt Joachim Burger von der Johannes Gutenberg Universität Mainz. «Die Lebensweise der spätrömischen Antike bildete das verbindende Element zwischen den Gruppen», so Burger. Für den Paläogenetiker Leonardo Vallini aus Mainz spricht die gemeinsame Bestattung in denselben Friedhöfen ebenfalls für eine gemeinsame kulturelle Grundlage – selbst wenn kein einheitlicher genetischer Hintergrund bestand.
Gesellschaften nach römischen Vorbildern
Eine vertiefte Analyse zeigt zudem, dass die Gesellschaft nicht aus grossen Sippenverbänden bestand, sondern überwiegend aus Kernfamilien mit monogamen Ehen. «Diese Strukturen entsprechen den Beschreibungen in spätantiken Texten und machen deutlich, wie stark römische soziale Normen auch nach dem politischen Zusammenbruch weiterwirkten», erläutert Steffen Patzold.
Die Studie macht deutlich, dass sich die Gesellschaften nicht durch massive Migrationen, sondern durch lokale Mobilität und wiederholte Vermischungen schrittweise veränderten. Sie trägt zu einem besseren Verständnis der Entstehung der mittelalterlichen europäischen Bevölkerungen bei –deren genetische und kulturelle Merkmale teilweise bis heute nachwirken.
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Die Zahl von Mäusen, die in Tierversuchen für eine valide wissenschaftliche Aussage verwendet werden müssen, lässt sich laut einer neuen Studie durch eine neue KI deutlich verringern. (Bild: Shutterstock)
30 bis 50 Prozent weniger Mäuse für pharmakologische Experimente
Tierversuchszahl mit KI verringern
Eine neue künstliche Intelligenz wurde darauf trainiert, die Struktur kleiner Datensätze zu «lernen». Das Gelernte nutzt die KI, um neue Datenpunkte zu generieren. Diese Datenpunkte geben die Eigenschaften der im Versuch erhobenen Daten so korrekt wieder, als ob sie ebenfalls im Laborexperiment erhoben worden wären.
In frühen Phasen der Arzneimittelentwicklung werden neue Wirkstoffe – neben zahlreichen anderen Versuchsmethoden –
auch in Tieren getestet. Dabei stehen die Forschenden vor einem Dilemma: Einerseits halten sie aus ethischen Gründen die Zahl der Tiere, die in einem Experiment verwendet werden, möglichst klein. Andererseits müssen Tierversuche genug Tiere einschliessen, damit das Experiment zu verlässlichen und repräsentativen Ergebnissen führt, die zum Beispiel darauf schliessen lassen, ob ein neuer Arzneimittelkandidat eine bestimmte Wirkung erzeugt oder nicht.
Prof. Jörn Lötsch, Datenwissenschaftler und klinischer Pharmakologe an der Goethe-Universität in Frankfurt, hat in Kooperation mit dem Informatiker Prof. Alfred Ultsch von der Philipps-Universität Marburg, die beide selbst nicht tierexperimentell arbeiten, eine generative Künstliche Intelligenz namens «genESOM» entwickelt. Das Tool basiert auf einem Netzwerk Tausender künstlicher Neuronen, dass die innere Struktur eines Datensatzes «erlernt». Dadurch kann sie das experimentell gewonnene Datenvolumen vergrössern und
simulieren, dass die Zahl der Tiere im Versuch grösser war als in Wirklichkeit.
Integrierte Fehlerüberwachung
Zum Training der KI nutzten die Wissenschaftler vorhandene Daten aus einer am Fraunhofer-Institut für Translationale Medizin und Pharmakologie (ITMP) in Mäusen durchgeführten und bereits veröffentlichten Studie. Dabei gelangen der Forschungsgruppe zwei entscheidende Innovationsschritte: Zum einen die KI darauf zu trainieren, neue Datenpunkte auf Grundlage der Studiendaten zu generieren, die sich so in die erlernte Datenstruktur einfügen, als wären sie in echten Experimenten gewonnen worden.
Der zweite Innovationsschritt war die Integration einer Fehlerüberwachung direkt in den Generierungsprozess der neuen Datenpunkte. Generative KI-Methoden riskieren generell, neben dem relevanten Signal auch Rauschen und Zufallsvariation zu verstärken. Dieses Problem ist als Fehlerinflation bekannt und kann dazu führen,
Ausserdem: eine virtuelle Maus An der Empa wurde ein KI-gestütztes Computermodell einer Labormaus entwickelt, das ebenso darauf abzielt, Tierversuche zu reduzieren. Das physiologisch basierte pharmakokinetische Modell (PBPK) nutzt maschinelles Lernen, um die Verteilung von Nanopartikeln im Organismus vorherzusagen. Durch die Anpassung von Parametern an spezifische Eigenschaften der Partikel – wie Grösse oder Oberflächenladung –ermöglicht das Tool ein virtuelles Screening. Dies hilft Forschenden, bereits vor der Herstellung von Nanomaterialien deren Eignung zu prüfen, was den Entwicklungsprozess effizienter macht und kostspielige Studien optimiert. Aktuell basiert das Modell auf 18 Studien; eine Erweiterung der Datenbasis soll die Zuverlässigkeit weiter steigern. Langfristig ist geplant, das Prinzip auf den Menschen zu übertragen.
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dass eigentlich nicht bedeutsame Variablen fälschlicherweise als behandlungsrelevant erscheinen (so genannte falsch-positive Variablen).
Durch eine gezielte Trennung der Lernphase von der Synthesephase ist es möglich, ein künstliches Fehlersignal in den Prozess einzuspeisen, dessen Ausbreitung präzise gemessen wird. Daraus ergibt sich ein datengesteuertes Abbruchkriterium, das die Datengenerierung stoppt, bevor die wissenschaftliche Validität beeinträchtigt wird.
KI-Training mit veröffentlichten Studiendaten
Einen Praxistest bestand genESOM mit Daten aus einer präklinischen Studie zum Multiplen Sklerose-Modell. In der Original -
studie waren 26 Mäuse in drei Behandlungsgruppen aufgeteilt worden, um die Effekte eines experimentellen Wirkstoffs zu untersuchen. Lötsch und Ultsch reduzierten den Datensatz auf 18 Tiere (sechs pro Gruppe), um ein kleineres Experiment zu simulieren. Als sie diesen reduzierten Datensatz auswerteten, verschwanden alle zuvor nachgewiesenen Behandlungseffekte vollständig: Statistische Tests signalisierten nichts Signifikantes, und maschinelle Lernverfahren konnten die Behandlungsgruppen nicht voneinander unterscheiden. Nachdem der reduzierte Datensatzes mithilfe von genESOM weitere Datenpunkte erhalten hatte, traten alle Effekte des vollständigen Experiments auf dem ursprünglichen Signifikanzniveau wieder auf, ohne
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das relevante falsch positive Befunde dazu kamen. Alternative KI-Methoden bis hin zu komplexen «deep-learning» neuronalen Netzwerken, die die Forscher testeten, versagten hier.
Lötsch erläutert: «Wir haben mittlerweile eine Reihe von Datensätzen ähnlich getestet und können heute sagen: Mit genESOM lässt sich die die Zahl genutzter Tiere bei explorativen Forschungsfragen um 30 bis 50 Prozent reduzieren, und die Ergebnisse bleiben wissenschaftlich valide.» Der Datenwissenschaftler weist jedoch darauf hin, dass genESOM nur aus den Daten lernen könne, die in realen Tierexperimenten gewonnen worden seien. Auch lasse sich die Zahl der Versuchstiere nicht beliebig reduzieren: «Wenn man zu wenige Tiere ins Experiment aufnimmt und die Anzahl dann durch generative KI einfach ergänzt, könnte das Experiment wegen der Verstärkung von Zufallsbefunden sehr schnell wissenschaftlich wertlos werden.» Trotzdem ist Lötsch überzeugt: «Mit genESOM können wir einen wichtigen Beitrag zur Reduktion der Tierversuchszahlen in grossen Bereichen der präklinischen Forschung leisten.» Die Ergebnisse wurden in den Fachzeitschriften Pharmacological Research, iScience und Briefings in Bioinformatics publiziert.
Es fehlt an Wissen darüber, wie Substanzen wie etwa Medikamente durch die Plazenta, eine Alleskönnerin, zum Kind gelangen. Eine vom Schweizerischen Nationalfonds mitfinanzierte Publikation präsentiert ein realitätsnahes Modell dafür.
Während der Schwangerschaft nehmen mindestens die Hälfte aller Frauen zumindest ein Medikament ein, etwa aufgrund einer chronischen Erkrankung oder Komplikationen. Viele sind besorgt, dass sich die Arzneimittel negativ auf das ungeborene Kind auswirken könnten.
Tatsächlich ist für die meisten Substanzen nicht bekannt, ob und in welchem Ausmass sie an das Baby weitergegeben werden. Aus Mangel an Daten sind deshalb viele Medikamente vorsichtshalber für Schwangere nicht zugelassen – obwohl sie vielleicht gar kein Risiko darstellen.
Es wurde nachgewiesen, dass fettlösliche Stoffe wie
Koffein durch die beiden Zellschichten diffundieren –ähnlich wie dies auch im Körper einer Schwangeren geschieht.
Die Plazenta kontrolliert, welche Substanzen – ob Nährstoffe oder Medikamente –von der Mutter in den Blutkreislauf des Kindes gelangen. Dafür müssen die Stoffe erfolgreich zwei verschiedene Zellschichten durchqueren. Zunächst die dicht stehenden sogenannten Trophoblasten in der Plazenta, welche mit dem mütterlichen Blut in Kontakt sind. Danach das etwas durchlässigere Endothel, das die Blutgefässe des Kindes auskleidet, die bis in das Innere der Plazenta reichen.
Plazenta und Nabelschnur frisch ab Entbindung
Das Problem: Bislang gibt es kein gutes Modell, um den Austausch von Stoffen über diese Barriere zu untersuchen. «Die Plazenta funktioniert je nach Lebewesen sehr un -
Labormodell: Die beiden Zellschichten wurden in kleinen Plastiknäpfchen angesiedelt, getrennt durch eine durchlässige Membran. (Bild: 3RCC)
terschiedlich. Tierversuche reproduzieren also nicht immer gut, was im Menschen passiert», sagt die unter anderem vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) geförderte Biomedizinerin Christiane Albrecht. Ihr Team von der Universität Bern hat nun ein Labormodell entwickelt, das Transportvorgänge in der menschlichen Plazenta besser widerspiegelt als bisherige Methoden. Dafür haben die Forschenden die beiden Zellschichten in kleinen Plastiknäpfchen angesiedelt, getrennt durch eine durchlässige Membran. Die obere Schicht besteht aus Trophoblasten, die untere Schicht aus Endothelzellen. Wird nun eine Substanz auf der oberen Seite hinzugefügt, so lässt sich mitverfolgen, ob und wieviel davon die beiden Zellschichten durchdringt und auf der anderen Seite ankommt. Dies simuliert den Stofftransport von der Mutter
über die Plazenta bis in den Blutkreislauf des Kindes.
Das Besondere an diesem System: Die Zellen stammen von Plazenta und Nabelschnur von soeben stattgefundenen Entbindungen. Dadurch verfügen sie über Fähigkeiten, die bei lange im Labor gezüchteten Zellkulturen mit der Zeit verloren gehen.
Gewisse Substanzen sofort wieder hinausbefördert
«Unser Modell imitiert die Schlüsselfunktionen in der Mikroumgebung der Plazenta sehr effektiv», sagt Postdoktorandin Barbara Fuenzalida, Erstautorin der Studie. Die Forschenden konnten beispielsweise nachweisen, dass fettlösliche Stoffe wie Koffein durch die beiden Zellschichten diffundieren – ähnlich wie dies auch im Körper einer Schwangeren geschieht.
Sie konnten zudem zeigen, dass in den Trophoblasten auch die speziellen Transportproteine vorhanden sind, die im Mutterleib Nährstoffe wie Aminosäuren oder Zucker zum Kind schleusen. Besonders wichtig: Es gibt im Labormodell auch die Transporter, die unerwünschte Substanzen postwendend wieder aus der Zelle hinaus transportieren.
Die Flüssigkeiten, welche die Zellschichten bedecken, werden mithilfe von Minipumpen ständig in Bewegung gehalten.
Dazu gehören zum Beispiel Medikamente wie das Immunsuppressivum Cyclosporin oder Steroide. Lange im Labor kultivierte Zellen haben diese Funktion teilweise ver-
loren. «Der Rücktransport ist natürlich unglaublich wichtig, um das ungeborene Leben zu schützen», sagt Albrecht.
Ein Mehrzweckorgan für 40 Wochen
Eine weitere Neuheit: Die Flüssigkeiten, welche die Zellschichten bedecken, werden mithilfe von Minipumpen ständig in Bewegung gehalten. Das imitiert den mütterlichen und kindlichen Blutfluss, der wichtige Funktionen der Plazenta stimuliert. Im Modell produzierten umspülte Trophoblasten beispielsweise grössere Mengen des Schwangerschaftshormons Choriongonadotropin als in einer unbewegten Flüssigkeit. Mit dem neuartigen Modell möchten die Forschenden nun nicht nur den Weg von Medikamenten untersuchen. Sie interessieren sich auch für den Transport von anderen Stoffen wie Eisen und Cholesterin.
«Die Plazenta ist ein faszinierendes Organ, das während vierzig Wochen Schwangerschaft unter anderem die Aufgaben von Lunge, Darm, Leber und hormonproduzierenden Organen übernimmt», sagt Albrecht. «Es ist schade, dass vergleichsweise wenig Forschung dazu betrieben wird.» Nicht zuletzt können solche Modelle auch dazu beitragen, die Zahl an Tierversuchen zu reduzieren – etwa in der Medikamentenentwicklung. Für eine Anwendung im grossen Massstab ist die Methode im Moment allerdings noch zu arbeitsaufwändig. Deswegen findet Albrecht: «Wir müssen als nächstes prüfen, was wir noch vereinfachen können, um unser System routinemässig zum Beispiel für Toxikologietests verwenden zu können.» Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift The Journal of Physiology publiziert.
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Konsumententest von pflanzlichen Käsealternativen. (Bilder: SensoPLUS)
Schweizer Konsumentenstudie über pflanzliche Alternativen zu Käse
Käsealternativen im Test
Pflanzliche Alternativen zu tierischen Lebensmitteln liegen im Trend. Doch während sich pflanzenbasierte Fleischalternativen im Handel bereits etabliert haben, bleiben Käsealternativen bislang ein Nischenprodukt. Eine aktuelle Studie der IG-Sensorik Schweiz, zeigt jetzt, woran das liegt: Nicht Nachhaltigkeit oder Image bremsen die Entwicklung, sondern vor allem geschmackliche Verbesserungspotenziale.
Susanne Aegler 1
Der gesellschaftliche Wandel hin zu nachhaltigeren Ernährungsformen ist deutlich spürbar. Konsumentinnen und Konsumenten legen zunehmend Wert auf Umweltaspekte, Tierwohl und gesundheitliche Faktoren. Besonders Flexitarier treiben diese Entwicklung voran, sie reduzieren bewusst den Konsum von tierischen Produkten, ohne vollständig darauf zu verzichten. Pflanzliche Alternativen sollen jedoch die Konsumenten nicht nur ökologisch überzeugen, sondern auch geschmacklich mit traditionellen Produkten mithalten können. Gerade im Bereich Käse stellt dies eine grosse Herausforderung dar. Komplexe Aromaprofile sowie charakteristische Texturen lassen sich technologisch nur schwer auf pflanzlicher Basis nachbilden.
