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4–5 / 2022

April/Mai 2022

Offizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes

DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE CHEMIE- UND LABORBRANCHE

Für eine sichere Zukunft. ¬ Umweltsimulation ¬ Klimatechnik ¬ Wärmetechnik ¬ Pharmatechnik

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EDITORIAL

Ch romat ogra phie

Die Digitalisierung kann vieles – aber doch nicht alles Schon seit den ersten gedruckten Büchern behaupten immer wieder böse Stimmen, dass sie bald aus sterben würden. Natürlich verschwinden Medien: Disketten, Videokassetten oder Schreibtelegrafen. Sie sind alle passé, denn sie waren ersetzbar. Dieselben Unkenrufe prasseln auf die Live-Ver anstaltungen der Fachmessen – dies schon seit Jahren und nicht erst seit Corona. Sind Fachmessen wahre Überlebenskünstler wie Bücher oder anders gefragt: Braucht die Chemie- und Life-Science-Branche solche Plattformen überhaupt noch? Es mag böse klingen, aber die Unbeholfenheit während der Pandemie liefert uns geradewegs die Antwort. Die Krise hat definitiv der Digitalisierung zu einem gewissen Aufschwung verholfen. Die verpassten Ziele der digitalen «Revolution» in den vergangenen Jahren konnten zum Teil aufgeholt werden. Die Corona-Massnahmen zwangen Unternehmen der Veranstaltungsbranche zum schnellen Handeln. Neue Konzepte mussten her. In der Not bastelte man virtuelle Messen – mit mässigem Erfolg. Echte Veranstaltungen können nicht eins zu eins auf eine digitale Plattform projiziert werden, das funktioniert nicht. Das gleicht einem billigen Abklatsch der echten Fachmesse und ist kein Ersatz. Das wussten die Veranstalter natür lich bereits, sie sahen aber in der Hast keine andere Lösung. Nur: Jetzt wissen es auch die Besucherinnen und Besucher. Und das wiederum kommt den Live-Messen zugute. Die Digitalisierung kann Fachmessen nicht ausradieren, weil sie nicht in der Lage ist, sie komplett zu ersetzen. Sie kann sie nur umgestalten oder ergän zende Aufgaben wahrnehmen und dies nur so stark, wie es der Mehrwert erlaubt. Diese Regel lässt sich übrigens auf alle Medien übertragen und erklärt, weshalb es Bücher immer noch gibt und warum die wenigen GratisPendlerzeitungen, die in den Bahnhöfen vor sich hinvegetieren, bald einge stampft werden. Denn News sind online auf dem Smartphone schneller konsumiert als auf dem gedruckten Blatt Papier – und erst noch aktueller.

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

CHEMIE

Unerwartet hohe Energiespeicherfähigkeit

Forschende haben mit Strom- und Spannungsmessungen an einzelnen Nanopartikeln ermittelt, dass die kapazitiv gespeicherte Ladung an Platingrenzflächen deutlich höher sein kann als bisher angenommen.

BIOWISSENSCHAFTEN

Bakterienfresser gegen Spitalinfektionen?

Forschende der Eawag konnten zeigen, dass Bakteriophagen in Kombination mit chemischer Desinfektion die Entfernung von Krankheitserregern auf Oberflächen verbessern.

Forschende der ETH gehen davon aus, dass die Schweizer Bevölkerung bereit sei, für die Reduktion von Food Waste tiefer ins Portemonnaie zu greifen.

LABOR

IMPRESSUM

Die Fachzeitschrift für die Chemie- und Laborbranche

Erscheinungsweise 7 × jährlich Jahrgang 12. Jahrgang (2022) Druckauflage 8700 Exemplare

Die grossen Ideen haben stets die Kleinen

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

Anzeigenverkaufsleitung Thomas Füglistaler

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Anzeigenverkauf SIGImedia AG Jörg Signer Alte Bahnhofstrasse 9a CH-5610 Wohlen +41 56 619 52 52 info@sigimedia.ch

ISSN-Nummer 1664-6770 Internet www.chemiextra.com

Alexander Jegge a.jegge@sigwerb.com

Geschäftsleiter Andreas A. Keller

Redaktionelle Mitarbeit Dr. Kurt Hermann

FIRMEN BERICHTEN

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

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

WEMF / SW-Beglaubigung 2021 7689 Exemplare Total verbreitete Auflage 2 127 Exemplare davon verkauft

VERANSTALTUNGEN «Die Ilmac hat grosses Potenzial»

Neuer Sensor erkennt winzige Nanoteilchen

Nanoteilchen sind in unserer Umgebung allgegenwärtig: Viren in der Raumluft oder Proteine im Körper. Doch sie sind so klein, dass man sie unter einem optischen Mikroskop meist nicht sieht.

ERNÄHRUNG Wer will strenge Food-Waste-Regeln?

Organismus wird fit für die Biotechnologie

Bernsteinsäure wird aus petrobasierten Prozessen gewonnen. Dank einem neuen Verfahren mit einem Meeresbakterium als Biokatalysator, könnte man die Säure in Produktionsverfahren aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen.

MEDIZIN

Druck Fontana Print SA Via Giovanni Maraini 23 CH-6963 Pregassona +41 91 941 38 21 www.fontana.ch

Jahresabonnement Schweiz: CHF 38.00 (inkl. Porto/MwSt.) Jahresabonnement Ausland: CHF 58.00 (inkl. Porto)

Copyright Zur Veröffentlichung angenommene Originalartikel gehen in das ausschliessliche Verlagsrecht der SIGWERB GmbH über. Nachdruck, fotomechanische Vervielfältigung, Einspeicherung in Datenverarbeitungsanlagen und Wiedergabe durch elektronische Medien, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des Verlags. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen.

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

PUBLIREPORTAGE

Carbagas führt neues Service-Angebot ein

Der Traum von der künstlichen Photosynthese

Der schweizweit führende Anbieter von Gasen für die Industrie und das Gesundheitswesen führt rund um die Lieferung seiner Phargalis-Gase einen neuen Service ein: Smart Quality.

Chemieingenieure der EPFL haben einen neuen Ansatz für die künstliche Photosynthese entwickelt. Damit kommen sie dem Ziel, diese Meisterleistung der Natur in grossem Massstab nachzuahmen, einen Schritt näher.

FORSCHUNGSWELT

Die Sache mit der DNA

MANAGEMENT 5 einfache Tipps für mehr Cyber-Sicherheit

Schwedische Wissenschaftler zeigen in einer «In vitro»-Studie, dass die RNA des Biontech/Pfizer-Impfstoffs in der menschlichen Leberzelle in DNA umgewandelt werden kann.

Roman Stefanov, Cybersecurity-Verantwortlicher von Cisco, verrät seine fünf Tipps zum Schutz vor Ransomware.

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VERFAHRENSTECHNIK

UMWELT

VERBANDSSEITEN SCV-Informationen

In den Alpen schneit es Plastik

PRODUKTE

In einer umfangreichen Studie zeigen Forschende der Empa, dass die Verbreitung von Nanoplastik durch die Luft ein weitreichenderes Problem ist, als bisher angenommen.

LIEFERANTEN VERZEICHNIS

ZUM TITELBILD

unseren Familien bei Kaiserwetter unser langjähriges Bestehen gefeiert. Gerne nehmen wir dies zum Anlass, um Danke zu sagen! Dieses Danke geht an alle unsere Kunden, Partner, Lieferanten und Freunde für das entgegengebrachte Vertrauen, die vielen tollen Momente, Erlebnisse und erfolgreichen Projekte, welche wir über all die Jahre gemeinsam umsetzen durften! Und was immer die Zukunft bringt, wir freuen uns, gemeinsam mit Ihnen die Herausforderungen anzugehen und die Erfolge weiter auszubauen!

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April/Mai 2022

50 Jahre Umweltsimulation und Containment-Lösungen

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DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR DIE CHEMIE- UND LABORBRANCHE

Für eine sichere Zukunft.

Davos am 4. März 1971, 11.30 Uhr: Karl Weiss eröffnet die erste Niederlassung, die «Karl Weiss AG», an einer der schönsten Feriendestinationen in der Schweiz . . . 50 Jahre später sind wir an diesen Ort zurückgekehrt und haben gemeinsam mit 4–5/2022

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C hemie

Wo Wasser auf Metall trifft

Unerwartet hohe Energiespeicherfähigkeit Forschende des Exzellenzclusters Resolv an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) haben mit Strom- und Spannungs messungen an einzelnen Nanopartikeln ermittelt, dass die kapazitiv gespeicherte Ladung an Platingrenzflächen deutlich höher sein kann als bisher angenommen. Dies führen sie auf eine spezielle Anordnung und Bindung von Wassermolekülen zurück. Dazu kooperierte das internationale Team um Prof. Dr. Kristina Tschulik mit Partnern aus Frankreich und Israel. Die Ergebnisse beschreiben die Autoren in der Fachzeitschrift «Angewandte Chemie».

Obwohl Grenzflächen zwischen Metallen und Wasser die lokalen Bereiche sind, wo entscheidende Vorgänge von Energietechnologien wie Wasserspaltung ablaufen, ist bisher nur wenig über ihren Aufbau und Veränderungen während solcher Prozesse bekannt. Die wissenschaftliche Beschreibung solcher Grenzflächen wird seit über 100 Jahren vom Modell der sogenannten elektrochemischen Doppelschicht geprägt. Es besagt, dass sich Ladungsträger einer wässrigen Lösung vermehrt im Grenzbereich zum Metall anordnen, um überschüssige elektrische Ladungen auf der Metallseite auszugleichen. Dabei werden die entgegengesetzten Ladungen durch Wassermoleküle getrennt. Ähnlich zu einem technischen Plattenkondensator kann durch diese nanoskopische Ladungstrennung in der Grenzfläche Energie gespeichert und später wieder abgerufen werden. Vorgänge, bei denen sich der molekulare Aufbau der elektrochemischen Doppelschicht verändert, sind für viele grüne Technologien, wie zum Beispiel Super-

Förderung Diese Arbeiten wurden von der Deutschen Forschungsgemeinschaft innerhalb des Exzellenzclusters Resolv EXC 2033 – Projektnummer 390677874 gefördert. Weitere finanzielle Unterstützung wurde unter anderem von der Europäischen Union im Rahmen des ERC-Starting-Grant MitiCat (Projektnummer 949724), der Stiftung Mercator (Projektnummer 18032) und dem Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) erhalten.

kondensatoren und Brennstoffzellen, relevant.