1 Leitung Marketing und Sensorik, SensoPLUS
Konsumententest mit 245 Teilnehmenden
Im Rahmen der in der Fachzeitschrift Food Quality and Preference publizierten Studie mit dem Titel «Sensory characterisation and consumer acceptance of plant-based cheese alternatives – A Swiss perspective» wurden sechs pflanzenbasierte Käsealternativen aus dem Schweizer Detailhandel untersucht, darunter Weichkäse sowie Halbhartkäse in Block- und Scheibenform. Insgesamt nahmen 245 Personen an einem Test vor Ort, auch «Central Location Test» genannt, teil. Die Bewertung erfolgte anhand etablierter sensorischer Methoden. Neben dem Gesamteindruck wurden spezifische sensorische Wahrnehmungen wie Aussehen, Aroma und Konsistenz detailliert analysiert.
Die Datenerhebung erfolgte digital über die spezialisierte Verkostungssoftware «SensoTASTE», die eine präzise und effiziente Auswertung ermöglichte.
Die Resultate sind eindeutig: Die meisten getesteten Produkte konnten die Erwartungen der Konsumenten nicht erfüllen. Nur ein Produkt erreichte einen leicht positiven Gesamteindruck, allerdings auf moderatem Niveau.
Als Hauptkritikpunkte nannten die Teilnehmenden vor allem die Konsistenz: Eigenschaften wie fest, gummig, elastisch oder mehlig wurden häufig als störend empfunden. Auch beim Aussehen und beim Aroma zeigten sich Defizite: Abweichungen in der Farbgebung, etwa ein Graustich oder ein unnatürlich heller Farbton, beeinträchtigten die visuelle Akzeptanz. Aromatisch fehlten häufig die für Käse typischen, durch Fermentation erzeugten Geschmacksnoten. Stattdessen wurden vermehrt «Off-Flavours» oder eine ausgeprägte Bitterkeit wahrgenommen.
Konsumententest – Gesamteindruck (n=245)
Aus der Studie der IG-Sensorik Schweiz: Gesamteindruck mit Mittelwert von ausgewählten Käsealternativen. (Grafik: SensoPLUS)
Diese sensorischen Schwächen spiegeln sich direkt im Kaufverhalten wider. Selbst das bestbewertete Produkt erreichte lediglich eine Kaufwahrscheinlichkeit von gut 50 Prozent, während andere deutlich darunter lagen.
Zusätzliche chemische Analysen
liefern Erklärungsansätze Ergänzend zu den sensorischen Untersuchungen wurden die Produkte auch chemisch untersucht. Analysiert wurden unter anderem die Gehalte an Fett, Protein, Kohlenhydrate sowie Salz. Dabei zeigte sich, dass pflanzliche Käsealternativen eine deutlich andere Zusammensetzung aufweisen als traditioneller Käse.
Während Milchkäse durch ein strukturbildendes Netzwerk aus Kasein-Mizellen (Käseprotein) und Milchfett geprägt ist, basieren pflanzliche Alternativen häufig auf Kombinationen aus pflanzlichen Fetten und Stärke. Die sensorischen Wahrnehmungen bei den pflanzlichen Käsealternativen lassen sich zum Beispiel direkt auf die zugrunde liegenden Proteinstrukturen zurückführen: Pflanzliche Proteine bilden im Vergleich zu Proteinen im Käse keine vergleichbaren Netzwerke, was sich negativ auf Festigkeit, Cremigkeit und Schmelzverhalten auswirkt. Zudem ist die durch mikrobielle Reifung erzeugte Vielfalt an flüchtigen, für Käse charakteristischen Aromakomponenten reduziert.
Die chemischen Analysen liefern somit eine zentrale Erklärung für die beobachteten sensorischen Unterschiede und zeigen gleichzeitig Ansatzpunkte für zukünftige Produktoptimierungen auf.
Wieso widersprechen sich Einstellung und Kaufverhalten?
Ein zentrales Ergebnis der Studie ist die Diskrepanz zwischen positiver Einstellung und tatsächlichem Kaufverhalten. Zwar bewerten Konsumenten pflanzliche Produkte klar besser in Bezug auf Nachhaltigkeit, Tierwohl und Gesundheit. Dennoch bleibt der Geschmack das entscheidende Kriterium. Pflanzliche Alternativen werden direkt mit bekannten Käseprodukten verglichen. Bereits kleine Abweichungen vom erwarteten sensorischen Profil führen zu einer geringeren Akzeptanz. «Nachhaltigkeit allein reicht nicht aus, das Produkt muss auch schmecken», so das Fazit der Forschenden.
Marktforschung als Schlüssel zur Produktentwicklung
Die Studie unterstreicht die Bedeutung datenbasierter Konsumentenforschung für die Weiterentwicklung pflanzlicher Produkte.
Die Ergebnisse des Konsumententests zeigen klar: Pflanzliche Käsealternativen haben grosses Marktpotenzial, und die gesellschaftliche Akzeptanz ist hoch. Insbesondere in den Bereichen Aroma und Konsistenz besteht jedoch weiterhin deutlicher Verbesserungsbedarf. Die vorliegende Studie liefert dafür eine fundierte Grundlage und zeigt, dass der Weg zu überzeugenden pflanzlichen Käsealternativen nicht nur über innovative Rohstoffe, sondern vor allem über ein tiefes Verständnis der zugrunde liegenden chemischen und sensorischen Zusammenhänge führt.
Digitale Lösungen für integrierte Analysen
Die Datenerhebung im Konsumententest erfolgte vollständig digital, wodurch komplexe sensorische Daten effizient erfasst und sofort ausgewertet werden konnten. Das Unternehmen SensoPLUS trug als Projektpartner wesentlich zur Studie bei, sowohl als Marktforschungsinstitut bei der Datenerfassung als auch mit ihrer Software. Die wissenschaftliche Publikation der IG-Sensorik Schweiz war das Resultat einer Zusammenarbeit von Hochschulen (ETH Zürich, ZHAW, BFH), Forschungsinstitution (Agroscope) und Marktforschungsinstituten (SAM und SensoPLUS).
Die Sensoriksoftware SensoTASTE ermöglicht darüber hinaus die integrierte Auswertung sensorischer, physikalischer, chemischer und mikrobiologischer Daten. Messwerte können im Prüfprozess mit sensorischen Ergebnissen verknüpft und auch mit definierten Sollwerten abgeglichen werden. Dies schafft eine fundierte Basis für die Beurteilung von Produktqualität und -stabilität. Damit bieten digitale Lösungen einen Mehrwert für Unternehmen an der Schnittstelle von Chemie, Lebensmittelsensorik und Produktentwicklung.
www.sensoplus.ch
Ölfreie Turbo-Kompressoren lassen Edelgas in Technologiebranchen zirkulieren
Hochreines Helium für Isotopenanreicherung
In zahlreichen Hochtechnologiebranchen – darunter Halbleiterfertigung, Medizintechnik sowie Forschung –spielen angereicherte Isotope eine zentrale Rolle. Grundlage vieler dieser Prozesse ist die Zirkulation hochreiner Trägergase wie Helium. Um diese Gasströme stabil, effizient und kontaminationsfrei zu führen, setzt ein international tätiger Hersteller von Isotopen mit Sitz in den USA auf ölfreie Turbo Kompressoren.
Patrick Schulze
Das Unternehmen ASP Isotopes entwickelt und betreibt Anlagen zur Anreicherung verschiedener stabiler Isotope. Dazu gehö ren beispielsweise Molybdän‑100, Ytterbi um‑176, Zink‑68, Kohlenstoff‑14 und Ni ckel‑64 für medizinische Anwendungen sowie Silizium‑28 und Germanium‑73 für die Halbleiterindustrie. In solchen Anlagen zirkuliert Helium als Trägergas kontinuier lich durch den Prozess und transportiert die jeweiligen Isotope durch verschiedene Trennstufen.
Bereits geringe Kontaminationen oder in stabile Betriebsbedingungen können die Qualität der angereicherten Isotope beein trächtigen. In der Praxis bewegen sich zu lässige Verunreinigungen im Helium im Bereich hochreiner Prozessgase, bei de nen Fremdstoffe typischerweise nur im ppm bis ppb Bereich auftreten dürfen. Besonders kritisch sind dabei Ölspuren, Partikel oder reaktive Gase, da sie sich im Trennprozess anreichern und die Produkt reinheit direkt beeinflussen können. Eben so relevant sind stabile Betriebsbedingun gen im Kreislauf: Druckschwankungen, Pulsationen im Gasstrom oder Tempera turdrift können zu Veränderungen der Strömungsprofile in den Trennstufen füh ren. Dadurch kann sich die Effizienz der Isotopentrennung verschlechtern oder im Extremfall der Prozessbetrieb instabil wer den. Deshalb werden ausschliesslich öl freie Verdichter eingesetzt, um jegliches Risiko von Ölverunreinigungen im Prozess gas zu vermeiden.
Stabile
Heliumzirkulation als Herausforderung
In der Isotopenanreicherung dient Helium als Trägergas innerhalb eines geschlossenen Kreislaufs. Die Kompressoren stellen das erforderliche Druckverhältnis bereit, um Druckverluste innerhalb dieses Systems auszugleichen und einen konstanten Mas senstrom durch die Trennstufen zu gewähr leisten. In der Anlage wird dazu ein Gesamt Druckverhältnis im Bereich 3 aufgebaut. Dieses kompensiert Reibungsverluste in Rohrleitungen, Wärmetauschern und Trenn elementen des Systems und sorgt dafür, dass der Heliumstrom kontinuierlich durch den Isotopen Separator geführt wird.
In der Anlage von ASP Isotopes kommen dafür gasgelagerte Turbo‑Kompressoren der Celeroton AG, Volketswil bei Zürich, zum Einsatz. Das Unternehmen liefert so wohl die Kompressoren selbst als auch die zugehörige Steuerelektronik. Insgesamt umfasst die Produktionsanlage zehn Einheiten mit jeweils 48 Turbo‑Kom
pressoren. Je vier Kompressoren sind in Serie geschaltet. Jeder Verdichter erzeugt ein Druckverhältnis von etwa 1,25, sodass sich über vier Stufen ein Gesamtverhältnis von rund 2,5 ergibt. Die Massenströme liegen typischerweise im Bereich von etwa 5 bis 15 g/s.
Die mehrstufige Anordnung erlaubt es, das erforderliche Druckverhältnis schrittweise aufzubauen. Dadurch arbeiten die einzel nen Verdichter in einem günstigen Be triebspunkt und erreichen hohe Massen ströme bei vergleichsweise moderaten Druckverhältnissen. Ein einzelner Hoch druckkompressor würde für dieselbe Auf gabe deutlich mehr Energie benötigen.
Gaslager verhindern Kontamination
Die Turbo‑Kompressoren arbeiten mit Herringbone‑Gaslagern. Dabei schwebt der Rotor auf einem selbsttragenden Gas film, sodass kein mechanischer Kontakt zwischen rotierenden und festen Bautei
Ölfreier Betrieb, Verschleissfreiheit und lange Lebensdauer: ein speziell für die Zirkulation und Verdichtung von Helium konzipierter Turbo-Kompressor. (Bilder: Celeroton AG)
len entsteht. Der Verdichter arbeitet da durch verschleissfrei und vollständig ohne Öl.
Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion be steht darin, dass keine rotierenden Dich tungen erforderlich sind. Der Rotor läuft vollständig im Prozessgas, während die Dichtstellen ausschliesslich im Gehäuse bereich liegen. Je nach Dichtkonzept las sen sich so Leckraten bis in den Bereich von etwa 10 –6 mbar·l/s erreichen.
Radialverdichtung mit hohem Wirkungsgrad
Bei den eingesetzten Maschinen handelt es sich um Turbomaschinen mit Radialverdich tern. Diese Bauart erreicht konstruktionsbe dingt deutlich höhere Wirkungsgrade als Seitenkanalverdichter. In vielen Anwendun gen liegt der Wirkungsgrad etwa doppelt so hoch, sodass für dieselbe Verdichtungsar beit nur ungefähr die halbe elektrische Ein gangsleistung erforderlich ist. Die Anlagen sind auf kontinuierlichen Be trieb ausgelegt und laufen in der Praxis nahezu ohne Start‑Stopp‑Zyklen. Grund sätzlich sind die Maschinen jedoch auch für Anwendungen geeignet, in denen mehrere zehntausend bis über eine Milli on Start‑Stopp‑Zyklen auftreten.
Dichtheit und Ressourcenschonung
Neben den prozesstechnischen und wirt schaftlichen Vorteilen spielt auch der nachhaltige Umgang mit Ressourcen eine zunehmend wichtige Rolle. Helium ist ein
Für einen adäquaten Massenstrom bei einem ebenso adäquaten Druckverhältnis: vierstufige Verschaltung der gasgelagerten Turbo Kompressoren mit dem Isotopen-Separator.
begrenzt verfügbarer Rohstoff, dessen Ge winnung aufwendig ist und der in zahlrei chen Hochtechnologiebranchen benötigt wird. Eine möglichst verlustarme Rezirku lation ist daher sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch sinnvoll.
Durch den geschlossenen Kreislauf und die hohe Dichtheit der eingesetzten Kom pressoren lassen sich die Heliumverluste reduzieren, wobei die Systeme Leckraten bis in den Bereich von etwa 10 –6 mbar·l/s erreichen. Dadurch bleibt das Helium na hezu vollständig im Prozesskreislauf und muss nur in sehr geringem Umfang nach gefüllt werden.
Auch die eingesetzte Verdichtungstech nologie trägt letztlich zu einem Plus an Nachhaltigkeit bei. Denn die Bauart des CT 1050 He mit einem radialen Verdich terprinzip, die gegenüber Seitenkanalver dichtern deutlich höhere Wirkungsgrade
Isotopen-Anreicherungsanlage: insgesamt zehn Einheiten mit je 48 Turbo-Kompressoren.
erzielt und zugleich eine effiziente lastab hängige Regelung des Betriebs erlaubt, senkt den Energiebedarf der Anlage. Be sonders im Teillastbereich zeigt sich dies deutlich.
Die Kombination aus hoher Energieeffizi enz, geringen Gasverlusten und ölfreiem Betrieb reduziert neben dem Ressourcen verbrauch auch den Wartungsaufwand. Zugleich verhindert die ölfreie Verdichtung, dass das Prozessgas kontaminiert wird und sichert so eine stabile Produktion hochrei ner Isotope.
Fazit
Gasgelagerte, ölfreie Turbo‑Kompressoren ermöglichen eine stabile und kontaminati onsfreie Zirkulation von Helium in Anlagen von ASP Isotopes zur Isotopenanreiche rung. Die Kombination aus mehrstufiger Verdichtung, hohem Wirkungsgrad und geringer Leckrate erlaubt einen energieef fizienten Betrieb bei gleichzeitig hoher Prozesssicherheit.
Darüber hinaus trägt die Technologie auch zu einem nachhaltigeren Anlagen betrieb bei. Durch die hohe Dichtheit der Systeme bleibt das wertvolle Helium na hezu vollständig im Kreislauf, während der effiziente Radialverdichter den Ener giebedarf gegenüber konventionellen Ver dichtungsprinzipien deutlich reduziert. Damit lassen sich sowohl Ressourcenver brauch als auch Betriebskosten langfristig senken.
Gerade in Anwendungen, in denen hoch reine Prozessgase und kontinuierliche Be triebsbedingungen entscheidend sind, stellt die eingesetzte Technologie somit eine zuverlässige Lösung dar.
Nachhaltigkeitsziele:
Wie Pinch-Analysen
zur Umsetzung in der Industrie beitragen
Elektrifizierung einer Rektifikationsanlage
Die produzierende Industrie steht in der Schweiz vor einer doppelten Herausforderung: Sie muss ihre Prozesswärme entsprechend der nationalen Ziele langfristig klimaneutral bereitstellen und gleichzeitig international wettbewerbsfähig bleiben. Genau hier setzt die prozessintegrierte Elektrifizierung an: Wo heute noch Dampf aus fossilen Energieträgern dominiert, können Wärmerückgewinnung und die Substitution durch Strom die CO2-Emissionen stark senken. Am Beispiel der Syngenta Crop Protection AG am Standort Kaisten wird deutlich, wie aus einer Pinch-Analyse ein konkretes Elektrifizierungskonzept entsteht – mit hohen Energie-, Kosten- und CO2-Einsparungen.