Tausendmal kleiner als der Durchmesser eines Haars Für solche technischen Anwendungen werden verstärkt Nanopartikel untersucht, welche tausendmal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haars sind. Wegen ihres vorteilhaften Verhältnisses von prozessrelevanter Oberfläche zu Volumen bieten sie hierfür besonders gute Voraussetzungen. «Um der Kapazität und den Umordnungsprozessen in der elektrochemischen Doppelschicht an Platin- und Goldnanopartikeln auf die Spur zu kommen, war es entscheidend, eine Methode zu entwickeln, mit der präzise Umladungsströme an individuellen Nanopartikeln in Lösung gemessen werden können», berichtet Tschulik. Sonst wäre es nicht möglich, Effekte, die mit der Doppelschicht zusammenhängen, von Effekten zu unterscheiden, die durch das Zusammenwirken von Nanopartikeln entstehen, wie sie zu Milliarden auf einer herkömmlichen Elektrode vorliegen. Die vom Deutschen Akademischen Auslandsdienst geförderte iranische Wissenschaftlerin Dr. Mahnaz Azimzadeh Sani verwendete sogenannte kolloidale Nanopartikeldispersionen. Dort liegen Nanopartikel voneinander getrennt und fein verteilt in wässriger Lösung vor und schlagen zufällig hin und wieder auf einer unter Spannung stehenden Mikroelektrode ein. Mithilfe von computergestützten Molekulardynamiksimulationen, an denen Forschende der RUB sowie der Université Paris-Saclay und Sorbonne Université in Paris arbeiteten, konnten Gemeinsamkeiten und Unterschiede spannungsabhängig

Dr. Mahnaz Azimzadeh Sani und Dr. Julia Linnemann (von rechts) sind Teil des Teams, das unerwartet hohe elektrochemische Ka pazitäten an einzelnen Gold- und Platin-Na nopartikeln feststellen konnte. (Bild: RUB, Kramer)

gemessener kapazitiver Ströme verschiedener Arten von Nanopartikeldispersionen interpretiert werden. Die unerwartet hohen Kapazitäten werden auf gelöste geladene Teilchen zurückgeführt, die sich vermehrt in Zwischenräumen von einer kompakten an Platin (und schwächer an Gold) gebundenen Wasserschicht und einer angrenzenden Wasserschicht anderer Anordnung ansammeln. «Weiterhin werden Wassermoleküle von der Metalloberfläche abgelöst, wenn negativere Spannung angelegt wird», erklärt Dr. Julia Linnemann, Teamleiterin an Tschuliks Lehrstuhl. In Zukunft wollen die Wissenschaftlerinnen herausfinden, ob und warum der Doppelschichtaufbau an grossen, aus vielen Nanopartikeln bestehenden Elektroden anders ist, um die gewonnen Erkenntnisse technisch nutzbar zu machen.

www.rub.de 4–5/2022

C hemie

Weiterentwicklung der Festkörper-NMR-Spektroskopie

Neue Einblicke in die Ionenkanäle Winzige Ionenkanäle sorgen dafür, dass Kalium und Natrium in unsere Zellen gelangen. Dabei müssen die Ionen ein Nadelöhr passieren, den sogenannten Selektivitätsfilter. Dessen Struktur ist mittlerweile gut beschrieben, jedoch war es bislang nicht möglich, die Ionen selbst im Kanal zu betrachten, jedenfalls nicht unter natürlichen Bedingungen. Durch eine Weiterentwicklung der Festkörper-NMR-Spektroskopie ist es Forschenden vom LeibnizForschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) genau das jetzt gelungen. Die neuen Einblicke wurden im renommierten «Journal of the American Chemical Society» veröffentlicht.

Sie sind nur wenige Nanometer gross und besitzen eine fundamentale Bedeutung für biologische Prozesse: Ionenkanäle lassen lebenswichtige Ionen wie Kalium oder Natrium in unsere Zellen hinein- und auch wieder hinausströmen. Kaliumionen werden zum Beispiel für die Weiterleitung von Nervenimpulsen oder die Steuerung der Herzfrequenz benötigt. Schon kleinste Veränderungen an den Kanälen können zu schweren Komplikationen führen. Kein Wunder also, dass sich die Wissenschaft ausgiebig mit diesen winzigen Zellmem branproteinen befasst. Am Berliner LeibnizForschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) tun dies gleich mehrere Arbeitsgruppen; einige dieser Kanäle wurden hier sogar entdeckt. Die Arbeitsgruppe von Prof. Adam Lange untersucht seit längerem Ionenkanäle in Zellmembranen unter natürlichen Bedingungen mithilfe der Festkörper-Kernspinresonanz-(NMR)-Spektroskopie. Diese Technologie liefert aussagekräftigere Daten als die sonst übliche Röntgenkristallografie, die die kleinen Kanäle nur in einem wenig realistischen Umfeld darstellen kann. Durch technologische Fortschritte haben die Forschenden in den letzten Jahren insbesondere viel über die Funktion und Struktur des Selektivitätsfilters gelernt. Das ist jenes zentrale Nadelöhr in den Kanälen, das Abermilliarden von Ionen täglich passieren müssen. Bislang war es allerdings nicht möglich, die Ionen selbst unter natürlichen Bedingungen im Filter zu betrachten. Denn Kalium und Natrium lassen sich mit der NMR-Spektroskopie praktisch nicht detektieren. 4–5/2022

figuration der Ionen im Selektivitätsfilter beeinflussen. Doch wie das genau geschieht war bis dato schwer zu untersuchen.

Neue Perspektiven für die Ionenkanalforschung

Dynamische Ionen im Selektivitätsfilter eines Ionenkanals (Filmstreifen) untersucht mittels NMR (Spektrometer unten rechts) und Mole kulardynamiksimulationen. (Bild: Barth van Rossum, FMP Berlin)

Der Trick mit dem Ammonium Mit einem Trick hat das Forscherteam nun dieses Problem gelöst: Das Ion Ammonium ist mit seinen beiden Komponenten Stickstoff und Wasserstoff sehr wohl in der NMR-Spektroskopie detektierbar, und ansonsten Kalium-Ionen sehr ähnlich. Es dient in diesem Falle als hervorragender Ersatz. «Vorher waren die Ionen für uns nicht sichtbar, wir waren sozusagen blind, weil es keine passende Technik gab», erklärt Carl Öster, Erstautor der im renommierten Fachjournal «Jacs» publizierten Studie. «Durch den Trick mit dem Ammonium und weiteren technischen Anpassungen können wir die Ionen nun zum ersten Mal direkt im Kanal anschauen.» Die Forscher wollen die «AmmoniumMethode» zum Beispiel dafür nutzen, pharmakologische Effekte zu untersuchen. Für einige Moleküle bzw. Medikamente wurde nämlich gezeigt, dass sie die Kon-

Adam Lange und seine Arbeitsgruppe haben für die aktuelle Studie intensiv mit Forschern vom Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften in Göttingen zusammengearbeitet. Die Göttinger Kollegen haben unter anderem Molekulardynamiksimulationen durchgeführt, mit denen sich am Computer beobachten lässt, wie die Ionen durch den Kanal wandern. Zudem haben dort Messungen an einem 1,2-GHz-NMR-Spektrometer stattgefunden, deren Ergebnisse ebenfalls mit in die aktuelle Studie eingeflossen sind. Derart hochauflösende Geräte gibt es derzeit nur an sehr wenigen Standorten weltweit – einer davon ist Göttingen. Doch auch auf dem Campus Berlin Buch wird bald ein 1,2-GHz-NMR-Spektrometer stehen. Das FMP errichtet dafür gerade ein eigenes Gebäude, bis zum Sommer soll es fertig sein. «Das wird unseren Standort für die nächsten zehn Jahre enorm stärken», meint Lange. Der Biophysiker hat noch einen weiteren Aspekt vor Augen: «Wir werden uns mit dem Spitzengerät noch komplexere Ionenkanäle anschauen können, und diese Grundlagenforschung wird früher oder später auch für pharmakologische Ansätze von grossem Nutzen sein.»

www.leibniz-fmp.de 5

C hemie

Die Alternative aus Ulm

Grüner Wasserstoff auf Knopfdruck Chemikern ist es gelungen, ein System zu entwickeln, das die lichtgetriebene Herstellung von Wasserstoff zu jeder Tages- und Jahreszeit ermöglicht. Zukünftige Anwendungsbereiche dieser photochemischen Einheit reichen von der bedarfsgerechten Wärmeerzeugung bis zur Versorgung wasserstoffbetriebener Fahrzeuge. Die Forschenden der Universitäten Ulm und Jena stellten ihr System, das auf einem einzigen Molekül beruht, im Fachjournal «Nature Chemistry» vor.

Wasserstoff (H2) soll eine Schlüsselrolle bei der Energiewende spielen. Um jedoch einen signifikanten Beitrag auf dem Weg zur Klimaneutralität zu leisten, muss dieser Energieträger «grün» sein – also ausschliesslich mit erneuerbaren Energien hergestellt. Doch wie lässt sich zum Beispiel solarer Wasserstoff je nach Bedarf abends oder im Winter produzieren? Ulmer Chemikerinnen und Chemiker könnten eine Antwort gefunden haben: Erstmals ist es ihnen mit einem molekularen photochemischen System gelungen, die sonnenlichtgetriebene Wasserstoffherstellung vom Tagesverlauf zu entkoppeln. Das neue System macht sogar die Lichtenergie-Speicherung möglich, so dass die Wasserstoffproduktion nachfrageorientiert und auch bei Dunkelheit starten kann.

Molekül sorgt für Speicherung der Energie Frühere Modelle zur Wasserstoffherstellung beruhten oftmals auf der Kopplung mehrerer Komponenten wie PhotovoltaikZellen, Batterien und Elektrolyseuren. Dabei summieren sich die Energieverluste jedoch bei jedem Schritt; die Wasserstoffproduktion ist wenig effizient. Im Gegensatz dazu basiert die Ulmer Alternative auf einem einzigen Molekül, das Sonnenlicht aufnehmen, Energie speichern und Wasserstoff herstellen kann. In dieser kompakten Einheit wird also die räumliche und zeitliche Trennung dieser Schritte möglich. «Lichteinstrahlung führt in unserem Molekül zur Ladungs-Trennung und ElektronenSpeicherung – im Ergebnis entsteht ein flüssiger, leicht speicherbarer Treibstoff. Die bedarfsgerechte Erzeugung des gasförmigen Wasserstoffs wird durch die Zu6

Funktionsweise des Einzelmolekülkatalysators (PS-POM): Das neue System macht sogar die Lichtenergie-Speicherung möglich, so dass die Wasserstoffproduktion nachfrageorientiert und auch bei Dunkelheit starten kann. (Grafik: SFB/TRR CataLight)

gabe einer Protonen-Quelle erreicht», erklärt Professor Carsten Streb vom Institut für Anorganische Chemie I der Universität Ulm.

Ein nachweislich stabiles System Die Forschenden haben die Leistungsfähigkeit ihres Systems mit verschiedensten Analysemethoden überprüft (u. a. Katalysetests und photophysikalische Studien). Im Ergebnis zeigt die molekulare Einheit eine exzellente chemische und photochemische Stabilität. «Der modulare Aufbau des Systems ermöglicht chemische Veränderungen und eine Optimierung des Gesamtsystems», erklärt Erstautor Dr. Sebastian Amthor, der an der Universität Ulm promoviert hat und nun in Spanien

Seniorautoren der Publikation: Prof. Sven Rau und Prof. Carsten Streb (v. l.). (Bilder: Eberhardt/Uni Ulm)

forscht. In Zukunft soll das Modell hochskaliert werden und somit als «Blaupause» für dezentrale Energiespeicher dienen. Anwendungsmöglichkeiten reichen von der klimafreundlichen Strom- und Wärmeer4–5/2022

C hemie

Hintergrund Entwickelt wurde das photochemische System im Zuge des Transregio-Sonderforschungsbereichs TRR 234 CataLight. In dem mit 10 Millionen Euro geförderten Verbundprojekt nehmen sich Forschende der Universitäten Ulm und Jena die Photosynthese zum Vorbild und entwickeln neue Materialien für die Energiewandlung – ein Beispiel sind künstliche Chloroplasten für die Wasserstoffherstellung.

zeugung bis zu mobilen, solarbetriebenen H2-Tankstellen für LKW und Busse.

Die moderne chemische Analytik machts möglich Für die aktuelle Publikation wichtige Strukturanalysen und optisch-spektroskopische Arbeiten, die die Antwort des Katalysators auf Licht beschreiben, wurden am Zentrum für Energie und Umweltchemie (CEEC

Bestrahlungsapparatur: Hier wurden Messungen für die im Fachjournal «Nature Chemistry» veröffentlichten Publikation durchgeführt. (Bild: Heiko Grandel)

Jena) der Universität Jena durchgeführt. Dabei kam unter anderem ein HightechGerät zur hochauflösenden Massenspektrometrie zum Einsatz, das durch EU-Mittel im Rahmen der regionalen Innovationsstrategie des Freistaates Thüringen angeschafft wurde. «Erst mit diesem Gerät war es möglich, die Strukturen der neuen molekularen Katalysatoren im Detail zu bestimmen», betonen die Jenaer Wissen-

schaftler Professor Ulrich S. Schubert und Professor Benjamin Dietzek-Ivanšić. Der Sonderforschungsbereich TRR 234 Lichtgetriebene molekulare Katalysatoren in hierarchisch strukturierten Materialien: Synthese und mechanistische Studien (CataLight) wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert. www.uni-ulm.de

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B iowissenschaften

Durch gezielte genetische Modifikation ist es dem Forschungsteam gelungen, den Stoffwechsel des Bakteriums Vibrio natriegens so zu opti mieren, dass Glukose effizient in Bernsteinsäure umgesetzt wird. (Bild: Adpic)

Grundlage für neue Prozesse

Organismus wird fit für die Biotechnologie Bernsteinsäure dient als wichtiger Ausgangsstoff für Chemikalien in der Pharmazie und Kosmetik, aber auch als Baustein für biologisch abbaubare Kunststoffe. Sie wird derzeit hauptsächlich aus petrobasierten Prozessen gewonnen. Forschende am Campus Straubing der Technischen Universität München (TUM) verwenden das Meeresbakterium Vibrio natriegens als Biokatalysator. Damit könnte sich Bernsteinsäure in nachhaltigen Produk tionsverfahren aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen lassen.

Das Meeresbakterium Vibrio natriegens zeichnet sich durch ein extrem schnelles Wachstum aus. Es ist der schnellst wachsende, nicht krankheitserregende Organismus, der bislang bekannt ist. Damit einher geht seine Fähigkeit, Substrate – die Ausgangsstoffe der Katalyse – sehr schnell aufzunehmen. «Wir arbeiten mit Hochdruck daran, Vibrio natriegens in der Biotechnologie zu etablieren», sagt Bastian Blombach, Professor für Mikrobielle Biotechnologie an der TUM. Das Team von Prof. Blombach am TUM Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit arbeitet daran, mithilfe dieses Meeresbakteriums Produktionsprozesse zeiteffizienter und somit ressourcenschonender zu gestalten sowie die benötigte Grösse von biotechnologischen Anlagen zu verringern.

Meeresbakterium hilft bei der Herstellung der Bernsteinsäure Die Forschenden konnten nun am Beispiel der Bernsteinsäure das Potenzial dieses Meeresbakteriums aufzeigen. Bernsteinsäure ist organisch und kommt in fossilen Harzen wie Bernstein oder auch in Braunkohle vor. In der Natur ist die Säure zum 8

Beispiel in unreifen Weintrauben, Rhabarber oder Tomaten zu finden. Im Stoffwechsel aller Organismen kommt Succinat, das Salz der Bernsteinsäure, beim Abbau von Glukose als Zwischenstufe vor. Das natürliche Vorkommen der Bernsteinsäure im Stoffwechsel wird in der Biotechnologie nun genutzt, um sie gezielt von Mikroorganismen wie dem von den Forschenden eingesetzten Meeresbakterium herstellen zu lassen. Dazu ist ein Verständnis der Stoffwechselleistung mikrobi-

eller Plattformen wie Vibrio natriegens wesentlich.

Potenzial für die industrielle Biotechnologie Das Team um Prof. Blombach nutzt Methoden des Metabolic Engineerings, um solche neuartigen mikrobiellen Systeme für die industrielle Biotechnologie zu entwickeln. Mittels moderner Methoden des Genetic Engineerings können dann massgeschneiderte Zellfabriken entstehen.

Was hat die Bernsteinsäure mit Bern zu tun? Der Name Bernsteinsäure verdankt die chemische Verbindung dem fossilen Harz Bernstein. Bernstein hingegen hat nichts mit der Bundesstadt oder dem gleichnamigen Kanton Bern zu tun. Der Begriff kommt aus dem Mittelniederdeutschen Ein Bernstein wird von der Sonne bestrahlt. «bern(e)stein», was so viel wie «Brennstein» bedeutet. Das «R» hat lediglich sei(Bild: Adpic) ne Position geändert (ein sprachgeschichtliches Phänomen). Bernstein oder «Brennstein» lässt sich eben leicht verbrennen.

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B iowissenschaften

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Bernsteinsäure. (Bild: Gemeinfrei)

Wie die Forschenden bei der Herstellung von Bernsteinsäure vorgegangen sind, erklärt Dr. Felix Thoma, Wissenschaftler an der Professur für Mikrobielle Biotechnologie und Erstautor der Studie: «Wir haben Plastikröhrchen mit einer Salzlösung gefüllt, in der Vibrio natriegens sich wohl fühlt, Glukose hinzugegeben und das Ganze luftdicht verschlossen. In Abwesenheit von Sauerstoff haben die Bakterien dann den Zucker und das im Medium gelöste CO2 zu Bernsteinsäure umgesetzt. Dieser Vorgang war nach etwa zwei bis drei Stunden abgeschlossen.» Im weiteren Verlauf der Studie haben die Forschenden die Experimente im Bioreaktor durchgeführt. Dort konnten sie zusätzlich den pH-Wert kontrollieren, denn durch die Bildung der Säure wird dieser sonst mit der Zeit unwirtlich. Ausserdem konnten sie genügend Substrate «nachfüttern».

Micropilot FWR30 – der cloudbasierte Füllstandssensor

Ein Bakterium auf dem Weg zum wichtigen Prozesspartner Bernsteinsäure zählt zu den zwölf zentralen Produkten, die zukünftig biotechnologisch hergestellt werden könnten, um einer petrochemischen Darstellung Konkurrenz zu machen. «Nur zwei Jahre Entwicklungsarbeit mit dem Meeresbakterium haben zu vergleichbaren Leistungsmerkmalen geführt, wie sie andere Systeme nach 15 bis 20 Jahren aufweisen. Damit ist das Meeresbakterium ein neuer potenter Akteur in der industriellen Biotechnologie», sagt Thoma. Durch gezielte genetische Modifikationen ist es dem Forschungsteam gelungen, den Stoffwechsel dieses Bakteriums so zu optimieren, dass Glukose in Bernsteinsäure umgesetzt wird – und das mit sehr hoher Produktivität. «Auf dem Weg zu einem industriell relevanten Prozess muss hinsichtlich der Prozessführung noch einiges getan werden», sagt Blombach. Jetzt konzentriert sich das Forschungsteam auf die Prozessentwicklung mit Vibrio natriegens und die Nutzbarkeit nachwachsender Rohstoffe und Abfallströme, die nicht mit der Lebensmittelindustrie konkurrieren.

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Neue Erkenntnisse

Gedächtniszellen schützen langfristig vor Covid-19 Nach einer Sars-CoV-2-Infektion werden bestimmte Abwehrzellen gebildet, die einen langfristigen Immunschutz verleihen. Diese langlebigen Gedächtnis-T-Zellen tragen wesentlich dazu bei, schwere Krankheitsverläufe zu verhindern. Forschende der Universität Zürich haben nun entschlüsselt, wie dieses immunologische Gedächtnis entsteht.

Wie eine Infektion mit Sars-CoV-2 zu einer langfristig schützenden Immunität führen kann, ist nach wie vor ungeklärt. Onur Boyman, Direktor der Klinik für Immunologie, und sein Forschungsteam von der Universität Zürich und vom Universitätsspital Zürich, haben nun genauer untersucht, wie sich ein solcher Langzeitschutz ausbildet. Zusammen mit Forschenden der ETH Zürich haben sie jene Signalmoleküle identifiziert, die entscheiden, wann aus einer Immunzelle eine sogenannte GedächtnisT-Zelle gebildet wird.