Dario Allgäuer
Elisa Frink
Donald Olsen 1
Benjamin Tschan 2
Die langfristige Klimastrategie der Schweiz zielt darauf ab, die Treibhausgasemissionen des Industriesektors bis zum Jahr 2050 um 90% gegenüber 1990 zu reduzieren. Die Elektrifizierung ist dabei ein zentraler Hebel.
Das Unternehmen Syngenta Crop Protection AG hat ein Netto-Null-Ziel für seine Standorte in der Schweiz festgelegt und verfolgt darüber hinaus das Ziel, seine Scope-1- und Scope-2-Emissionen bis 2030 um 38% gegenüber 2022 zu senken.
Pinch-Analyse als Schlüsselmethode
Um die thermischen Energiebedürfnisse der Prozesse zu ermitteln und mögliche Energieeffizienzmassnahmen zu entwickeln, führte die Hochschule Luzern bei der Firma Syngenta Crop Protection AG am Standort in Kaisten eine Pinch-Analyse durch.
Dabei zeigte sich grosses Potenzial für die Integration der Wärmepumpentechnologie, mit welcher Einsparungen von bis zu 17 GWh Heizdampf pro Jahr erreicht werden können. Untersucht wurde die Integration einer Hochtemperaturwärmepumpe
1 HSLU, Institut für Maschinen- und Energietechnik
2 Syngenta Crop Protection AG, Kaisten
Kühlanforderungen des Prozesses
Pinch-Punkt
Heizanforderungen des Prozesses
Abbildung 1: Composite Curves des Prozesses zur Integration eines WP-Systems. (Grafiken: HSLU)
(HTWP) und einer mechanischen Brüdenverdichtung (MBV), wobei die mechanische Brüdenverdichtung eine bessere Wirtschaftlichkeit zeigte. Daher wurde diese Option konzeptionell vertiefter ausgearbeitet.
Elektrifizierungskonzept
Der Prozess, in den die MBV integriert werden sollen, besteht aus sechs diskontinuierlich arbeitenden Reaktoren, die jeweils mit einer Rektifikationskolonne kombiniert sind (siehe Abbildung 3). Um das flüssige Edukt in den Reaktoren zu verdampfen, müssen die Reaktoren beheizt werden. Zeitgleich muss das gasförmige Produkt aus den Rektifikationskolonnen mit Kühlwasser gekühlt werden, um dessen Kondensation zu erreichen.
Die Heiz- und Kühlanforderungen einer Einheit, bestehend aus Reaktor und Rektifikationskolonne, treten somit immer gleichzeitig auf. Dies ermöglicht die Integration eines MBV-Systems ohne thermischen Energiespeicher, welches die Kondensationsenergie des Prozessmediums als Wärmequelle und der Heizbedarf des Reaktors als Wärmesenke nutzt.
Die Composite Curves in Abbildung 1 zeigen die Heiz- und Kühlanforderungen des Prozesses. Anhand dieser Kurven wird sichtbar, dass ein Wärmepumpensystem gleichzeitig den Kühlbedarf unterhalb des Pinch-Punktes und den Heizbedarf oberhalb des Pinch-Punktes decken kann. Nur eine MBV-Integration auf diese Weise (über den Pinch-Punkt) kann die Energiebedürfnisse reduzieren.
Die Verdampfungs- und Kondensationstemperaturen sowie der Wärmestrom ändern sich über den Zeitverlauf des Batch-Prozesses. Da es sechs Produktionseinheiten (bestehend aus Reaktor und Rektifikationskolonne) gibt, die zeitlich versetzt betrieben werden, überlagern sich mehrere dieser Heiz- und Kühlbedürfnisse. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen wird ein zentrales MBV-System favorisiert, das die Heizund Kühlbedürfnisse aller sechs Einheiten decken kann, anstatt ein MBV-System pro Produktionseinheit vorzusehen.
Der Zeitplan, nach dem die Produktionseinheiten betrieben werden, ist automatisiert und weitgehend unverändert. Dies begünstigt den Einsatz von MBV, da so das summierte Lastprofil aller Produktionseinheiten immer dem gleichen Muster folgt.
Zur Schaffung möglichst konstanter Betriebsbedingungen für das MBV-System wurde der Zeitplan hinsichtlich Optimierungspotenzial analysiert. Die Analyse hat gezeigt, dass die Heiz- und Kühlbedürfnisse derzeit am gleichmässigsten verteilt
sind, deshalb die kleinsten Bedarfsamplituden entstehen und somit keine Anpassungen an der aktuellen Betriebsweise erforderlich sind.
Die Reaktoren sind mit aufgeschweissten Halbrohrschlangen versehen und werden zurzeit mit Heizdampf beheizt. Durch die kleine Wärmeübertragungsfläche dieser Heizschlangen sind hohe Temperaturen des Heizmediums nötig (Heizdampf bei 12 bar(a)). Um den Betrieb mit geringeren Temperaturen zu ermöglichen, wurde ein neues Konzept zur Reaktorheizung vorgeschlagen: Das Flüssigkeitsgemisch aus dem Reaktor wird in einen externen Wärmeübertrager (WÜ) gepumpt, aufgeheizt und wieder zurück in den Reaktor befördert. Dadurch kann die benötigte Temperatur des Heizmediums um ca. 50 K reduziert werden.
wird der Dampf in einem Vakuum von 0.25 bar(a) generiert.
Der Dampf wird anschliessend in acht seriell geschalteten Brüdenverdichtern auf einen Druck von 3.6 bar(a) verdichtet. Dieser Druck und die resultierende Kondensationstemperatur reichen aus, um die Reaktoren zu beheizen. Die Machbarkeit dieses Konzeptes wurde sowohl vom MBV-Hersteller sowie von einem international führenden Verfahrenstechnikunternehmen bestätigt.
Einsparungen
Mit dieser Massnahme wird die zuvor benötige Kühl- und Heizenergie fast komplett durch die Erzeugung von Dampf bei tiefem Druck, respektive dessen Kondensation bei höherem Druck, ersetzt. Dafür wird lediglich der elektrische Energiebedarf der Kompressoren benötigt. Mit anderen Worten: Der Prozess ist weitestgehend elektrifiziert. Zudem weist der Prozess einen sehr hohen Grad an Wärmerückgewinnung auf. Die Einsparungen durch diese Massnahme belaufen sich auf 16.9 GWh Dampf und 12.6 GWh Kühlwasser pro Jahr. Dafür müssen jährlich 4.3 GWh Elektrizität aufgewendet werden. Zusätzlich werden pro Jahr 4000 t an CO2 eingespart.
Berücksichtigt man die Einsparungen bei den Betriebskosten sowie die anfallenden Investitionskosten, ergibt sich für diese Massnahme eine Amortisationszeit zwischen 6.6 und 8.5 Jahren (abhängig von den prognostizierten Energiepreisen).
Abbildung 3: Vereinfachtes Verfahrensfliessbild zur Integration des MBV-Systems.
Das gasförmige Produkt aus den sechs Rektifikationskolonnen kann nicht direkt zur Verdichtung in den MBV genutzt werden, da sich die Kolonnen aufgrund des Zeitversatzes in unterschiedlichen Prozessschritten befinden und sich somit Druck, Temperatur und Zusammensetzung der gasförmigen Produkte unterscheiden. Deshalb wird der Dampf, welcher zur Verdichtung in den MBV und anschliessend zum Beheizen der Reaktoren genutzt werden soll, in einem getrennten System erzeugt. Damit die Kondensationsenergie des gasförmigen Produktes genutzt werden kann,
Hochschule Luzern
Technik & Architektur
Institut für Maschinen- und Energietechnik IME
Donald Olsen
+41 41 349 35 37 donald.olsen@hslu.ch www.hslu.ch
Abbildung 2: Zwei von insgesamt sechs Reaktoren der Syngenta Crop Protection AG in Kaisten. (Bild: Syngenta)
Den Sensor-Lebenszyklus lückenlos im Griff
Die Digitalisierung der Feldebene schreitet rasch voran. VEGA bietet der Chemieindustrie vier wegweisende digitale Services, die Prozesse sicherer, effizienter und transparenter machen. Moderne Kommunikationstechniken sorgen für zuverlässige und flexible Datenübertragung – das spart Zeit und erhöht die Sicherheit.
In der Prozessindustrie ist eine einheitliche Kommunikation bis zur Feldebene oft eine Herausforderung, besonders in explosionsgefährdeten Bereichen. Bisher dominierte die analoge 4 ... 20 mA-Technik, die jedoch keine durchgängige Digitalisierung der Feldebene erlaubt. Ethernet-APL (Advanced Physical Layer) bietet hier eine Lösung: Als neues Ethernet-Protokoll für die Prozessautomatisierung ermöglicht Ethernet-APL schnelle, zuverlässige Datenübertragung und Stromversorgung über dasselbe Kabel. Gerade in der Chemieindustrie, wo grosse Distanzen überbrückt und extrem sichere Kommunikationsstandards eingehalten werden müssen, ist Ethernet-APL ein wichtiger Schritt nach vorn.
VEGA nutzt Ethernet-APL, um den Datenfluss von den Sensoren bis in die Leitsysteme zu integrieren. So können Messwerte, Diagnosen und Statusdaten in Echtzeit abgerufen und direkt in digitale Industrie-4.0-Umgebungen eingebunden werden. Für Betreiber bedeutet das eine klare Effizienzsteigerung, da Daten schneller und zuverlässiger zur Verfügung stehen und Prozesse nahtlos überwacht werden können. Der Installationsaufwand für die Verkabelung ist denkbar einfach, da Datenübertragung und Stromversorgung über ein einziges Kabel erfolgen. Dadurch sinken die Kosten und die Inbetriebnahme verkürzt sich deutlich.
Durch die Nutzung von Ethernet-APL eröffnet VEGA ihren Kunden in der Chemieindustrie neue Möglichkeiten der digitalen Prozessüberwachung und vorausschauenden Wartung. So sind Betreiber besser gegen Ausfälle geschützt und können den Betrieb kontinuierlich optimieren. Ethernet-APL bietet die nötige Flexibilität, um Sensoren für die digitale Zukunft auszurüsten und eine leistungsstarke Datengrund -
lage für die industrielle Automatisierung und Effizienzsteigerung zu schaffen.
Digitaler Zwilling: Sensordaten stets im Zugriff
Mit dem VEGA Digital Twin stellt VEGA für ihre Sensoren eine umfassende digitale Nachbildung bereit, die den gesamten Lebenszyklus des Geräts begleitet und alle relevanten Daten für Wartung und Betrieb verfügbar macht. In der Chemieindustrie ist dies besonders wertvoll, da der Überblick über Sensordaten und Gerätehistorie für eine reibungslose und sichere Prozessführung zentral ist. Der Digitale Zwilling
bietet hier entscheidende Vorteile: Er speichert alle spezifischen Daten des Sensors, darunter Kalibrierungen, Wartungshistorie, Zertifikate und sogar Diagnoseinformationen und stellt diese bei Bedarf sofort bereit.
VEGA ermöglicht den Zugriff auf den Digital Twin über verschiedene Schnittstellen. Anwender können einfach die Seriennummer des Sensors auf der VEGA-Webseite eingeben oder den am Gerät angebrachten QR-Code oder RFID-Tag scannen, um den Digital Twin direkt vor Ort aufzurufen. Das erleichtert die Informationsbeschaffung erheblich und bietet Technikern jederzeit die notwendigen Geräteinformationen – auch in sicherheitskritischen Bereichen und ohne zusätzlichen Aufwand.
Darüber hinaus unterstützt der Digitale Zwilling Funktionen wie «Backup and Restore», das heisst alle Parametereinstellungen können gesichert und bei Bedarf schnell wiederhergestellt werden. Dies erhöht die Effizienz bei der Wartung und
(Bilder: VEGA)
sichert die Datenintegrität. Der Digital Twin von VEGA wird damit zu einem wertvollen Werkzeug für die vorausschauende Wartung und stellt sicher, dass Anwender im Bedarfsfall alle wichtigen Informationen sofort zur Hand haben.
Kundenportal myVEGA: Zentrale für VEGA-Sensordaten
Im Kundenportal myVEGA werden umfassende Informationen zu allen VEGA-Sensoren eines Kunden an einem zentralen Ort bereitgestellt. Installationshistorie, Gerätezertifikate und die letzten Wartungszyklen sind strukturiert abgelegt, Angebote und Aufträge können jederzeit eingesehen und Dokumente heruntergeladen werden. Eine besondere Funktion des myVEGAPortals ist die Verknüpfung mit dem Digital Twin eines Sensors, sodass alle relevanten Informationen – von Zertifikaten bis zu Wartungshistorien – auf einen Blick zur Verfügung stehen. Auch Backups der Sensordaten können über das Portal verwaltet werden, was eine einfache Wiederherstellung der Einstellungen ermöglicht. Bei Bedarf können Konfigurationen oder Serviceanforderungen an den VEGA-Support direkt über das Portal weitergeleitet werden.
Anwender, die ihre Sensoren drahtlos über die VEGA Tools-App bedienen, können in myVEGA ihre Zugangsdaten sicher spei -
chern und verwalten. Mit diesen Vorteilen ist myVEGA für die Chemieindustrie eine wesentliche Unterstützung für die Betriebsabläufe und hilft, Serviceanfragen und -prozesse schnell und transparent abzuwickeln.
VEGA Tools-App: Sichere Parametrierung
Die VEGA Tools-App ermöglicht die einfache und mobile Konfiguration und Überwachung von VEGA-Sensoren. In der Chemieindustrie, wo Sensoren oft an schwer zugänglichen oder potenziell gefährlichen Standorten installiert sind, vereinfacht die App die Arbeit der Techniker erheblich. Mit Bluetooth-Konnektivität lassen sich Sensoren über Smartphone oder Tablet aus der Ferne konfigurieren, ohne dass direkter Kontakt nötig ist. Dies erhöht die Sicherheit und spart Zeit, da Techniker die Messgeräte auch in sicherheitskritischen Bereichen unkompliziert und ohne zusätzliche Hardware überwachen können. Für die Cybersicherheit sorgt dabei das rigide Cybersecurity-Konzept von VEGA. Die intuitive Benutzeroberfläche der App erlaubt es, Diagnosedaten in Echtzeit einzusehen und Einstellungen schnell anzupassen. Techniker können so Wartungsoder Konfigurationsaufgaben effizient ausführen und Sensoren gezielt überprüfen. Backups können über die App be -
quem per Knopfdruck erstellt und nach myVEGA übertragen und gesichert werden.
VEGA Inventory System vermeidet Produktionsausfälle
Eine präzise Bestandsüberwachung ist entscheidend, um Materialien rechtzeitig nachzubestellen und Engpässe zu vermeiden. Das VEGA Inventory System bietet eine cloud-basierte Lösung zur Füllstandüberwachung und Verwaltung von Lagerbeständen in Silos, Tanks und Behältern. Über das System können Nutzer standortübergreifend und in Echtzeit auf Füllstanddaten zugreifen und so Nachfüllungen optimal planen.