Von kurzlebigen zelltötenden zu langlebigen Gedächtnis-T-Zellen Die von B-Zellen produzierten, virusspezifischen Antikörper allein reichen für die effektive Abwehr des neuen Coronavirus nicht aus. Ebenso wichtig für die Immunität gegen Sars-CoV-2 ist die zelluläre Immunantwort. Zentral sind hier virusspezifische T-Zellen des Typs «CD8+». Sie erkennen jene Körperzellen, die vom Virus infiziert sind, und töten diese ab. Diese zytotoxischen T-Zellen bekämpfen somit jene Viren, die sich in den Wirtszellen verstecken, und verhindern so, dass Millionen neuer Viren freigesetzt werden. «Diese T-Zellen sind aber nur kurze Zeit aktiv und sterben rasch ab. Wichtig für einen langfristigen Immunschutz sind langlebige Gedächtnis-TZellen, die bei einem erneuten Viruskontakt sehr rasch aktiv werden», betont Boyman. Bezeichnet wird dieses Phänomen als immunologisches Gedächtnis. In bisherigen Studien wurden die gesamten CD8+-T-Zell-Populationen untersucht, die gegen das Virus gebildet werden. Boyman und seinem Team ist es gelungen, einzelne virusspezifische T-Zell-Klone von Personen, die sich mit Sars-CoV-2 infiziert haben, von der akuten Infektion bis zu ei10

Künstlerische Darstellung der Oberflächenstruktur des Sars-CoV-2-Erregers. (Bild: Envato)

nem Jahr nach der Genesung nachzuzeichnen. Und damit auch jene Signalmoleküle zu identifizieren, die für den Übergang von der akuten Zelltötungs- zur langfristigen Gedächtnisphase verantwortlich sind – eine Art molekulare Signatur.

Botenstoffe des Immunsystems bestimmen Zellentwicklung Wie die Forschenden zeigen, war die Signatur der langlebigen CD8+-Gedächtnis-TZellen bereits während der akuten Infektion vorhanden. Sie liessen sich somit frühzeitig von ihren kurzlebigen Pendants unterscheiden. «Die eindeutige Signatur der Gedächtniszellen enthält Signale für Immunbotenstoffe wie etwa Interferone, die bei der Abwehr von Sars-CoV-2, aber auch generell bei der Kontrolle von Virusinfektionen wichtig sind», erklärt Onur Boyman.

Immunantwort unterscheidet sich von Patient zu Patient Die Studie trägt dazu bei, zu verstehen, wie das immunologische Gedächtnis gegen Sars-CoV-2 gebildet und aufrechterhalten wird – oder nicht. Denn während manche Infektionen zu einem robusten und langanhaltenden Immungedächtnis führen, ist dies bei anderen nicht der Fall. Die neu identifizierte Signatur ermöglicht zudem

Unsere Helden sind die Immunzellen Das Immunsystem birgt bis heute viele Rätsel. Es zeichnet sich durch ein hochkomplexes Zusammenspiel von Immunzellen, anderen Zellen, körpereigenen Bakterien und unterschiedlichen Umwelteinflüssen aus. Zahlreiche Faktoren können dieses System positiv wie auch negativ beeinflussen. Beispielsweise können Antikörper gegen harmlose Coronaviren die Sars-CoV-2-Immunität unterstützen. Hier spricht man von der sogenannten Kreuzimmunität.

herauszufinden, bei welcher Art der Infektion – milder oder schwerer Verlauf bzw. auf die Schleimhäute begrenzter oder systemischer Verlauf – eine langfristige Immunität gebildet wird. Auch die Impfstoffe, die unterschiedliche Inhalts- und Hilfsstoffen enthalten, beeinflussen die Immunantwort. «Auch wenn jeder Mensch etwas anders auf das Virus oder einen Impfstoff reagiert, trägt die zelluläre Immunität bei geimpften und genesenen Personen wesentlich dazu bei, schwere Krankheitsverläufe zu verhindern», sagt Boyman. www.uzh.ch 4–5/2022

L abor

Gefangen im Lichtfeld

Neuer Sensor erkennt winzige Nanoteilchen Nanoteilchen sind in unserer Umgebung allgegenwärtig: Viren in der Raumluft, Proteine im Körper, als Bausteine neuer Materialien etwa für die Elektronik oder in Oberflächenbeschichtungen. Wer die winzigen Partikel sichtbar machen will, hat ein Problem: Sie sind so klein, dass man sie unter einem optischen Mikroskop meist nicht sieht.

Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben einen Sensor entwickelt, mit dem sie Nanoteilchen nicht nur aufspüren, sondern auch ihre Beschaffenheit bestimmen und ihre räumliche Bewegung nachverfolgen können. Ihren extrem empfindlichen und sehr kompakten Detektor, einen neuartigen FabryPérot-Resonator, präsentierten sie in der Fachzeitschrift «Nature Communications». Gängige Mikroskope erzeugen stark vergrösserte Bilder von kleinen Strukturen oder Objekten mithilfe von Licht. Weil die Nanoteilchen aufgrund ihrer Winzigkeit aber kaum Licht absorbieren oder streuen, bleiben sie unsichtbar. Optische Resonatoren hingegen verstärken die Wechselwirkung zwischen Licht und Nanoteilchen: Sie halten Licht auf kleinem Raum gefangen, indem es tausende Male zwischen zwei Spiegeln reflektiert wird. Befindet sich ein Nanoteilchen in dem gefangenen Lichtfeld, dann wechselwirkt das Nanoteilchen tausende Male mit dem Licht, so dass die Änderung der Lichtintensität messbar wird. «Weil das Lichtfeld an verschiedenen Stellen im Raum unterschiedliche Intensitäten hat, können wir Rückschlüsse auf die Position des Nanoteilchens im dreidimensionalen Raum ziehen», sagt Dr. Larissa Kohler vom Physikalischen Institut am KIT.

Resonator macht Bewegungen der Nanoteilchen sichtbar Und nicht nur das: «Wenn sich ein Nanoteilchen in Wasser befindet, stösst es mit den Wassermolekülen zusammen, welche sich aufgrund von thermischer Energie in willkürliche Richtungen bewegen. Durch die Stösse führt das Nanoteilchen eine Art Zitterbewegung aus. Auch diese Brownsche Bewegung können wir nun nachvollziehen», so die Expertin. «Bislang konnte mit einem optischen Resonator nicht die 4–5/2022

Handlich und revolutionär: Einen neuartigen Resonator, der immer kleinere Nanoteilchen sichtbar macht, hat die Physikerin Larissa Kohler am KIT entwickelt. (Bilder: Markus Breig, KIT)

räumliche Bewegung eines Nanoteilchens nachverfolgt werden, sondern man konnte nur sagen, dass sich das Teilchen im Lichtfeld befindet oder nicht», erläutert Kohler. Obendrein eröffne der neuartige faserbasierte Fabry-Pérot-Resonator, bei dem sich die hochreflektierenden Spiegel auf den Endflächen von Glasfasern befinden, die Möglichkeit, aus der dreidimensionalen Bewegung den hydrodynamischen Radius des Teilchens, also die Dicke der es umgebenden Hülle aus Wasser, abzuleiten. Das ist entscheidend, weil diese die Eigenschaften des Nanoteilchens verändert. «Zum Beispiel können aufgrund der Hydrathülle noch Nanoteilchen detektiert werden, die ohne diese Hülle zu klein wären», sagt Kohler. Ebenso könnte die Hydrathülle um Proteine oder andere biologische Nanoteilchen einen Einfluss bei biologischen Vorgängen haben.

Sensor ermöglicht Einblicke in biologische Vorgänge Einsatzmöglichkeiten für ihren Resonator sehen die Forschenden bei der zukünfti-

Dr. Larissa Kohler vom Physikalischen Institut am KIT.

gen Detektion der dreidimensionalen Bewegung mit hoher zeitlicher Auflösung und der Charakterisierung der optischen Eigenschaften von biologischen Nanoteilchen, wie zum Beispiel Proteinen, DNAOrigami oder Viren. Der Sensor könnte damit Einblicke in noch nicht verstandene biologische Vorgänge ermöglichen.

www.kit.edu 11

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Forschung, die in die Anwendung kommt

Mit Röntgenlinse in die Nanowelt eintauchen Forschende am Paul-Scherrer-Institut (PSI) haben erstmals eine sogenannte achromatische Linse für Röntgenlicht entwickelt. Damit lassen sich die Röntgenstrahlen auch dann gut auf einen einzigen Punkt fokussieren, wenn sie eine gewisse Bandbreite an Wellenlängen haben. Die neue Linse werde die Erforschung von Nanostrukturen mittels Röntgenstrahlen deutlich erleichtern, schreiben die Forschenden im Fachblatt «Nature Communications».

Laura Hennemann ¹ Scharfe Bilder in der Fotografie und in optischen Mikroskopen sind nur möglich dank sogenannter achromatischer Linsen. Diese sorgen dafür, dass verschiedene Lichtfarben – also Licht verschiedener Wellenlängen – den gleichen Fokuspunkt haben. Analog gab es für Röntgenlicht bislang keine achromatischen Linsen, so dass scharfe Röntgenmikroskopie nur mit «einfarbigem» Röntgenlicht möglich war. Dies bedeutet in der Praxis, dass aus dem Röntgenlicht alle anderen Wellenlängen zunächst herausgefiltert werden müssen, also nur ein kleiner Teil des Lichts effektiv genutzt werden kann und dadurch die Effizienz der Bildaufnahme leidet. Ein Team von Forschenden am PSI hat dieses Problem nun gelöst: Ihnen gelang die Entwicklung einer achromatischen Röntgenlinse. Profitieren wird davon unter anderem die industrielle Forschung und Entwicklung beispielsweise von Mikrochips, Batterien und die Materialforschung. Denn mit Röntgenlicht lassen sich viel kleinere Strukturen abbilden als mit sichtbarem Licht.

Komplexer als im sichtbaren Bereich Dass erst jetzt eine achromatische Linse für Röntgenlicht entwickelt werden konnte, mag zunächst erstaunen. Denn achromatische Linsen für sichtbares Licht gibt es bereits seit über 200 Jahren. Diese sind üblicherweise aus zwei Materialien zusammengesetzt. Das Licht gelangt erst durch das eine Material und spaltet sich dabei in seine Spektralfarben auf – wie man es von einem klassischen Glasprisma kennt. Da¹ Paul-Scherrer-Institut

Mikrostruktur aus dem 3-D-Drucker: Die refraktive Struktur, die die Forschenden neu entwi ckelt haben und die gemeinsam mit einem diffraktiven Teil eine achromatische Röntgenlinse ergibt, ist knapp einen Millimeter lang (bzw. wie hier im Bild gezeigt: hoch). Aufgestellt erin nert die Form an eine winzige Rakete. Sie wurde per 3-D-Druck aus einem besonderen Kunststoff hergestellt. Hier gezeigt ist eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme der Struktur. (Bild: PSI/Umut Sanli)

nach wird es durch ein zweites Material geführt, das diesen Effekt wieder umkehrt. «Dispersion» ist der physikalische Begriff für das Auseinander- oder eben Zusammenlaufen verschiedener Lichtwellenlängen. «Dieses einfache Prinzip, das im sichtbaren Bereich angewandt wird, funktioniert aber im Röntgenbereich nicht», erklärt der Physiker Christian David, Leiter der Forschungsgruppe für Röntgenoptik und Anwendungen am Labor für Mikro- und Nanotechnologie des PSI. «Für Röntgenlicht existieren keine Materialien, die sich in den optischen Eigenschaften über breite Wellenlängenbereiche so stark unter-

scheiden, dass das eine Material den Effekt des anderen wieder aufheben könnte. Man könnte auch sagen: Im Röntgenbereich ist die Dispersion der Materialien zu ähnlich.»

Zwei Prinzipien statt zwei Materialien Statt die Lösung also in der Kombination zweier Materialien zu suchen, kombinierten die Forschenden zwei verschiedene optische Prinzipien. «Der Clou war, zu erkennen, dass wir unserer diffraktiven Linse eine zweite Linse voranstellen können, die eine refraktive Wirkung hat», so Adam Kubec, Erstautor der neuen Studie. Kubec 4–5/2022

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war bis vor kurzem Forscher in der Gruppe von Christian David und ist nun Mitarbeiter von XRnanotech, einem Spin-off, das aus der Röntgenoptik-Forschung des PSI hervorgegangen ist. «Das PSI ist bereits seit vielen Jahren weltweit ganz vorne dabei, wenn es um die Herstellung von Röntgenlinsen geht», so David. «Wir versorgen viele Röntgenmikroskope an Synchrotronlichtquellen weltweit mit speziellen Linsen, sogenannten Fresnel-Zonenplatten.» Für die Herstellung von diffraktiven Linsen nutzt die Forschungsgruppe um David etablierte Verfahren der Nanolithografie. Doch für den zweiten Teil der achromatischen Linse, die refraktive Struktur, war eine neue Methode nötig, die erst seit Kurzem verfügbar ist: 3-D-Druck im Mikrometerbereich. Damit realisierte Kubec schliesslich eine Form, die entfernt an eine winzige Rakete erinnert.

Kommerzielle Anwendungen in Aussicht Die neu entwickelte Linse ermöglicht den Sprung von der Forschungsanwendung zu einer Röntgenmikroskopie im kommerziellen Einsatz, beispielsweise in der Industrie. «Synchrotronquellen erzeugen Röntgenlicht von so hoher Intensität, dass man es sich leisten kann, alle Wellenlängen bis auf eine aus dem Strahl herauszufiltern: Es bleibt trotzdem noch genug Licht, um ein Bild zu machen», so Kubec. Doch Synchrotrons sind Grossforschungsanlagen. Bislang erhalten Mitarbeitende aus der industriellen Forschung und Entwicklung sogenannte Strahlzeit an Forschungs-Synchrotrons, darunter auch an der Synchrot-

ron-Lichtquelle Schweiz SLS am PSI. Und diese Strahlzeit ist rar, kostbar und braucht eine langfristige Planung. «Die Industrie wünscht sich in ihren Entwicklungsprozessen eine schnellere Antwortzeit», sagt Kubec. «Unsere achromatische Röntgenlinse wird dabei enorm helfen: Sie wird kompakte Röntgenmikroskopie ermöglichen, die Industrieunternehmen auf ihrem eigenen Areal betreiben können.» Gemeinsam mit XRnanotech plant das PSI, die neue Linse zu vermarkten. Entsprechenden Kontakt zu Firmen, die Röntgenmikroskope im Labormassstab bauen, hätten sie bereits, bestätigt Kubec.

Test im Röntgenstrahl der SLS Um ihre achromatische Röntgenlinse zu charakterisieren, nutzten die Forschenden eine Röntgenstrahllinie an der SLS. Dort wird unter anderem eine hoch entwickelte Röntgenmikroskopiemethode namens Ptychografie genutzt. «Normalerweise wird damit eine unbekannte Probe untersucht», sagt Zweitautorin Marie-Christine Zdora, Physikerin in der Forschungsgruppe von Christian David und Expertin für Röntgenbildgebung. «Wir dagegen haben die Ptychografie genutzt, um den Röntgenstrahl und somit unsere achromatische Linse zu charakterisieren.» So konnten die Forschenden genau ermitteln, wo sich der Fokus der Röntgenstrahlen bei verschiedenen Wellenlängen befand. Zusätzlich testeten sie die neue Linse mit einer Methode, bei der die Probe in kleinen Rasterschritten durch den Fokus des Röntgenstrahls bewegt wird. Ändert man die Wellenlänge der Röntgenstrahlen, er-

Adam Kubec, Christian David und MarieChristine Zdora (von links nach rechts) ha ben gemeinsam mit weiteren Forschenden an der Synchrotron-Lichtquelle Schweiz SLS eine neuartige optische Linse entwickelt: Sie kann Röntgenlicht auch dann auf einen Punkt fokussieren, wenn dieses eine Band breite an Wellenlängen aufweist. (Bild: PSI/ Mahir Dzambegovic)

scheinen die Bilder mit einer konventionellen Röntgenlinse stark verschwommen, nicht jedoch mit der neuen achromatischen Linse. «Als wir dann über einen breiten Bereich an Wellenlängen ein scharfes Bild der Testprobe erhielten, wussten wir, dass unsere Linse funktioniert», freut sich Zdora. David ergänzt: «Dass wir diese achromatische Röntgenlinse am PSI entwickeln konnten und schon bald mit XRnanotech auf den Markt bringen werden, zeigt, dass hier Forschung gemacht wird, die in die Anwendung kommt – und zwar zeitnah.» www.psi.ch

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4–5/2022

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Labormitarbeiter führen die Qualifizierungen selbst durch

Neues Tool: Selbst ist der Prüfer Chromatographische Geräte in einem geregelten Umfeld müssen regelmässig durch die Hersteller selbst oder Prüfeinrichtungen qualifiziert werden. Aufgrund der allgemein geltenden Normen unter anderem aus den Arzneibüchern kommen teils sehr unterschiedliche Verfahren zur Anwendung, so dass jeder Prüfer eine andere Zuarbeit etwa in Bezug auf die Probenauswahl verlangt. Damit die Qualifizierung kosten- und zeiteffizienter erfolgen kann, hat AnaTox ein neues Tool entwickelt: Mit der Software werden autorisierte Gerätenutzer in die Lage versetzt, Qualifizierungen in sehr kurzer Zeit herstellerunabhängig selbst durchzuführen.

Chromatographische Systeme – also solche, bei denen Proben in ihre Einzelbestandteile zerlegt und analysiert werden – zählen zur Standardausrüstung zahlreicher Labore. Dies gilt für den Bereich der pharmazeutischen Produktion sowie der Kosmetikherstellung ebenso wie für den Bereich Food und Life Science. Dabei spricht man zumeist vom sogenannten «regulierten Umfeld», weshalb für die Gerätequalifizierungen die gängigen Normen wie 21 CFR Part 11, EPA CROMERR, Good Laboratory Practices (GLP) und Good Manufacturing Practices (GMP) zur Anwendung kommen. Das Ziel ist, einerseits zuverlässige und genaue Daten von den Geräten zu erhalten, die einen einwandfreien Betrieb bestätigen, sowie andererseits Zustände, wie

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Viele Laborbereiche verschiedener Branchen arbeiten im regulierten Umfeld, weswegen dort eingesetzte Instrumente regelmässig qualifiziert werden müssen. (Bild: pixabay.com)

«ausserhalb der Spezifikation», zu vermeiden. «Die Vorgaben sind jedoch sehr allgemein gehalten, so dass jeder Hersteller die Qualifikationsprüfung selbst so gestalten kann, wie er es für sinnvoll hält, solange die Kriterien der Regularien erfüllt sind», berichtet Detlef Wilhelm, Geschäftsführer der AnaTox GmbH & Co. KG. «Für die Anwender bedeutet dies einen enormen Aufwand, da sie jedes Gerät einzeln nach Vorgaben der jeweiligen Hersteller qualifizieren lassen müssen.» Abhilfe schafft hier das «Automatic Instrument Qualification»-Tool (kurz: AIQ-Tool) der Firma AnaTox. Diese Software hilft bei der Charakterisierung der Instrumente, indem sie Systemprüfungen und vollständige Installations-, Betriebs-, Leistungs- und Reparatur-Qualifizierungsverfahren weitgehend automatisch durchführt und den Nutzer sicher durch den Prozess leitet. Alle

Die Chromatographie ist aus modernen La boren nicht mehr wegzudenken. Dies gilt für die Bereiche der Qualitätskontrolle in der Arzneimittelproduktion sowie der Kosmetik herstellung ebenso wie für den Bereich Food und Life Science. (Bild: pixabay.com)

Prüfungen können vom Laborpersonal mit entsprechender Schulung und Zertifizierung selbst bewerkstelligt werden – die Beauftragung eines externen Prüflabors oder des Geräteherstellers ist nicht mehr notwendig. So werden Zeit und Kosten 4–5/2022

“That’s one small step for a man, one giant leap for mankind.” Neil Armstrong, 21. Juli 1969

Detlef Wilhelm zur neuen Software: «Die Qualifikationen dauern dabei je nach Komplexität des angeschlossenen Systems drei bis vier Stunden, so dass der Laboralltag nur minimal beeinträchtigt wird.» (Bild: AnaTox GmbH & Co. KG)

eingespart und das Labor steht in keinem Abhängigkeitsverhältnis mehr.