Ein besonderer Vorteil des VEGA Inventory Systems ist die Möglichkeit zur automatisierten Nachbestellung: Bei Erreichen eines Mindestfüllstandes wird eine Bestellung ausgelöst, was die Lieferkette vereinfacht und Sicherheitsvorräte reduziert. Die digitale Lösung ist über WebBrowser oder App abrufbar und bietet eine transparente Übersicht über alle Standorte hinweg, sodass Produktionsund Logistikprozesse optimiert werden können. www.vega.com
Sterilität und Produktintegrität in Bioprozessanwendungen
Single-Use-Systeme: Darauf kommt es an
Welche wichtige Aspekte sollten bei der Planung eines qualitativ hochwertigen und verunreinigungsfreien SingleUse-Systems berücksichtigt werden? Ein Beitrag von Ray Baldwin, Business Development Manager bei Watson-Marlow Fluid Technology Solutions (WMFTS).
Single‑Use‑Systeme werden in modernen Bioprozessanwendungen zunehmend ein gesetzt, um Sterilität und Produktintegrität sicherzustellen. Allerdings sind nicht alle Systeme gleichermassen geeignet, insbe sondere wenn sie nicht speziell für die je weilige Anwendung entwickelt wurden. Die Wahl der richtigen Komponenten ist ent scheidend, um Verunreinigungen zu ver meiden, die Funktionalität sicherzustellen und GMP‑Konformität zu gewährleisten.
Vorteile von Single-UseSystemen in der Biopharma
Die Zeit der Blockbuster‑Medikamente geht zurück, während Biopharma Unter nehmen zunehmend mehrere Produkte parallel entwickeln, um Risiken zu vertei len. Dafür sind flexible Systeme erforder lich, die schnelle Chargenwechsel ermög lichen und gleichzeitig höchste Sterilität gewährleisten. Besonders CDMOs müssen effizient zwischen verschiedenen Kunden und Formulierungen wechseln können. Der Markt wächst dynamisch, wodurch ein zuverlässiger Schutz vor Verunreinigungen noch wichtiger wird.
Single‑Use‑Systeme bieten gegenüber Edelstahlanlagen deutlich mehr Flexibilität und gewinnen daher an Bedeutung. Den noch müssen bei der Auswahl entschei dende Faktoren berücksichtigt werden, um eine sichere und effiziente Verarbeitung zu gewährleisten.
Warum Single-Use-Systeme nicht automatisch die perfekte Lösung sind:
Nicht auf dem neuesten Stand
Viele Systeme basieren auf älteren Spezi fikationen, während sich Materialien, Pro zessverständnis und regulatorische Anfor derungen weiterentwickelt haben. Anpassungen sind möglich, erfordern je
Ein erfahrener Anbieter unterstützt bereits in der Designphase und bei der Validierung. (Bilder: Watson Marlow)
doch eine vollständige Dokumentation und Genehmigung im Rahmen der Change Control. Der Validierungsaufwand ist erheblich, und unzureichende Compli ance kann zu Verzögerungen und Mehr kosten führen.
Off-Label-Use
Einige Komponenten werden in Anwen dungen eingesetzt, für die sie nicht vali diert wurden. Dies kann zu Qualitätspro blemen führen, insbesondere wenn Prozessparameter wie Temperatur, Druck oder Laufzeit abweichen. Im Fluid‑Ma nagement kann dies zu Schwankungen bei Förderdruck und menge sowie zu Ver schleiss, Leckagen und Beeinträchtigungen der Produktintegrität führen.
Aufeinander abgestimmte Komponenten
Schlauchpumpen sind weit verbreitet, erfor dern jedoch speziell ausgelegte Pumpen schläuche. Werden ungeeignete Schläuche verwendet, kann die mechanische Belas tung zu vorzeitigem Verschleiss führen.
Alternde Komponenten
Verunreinigungskontrolle ist ein zentraler Bestandteil der GMP‑Compliance und An hang 1 schreibt jetzt eine umfassende Strategie zur Verunreinigungskontrolle vor. Leckagen müssen vermieden werden, ins besondere bei hochwertigen oder kriti schen Produkten. Gleichzeitig können chemische Einflüsse, etwa durch Natrium hydroxid, die Lebensdauer von Kompo nenten beeinträchtigen. Single‑Use‑Syste me bieten jedoch Vorteile durch ihre Austauschbarkeit, da Fluid‑Path‑Kompo nenten zwischen Chargen angepasst wer den können, ohne die Produktionskapazi tät zu beeinträchtigen.
Extractables und Leachables
Verschleiss kann die Effizienz und Integri tät von Systemen beeinträchtigen und bei Single‑Use‑Systemen auch zu Kreuzkonta mination durch Werkstoffe führen. Des halb müssen die Funktionsweise des Sys tems, die verwendeten Fluide sowie potenzielle Extractables und Leachables berücksichtigt werden. Entscheidend ist,
Single - Use - Systeme bieten gegenüber Edelstahlanlagen ein deutliches Plus an Flexibilität.
ob die eingesetzten Materialien für die An wendung validiert sind. Extractables sind Verbindungen, die unter Worst‑Case‑Laborbedingungen aus Sing le‑Use‑Systemen freigesetzt werden kön nen. Sie dienen dazu, potenziell kritische Chemikalien zu identifizieren, die in den Fluid‑Path gelangen könnten. Die Tests er folgen nach BPOG‑Vorgaben, künftig er gänzt durch USP <665>, indem verschie dene Lösungsmittel über definierte Zeiträume durch das System geleitet wer den. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf regulatorische Anforderungen wie REACH, RoHS und TSCA bewertet und unterstützen die Eignungsbewertung von Komponenten. Leachables werden prozessspezifisch un ter realen Bedingungen geprüft und liefern ein detailliertes Bild der tatsächlich freige setzten Stoffe. Für die pharmazeutische Herstellung muss nachgewiesen werden, dass unter Prozessbedingungen keine to xischen Substanzen in das Produkt über gehen. Behörden wie FDA und EMA ver langen hierfür in der Regel entsprechende Leachables‑Studien.
Qualität zulasten der Effizienz?
Der starke Fokus auf Produktqualität kann den Eindruck erwecken, dass Prozesseffi zienz nachrangig ist. Angesichts milliar denschwerer Entwicklungskosten sind Biopharma Unternehmen jedoch auf Effi zienzsteigerungen angewiesen, um renta bel zu bleiben.
Unternehmen mit begrenzter Erfahrung im Fluid‑Prozessdesign übersehen dabei oft Optimierungspotenziale. Ein erfahrener Partner mit einem breiten Angebot an End to End Lösungen von Single ‑ Use Systemen kann optimal dabei unterstützen, diese He rausforderungen zu bewältigen.
Ein simples Beispiel: Ein Kunde nutzte Schläuche mit zu kleinem Innendurchmes
Eine umfassende Komponentenbibliothek ermöglicht die Nutzung kundenspezifischer Assemblies.
ser, was die Saugleistung einschränkte. Die Fluid‑Path‑Experten von WMFTS empfah len einen grösseren Durchmesser, wo durch sich die Produktionsleistung mit minimalem Aufwand verbessern liess.
Oft gelingt es so Herstellern, Systeme ge zielt zu optimieren und branchenspezifi sche Anforderungen besser zu erfüllen.
Kontinuierliche Herstellung: der heilige Gral in Biopharma? Biopharmazeutische Unternehmen sind wie andere Industrien bestrebt, ihre Pro duktion effizienter zu gestalten. Die konti nuierliche Bioprozessverarbeitung gilt da bei als Zukunftslösung, wurde jedoch lange wegen hoher regulatorischer Anfor derungen und komplexer Steuerung zu rückhaltend eingesetzt. Inzwischen findet ein Wandel statt, und viele Unternehmen nutzen bereits die Vorteile.
Durch kontinuierliche Prozesse können Verarbeitungszyklen auf bis zu 90 Tage verlängert werden. Für Single‑Use‑Systeme bedeutet das, dass die Lebensdauer der Komponenten kritisch geprüft werden muss. Insbesondere Schlauchelemente müssen über lange Zeiträume hinweg sta bil bleiben und eine konstante Förderleis tung sicherstellen, um gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten.
Vorbereitung auf die Zukunft
D ie Anforderungen zukünftiger Verarbei tungssysteme sind schwer vorhersehbar. Innovationen und neue Therapien verän dern die Branche kontinuierlich und bringen strengere regulatorische Anforderungen mit sich. Eine vollständig zukunftssichere Ferti gung ist daher kaum planbar.
Single‑Use‑Systeme bieten hier Vorteile durch ihre Flexibilität und einfache Anpass barkeit. Gleichzeitig spielt eine zuverlässige Lieferkette eine zentrale Rolle, da vergan
gene Störungen gezeigt haben, wie kritisch die Verfügbarkeit von Komponenten ist.
Wie sollten Sie Ihr
Single-Use-System planen?
Die Planung bleibt herausfordernd, zahlt sich jedoch durch zuverlässige und effizi ente Systeme aus. Unternehmen sollten zunächst ihre Anforderungen und Ziele definieren. Experten können daraufhin Lö sungen entwickeln, die langfristige Einspa rungen ermöglichen und über kurzfristige Kostenvorteile hinausgehen.
Individuelle und zuverlässige Validierung
Als erfahrener Lieferant für hochwertige Fluid Path Lösungen unterstützt WMFTS seine Kunden mit massgeschneiderten Va lidierungspaketen, um steigende regulatori sche Anforderungen zu erfüllen. In Zusam menarbeit mit qualifizierten Partnern werden individuelle Studien nach aktuellen Standards durchgeführt, die auf umfangrei cher Erfahrung und präzisen Analysen ba sieren.
Dadurch profitieren Anwender von einer zuverlässig hohen Produktqualität und ei nem deutlich reduzierten Aufwand bei der Erfüllung regulatorischer Anforderungen. Die massgeschneiderten Validierungspake te sind exakt auf die jeweiligen Prozessan forderungen abgestimmt und gewährleis ten eine konsistente Produktqualität bei gleichzeitig hoher Prozesssicherheit, ein schliesslich eines Sterilitätssicherheitsni veaus von 10 –6 SAL.
Die Methode läuft stabil, die Auflösung stimmt, die Validierung ist abgeschlossen – aber die Laufzeit beträgt 45 Minuten pro Probe. Bei steigenden Probenzahlen wird das zum Engpass: nicht weil die Methode falsch ist, sondern weil sie nie auf Durchsatz ausgelegt wurde. Der Ursprung dieses Problems ist strukturell und beginnt auf Partikelebene.
Das strukturelle Problem vollporöser Partikel
Bei einem vollporösen Partikel (FPP) ist der Diffusionsweg des Analyten lang. Je höher die Flussrate, desto weniger Zeit bleibt für diesen Austausch. Dadurch fällt die Trennleistung ab und Peaks verbreitern sich. Der naheliegende Ausweg ist ein kleinerer Partikeldurchmesser, denn je kleiner der Partikel, desto kürzer der Diffusionsweg und desto schneller kann der Analyt ausgetauscht werden. Doch dieser Ausweg hat einen direkten mechanischen Preis: Wird der Partikeldurchmesser halbiert, vervierfacht sich der Gegendruck. An konventionellen HPLC-Systemen mit Druckgrenzen um 400 bar ist damit ein praktisches Minimum gesetzt. Wer noch kleiner arbeiten will, braucht ein UHPLC-System und damit ein neues Gerät, eine neue Qualifizierung und entsprechende Kosten. Die Alternative ist keine Druckfrage, sondern eine Frage der Partikelarchitektur.
Partikelarchitektur statt
Druckerhöhung
Die Fused-Core-Technologie der HALOSäulen löst diese Begrenzung strukturell. Fused-Core-Partikel bestehen aus einem soliden Silicakern, der von einer dünnen porösen Schale umgeben ist. Der Analyt muss nur diese Aussenschicht durchdringen und nicht den gesamten Partikel. Daraus ergeben sich zwei direkte Konsequenzen. Weil der Weg kürzer ist, wird der Analyt schneller ausgetauscht, auch wenn die Säule schneller durchströmt wird. Selbst bei höheren Flussraten, bleibt die Trennleistung somit erhalten. Peaks bleiben scharf, die Auflösung stabil. Gleichzeitig baut sich bei HALO-Säulen deutlich weniger Druck auf als bei vollporösen Par-
�nfoehroma a C Official dealer for Switzerland
Chromatographischer Vergleich der Rivaroxaban-Trennung: Eine vollporöse (FPP) C18-Säule (3,5 µm, 150 × 3,0 mm, oben) im Vergleich mit einer HALO 90 Å C18 Fused-Core-Säule (2,7 µm, 100 × 2,1 mm, unten). (Bild: infochroma)
tikeln vergleichbarer Effizienz, wodurch Trennungen, die sonst ein UHPLC-System erfordern, auch auf einem Standard-HPLCSystem erreicht werden können.
Beispiel aus der pharmazeutischen Qualitätskontrolle
Am Beispiel der Rivaroxaban-Bestimmung lassen sich diese Effekte veranschaulichen. Die Originalmethode verwendet eine vollporöse 3,5-μm-Säule (150 × 3,0 mm, 210 bar) mit einer Laufzeit von 45 Minuten. Bei einer Übertragung auf eine HALO 90 Å C18 (2,7 μm, 100 × 2,1 mm, 197 bar) verkürzt sich die Laufzeit auf 27 Minuten. Durch eine kürzere Säule wird die Laufzeit um 40% reduziert. Dennoch bleibt die Auflösung und der Gegendruck vergleichbar, weil Fused-Core-Partikel aufgrund
ihres Schalendesigns eine höhere Trennleistung pro Längeneinheit erreichen.
Mehr Durchsatz durch die richtige Säulenwahl
Fused-Core-Technologie ist keine Nischenlösung für Speziallabors. Sie gibt eine strukturelle Antwort auf ein Problem, das die meisten analytischen Labors kennen: zu viele Proben, zu wenig Zeit, kein Budget für ein neues System. Für viele bestehende Methoden liegt der nächste Schritt näher als erwartet und beginnt bei der Säulenwahl.
Smoothe Sprachsteuerung, durchgängiger Datenfluss von Feldebene bis Cloud
Endlich Hände frei unterm Abzug
Plattformen für Automatisierung, Prozesssteuerung und Datenprotokollierung ermöglichen durch Sprachsteuerung und digitale Integration, von den Echtzeit-Maschinendaten bis hin zum Auftragsmanagement und zur Qualitätskontrolle, ein neues Niveau an Effizienz. Die Einsatzbereiche umfassen unter anderem Forschung und Entwicklung, Pilotlabore und produktionsnahe Labore.
Anwender sind es schon gewohnt, dass sich über bestimmte Plattformen (z.B. LabVision) vorhandene Laborgeräte in einen automatisierten Versuchsaufbau integrieren und Ergebnisse dokumentieren lassen – und das unabhängig vom Hersteller. Durch Zurüsten eines OPC-UA-Moduls (Open Platform Communications Unified Architecture) erweitern sich die Möglichkeiten, denn dieser industrielle Kommunikationsstandard ermöglicht den plattformübergreifenden Datenaustausch von der Feldebene bis zur Cloud.
Kommunikation nahtlos, Nerven geschont
Dabei schafft insbesondere eine standardisierte Schnittstelle die Voraussetzungen für den Datenaustausch mit übergeordneten Systemen. Darunter zählen beispielsweise die Prozessüberwachung, -steuerung und Datenerfassung (Supervisory Control and Data Acquisition, kurz: SCADA) sowie das Produktionsleitsystem inklusive Auftragsmanagement und Qualitätskontrolle (Manufacturing Execution
Abb. 2: Vorteil des modularen Aufbaus bei einem Visualisierungs- und Automatisierungssoftware-System: Ein neuer OPC-UAServer Baustein integriert sich nahtlos und ermöglicht das Veröffentlichen aller relevanten Datenpunkte mit wenigen Klicks – Inbetriebnahme beschleunigt, Engineering vereinfacht.
Abb. 1: Unterm Abzug klar im Vorteil: Sprachsteuerung erleichtert die Dateneingabe und die gesamte Bedienung. (Bilder: Hitec Zang)
System, kurz: MES). Schliesslich gehört auch die Cloud mit allen darüber zugänglichen Programmen und Services dazu. Bisherige Grenzen zwischen Laborautomation und IT-Systemen werden durchlässig (Stichwort: Interoperabilität), Produktionsprozesse lassen sich leichter steuern, überwachen und optimieren. Das Laborpersonal gewinnt Zeit, und seine Nerven bleiben geschont.
Sprechen statt hantieren
Besonders deutlich zeigen sich die Vorteile der Automatisierung beim Arbeiten im Abzug, wo die Bewegungsfreiheit eingeschränkt ist und doppelte Handschuhe die Bedienung von Maus und Tastatur erschweren (Abb. 1). Das macht die manuelle Dokumentation von Messungen oder die Ergänzung von Berichten zu einem mühseligen Unterfangen. An dieser Stelle kann eine integrierte Sprachsteuerung jeden Report erleichtern – statt klicken und tippen einfach sprechen! Denn unter Ver-
wendung der mündlichen Eingabe lassen sich Prozesse ebenso gut überwachen und regeln, Messwerte und Statusinformationen erfassen und erstellen, womöglich sogar mit besserer Reproduzierbarkeit und auf jeden Fall komfortabler. Die Hände bleiben frei für das Experiment. Die Kommunikation vom Menschen zum Rechner erfolgt vorteilhafterweise über die (aktivierte) Spracheingabefunktion von Windows 11. Die eigentliche Zuordnung der Sprachbefehle zu den Report- Funktionen erfolgt innerhalb des Visualisierungsund Automatisierungssoftware-Systems. Weitere Features und Anwendungsmöglichkeiten für die Sprachsteuerung befinden sich in Entwicklung.
Fazit für das Labor
Zusammenfassend lässt sich festhalten: Sprachsteuerung und OPC-UA-Server-Bausteine treiben die Digitalisierung und Vernetzung im Labor voran. Während die Sprachsteuerung vor allem die Sicherheit, Effizienz und Ergonomie in der täglichen Laborarbeit verbessert, schafft ein OPC-UA-Baustein die Basis für eine durchgängige, standardkonforme Integration in übergeordnete Automatisierungs- und IT-Systeme (Abb. 2). Bei der Auswahl geeigneter Architekturen und bei der konkreten Umsetzung von der Konfiguration des OPC-UA-Servers bis zur Einbindung in bestehende SCADA -, MESoder Cloud - Umgebungen ist eine Unterstützung durch Experten zu empfehlen (z.B. Hitec Zang, Herzogenrath).
Modular und leistungsstark: 38 Anlagen für eine Vielzahl von Wirkstoffen
LAUDA temperiert Pharma-Zukunft
LAUDA konnte sich erfolgreich als Systemlieferant für ein wegweisendes pharmazeutisches Produktionszentrum positionieren und dabei einen Grossauftrag über 38 Temperieranlagen für sich gewinnen. Das Projekt unterstreicht die führende Position von LAUDA bei komplexen Aufgaben in anspruchsvollen pharmazeutischen Produktionsumgebungen und demonstriert eindrucksvoll die technologische Kompetenz des Unternehmens in diesem zukunftsorientierten Marktsegment.
Projektanforderungen und technische Herausforderungen
Das neue Produktionszentrum für pharmazeutische Wirkstoffe stellte aussergewöhnlich hohe Anforderungen an die Temperiertechnik. In den hochmodernen Anlagen sollen in wenigen Jahren verschiedene Wirkstoffe und Zwischenprodukte produziert werden, die schnelle und zuverlässige Diagnosen in kritischen medizinischen Bereichen wie Neurologie, Onkologie und Stoffwechselerkrankungen ermöglichen. Das Gesamtinvestitionsvolumen des Projekts liegt im dreistelligen Millionenbereich und unterstreicht damit die strategische Bedeutung dieses Vorhabens für die pharmazeutische Industrie.
Die besonderen Herausforderungen dieses Projekts lagen nicht nur in den hohen Sicherheitsanforderungen für pharmazeutische Produktionsumgebungen, sondern auch in den komplexen örtlichen Gegebenheiten. Der verfügbare Platzbedarf erforderte eine besonders kompakte Anlagenkonzeption mit minimaler Stellfläche, ohne dabei Kompromisse bei der Funktionalität einzugehen. Gleichzeitig musste die Anlage von allen Seiten zugänglich konzipiert werden, um eine einfache Wartung und Instandhaltung zu gewährleisten. Eine weitere zentrale Anforderung bestand darin, dass jede Anlagenkomponente jederzeit austauschbar sein musste, um Produktionsausfälle zu minimieren und Verfügbarkeit sicherzustellen.
Die modulare Lösung von LAUDA
LAUDA entwickelte für diese anspruchsvolle Aufgabenstellung ein massgeschneidertes Temperiersystem, das die spezifischen
Empfindliche Liquida in der Pharmaproduktion – Schutz durch Temperierung gefragt
Vorgaben des Biotechnologie-Produktionszentrums erfüllt. Das Herzstück der Anlage bilden zwei leistungsstarke Kälteerzeugermodule vom Typ SUK 600 WN sowie zwei Warmwasser- und Eiswassermodule der TR 600-Serie, welche die komplette Energieversorgung im Gebäude sicherstellen. Ein ausgefeiltes Lastmanagement der drei Temperierkreisläufe sowie die genau abgestimmte Nutzung und Einbindung der vorhandenen Primärenergien machen eine hohe Energieeffizienz möglich. Besonders hervorzuheben ist die Implementierung von 23 Übergabestationen des Typs ITH 250 HTEX, die eine flexible und bedarfsgerechte Temperaturverteilung in der gesamten Produktionsanlage gewährleisten. Acht speziell konfigurierte Mischstationen TR 250 HeHiKiTiEX sorgen für die exakte Einstellung verschiedener Temperaturniveaus entsprechend den spezifischen Anforderungen der einzelnen Produktionsprozesse. Für besonders kritische Anwendungen wurde zusätzlich ein Tiefstkälteerzeuger SUK 150 WNII integriert, der auch extreme Temperaturbereiche zuverlässig abdeckt.
Alle Komponenten wurden nach strengen Industriestandards des Kunden realisiert,
Beispiele aus dem LAUDA SUK-Prozesskühlanlagenprogramm (Bilder: LAUDA)
um den regulatorischen Vorgaben in vollem Umfang zu entsprechen. Das umfassende Know-how von LAUDA in Sicherheitsfragen rund um die Automatisierungstechnik, die langjährige Erfahrung des Projektteams und die absolute Zuverlässigkeit kommen dabei besonders zum Tragen und wurden bereits von allen Projektbeteiligten als entscheidende Erfolgsfaktoren gewürdigt. Die komplette Automatisierung erfolgte beispielsweise mit Sicherheitssteuerungen, welche eine besonders hohe Verfügbarkeit des Temperiersystems gewährleisten. Dieses Grossprojekt markiert einen bedeutenden Meilenstein in der Unternehmensgeschichte von LAUDA und unterstreicht die erfolgreiche Positionierung im Pharma- und Biotechnologie-Sektor. Die angestrebte Realisierung bestätigt nicht nur die technologischen Finessen bei komplexen Temperieraufgaben, sondern demonstriert auch die Skalierungsfähigkeit für Grossprojekte dieser Dimension.
Lauda Dr. R. Wobser GmbH & CO. KG D-97922 Lauda-Königshofen info@lauda.de www.lauda.de
Mit Eisenoxid gefüllte Kohlenstoffkugeln bieten gute Speicherkapazität
Batterien aus Rost
Herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus enthalten problematische Stoffe wie Nickel und Kobalt. Zudem sind die Lösungsmittel, mit denen Elektrodenmaterialien beschichtet werden, toxisch. In hochporösen Hohlkugeln aus Kohlenstoff haben Forschende jetzt fein verteiltes Eisenoxid eingebracht. Die erzielten Speicherkapazitäten klingen vielversprechend.
Aus Salzburg kommen bekanntlich die Mozartkugeln her. «Analog zu diesen gefüllten Schokoladenkugeln kann man sich die Kohlenstoffhohlkugeln vorstellen, die unsere Kollegen an der Universität Salzburg entwickelt haben. Diese sogenannten Spherogele (Carbon Spherogels) bieten uns Einheiten in Nanometergrösse (ca. 250 nm) mit grossen Oberflächen und einer hohen elektrochemischen Kapazität. Die Herausforderung ist nun, passende Metalloxide über eine chemische Synthese in den schon vorhandenen Hohlraum hineinzupacken», erklärt Stefanie Arnold. Nach ersten Versuchen mit Titandioxid, dessen Fähigkeit, Lithium-Ionen speichern und wieder freizugeben, jedoch relativ gering war, kam das Eisenoxid ins Spiel, das landläufig jeder als Rost kennt.
Eisen und Kohlenstoff sind breit verfügbar
«Eisen hat den Vorteil, dass es weltweit reichlich vorhanden ist, zumindest theoretisch eine hohe Speicherkapazität aufweist und gut zu recyceln ist», erklärt Stefanie Arnold, die an der Universität des Saarlandes als Post-Doktorandin bei Volker Presser, Professor für Energie-Materialien, forscht. Mit einem skalierbaren Syntheseverfahren, basierend auf Eisenlaktat, konnten die Salzburger Kollegen verschiedene Varianten von Eisen in das Kohlenstoffgerüst der Hohlkugeln integrieren. Dabei entstanden robuste poröse Netzwerke mit gleichmässig verteilten Eisen-Nanopartikeln. «Interessant war dabei, dass sich die Speicherkapazität durch den elektrochemischen Prozess immer weiter erhöhte. Je länger man also die Batterie nutzte, desto höher wurde ihre Leistung. Dies liegt daran, dass das metallische Eisen, genannt Eisen (0), erst mit Sauerstoff zu Eisenoxid
Die Materialforscherin Stefanie Arnold will mit Hilfe von Hohlkugeln aus Kohlenstoff Energiespeicher umweltfreundlicher machen. (Bild: Oliver Dietze, UdS)
reagiert, dabei aktiviert wird und sich ausdehnt. Erst nach rund 300 Zyklen hat das Eisenoxid dann alle Hohlräume der Kohlenstoffkugeln gefüllt und seine maximale Speicherkapazität erreicht», erklärt die Materialforscherin.
Bis dieser Mechanismus auch im industriellen Massstab genutzt werden kann, muss noch einige Forschungsarbeit geleistet werden. Zum einen muss der Aktivierungsprozess noch beschleunigt werden, damit die Batterien früher ihre maximale Speicherkapazität erreichen. Zudem stellen die mit Eisenoxid gefüllten Kohlenstoffhohlkugeln erst die Elektrode der Batterien dar. Um eine Vollzelle zu bekommen, muss noch eine passende Gegenelektrode entwickelt werden. «Wir sind zuversichtlich, dass es gelingt, damit Zwischenspeicher für regenerative Energien auf umweltfreundliche Weise zu betrei -
ben», sagt Volker Presser, der auch die Forschungsabteilung Energie-Materialien am Saarbrücker Leibniz-Institut für neue Materialien leitet.
Zudem soll das neue Material auch für Natrium-Ionen-Batterien getestet werden, wie sie bereits von chinesischen Autoherstellern zum Einsatz kommen. «Diese Materialien bilden eine vielseitige Technologieplattform, mit der sich unterschiedlichste weitere Materialien in situ, also in einem Syntheseschritt, in die Spherogele integrieren und für eine Vielzahl von Anwendungen nutzen lassen», sagt Michael Elsässer. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Chemistry of Materials veröffentlicht.
Neue Recyclingmethoden
Stefanie Arnold arbeitet im Rahmen des «EnFoSaar»-Projekts auch an der Frage, wie das Lithium aus Batterien recycelt werden kann und wie Batterien künftig so konstruiert sein müssen, dass sie in industriellem Massstab zerlegt werden können. «Wir benötigen effiziente Recyclingmethoden und geschlossene Kreislaufsysteme, um den Ressourcenverbrauch zu minimieren und den Abfall in der Batterie-Lieferkette zu reduzieren», betont Arnold. EnFoSaar ist ein Grossprojekt, das zum Ziel hat, innovative Ansätze für eine klimafreundliche Energieversorgung zu entwickeln. Es soll dabei die Transformation der saarländischen Energiewirtschaft und die dazu notwendige Forschungslandschaft durch eine wissenschaftlich fundierte und zugleich praktisch anwendungsorientierte Methodik vorantreiben.
Die Ilmac Lausanne ist der zentrale Treffpunkt der Chemie- und Life-Science-Branche der Westschweiz. Als kompaktes 2-Tages-Event bringt sie Entscheidungsträger, Fachpersonen und Innovationstreiber in einem persönlichen und inspirierenden Umfeld zusammen, um Wissen auszutauschen, Partnerschaften zu entwickeln und die Zukunft der Industrie aktiv zu gestalten.
Am 23. und 24. September 2026 wird die Expo Beaulieu Lausanne erneut zum Hotspot der Branche. Mit rund 200 Ausstellenden, über 3300 Fachbesuchenden sowie mehr als 70 Vorträgen und Pitches bietet die Ilmac Lausanne eine hochwertige Plattform für Inspiration und Business. Besonders relevant: 76% der Besuchenden sind direkt in Entscheidungsprozesse involviert, ideale Voraussetzungen für erstklassige Kontakte und nachhaltige Geschäftsbeziehungen.
Kompakt, relevant, vernetzt
Die Ilmac Lausanne überzeugt mit kurzen Wegen, direktem Zugang zu Entscheidungsträgern und einer einzigartigen Einbettung in eine der führenden LifeScience-Regionen Europas. Zu den Besuchenden zählen Fachleute und Entscheider führender Unternehmen wie Lonza, Roche, Novartis, Nestlé, UCB, Ferring oder Givaudan. Formate wie Networking Lunch, Apéro und «Women in Life Sciences» schaffen gezielt Raum für Austausch und fördern Innovation durch unterschiedliche Perspektiven.
Praxisnah, aktuell und zukunftsgerichtet
Von Labortechnologie über Bio- und Prozesstechnologie bis hin zu Automation und
digitalen Lösungen bildet die Ilmac Lausanne die gesamte Wertschöpfungskette ab. Themen wie Smart Labs, nachhaltige Produktion und künstliche Intelligenz werden praxisnah erlebbar. Die begleitende Conference setzt klare Schwerpunkte: Tag 1 ist fokussiert auf Process Analytical Technology (PAT) mit Themen wie Qualitätssicherung und AI-Integration. Tag 2 widmet sich Biotools und dem Schweizer Life-Science-Ökosystem. In Zusammenarbeit mit den Partnern Swiss Chemical Society (SCS), Swiss Process and Chemical Engineers (SGVC) sowie BioAlps verbindet sie wissenschaftliche Exzellenz mit konkreter industrieller Anwendung.
In der Future-of-Life-Sciences-Area treffen Industrie, Forschung und Startups aufeinander – und denken die Zukunft gemeinsam weiter. Im Fokus stehen zentrale Zu -
kunftsthemen wie das Labor der Zukunft sowie AI- und Quantum-Computing.
Jetzt Ticket sichern und dabei sein
Die Ilmac Lausanne 2026 ist der Pflichttermin für alle, die am Puls der Branche bleiben, hochwertige Kontakte knüpfen und die Zukunft aktiv mitgestalten wollen –jetzt kostenloses Ticket sichern mit dem Gutscheincode (Prio Code): cx-26. Alle wichtigen Informationen lassen sich auf der Ilmac-Checkliste einsehen.