Manipulationsfrei und herstellerunabhängig qualifizieren Zu Beginn erfolgt die Prüfung der Freigaben des angemeldeten Nutzers, die vor dem ersten Arbeiten mit AIQ in einer Schulung durch AnaTox zertifiziert werden. Nach der Anmeldung erfasst die Software, welche Geräte registriert sowie angeschlossen sind, und generiert eine Liste entsprechender Qualifizierungs- sowie Betriebsprüfungen. «Obligatorische Tests werden automatisch angezeigt und aufeinander aufbauend sortiert. So wird sichergestellt, dass kein Test vergessen wird oder abgewählt werden kann», ergänzt Wilhelm. Das Tool leitet den Anwender Schritt für Schritt durch den Prozess und gibt beispielsweise vor, welche Referenzproben für den jeweiligen Test benötigt werden. Ist deren Einsatz bestätigt (z. B. durch Zertifikate) und die entsprechende Prüfung initiiert, führt die Software alle weiteren Schritte in Kommunikation mit dem Gerät durch. Das Treiberkonzept des AIQ-Tools nutzt dabei die direkte Steuerung des angeschlossenen Instruments für den Datenaustausch. Dabei werden das vorhandene Chromatographiedatensystem (CDS) sowie angeschlossene Handgeräte blockiert, so dass die Qualifizierung des einzelnen Gerätes keinen Einfluss auf die bereits qualifizierte Umgebung im Labor hat. Sämtliche Parameter werden kontinuierlich überwacht und die erfassten Ergebnisse – 4–5/2022

inklusive aller Roh- und Metadaten – in der eigenen Datenbank gespeichert, so dass sie nicht durch externe Zugriffe manipulierbar sind. Auch werden Fehlermeldungen und die Schritte, die der Nutzer in diesen Fällen eingeleitet hat, registriert (Audit Trail). Zudem wird automatisch ein Report angelegt, der am Ende als Beleg für die erfolgreiche Qualifikation ausgegeben werden kann. Der Softwareentwickler führt im Vorfeld Schulungen mit dem Personal durch, wobei verschiedene Zugriffsrechte definiert und Zertifikate ausgestellt werden. So kann festgelegt werden, ob ein Bediener die Qualifizierung durchführen darf oder nur Zugriff auf den eigentlichen Report erhält. Ebenso lässt sich definieren, ob Benutzern Einblick in die Berichte aus anderen Systemen oder älteren Prüfungen im Labor gewährt wird. Dadurch werden Manipulationen oder fehlerhafte Testabläufe durch nicht autorisierte Mitarbeiter verhindert. Gleichzeitig schafft dies Sicherheit beim Personal, da Zuständigkeiten genau festgelegt sind. Auch reparierte oder getauschte Module lassen sich schnell nachqualifizieren. Das Tool erkennt automatisch neu registrierte Komponenten und generiert entsprechende Testabläufe, um den Qualifizierungsstatus normgerecht zu gewährleisten. «Die Qualifikationen dauern dabei je nach Komplexität des angeschlossenen Systems drei bis vier Stunden, so dass der Laboralltag nur minimal beeinträchtigt wird», so Wilhelm abschliessend.

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Bestimmung von Zetapotential und Partikelgrösse

Wie die Temperatur auf ein Hydrogel einwirkt In diesem Fachbeitrag werden die Auswirkungen der Temperatur auf ein wärmeempfindliches Polymer untersucht. Mithilfe eines Nanopartikelanalysegeräts wurden die temperaturabhängige Partikelgrösse und das Zetapotential bestimmt.

Zhibin Guo, Hui Ning 1, Denise Schneider, Frederik Schleife 2 Poly(N-Isopropylacrylamid) (kurz: PNIPA) ist ein wärmeempfindliches Polymer, das seit den 1990er Jahren intensiv erforscht wird. Aufgrund der Eigenschaften seiner Molekularstruktur zeigt PNIPA einen Phasenübergang, der durch Temperaturänderung induziert werden kann. Wird die untere kritische Lösungstemperatur («low critical solution temperature», LCST) überschritten, schrumpfen die Polymerketten aufgrund von Wasserstoffbrückenbindungen und hydrophober Wechselwirkungen allmählich zu einer gefalteten Konformation. Die Temperatursensitivität der PNIPA-Moleküle kann auch in Verbindung mit anderen Materialien oder in copolymerisierter Form erhalten bleiben. Der Phasenübergang ist dabei reversibel. Diese Eigenschaft des PNIPA kann für viele Anwendungen in der Pharmazie und bei der Entwicklung intelligenter Materialien wie Biosensoren, Membranen und Mikrogelen genutzt werden. Ausserdem kann die kritische Lösungstemperatur z. B. durch Additive in den Bereich der menschlichen Körpertemperatur verschoben werden. Dies macht PNIPA zu einem potenziellen Kandidaten für die Verabreichung von Arzneimitteln: das Hydrogel wird ausserhalb des menschlichen Organismus mit bioaktiven Molekülen beladen, die «in vivo» aufgrund des Kollapses der Polymerstruktur freigesetzt werden. Um die Auswirkungen der Temperatur in Lösung auf die Struktur des PNIPA zu untersuchen, wurden in diesem Fachbeitrag die Grösse und das Zetapotential eines PNIPA-Hydrogels mittels dynamischer und Application Research Lab, Bettersize Instruments Ltd. 2 3P Instruments GmbH & Co. KG 1

Bild 1: Partikelgrösse und Messsignalintensität von PNIPA-Hydrogel in Abhängigkeit der Tem peratur (Bild: Bettersize Instruments Ltd.)

elektrophoretischer Lichtstreuung in Abhängigkeit der Temperatur bestimmt.

Experimentelles Das PNIPA-Hydrogel wurde in Wasser dispergiert. Die Messung des Zetapotentials und der Partikelgrössen erfolgte mit dem Nanopartikelanalysegerät BeNano 180 Zeta Pro des Herstellers Bettersize in einem Temperaturbereich von 25 °C–50 °C. Mittels der vollautomatischen Temperaturtrend-Funktion des BeNano 180 Zeta Pro wurden die Messungen mit einem Temperaturintervall von 1 °C durchgeführt, wobei jeweils ein Aufheiz- und ein Abkühlzyklus untersucht wurde. Die Temperaturstabilisierung der gemessenen Probe wurde durch eine Temperaturgleichgewichtszeit von 60 Sekunden pro Messintervall sichergestellt.

Ergebnisse und Diskussion Wie in Bild 1 dargestellt, nimmt die Partikelgrösse des PNIPA-Hydrogels während des Temperaturanstiegs im Bereich von

25 °C bis 50 °C ab, während die Messsignalintensität allmählich zunimmt. Bei 25 °C beträgt die Partikelgrösse etwa 700 nm, während sie bei 50 °C auf etwa 350 nm sinkt. Die Partikelgrösse von PNIPA nimmt beim Erhitzen sprunghaft ab, sobald die Umgebungstemperatur die Phasenübergangstemperatur überschritten hat. Diese liegt in den meisten Literaturangaben bei etwa 32 °C, ist aber auch von der kolloidalen Struktur, der Konzentration und der molaren Masse der Polymerketten abhängig. Die hydrophobe Wirkung der PNIPA-Moleküle und die Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen führen zu einer raschen Änderung der Konformation vom ungefalteten, spiralförmigen Zustand zum kollabierten Zustand. Darüber hinaus ergibt sich der allmähliche Anstieg der Messsignalintensität aus der Schrumpfung von PNIPA, die zu einem Anstieg der kolloidalen Dichte der Suspension führt. Wie in Bild 1 gezeigt, ist das Verhalten im Wechsel von Heizen und Kühlen reversi4–5/2022

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PRÄZISES LIQUID-HANDLING

Bild 2: Zetapotential des PNIPA-Hydrogels in Abhängigkeit der Temperatur (Bild: Bettersize Instruments Ltd.)

bel. Im Heiz- und Kühlzyklus ist eine deutliche Hysterese im Phasenübergang zu beobachten. Diese ist auf die endotherme Bildung der Wasserstoffbrückenbindungen beim Erhitzen und das exotherme Aufbrechen dieser während des Abkühlungsprozesses zurückzuführen. Bild 2 zeigt den Verlauf des Zetapotentials der Probe bei verschiedenen Temperaturen. Daraus wird deutlich, dass das Zetapotential des PNIPA-Hydrogels im erfassten Temperaturbereich negativ ist. Der Betrag des Zetapotentials steigt mit Erhöhung der Temperatur signifikant. Dabei wurde eine Änderung des Zetapotentials von ca. –10 mV bei 25 °C auf ca. –24 mV bei 50 °C beobachtet. Analog der Partikelgrösse verläuft die Änderung des Zetapotentials in Abhängigkeit der Temperatur des PNIPA-Hydrogels reversibel. Die temperaturabhängige Konformationsänderung eines PNIPA-Moleküls ist in Bild 3 schematisch verdeutlicht und erklärt den beobachteten Zetapotential-Verlauf: Bei relativ niedrigen Temperaturen weist die Probe eine ungefaltete Konformation

Bild 3: Schematische Darstellung der Tem peraturabhängigkeit der PNIPA-Konformati on (Bild: Bettersize Instruments Ltd.)

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auf, bei der die Oberflächenladungsdichte verhältnismässig gering ist. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Partikelgrösse jedoch ab, was zu einem Anstieg der Oberflächenladungsdichte und somit des Betrags des Zetapotentials führt. Wie zu erwarten erfolgt dieser Anstieg sprunghaft im Bereich der Phasenübergangstemperatur des PNIPA-Hydrogels.

Zusammenfassung In diesem Beitrag wurde eine thermosensitive PNIPA-Probe durch Messungen der Partikelgrösse und des Zetapotentials mit dem Nanopartikelanalysegerät BeNano 180 Zeta Pro charakterisiert. Die automatische Temperatursteuerung erlaubt grundlegend die Proben in einem Bereich von –10 °C bis 110 °C mit einer Genauigkeit von 0,1 °C zu temperieren. Das verwendete PNIPA zeigt – in Übereinstimmung mit Literaturwerten – eine reversible Änderung von Partikelgrösse und Zetapotential in einem Phasenübergangsbereich von ungefähr 30 bis 35 °C. Die Möglichkeit temperaturabhängige Messreihen mit diesem Nanopartikelanalysegerät vollautomatisch durchzuführen, sorgt für eine erhebliche Verbesserung der Messeffizienz und macht, neben anderen technischen Vorzügen, es zu einem robusten und leistungsfähigen Instrument für Anwendungen in Biochemie, Pharma und Biologie.

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Bakteriophagen zusammen mit chemischer Desinfektion im Einsatz

Bakterienfresser gegen Spitalinfektionen? Wer frisch operiert im Spital liegt, ist mit seinem geschwächten Immunsystem leichte Beute für Krankheits erreger, die auf verschiedensten Oberflächen lauern. Auch sorgfältige Desinfektion kann solche Spitalinfektionen nur teilweise verhindern. Ein Hoffnungsträger im Kampf gegen die Keime sind Bakteriophagen. Forschende der Eawag konnten zeigen, dass sie in Kombination mit chemischer Desinfektion die Entfernung von Krankheitser regern auf Oberflächen verbessern.

Claudia Carle ¹ Bakteriophagen sind Viren, die wie Mondlandefähren aussehen. Doch statt in friedlicher Mission auf Himmelskörpern zu landen, docken sie an Bakterien an, um sie wenig später zu zerstören. Sie brauchen die Bakterien als Wirt, um sich vermehren zu können: Durch Injektion ihrer DNA bringen sie die Bakterien dazu, so lange neue Phagen zu produzieren, bis sie schliesslich platzen. Die dabei freigesetzten Phagen können wiederum neue Bakterien angreifen und zerstören. Durch ihre hohe Spezialisierung – Phagen können jeweils nur eine oder wenige Bakterienarten als Wirt nutzen – sind sie prädestiniert für den Einsatz gegen krankmachende Keime. Insbesondere im Kampf gegen antibiotikaresistente Bakterien werden sie als Hoffnungsträger gehandelt und intensiv er-

Widerspruch aus Zürich In einer Studie stellen Forschende unter der Leitung von Elena Gómez- Sanz, Postdoktorandin in der Gruppe von Martin Loessner, Professor für Lebensmittelmikrobiologie an der ETH Zürich, die Theorie des engen Wirtsspektrums von Phagen in Frage. Beispielsweise befallen Phagen innerhalb der Bakteriengruppe der Staphylokokken oft mehrere Arten gleichzeitig. Ihre Resultate veröffentlichten die Forschenden in der Fachzeitschrift «Nature Communications». www.ethz.ch

¹ Eawag

forscht. In Osteuropa werden sie auch schon in der medizinischen Behandlung eingesetzt. Weniger Aufmerksamkeit bekommt bisher ein weiterer möglicher Anwendungsbereich: die Bekämpfung von Krankheitserregern auf Oberflächen. Interessant sein könnten Phagen beispielsweise für die Entfernung von opportunistischen Krankheitserregern in Spitälern oder Pflegeheimen. Solche Erreger sind für gesunde Menschen harmlos, können aber für Patienten mit geschwächtem Immunsystem gefährlich werden.

Krankheitserreger zunehmend resistent gegen Antibiotika Infektionen mit opportunistischen Krankheitserregern haben in den letzten Jahren immer mehr zugenommen und verursachen enorme Gesundheitskosten. In der Schweiz erkranken jedes Jahr 7 bis 8 Prozent der hospitalisierten Patientinnen und Patienten an einer sogenannten Spitalinfektion, die häufig durch opportunistische Krankheitserreger verursacht wird. Erschwerend kommt hinzu, dass viele dieser Erreger auch zunehmend resistent sind gegen Antibiotika. Übertragen werden sie oft über kontaminierte Oberflächen, da sie teilweise nicht einmal durch Desinfektion entfernt werden können oder aber gereinigte Flächen schnell wieder kontaminieren. Ein häufiger Verursacher dieser gefürchteten Spitalinfektionen ist das opportunistische Bakterium Pseudomonas aerugino sa. Eine Infektion mit diesem Erreger kann zu Lungenentzündungen sowie Wundund Harnwegsinfektionen führen. In einer Studie, die in der Zeitschrift «Applied and Environmental Microbiology» erschienen ist, gingen Elyse Stachler, Anina Kull und Tim Julian daher der Frage nach, ob Pha-

Spitalinfektionen mit antibiotikaresistenten Keimen stellen die Spitäler vor grossen Her ausforderungen. Es gibt unterschiedliche Lösungsansätze. Eine davon veröffentlich ten Forschende der Eawag im Fachmagazin «Applied and Environmental Microbiology». (Bild: Adpic)

gen die Entfernung von Pseudomonas aeruginosa von Oberflächen verbessern können.

Biofilm als Schutzschild der Bakterien Sie untersuchten sowohl eine Behandlung mit Phagen allein als auch kombiniert mit Desinfektionsmitteln. Dafür arbeiteten die Forschenden mit zwei verschiedenen Phagen (P1 und JG004) sowie zwei verschiedenen Desinfektionsmitteln (Natriumhypochlorit und Benzalkoniumchlorid). Ausserdem wurde das Bakterium in drei verschiedenen Formen untersucht, um im Labor die realen Bedingungen auf den verschiedensten Oberflächen in einem Spital möglichst gut nachzubilden: als freilebende Bakterien auf der Oberfläche bzw. in feuchten oder trockenen Biofilmen. Mithil4–5/2022

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fe solcher Biofilme, einer selbstproduzierten Schleimschicht, können sich die Bakterien beispielsweise gegen Antibiotika oder Desinfektionsmittel abschirmen und sind daher besonders widerstandsfähig. Auch die Behandlung kontaminierter Oberflächen mit Phagen war daher je nach Wuchsform der Bakterien unterschiedlich erfolgreich: freilebende Bakterien und feuchte Biofilme liessen sich zu über 99 Prozent entfernen. Die Phagen waren damit wirksamer als Desinfektionsmittel. Trockene Biofilme konnten die Phagen jedoch nicht beseitigen. Die Forschenden begründen das damit, dass die Phagen aktiv wachsende Wirte brauchen, um diese für ihre Vermehrung nutzen zu können. In trockenen Biofilmen sind die Bakterien jedoch in einer Art Ruhezustand und können daher von den Phagen auch nicht für ihre Zwecke manipuliert werden. Immerhin verhinderte die Anwendung von Phagen aber, dass die trockenen Biofilme weiterwachsen konnten.

Kombination von Phagen und Desinfektionsmitteln Getestet wurde von den Forschenden aus serdem die kombinierte Behandlung mit Phagen und Desinfektionsmitteln. Wurden bei feuchten Biofilmen zuerst Phagen und anschliessend Desinfektionsmittel angewendet, liessen sich die Bakterien deutlich wirksamer entfernen als durch Phagen oder Desinfektion allein. Zudem benötigt man durch die Kombination beider Methoden weniger Phagen als bei Anwendung von Phagen allein. Damit sinkt gemäss den Forschenden auch die Wahrscheinlichkeit, dass die Bakterien gegen eine der beiden Behandlungen resistent werden. Dreht man die Reihenfolge der Behandlung um – setzt die Phagen also im Anschluss an die chemische Desinfektion ein – bringt die Kombination kaum einen Vorteil gegenüber Desinfektion allein. Die Forschenden vermuten, dass das Desinfektionsmittel die äussere Bakterienschicht des Biofilms inaktiviert und da-

durch deren Infektion durch die Phagen behindert. Bei trockenen Biofilmen wurde die kombinierte Behandlung nicht getestet, da bereits die Phagenbehandlung allein ineffizient war. Bei freilebenden Bakterien war die Phagenbehandlung hingegen so effizient, dass die verbleibenden Bakterien mit der eingesetzten Analysemethode bereits nicht mehr quantifiziert werden konnten. Insgesamt zeigt die Auswertung der Studie, dass der Einsatz von Phagen sowie die kombinierte Behandlung mit Phagen und chemischer Desinfektion geeignet ist, um Krankheitserreger auf Oberflächen zu verringern oder zu entfernen, insbesondere bei Biofilmen, die sich mit herkömmlicher Desinfektion schlecht entfernen lassen. Es brauche aber noch weitere Untersuchungen, so die Forschenden, bevor die Methode tatsächlich in der Praxis angewendet werden könne. www.eawag.ch

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Es gibt womöglich einen nicht zu unterschätzenden Zusammenhang zwischen Kuhmilch und Multipler Sklerose. (Bild: Adpic)

Kuhmilch-Protein führt in Mäusen zu Nervenzellschädigung

Milch kann MS-Symptome verstärken Menschen mit Multipler Sklerose klagen nach dem Konsum von Milchprodukten oft über stärkere Krankheits symptome. Forschende der Universitäten Bonn und Erlangen-Nürnberg haben nun einen möglichen Grund dafür gefunden. Demnach kann ein Protein der Kuhmilch Entzündungen auslösen, die sich gegen die «Isolier schicht» um die Nervenzellen richten. In der Studie konnten sie diesen Zusammenhang in Mäusen nachweisen. Sie fanden aber auch Hinweise auf einen ähnlichen Mechanismus bei Menschen.

Auslöser, die zu der Durchführung der Studie geführt haben, waren Berichte von MS-Patientinnen und -Patienten: «Wir hören immer wieder von Betroffenen, dass es ihnen schlechter geht, wenn sie Milch, Quark oder Joghurt zu sich nehmen», erklärt Stefanie Kürten vom Anatomischen Institut des Universitätsklinikums Bonn. «Uns interessiert die Ursache für diesen Zusammenhang.»

der Universität Erlangen-Nürnberg. Vor anderthalb Jahren wechselte sie nach Bonn, wo sie die Arbeiten zusammen mit ihrer Arbeitsgruppe fortsetzte. «Wir haben Mäusen verschiedene Proteine aus der Kuhmilch injiziert», sagt sie. «So wollten wir herausfinden, ob es einen Bestandteil gibt, auf den sie mit Krankheitssymptomen reagieren.»

«Studien zufolge sind die MS-Zahlen in Bevölkerungsgruppen erhöht, in denen viel Kuhmilch konsumiert wird.»