Von Lausanne nach Basel –vund darüber hinaus
Die Ilmac Lausanne steht für fokussiertes Networking und persönlichen Austausch
in einem kompakten Format. Die Ilmac Basel bildet den internationalen Höhepunkt und bietet als grösste Fachmesse der Branche in der Schweiz eine umfassende Marktübersicht entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Nächster Termin: 21.–23. September 2027, Messe Basel. Gemeinsam sind sie die zentrale Plattform für Innovation in der Schweiz. Mit Ilmac 365 bleibt die Community zudem das ganze Jahr über vernetzt und profitiert von einem weiterführenden Austausch sowie relevanten Inhalten über die Events hinaus. Für die diesjährige Ausgabe lassen sich hier bereits das Programm, der Hallenplan sowie die Ausstellerliste einsehen. Mehr Informationen unter: www.ilmac.ch/365.
Ilmac Lausanne 2026
Datum: 23. und 24. September 2026
Ort: Expo Beaulieu Lausanne
Öffnungszeiten: 9.00 bis 17.00 Uhr
Networking Apéro: 23. September 17.00 bis 19.00 Uhr
Veranstalter: MCH Exhibitions & Events GmbH
Ausstellende: Rund 200 Prio Code cx-26 via Ticketshop: info@ilmac.ch www.ilmac.ch
In der Startup-Area kommen Newcomer und Innovatoren zusammen. Fachwissen und Impulse aus erster Hand.
Ozonschutz immer noch unter Druck
Was die Erholung der Ozonschicht verzögert
Die Erholung der Ozonschicht in der Stratosphäre könnte sich um mehrere Jahre verzögern, zeigt eine Studie unter Leitung der Empa. Ursache sind anhaltende Emissionen sogenannter Feedstock‑Chemikalien, die weiterhin als Ausgangsstoffe in der Industrie erlaubt sind. Diese ozonabbauenden Stoffe wurden bisher aus internati onalen Abkommen ausgenommen, da ihre Emissionen und Nutzung laut der aktuellen Studie deutlich unterschätzt wurden.
Manuel Martin ¹
Ozonabbauende Chemikalien wie Tetrachlorkohlenstoff (CCl 4) oder bestimmte Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKWs) werden zwar nicht mehr in Kühlschränken und Schaumstoffen eingesetzt – in industriellen Prozessen dienen sie jedoch weiterhin als Ausgangsstoffe für moderne Kältemittel und Kunststoffe. Bisher blieben diese sogenannten Feedstock-Chemikalien unter dem Radar internationaler Abkommen, weil die produzierten Mengen und Leckraten deutlich unterschätzt wurden.
Empa - Forschende konnten nun gemeinsam mit internationalen Forschungsgruppen anhand globaler Messungen zeigen, dass bei der Produktion und Weiterverarbeitung dieser Stoffe jeweils rund drei bis vier Prozent aus Leckagen in die Atmosphäre gelangen. Zudem wurden sie in den vergangenen Jahrzehnten deutlich häufiger eingesetzt. In einer in Nature Communications publizierten Studie berechneten sie jetzt, dass sich die Ozonschicht dadurch um rund sieben Jahre später erholen dürfte als bislang angenommen – sofern die Emissionen nicht reduziert werden. «Diese Stoffe sind nicht nur ozonabbauend, sondern auch stark klimaschädlich. Weniger Emissionen würden gleichzeitig der Ozonschicht und dem Klima helfen», sagt Stefan Reimann, Atmosphärenforscher an der Empa und Hauptautor der Studie.
Die hochalpine Forschungsstation Jungfraujoch liegt auf 3580 Metern über dem Meeresspie gel auf einem Bergsattel in den zentralen Schweizer Alpen. (Bilder: Empa)
Messungen zeigen höhere Emissionen
Als das Montreal - Protokoll in den 1980er-Jahren ausgehandelt und später verschärft wurde, führte dies zu einem weltweiten Verbot ozonabbauender Stoffe in Alltagsprodukten. Ausgenommen davon waren jedoch Feedstock-Chemikalien. Denn die Industrie ging damals davon aus, dass nur rund 0,5 Prozent der produzierten Mengen in die Atmosphäre entweichen und dass diese Stoffe langfristig weniger genutzt würden. «Diese Einschätzung stimmt aber schon länger nicht mehr», sagt Reimann. «Feedstock- Chemikalien werden heute bei der Produktion,
beim Transport sowie bei der Weiterverarbeitung in erhöhtem Mass freigesetzt und die derzeit produzierten Mengen sind deutlich grösser als man vor 30 Jahren annahm.»
Diese neuen Erkenntnisse stützen sich auf globale atmosphärische Messungen aus internationalen Netzwerken wie das «Advanced Global Atmospheric Gases Experiment» (AGAGE), zu denen auch die Empa - Messstation auf dem Jungfraujoch gehört. Da viele ozonabbauende Stoffe Jahrzehnte in der Atmosphäre verbleiben, lassen sich aus ihren Konzentrationen Rückschlüsse auf globale Emissionen ziehen. «Wir messen die Konzentrationen
treten zunehmend Hydrofluorolefine (HFOs), die das Klima zwar wenig beeinflussen, bei deren Herstellung aber erneut stark ozonabbauende Feedstock- Chemikalien eingesetzt werden.
Hinzu kommt ein stark wachsender Einsatz in der Polymerindustrie – etwa für die Herstellung von Fluorpolymeren wie Teflon (PTFE) oder Polyvinylidenfluorid (PVDF), einem wichtigen Material in Lithium - Ionen - Batterien von Elektroautos. «Die Feedstock- Mengen nehmen nicht ab, sondern wachsen zumindest in den kommenden Jahren weiter», sagt Reimann.
Ozonschicht und Klima sind betroffen
Empa‑Forscher Stefan Reimann auf dem Jungfraujoch vor dem «Medusa» Messsys tem, einem speziell für das AGAGE‑Netzwerk entwickelten Gaschromatograph‑Massen spektrometer, das zahlreiche Spurengase in der Atmosphäre automatisch misst. «Medusa» Messsystem.
dieser Stoffe in der Atmosphäre. Anhand ihrer Lebensdauer können wir berechnen, wie stark sie eigentlich abnehmen müssten. Tun sie das nicht, muss es weiterhin Emissionen geben», erklärt Martin Vollmer, Empa-Forscher und Mitautor der Studie.
Der Vergleich dieser Messungen mit den von den einzelnen Staaten offiziell gemeldeten Produktionszahlen zeigt: Heute gelangen durchschnittlich drei bis vier Prozent der produzierten Feedstock- Mengen in die Atmosphäre – ein Vielfaches der ursprünglich angenommenen Werte. Für den besonders ozonschädlichen Tetrachlorkohlenstoff liegen die Emissionsraten sogar über vier Prozent.
Warum die Nutzung zunimmt
Die Emissionen steigen jedoch nicht nur wegen höherer Verluste bei der Produktion, sondern auch weil die Nutzung von Feedstock- Chemikalien insgesamt zunimmt – seit dem Jahr 2000 um rund 160 Prozent. Ein Teil der Feedstocks wurde zunächst zur Herstellung von Hydrofluorkohlenwasserstoffen (HFKWs) genutzt, die nach dem Verbot der FCKWs als Ersatz für Kältemittel eingeführt wurden. Da sich diese Ersatzstoffe später als starke Treibhausgase erwiesen, werden sie heute im Rahmen des sogenannten Kigali - Amendments schrittweise ersetzt. An ihre Stelle
Auf Basis dieser Entwicklungen berechnete das internationale Forschungsteam verschiedene Zukunftsszenarien. Verglichen wurden dabei etwa die ursprünglich angenommenen, sehr niedrigen Emissionsraten mit den heute gemessenen Werten aus der Nutzung von Feedstock- Chemikalien. Als Referenz dient die etablierte Kenngrösse aus dem Jahr 1980, als der globale Ozonabbau erstmals deutlich beobachtet wurde. Bislang ging man davon aus, dass dieser ursprüngliche Zustand der Ozonschicht um das Jahr 2066 wieder erreicht wird.
Die neuen Berechnungen zeigen jedoch: Bleiben die Feedstock- Emissionen auf dem heutigen Niveau, verschiebt sich dieser Zeitpunkt um rund sieben Jahre. Die stratosphärische Ozonschicht würde sich demnach erst um das Jahr 2073 vollständig erholen. Die Unsicherheitsspanne dieser Abschätzung reicht von sechs bis elf Jahren.
Die freigesetzten Feedstock- Chemikalien schädigen aber nicht nur die Ozonschicht, sondern wirken auch als starke Treibhausgase. Wenn sich nichts ändert, erreichen die zusätzlichen klimaschädigenden Emissionen bis Mitte des Jahrhunderts rund 300 Millionen Tonnen CO2- Äquivalente pro Jahr – vergleichbar mit den aktuellen jährlichen CO2- Emissionen eines Landes wie England oder Frankreich. Eine Reduktion dieser Emissionen hätte daher einen doppelten Nutzen.
Ob diese Emissionen künftig durch verbindliche Emissionsgrenzwerte oder eine gezielte Begrenzung besonders problematischer Stoffe gesenkt werden, ist laut
Stefan Reimann letztlich eine politische Entscheidung. Auch wenn das Montreal - Protokoll weiterhin als einer der grössten Erfolge der internationalen Umweltpolitik gilt, sollte es aufgrund neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse regelmässig überprüft und gegebenenfalls angepasst werden. «Das Montreal - Protokoll war erfolgreich, weil Wissenschaft, Politik und Industrie eng zusammengearbeitet haben. Eine solche Zusammenarbeit ist auch heute wieder entscheidend, um neue Herausforderungen anzugehen», sagt Reimann.
www.empa.ch
Die regenerative thermische Oxidationsanlage (RTO) von CTP in der ARA Bern: Über 95 Prozent der Lachgas-Emissionen werden hier zerlegt und neutralisiert. (Bild: CTP)
ARA Bern reduziert Emissionen mit RTO-Technologie
Das Lachgas im Griff
Innovative Technologie gegen ein starkes Treibhausgas: Die ARA Bern, eine der grössten Kläranlagen der Schweiz, setzt seit 2025 auf eine regenerative thermische Oxidationsanlage (RTO). Über 95 Prozent des Lachgases werden damit entfernt.
Lachgas gehört zu den stärksten, aber oft übersehenen Treibhausgasemissionen von Abwasserreinigungsanlagen. Es ist stabil, verbleibt über 100 Jahre in der Atmosphäre und hat ein 250- bis 300-mal höheres Erderwärmungspotenzial als CO2. In der Schweiz machen die Lachgasemissionen zwar nur einen kleinen Teil der gesamten Treibhausgasemissionen aus, aber wegen ihrer hohen Klimawirkung sind sie sehr relevant.
«Die Bedeutung der Reduktion von Lachgas aus Kläranlagen wird häufig unterschätzt, obwohl diese Emissionen –vorwiegend aus der biologischen Reinigungsstufe – einen erheblichen Anteil am CO2-Äquivalent ausmachen», sagt Gerd Rabenstein, COO von CTP Air Pollution Control GmbH. Lange Zeit blieben diese Emissionen weitgehend unbeachtet. Doch mit konkreten Klimazielen rückt die
gezielte Behandlung von Lachgas in den Fokus.
Auch in der Abwasserreinigungsanlage ARA Bern wurden jährlich über 10 000 Tonnen CO2-Äquivalente an Lachgas (N2O) in der biologischen Reinigungsstufe und der Faulwasserbehandlung freigesetzt –rund 80 Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen der Anlage. Die Inbetriebnahme einer regenerativen thermischen Oxidationsanlage (RTO) im August 2025 markiert einen Meilenstein für die gezielte Reduktion dieser Emissionen. Damit lassen sich diese Emissionen deutlich und wirtschaftlich senken, ohne den Betrieb der Abwasserreinigungsanlage zu beeinträchtigen. Heute können mit der Technologie die N2O-Emissionen nahezu zur Gänze aus der Abluft der biologischen Reinigungsstufe und der Faulwasserbehandlung entfernt werden – ein entschei -
dender Beitrag für die Zielsetzung «NettoNull» in Kläranlagen.
RTO-Systeme gelten als besonders flexibel und lassen sich auf Parameter wie Reinigungsleistung, Energieeffizienz oder Druckverlust optimieren. Auch bei der in Bern eingesetzten Anlage handelt es sich um eine massgeschneiderte Lösung, die speziell auf die Anforderungen der Kläranlage ausgelegt wurde. Bei der ARA Bern kommt eine Ausführung mit drei keramischen Wärmespeichern zum Einsatz, die im Wechselbetrieb arbeiten und die in der Abluft enthaltene Wärme nahezu vollständig zurückgewinnen.
Lachgasmoleküle bei hoher Temperatur zerlegt
In der Brennkammer der RTO-Anlage werden die Lachgasmoleküle bei hohen Temperaturen in ihre Grundelemente Stickstoff
Ein lange unterschätztes Problem
Die Abfangung oder Reduktion von N2O aus Kläranlagen ist relativ neu. Während die Entstehung von Lachgas in Kläranlagen bereits seit den 1990er-Jahren erforscht wird, werden Massnahmen zur Emissionsreduktion erst jetzt umgesetzt. Neuere Studien ab den 2010er-Jahren machten das Ausmass der Emissionen klar: Schweizer Kläranlagen sind für rund 20 Prozent der nationalen Lachgasemissionen verantwortlich. Seit etwa 2020 gibt es Bestrebungen, diese Emissionen zu reduzieren, etwa durch Optimierung der biologischen Reinigungsstufen oder den Einsatz von RTO.
In der Schweiz ist ausserdem die Landwirtschaft der mit Abstand grösste Lachgasemittent. Stickstoffdünger führt einerseits zu erheblichen Lachgasemissionen, insbesondere bei Überdüngung oder ungünstigen Bodenbedingungen. Andererseits setzen Gülle und Mist aus der Viehzucht bei Lagerung und Ausbringung Lachgas frei. Weitere Emittenten sind die Industrie (z.B. Düngemittelproduktion, Nylon-Herstellung) und Energieerzeugung (Verbrennung von Kohle, Öl und Gas in Kraftwerken oder bei der Abfallverbrennung).
ChemieXtra
und Sauerstoff zerlegt. «Katalytische Verfahren stossen an Grenzen, da Katalysatoren vergiftet werden können und nur geringe Standzeiten erreichen», erläutert Rabenstein. «Mit unserer robusten Lösung wird das Lachgas nahezu vollständig abgebaut.»
Durch die regenerativen Wärmetauscher arbeitet die Anlage zudem sehr energieeffizient, und beim Einsatz von Biogas als Brennstoff kann den Betrieb sogar klimaneutral gestaltet werden. Die hohe Effektivität der RTO-Technologie von CTP hat auch unabhängige Förderorganisationen überzeugt: Die Schweizer Stiftung Klimaschutz und CO2-Kompensation «KliK» unterstützt bereits mehrere Projekte zur Reduktion von Lachgas in Kläranlagen und würdigte unlängst die RTO-Anlage in Bern als vorbildliches Beispiel.
Zudem kompakte Plug-and-Play-Variante
Neben grossen Anlagen bietet CTP auch eine kompakte Plugand-Play-Lösung für kleinere Abluftströme: die «DeNitroBox». Sie ist in einem 20-Fuss-Container untergebracht und ermöglicht eine N2O-Reduktion von 90 Prozent bei minimalem Energieverbrauch. Die Containerlösung lässt sich direkt vor Ort in Betrieb nehmen, ist förderfähig und bietet Anlagenbetreibern einen niederschwelligen Einstieg in die effektive Lachgasreduktion. «CTP verfolgt das Thema Lachgasemissionen seit Jahren und beobachtet eine zunehmende Dynamik im Markt. Länder wie die Schweiz oder Dänemark setzen bereits erste Vorgaben zur N2OReduktion,» so Rabenstein. Damit spielt das langjährige Problem «Lachgas» in der modernen Abwasserreinigung keine Rolle mehr. Doch mit der Implementierung der Technologie steht man erst am Anfang. Die meisten Kläranlagen fangen noch kein Lachgas ab.
www.ctp-airpollutioncontrol.com
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Die Schweiz ist seit Jahrzehnten eine Pionierin für Wasserstofftechnologie und gehört zu den führenden Nationen bei der Forschung um den grünen Wasserstoff. 25 Jahre nach seiner Gründung am Paul Scherrer Institut präsentiert Hyropole, der Schweizer Wasserstoff-Verein, den «Hydrogen Report Switzerland 2026». H ydropole feierte kürzlich mit über 50 führenden Experten im Bereich Wasserstoff und Power2X sein 25-jähriges Jubiläum mit einem Symposium in Bern. Dabei wurde Bilanz gezogen und den Weg in die nächste Dekade aufgezeigt. «Am Ende des letzten Jahrhunderts haben sich Forschungsgruppen und Industrieunternehmen intensiv mit Wasserstoff beschäftigt. Die Schweiz produzierte bereits seit Jahrzehnten grünen Wasserstoff aus Wasserkraft mit hocheffizienten alkalischen Elektrolyseuren», erinnert Andreas Züttel, Präsident von Hydropole und Professor für physikalische Chemie an der EPFL. «Heute ist die globale Wasserstoffproduktion auf 115 Millio -
2004 demonstrierte Hydropole das weltweit erste Pistenfahrzeug mit Metallhydridspeicher und Wasserstoff-Verbrennungsmotor. (Bild: Hydropole)
nen Tonnen pro Jahr gestiegen – allerdings sind weniger als 1 Prozent davon grün.
Der Verein hat in den vergangenen 25 Jahren den Wandel von der Nische zum gesellschaftlichen Thema vorangetrieben. Bereits 2004 demonstrierte Hydropole das weltweit erste Pistenfahrzeug mit Metallhydridspeicher und Wasserstoff-Verbrennungsmotor. Das Verbot von Asbest zwang die Industrie zu neuen Diaphragmen für alkalische Elektrolyseure. Entwicklungen, die durch Hydropole-Mitglieder realisiert wurden.
«Die Kernkompetenz des Vereins ist das Fachwissen und die internationale Einbindung
in einer politisch neutralen Umgebung», betont Züttel. Dr. Ing. Hans Michael Kellner, Geschäftsführer der Messer Schweiz AG und Vorstandsmitglied von Hydropole, und betont die industrielle Perspektive: «Zwar stammt der grösste Teil des weltweiten Wasserstoffs bislang aus fossilen Quellen und trägt selbst zu den Emissionen bei. Doch es gibt eine oft übersehene Chance: den sogenannten farblosen Wasserstoff, der als Nebenprodukt industrieller Prozesse anfällt und mit minimalen Investitionen sofort nutzbar ist.»
Kellner sieht in Metallhydriden den Schlüssel für die nächste Phase: «Metallhydride ermög -
VB Techno – neuer Distributor in Frankreich
Der Chemiedistributor Nordmann hat kürzlich eine neue Partnerschaft mit dem Schweizer Unternehmen VB Technochemicals SA bekanntgegeben. Seit April 2026 vertreibt Nordmann in Frankreich anorganische Füllstoffe und Pigmente auf Barium- und Zinkbasis von VB Techno für Anwendungen im Bereich Beschichtung, Bau und Composites.
lichen nicht nur sichere Speicherung, sondern auch Reinigung, thermische Verdichtung und sogar die Umwandlung von Abwärme in Strom, geräusch- und vibrationslos. Sie lösen zudem das logistische Problem der Wasserstoffversorgung und machen Wasserstofftankstellen einfacher und effizienter. Damit wird Wasserstoff nicht nur zur Alternative, sondern zur wettbewerbsfähigen Lösung für die Industrie.»
Der Hydrogen Report Switzerland 2026 zeigt, wie die Schweiz von der ersten Powerto-X-Plattform der Welt zum international anerkannten Kompetenzzentrum für Wasserstofftechnologie geworden ist. Darin wird auch die Leistung der Verbandsmitglieder dokumentiert. «Obwohl über 80 Prozent des Wasserstoffs heute in Asien produziert und verbraucht werden, liegen die Ursprünge der Technologie in Europa – und die Schweiz ist nach wie vor ein zentraler Innovationsmotor», so Prof. Züttel.
www.hydropole.ch
VB Techno ist ein vollständig rückwärts integriertes Unternehmen mit eigener Produktion und langjähriger Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Systemen auf Bariumund Zinkbasis. Die Fertigung erfolgt nach höchsten europäischen Qualitätsstandards und erfüllt alle relevanten internationalen Vorschriften.
Im Rahmen dieser Partnerschaft bietet Nordmann ein umfassendes Sortiment an Füllstoffen/Extendern und hochwertigen anorganischen Pigmenten von VB Techno an, darunter ausgefälltes Barium -
Die Produkte finden Einsatz in zahlreichen Anwendungen, unter anderem in Beschichtungen, Polymeren, Baustoffen, Druckfarben, Gummi, Batterien und weiteren Spezialanwendungen.
VB Techno ist in Chiasso ansässig und hat sich auf weisse Füllstoffe und Pigmente auf Barium- und Zinkbasis spezialisiert. Das Unternehmen wurde 2010 neu gegründet und baut auf mehr als 70 Jahren Erfahrung in der Entwicklung, Herstellung und dem Vertrieb von Barium- und Zinkchemikalien auf.
www.vbtechno.ch www.nordmann.global
Berührungsloser Probendreher
Zellen und andere winzige Objekte lassen sich jetzt kontaktlos in allen Raumrichtungen drehen und so unter dem Mikroskop von allen Seiten betrachten.
Bisher war es technisch kaum umzusetzen, hochempfindliche Proben unter dem Mikroskop ohne Berührung zu drehen. Mit einem laserbasierten Verfahren funktioniert es nun aber doch.
Der Laser erzeugt in der Flüssigkeit, in der die Probe schwimmt, kleinste Temperaturunterschiede. Diese wiederum lösen sanfte, strudelförmige Strömungen aus und bewegen damit die Probe. Das schützt empfindliche Proben und liefert 3D-Bilder von bislang nicht erreichter Genauigkeit.
Wollen Medizinerinnen und Mediziner etwa menschliche
unter dem Mikroskop
Kontaktfrei dreht der Laser empfindliche Zellproben unter dem Mikroskop. (Grafik: Fan Nan, KIT)
Krebszellen untersuchen, liefern moderne Mikroskope zwar extrem scharfe Bilder in einer Ebene. In der Tiefe sind die Abbildungen jedoch oft ungenau. Um dem abzuhelfen, müssen Proben aus verschiedenen Blickwinkeln aufgenom -
men und die Einzelbilder zu einem 3D-Modell zusammengesetzt werden. Dafür müssen die Untersuchungsobjekte gedreht werden.
Das laserbasierte Verfahren ermöglicht diese Drehung auf schonende Weise. Mechani -
sche Mikro-Werkzeuge, wie winzige Pipetten, Nadeln oder Greifer, werden überflüssig. «Wir manipulieren die Probe nicht direkt», sagt Dr. Fan Nan, einer der beteiligten Forscher am Karlsruher Institut für Technologie und Erstautor einer aktuellen Publikation zum 3DProbendreher-Verfahren. «Stattdessen steuern wir die Bewegung der umgebenden Flüssigkeit so, dass sich das Objekt von selbst ausrichtet.» Langfristig könnte das Verfahren auch für kontaktfreie Mikromanipulation, mikroskopische Robotik oder präzise Fertigung im Kleinstmassstab relevant werden.
www.kit.edu
Westfalen verdoppelt Industriegase-Kapazitäten in der Schweiz
Die Westfalen-Gruppe erweitert ihr Abfüllwerk in Eiken umfassend. Mit einer Investition im zweistelligen Millionen-Bereich wird die Produktionskapazität der Tochtergesellschaft Westfalen Gas Schweiz (WGS) künftig nahezu verdoppelt.
Die WGS versorgt in der Schweiz überwiegend mittelständische Kunden mit Gasen für die Getränke- und Pharmaindustrie, für Labor und Medizin sowie für Anwendungen beim Schweissen und Schneiden. «Eiken hat sich in den ver-
gangenen Jahren zu einem wichtigen Standort innerhalb unseres internationalen Industriegase-Geschäfts entwickelt. Mit der Erweiterung schaffen wir die Voraussetzungen für weiteres Wachstum in der Schweiz und stärken zugleich
unser europäisches Netzwerk», sagte Thomas Perkmann, Vorstandsvorsitzender der Westfalen-Gruppe, anlässlich des Spatenstichs zum Werksausbau. Vor 25 Jahren wurde die Westfalen Gas Schweiz gegründet. Zehn Jahre danach nahm das Abfüllwerk in Eiken seinen Betrieb auf.
Die Westfalen-Gruppe versorgt europaweit rund 40 000 Gewerbekunden mit Industriegasen und realisiert jährlich rund 2,2 Millionen Flaschenabfüllungen an elf Standorten in vier Ländern. Neben der Schweiz sollen künftig noch weitere Investitionen in Europa folgen.
https://westfalen.com/ch
Rendering der Werkserweiterung von Westfalen im Werk Eiken (AG). (Bild: Westfalen)
■ Präsident Kurt Bächtold Bodenackerstrasse 15F CH-4334 Sisseln praesident@cp-technologe.ch
SEKTION FRICKTAL
Protokoll 38. Generalversammlung
24. April 2026
Ort: Restaurant Airpick, Schupfart
Beginn: 18.30 Uhr, Ende: 19.30 Uhr (Rahmenprogramm im Anschluss)
Teilnehmer
Dieter Brunner, Peter Siebenhaar, Filipp Chlebus, Alois Leisibach, Andreas Näf, Patrik Zumsteg, Kurt Bächtold, Andreas Ruess, Fabio Laneri, Marcel Grenacher, Patrick Merkofer, Helena Reingers, Stefan Bögle, Thomas Weilandt
Entschuldigt: Timo Stollenmaier, Rolf Hasler, Hans Gloor, Daniel Giebson, Sabrina Priester
Traktanden
1. Begrüssung
Unser Präsident, Dieter Brunner, begrüsst die Teilnehmenden der 38. GV der SCV-Sektion Fricktal. Wir freuen uns besonders über den Besuch des Zentralvorstands, in Person von Kurt Bächtold. Vor der GV fand bereits ein Apéro statt.
2. Wahl des Stimmenzählers
Alois Leisibach wird zur Wahl des Stimmenzählers vorgeschlagen. Seine Wahl erfolgt einstimmig. Es sind 14 Personen anwesend, 14 sind stimm -
berechtigt. Das absolute Mehr beträgt 8.
3. Protokoll der 37. ordentlichen Generalversammlung
Das Protokoll der 37. ordentlichen Generalversammlung ist auf der Website des Verbands, www.cp-technologe.ch und in der Verbandszeitschrift ChemieXtra veröffentlicht.
3.1. Genehmigung des Protokolls
Das Protokoll wird einstimmig genehmigt.
4. Anträge
Es sind keine Anträge von Seite Mitglieder eingegangen.
ZV-Anträge:
4.1. Es wurden Kandidaten für den ZV gesucht. Präsident und Kassier treten zurück. Es sind bereits geeignete Kandidaten nominiert. Deshalb wurde der Antrag zurückgezogen.
4.2. Abstimmung über 15 000 CHF zur Überarbeitung der Verbands-Website. Der Antrag wird einstimmig angenommen.
5. Jahresbericht des Präsidenten
Dieter Brunner gibt in seinem Jahresbericht die Situation 2025 wieder. Der Jahresbericht wird separat auf der
■ Termine Alle Termine online anschauen: www.cp-technologe.ch
Website des Verbands, www. cp-technologe.ch/sektionen/ fricktal und in der Verbandszeitschrift ChemieXtra veröffentlicht.
6. Jahresbericht Veranstaltungen
Dieter Brunner blickt, stellvertretend für Daniel Giebson, zusammen mit den Teilnehmern zurück auf ein aktives Verbandsjahr:
• Besuch der Sternwarte in Freiburg mit anschliessendem Abendessen. Der Event fand guten Anklang.
• Cocktailkurs in Basel. Der Anlass war ausgebucht
• Gut besuchte GV in der Auberge Passepartout in Zeihen
Zu den Veranstaltungen wurde jeweils ein Bericht in der ChemieXtra und auf der Website des Verbands veröffentlicht.
7. Jahresrechnung und Revisionsbericht
Filipp Chlebus stellt die Jahresrechnung 2025 vor. Sie schliesst mit einer Vermögensabnahme von 1990 CHF ab. Erneut belasten nicht bezahlte Mitgliederbeiträge das Budget. Die Kassenprüfer Andreas Ruess und Stefan Petryna bestätigen die tadellose
Kassenführung und schlagen den Stimmberechtigten vor, die Decharge zu erteilen.
7.1. Genehmigung der Jahresrechnung
Die Decharge wird einstimmig erteilt.
8. Mutationen
Filipp Chlebus gibt einen Überblick über die Mitgliederzahlen sowie die Ein- und Austritte.
8.1. Aufnahme von Neumitgliedern.
Zwei neue Mitglieder (Helena Reinger und Sabrina Priester). Die Aufnahme erfolgt einstimmig.
8.2. Statuswechsel
Ein Statuswechsel infolge Pensionierung (neu Passivmitglied): Marcel Grenacher
8.3. Austritt / Ausschluss von Mitgliedern
1 Austritt durch Kündigung (Arlind Sadiku).
Es gibt drei Mitglieder, die seit vier Jahren ihren Mitgliederbeitrag nicht beglichen haben, und drei Mitglieder, die seit einem Jahr den Beitrag nicht bezahlt haben. Zwei der Mitglieder mit vier Jahren Zahlungsverzug haben zwischenzeitlich die Zahlung zugesagt. Für die anderen Mitglieder wird abgestimmt:
7 Stimmen für Ausschluss
6 Stimmen für Betreibung
1 Enthaltung
Entscheid: Die beiden Mitglieder werden ausgeschlossen. Es gibt den Einwand eines Mitglieds, dass diese Massnahme nicht ausreichend sei. Es sei zu prüfen, ob die Statuten ein strengeres Vorgehen vorsehen müssen. Der ZV wird sich diesem Einwand annehmen und einen Vorschlag an die nächste GV bringen. Neu gehören der Sektion Fricktal 61 Mitglieder an.
9. Budget
Basierend auf den Erfahrungen aus den letzten Jahren und den geplanten Aktivitäten hat Filipp den Budgetvorschlag 2026 erstellt. Die Details dazu werden den Teilnehmern erklärt. Das Budget sieht eine Vermögenszunahme von 785 CHF vor.
9.1. Genehmigung des Budgets
Das Budget wird einstimmig genehmigt.
10. Jahresprogramm 2026
Dieter Brunner stellt das Jahresprogramm 2026 vor. Neben den Aktivitäten der Sektion Fricktal stehen unseren
Mitgliedern auch die Aktivitäten der anderen Sektionen des SCV offen. Die Angebote der Sektion Fricktal im Überblick:
• 23. Oktober 2026, 16.30 Uhr: Besichtigung und Abendessen im Herbst bei Feldschlösschen in Rheinfelden
• Datum wird noch kommuniziert: Gemeinsame Ausfahrt mit Auto und Motorrad
• 9. April 2027, 18.00 Uhr: GV der SCV-Sektion Fricktal (Ort wird mit der Einladung kommuniziert)
Weitere Termine:
• Delegiertenversammlung des SCV am 20. Juni 2026 in Bern (nur Delegierte)
Alle Termine werden auf der Website des Verbands www. cp-technologe.ch und in der Verbandszeitschrift ChemieXtra veröffentlicht. Das Jahresprogramm wird einstimmig angenommen.