Tatsächlich wurden die Forschenden fündig: Wenn sie den Tieren den KuhmilchInhaltsstoff Casein zusammen mit einem Wirkverstärker verabreichten, entwickelten die Mäuse danach neurologische Störungen. Unter dem Elektronenmikroskop zeigte sich, dass bei ihnen die Isolierschicht um die Nervenfasern geschädigt war, das Myelin. Die fettähnliche Substanz verhindert Kurzschlüsse und beschleunigt zusätzlich erheblich die Reiz-Weiterleitung. Bei Multipler Sklerose zerstört das körpereigene Immunsystem die Myelin-Umman-

Stefanie Kürten

Die Professorin für Neuroanatomie gilt als ausgewiesene Expertin für Multiple Sklerose. Mit der Studie begannen sie 2018 an 20

Durchlöcherte Myelinschicht Die Antikörper gegen Casein (rot) binden im Gehirn an MAG (grün). Sie stören dadurch die Bildung von Myelin durch spezielle Zel len, die Oligodendrozyten. (Bild: AG Prof. Kürten/Universität Bonn)

telung. Die Folgen reichen von Missempfindungen über Probleme beim Sehen bis hin zu Bewegungs-Störungen. Im Extremfall enden die Betroffenen im Rollstuhl. Auch in den Mäusen war die isolierende Hülle massiv durchlöchert – offensichtlich 4–5/2022

M edizin

Bei gesunden Mäusen (links) schmiegt sich das isolierende Myelin (schwarz) als kompakte Schicht eng um die Nervenfasern, die Axone. Bei Mäusen, denen Casein injiziert wurde (rechts), lockert sich die Struktur des Myelins auf. Es umhüllt die Axone nur noch lose. Manch mal fehlt die Isolierschicht sogar ganz. (Bilder: AG Prof. Kürten/Universität Bonn)

ausgelöst durch die Casein-Gabe. «Als Grund vermuteten wir ähnlich wie in MSKranken eine fehlgeleitete Immunreaktion», erklärt Rittika Chunder, die in der Arbeitsgruppe von Prof. Kürten habilitiert. «Die körpereigene Abwehr attackiert eigentlich das Casein, zerstört dabei aber auch Proteine, die an der Bildung des Myelins beteiligt sind.» Zu einer solchen Kreuzreaktivität kann es kommen, wenn sich zwei Moleküle zumindest in Teilen sehr ähneln. Das Immunsystem verwechselt sie dann gewissermassen miteinander. «Wir haben das Casein mit verschiedenen Molekülen verglichen, die für die Produktion von Myelin wichtig sind», sagt Chunder. «Dabei sind wir auf ein Eiweiss namens MAG gestossen. Es sieht dem Casein in manchen Bereichen ausgesprochen ähnlich – so sehr, dass bei den Versuchstieren die Antikörper gegen Casein ebenfalls gegen MAG aktiv waren.» In den Casein-behandelten Mäusen richtete sich die körpereigene Abwehr also auch gegen MAG, wodurch das Myelin destabilisiert wird. Doch inwieweit lassen sich die Ergebnisse auf Menschen mit MS übertragen? Um diese Frage zu beantworten, gaben die Forschenden Casein-Antikörper von Mäusen zu menschlichem Hirngewebe. Tatsächlich reicherten sie sich dort an den Zellen an, die im Gehirn für die Myelin-Produktion verantwortlich sind.

Selbsttest auf Antikörper gegen Casein Für die Antikörperproduktion sind bestimmte weisse Blutkörperchen zuständig, die B-Zellen. Die B-Zellen im Blut von MS4–5/2022

Kranken sprechen der Studie zufolge besonders stark auf Casein an. Vermutlich haben die Betroffenen irgendwann durch den Konsum von Milch eine Allergie gegen Casein entwickelt. Sobald sie nun Frischmilchprodukten zu sich nehmen, stellt das Immunsystem daher massenhaft CaseinAntikörper her. Diese schädigen aufgrund der Kreuzreaktivität mit MAG auch die Myelinschicht um die Nervenfasern. Davon sind allerdings nur MS-Kranke betroffen, die gegen Kuhmilch-Casein allergisch sind. «Wir entwickeln momentan einen Selbsttest, mit dem Betroffene überprüfen können, ob sie entsprechende Antikörper in sich tragen», sagt Kürten, die auch Mitglied im Exzellenzcluster ImmunoSensation2 ist. «Zumindest diese Subgruppe sollte auf den Konsum von Milch, Joghurt oder Quark verzichten.» Möglicherweise erhöht Kuhmilch auch bei Gesunden das Risiko, an MS zu erkranken. Denn auch bei ihnen kann Casein Allergien auslösen – das ist vermutlich gar nicht einmal so selten. Sobald eine solche Immunantwort besteht, kann es theoretisch zu einer Kreuzreaktivität mit dem Myelin kommen. Das bedeute allerdings nicht, dass sich bei einer Überempfindlichkeit gegen Casein zwangsläufig eine Multiple Sklerose entwickle, betont die Professorin. Dazu seien vermutlich noch weitere Risikofaktoren erforderlich. Beunruhigend sei dieser Zusammenhang dennoch, meint Kürten: «Studien zufolge sind die MS-Zahlen in Bevölkerungsgruppen erhöht, in denen viel Kuhmilch konsumiert wird.»

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Klar ist: Niemand möchte Lebensmittel verschwenden. Forschende der ETH sind der Ansicht, dass in der Schweiz eine Mehrheit für eine staatliche Regulierung dieser Problematik sind. (Bild: Envato)

Umfrage von Forschenden der ETH

Wer will strenge Food-Waste-Regeln? Forschende der ETH gehen davon aus, dass die Schweizer Bevölkerung bereit sei, für die Reduktion von Food Waste tiefer ins Portemonnaie zu greifen. So würden sie staatliche Vorschriften bevorzugen, die strenge Reduk tionsziele vorgeben und eine transparente Kontrolle der Umsetzung garantieren.

Christoph Elhardt

300 Kilogramm einwandfreie Lebensmittel landen in der Schweiz jedes Jahr pro Kopf im Abfall. Weltweit ereilt dieses Schicksal etwa ein Drittel aller Lebensmittel – Tendenz steigend. Verschwendete Lebensmittel – kurz Food Waste – sind zudem für mindestens acht Prozent der weltweiten menschlichen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die Schweiz hat sich im Rahmen der Vereinten Nationen darauf verpflichtet, die Nahrungsmittelverluste pro Kopf bis 2030 zu halbieren. Ohne ehrgeizige staatliche Vorschriften ist dieses Ziel wohl kaum zu erreichen. Doch wie stehen Schweizer Bürgerinnen und Bürger zu strengeren Vorschriften gegen Food Waste? Wie 1

ETH

müsste man diese gestalten und begründen, damit sie mehrheitsfähig sind? Und wäre die Bevölkerung für weniger Food Waste auch bereit, höhere Kosten in Kauf zu nehmen? Diesen Fragen widmen sich Forschende wie Lukas Fesenfeld, Lukas Rudolph und Thomas Bernauer von der ETH in einer Studie, die in der Fachzeitschrift «Nature Food» erschienen ist. Dass das Thema nicht nur von akademischem Interesse ist, zeigt die 2018 von 62 Prozent der Schweizer Stimmbevölkerung abgelehnte «Fair-Food-Initiative». Ein wichtiger Grund: Viele Stimmbürgerinnen und Stimmbürger befürchteten höhere Lebensmittelpreise.

geeigneten Ausgestaltung und Begründung von Vorschriften zur Verhinderung von Food Waste die Unterstützung der Bevölkerung sichern kann. «Eine Mehrheit der Schweizer Bürgerinnen und Bürger ist bereit, für strengere FoodWaste-Vorschriften höhere Lebensmittelkosten zu akzeptieren, wenn diese ambitionierte Reduktionsziele vorgeben und transparent überwacht werden», erklärt ETH-Professor Bernauer vom Lehrstuhl für Internationale Politische Ökonomie und Umweltpolitik. Dieses Ergebnis überrascht insofern, da Bürgerinnen und Bürger in anderen Bereichen viel sensibler auf Preiserhöhungen reagieren.

Präferenz für strenge und transparente Regeln

Starke Norm gegen Food Waste

In der Studie kommen die Forschenden zum Schluss, dass sich die Politik mit einer

«Ein wichtiger Grund für diese Bereitschaft scheint das Bestehen einer starken Norm gegen Food Waste zu sein. Dass man Le-

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mente bei 3329 Schweizerinnen und Schweizern durch. Die Studie ist Teil des Schweizer Umweltpanels. Sie hat zum Ziel, reale Entscheidungen möglichst gut zu simulieren. Dass die Ergebnisse von Umfrageexperimenten in der Schweiz mit realen Abstimmungsentscheidungen übereinstimmen, ist mittlerweile wissenschaftlich belegt.

bensmittel nicht wegschmeisst, scheint fest im kollektiven Bewusstsein verankert zu sein», sagt Fesenfeld, der sowohl an der Universität Bern als auch an der ETH Zürich forscht. Wenn Bürgerinnen und Bürger an diese Norm erinnert werden, sind sie eher bereit, ehrgeizigen Reduktionszielen zuzustimmen. Dabei macht es keinen Unterschied, ob es sich um eine nationale oder internationale Norm handelt. Diese Erkenntnis kann auch bei anderen Themen genutzt werden: «Kampagnen können vor allem dann etwas bewirken, wenn sie bei Menschen tief verankerte Normen aktivieren», so Fesenfeld.

Staat oder Wirtschaft? Doch wer soll Vorschriften zur Reduktion von Food Waste erlassen und umsetzen? Der Staat mit verbindlichen Regeln, oder die Lebensmittelindustrie selbst, mit freiwilligen Initiativen? In diesem Punkt deuten die Studienresultate eher darauf hin, dass Bürgerinnen und Bürger eine starke Rolle für den Staat sehen. «Wenn freiwillige Initiativen als wenig ehrgeizig wahrgenommen werden, sieht die Schweizer Bevölkerung den Staat in der Pflicht, strenge Vorgaben mit starker Rechenschaftspflicht für Unternehmen zu erlassen», sagt Mitautor Rudolph von der Universität München und der ETH Zürich.

Repräsentative Umfrage Um überprüfen zu können, was die Schweizer Bevölkerung von strengeren Food-Waste-Regeln hält, führten die Wissenschaftler gemeinsam mit dem Bundesamt für Umwelt (