11. Bericht vom Zentralvorstand
Wir freuen uns besonders über die Teilnahme von Kurt Bächtold, dem Präsidenten des Zentralvorstands. Er nimmt die Gelegenheit wahr und gibt uns einen Überblick
Keine Angst, das war erst der Apéro. Das Abendessen folgte noch.
über die Verbandsaktivitäten im Zentralvorstand. Unter anderem wurde im Bereich Weiterbildung ein neuer übergeordneter Verband gegründet und die Kassen zusammengelegt. Die Bildungsverordnung des CP-Technologen EFZ wird ebenfalls überarbeitet. Kurt Bächtold und Erwin Venetz werden per DV aus dem ZV austreten. Gute Nachfolger sind bereits bekannt und werden sich an der kommenden DV zur Wahl stellen. Wie bereits unter Punkt 4.2 erwähnt, wird an der DV beantragt, die Website zu überarbeiten.
Andreas Ruess stellt die Frage,
ob der ZV die Bewerbung des Berufsbildes «CP-Technologe EFZ» stärker unterstützen kann. Kurt argumentiert, dass dies nicht Kernaufgabe des ZV sei. Die zweite Frage von Andreas betrifft die Durchführung von überbetrieblichen Kursen. Es wird der entsprechende Kontakt des ZV erwähnt.
Alois erkundigt sich nach den Kandidaten, die sich zur Wahl in den ZV stellen. Kurt nennt die Namen: Patrick Springer (Präsident) und Janine Ritz (Kassiererin). Es wird vorgeschlagen, in Zukunft in der ChemieXtra und auf der Website (potenzielle) ZV-Mitglieder vorzustellen. Die Delegierten werden beauftragt, für die beiden Kandidaten zu stimmen.
Aufruf an unsere Mitglieder
Ein Verband lebt durch seine Mitglieder. Mitgliederwerbung lohnt sich beim SCV. Es winkt eine tolle Prämie für jedes neue Mitglied. Detailinformationen unter www.cp-technologe.ch und beim Vorstand.
Patrick Merkofer, 24. April 2026
Gut gelaunte Mitglieder vor der GV. (Bilder: Patrick Merkofer)
Restaurant Airpick in Schupfart
Das Airpick ist eine kleine Institution im Fricktal. Seit 1967 starten vom Flugplatz Fricktal-Schupfart Klein- und Segelflugzeuge, nachdem zuvor der Flugplatz Sisslerfeld der damals der in die Region gezogenen Roche Sisseln weichen
musste. Negativ ist dies nicht zu werten, bescherte doch die damals aus Basel ins Fricktal expandierende chemische Industrie Aufschwung und Wohlstand für die ganze Region. Vom Restaurant Airpick aus ist man mittendrin im Schupfarter
Fliegergetümmel, während man im Sommer Glace und im Winter Fondue à Discrétion geniesst. Das Lokal ist für Grossanlässe ideal geeignet und wird besonders auch wegen seiner Sonnenterasse sehr geschätzt.
Unsere GV ist gesellig und kulinarisch hochstehend Der Vorstand der SCV-Sektion Fricktal setzt sich aus Geniessern zusammen. Davon profitieren auch unsere Mitglieder. Wir lassen uns vor, während und besonders nach dem offiziellen Teil der GV verwöhnen. Wir treffen alte Bekannte, reden über gute und spannende Zeiten und erleben eine gesellige Zeit miteinander. In diesem Sinne steht das diesjährige Rahmenprogramm der GV SCV-Sektion Fricktal. Hast Du unsere diesjährige GV verpasst? Umso mehr freuen wir uns auf deine Teilnahme im nächsten Jahr!
Als Mitglied der SCV-Sektion Fricktal bist du am Puls des Geschehens, wenn es um Chemie, Pharma und Biotechnologie geht: Der SCV – immer nah am Beruf.
SEKTION OBERWALLIS
Steckbrief neues
Vorstandsmitglied
Josip Sebesic
Name: Josip Sebesic
Geburtsdatum: 21. Oktober 1995
Zermatt Commercial)
Wohnort: Brig-Glis, aufge wachsen in Zermatt Verheiratet, 1 Tochter
Berufserfahrung:
BSc Life Sciences (Environmental Technology), FHNW Muttenz Chemie- und Pharmatechnologe EFZ, Lonza AG Visp
Manager Manufacturing BioConjugates
Senior Teamlead Operations (CAPEX & Commercial)
BioProcess Engineer
Interessen/Hobbys: Familie
Sport (Fussball, F1, Darts) Trading Card Games (TCGs)
Patrick Merkofer
Bei schönem Wetter und herrlicher Aussicht übers Fricktal und den Schwarzwald fliegt es sich wunderbar. Die GV-Truppe blieb allerdings stets auf dem Boden.
Proben-Lagerung: funktionell und farbenfroh
Röhrchen und Reagenzgläser lassen sich während der Analyse, Aufbereitung oder Lagerung in Kombiständern mit vier unterschiedlich bestückbaren Seiten sicher aufbewahren und übersichtlich organisieren.
Dank einem Baukastensystem sind die Ständer flexibel kombinierbar und lassen sich auf viele Weisen zusammenstecken (z.B. Rotilabo 4 in 1). Zur eindeutigen Probenzuordnung dient eine alphanumerische Codierung.
Solche Kombiständer können für runde, flache und konische 3,5- bis
10-ml-Blutentnahme- und Kulturröhrchen sowie für 15-ml-Zentri -
fugenröhrchen verwendet werden. Für einwandfreie hygienische Ver-
hältnisse sorgt die Autoklavierbarkeit; dafür sind die Ständer aus Polypropylen gefertigt. So können sie auch im Wasserbad verwendet werden.
Die Ständer leuchten im Labor in fröhliche Einzelfarben, und das Arrangement zu bunten Sets aus Rot, Grün, Blau, Violett und Transparent erweist sich als Gute-Laune-Booster.
Roth AG CH-4144 Arlesheim info@carlroth.ch www.carlroth.ch
Schnellkupplung: Prozessmesstechnik ohne Anlagenstillstand
Schnellkupplungen ermöglichen das sichere, schnelle und leckagefreie Trennen und Wiederverbinden von Druckmittlersystemen, ohne den Prozess zu öffnen – kein
Ölverlust, kein Lufteintrag, keine Veränderungen des Ölvolumens. In der Prozessindustrie zählen Verfügbarkeit, Sicherheit und Effizienz. Beim Austausch oder bei der Kali -
brierung von Druckmessgeräten müssen Messgerät und Prozessanschluss oft demontiert werden. Das kann Prozesse unterbrechen, Wartungsaufwand erhöhen und Kosten verursachen – besonders in hygienischen Anwendungen sowie bei toxischen oder sensiblen Medien. Die REconnect Schnellkupplung von LABOM ermöglicht das sichere, schnelle und leckagefreie Trennen und Wiederverbinden von Druckmittlersystemen, ohne den Prozess zu öffnen. Die zwischen Messgerät und Prozessanschluss verschweisste Kupplung verhindert Ölverlust, Lufteintrag und Veränderungen des Ölvolumens. Messgenauigkeit und Prozesssicherheit
Abfiltrierbare Stoffe: Minuten, nicht Stunden
Der Gehalt abfiltrierbarer Stoffe in kommunalen und industriellen Abwässern lässt sich mit Hilfe einer Trocknungswaage in Minuten statt in vielen, arbeitsintensiven Stunden bestimmen.
Dies ist von umso grösserer Relevanz, als gemäss den jüngsten Einleiterverordnungen abfiltrierbare Stoffe (AFS) im Abwasser vermehrt gemessen werden müssen. Es handelt sich dabei um Sink-, Schweb- und Schwimmstoffe, die meist eine sichtbare Trübung hervorrufen. Üblicherweise werden sie durch Filtration abgetrennt.
Die konventionelle Arbeitsweise beinhaltet viel manuelle Tätigkeit und dauert viele Stunden: Filter-
Vortrocknung, dann im Exsikkator aufbewahren, ein definiertes Abwasserproben-Volumen abnutschen. Der Filter enthält nun die Trübstoffe des Abwassers und wird
typischerweise im Trockenschrank mehrere Stunden bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Die getrockneten Feststoffe auf dem Filter werden gewogen und mit dem abfiltrierten Volumen rechnerisch ins Verhältnis gesetzt.
Die schnelle Alternative: Eine Mikrowellen-/Halogen-Trocknungswaage trocknet alle Arten von Substanzen und Filter in nur 2 Minuten bis zur Gewichtskonstanz. Diese Technik kann zur Trocknung von Schlämmen eingesetzt werden und ebenso zur Bestimmung der AFS im Abwasser.
Die Filter können direkt aus der Packung eingesetzt werden – das Vortrocknen erfolgt binnen 5 Se -
bleiben zuverlässig erhalten. Die Lösung eignet sich für Pharma, Lebensmittel- und Getränkeproduktion, Chemie, Energieerzeugung sowie Anlagen- und Maschinenbau. Ihre autoklavierbare, silikonfreie und vakuumfeste Ausführung vereinfacht Wartung, Kalibrierung und Installation an schwer zugänglichen Messstellen.
Zimmerli Messtechnik AG ist der Ansprechpartner für Auswahl, Beratung und Integration der REconnect Schnellkupplung.
Zimmerli Messtechnik AG CH-4125 Riehen info@zimmerliag.com www.zimmerliag.com
kunden. Die zugehörige Software übernimmt unter anderem die Bestimmung der gelösten/suspendierten Feststoffe AFS (engl.: Total Suspended Solids, TSS). Dabei wird ein definiertes Volumen (z.B. 1 l) der Wasserprobe filtriert, und der Filter wird innerhalb von 2 Minuten getrocknet. Anschliessend wird automatisch der TSS-Gehalt errechnet , indem der gemessene Feststoffgehalt mit dem eingesetzten Volumen in Relation gesetzt wird.
CEM GmbH D-47475 Kamp-Lintfort info@cem.de www.cem.de
Zwei Synchronbewegungen – Top-Fördertechnik
In naher Zukunft werden Intralogistik und Fördertechnik in Pharmaproduktionen oder an ganzen Chemiestandorten auf ein neues Niveau von Sicherheit und Effizienz kommen, denn jetzt ermöglicht eine Kombination verschleissfreier, bürstenloser Gleichstrom-Motoren mit Metall-Planetengetrieben die dafür benötigten Synchronbewegungen.
Der Einsatzbereich solcher KombiDoppelkupplungsgetriebe erstreckt sich auf alles, was man heute unter dem Begriff Intralogistik subsummiert: Wareneingang, innerbetrieblicher Materialfluss von Rohstoffen
und Zwischenstufen bis zum fertigen Produkt und Warenausgang. Das schliesst insbesondere die Fördertechnik zum Transport von Gebinden, Abfüll- und Verpackungslinien, automatisierte Lagerung, Sortierung und Kommissionierung, fahrerlose Transportsysteme, Sicherheit beim Handling von Chemikalien sowie prozessintegrierte Lösungen für Reinraumumgebungen und Schleusen ein.
Die Voraussetzung liegt in der Ausführung von komplexen Bewegungen. So muss zum Beispiel ein Greifarm eine bestimmte Position in einem exakten Winkel anfahren
können und dafür gleichzeitig bei Geschwindigkeit und Drehmoment die anwendungsspezifisch nötige Genauigkeit einhalten. Die Kombination bürstenloser Gleichstrom-Motoren mit MetallPlanetengetrieben erlaubt es nun, zwei synchrone Bewegungen mit einem einzigen Antrieb und mit einer zentralen Ansteuerung realisieren zu können. Dadurch reduziert sich der Integrationsaufwand erheblich, und das gesamte Antriebssystem beansprucht nur einen kleinen Bauraum. Es eignet sich damit beispielsweise auch für sogenannte Schmalganglager, alte
Lagerhallen mit begrenzter Bauhöhe oder begrenzten Bodenlasten und für die schnelle Entladung und Sortierung im Warenein- und -ausgang.
Faulhaber SA CH-6980 Croglio info@faulhaber.ch www.faulhaber.ch
Effiziente Filtrationslösungen für industrielle Prozessanwendungen
Für anspruchsvolle Filtrationsaufgaben in der Chemie-, Pharmaund Lebensmittelindustrie bietet Swissfilter ein breit abgestimmtes Sortiment an Filterkerzen und -beuteln.
Die Filterkerzen sind in unterschiedlichen Materialien, Porengrössen sowie Adapter- und Endstückausführungen erhältlich und eignen sich für die zuverlässige Filtration organischer und anorganischer Partikel.
Zum Portfolio zählen gefaltete Filterkerzen für hohe Durchflussraten, Membranfilterkerzen für definierte Abscheideraten bis in den Submikronbereich, Edelstahlfilterkerzen für aggressive Medien und hohe
LADS: Vakuumpumpen für das digitale Labor
Vacuubrand präsentiert Vakuumpumpen mit LADS-Schnittstelle und macht damit Vakuumtechnik zum integrierten Bestandteil der digitalen Laborinfrastruktur. Der neue Laboratory and Analytical Device Standard (LADS) ermöglicht eine standardisierte Vernetzung von Laborgeräten und Software
unterschiedlicher Hersteller. Vacuubrand bietet für ausgewählte neue Vakuumpumpen mit integriertem «Vacuu-Select» Vakuum-Controller (z. B. PC 3001 Vario select) jetzt umfassende LADS-Unterstützung an. Auf Anfrage können diese LADS-fähigen Geräte geliefert werden.
Temperaturen sowie Hohlfaserfilterlösungen.
Ergänzt wird das Angebot durch ein- oder mehrlagige Filterbeutel in allen gängigen Grössen und Materialien. Filz-, Mikrofaser- und Monofilament-Beutel zeichnen sich durch hohe Schmutzaufnahmekapazität, lange Standzeiten und hohe chemische Beständigkeit aus. Die Produkte eignen sich unter anderem für die Wasseraufbereitung, Feinchemie, Prozessfiltration sowie für sterile Anwendungen.
Swissfilter AG CH-5037 Muhen info@swissfilter.ch www.swissfilter.ch
In der ersten Version unterstützt die LADS-Schnittstelle folgende Funktionen: Die Prozesssteuerung umfasst das Auswählen, Starten, Überwachen und Stoppen von Prozessen sowie das Einstellen relevanter Parameter (z. B. Solldruck, Dauer). Beim Monitoring werden der System- und Betriebsstatus sowie aktuelle Druckwerte erfasst und angezeigt (ebenso wie Informationen über Zubehör wie z. B. Füllstandssensoren oder Ventile). Das Asset Management dient der Bereitstellung zentraler Geräteinformationen (z. B. Gerätename, Standort, Betriebsstunden, Herstelldatum, Seriennummer, Software-Version). Ergänzend ermöglicht das Datenmanagement den Download von Prozess- und Ergebnisprotokollen. Alle Systeme und Anbieter, die OPC UA unterstützen, können die neuen Produkte mit LADS-Schnittstelle einbinden. Aktuell sind beispielsweise das Lab Control Center (LCC) von Waldner und die zenLAB-Middleware der Infoteam Software AG verfügbar.
Vacuubrand GmbH + Co. KG D-97877 Wertheim info@vacuubrand.com www.vacuubrand.com
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Wir vertreiben und bieten Service für Zentrifugen der folgenden Marke:
Anti-Aging für Ihre Maschine.
Energieeffizienz zahlt sich aus: Mit Hochleistungsschmierstoffen von Klüber Lubrication senken Sie den Energieverbrauch Ihrer Maschinen spürbar – und damit auch Ihre Betriebskosten. Die massgeschneiderten Lösungen reduzieren Reibung und Verschleiss, verlängern die Lebensdauer Ihrer Anlagen und steigern die Produktivität. So wird «AntiAging für Ihre Maschine» zur nachhaltigen Investition in Ihre Zukunft.
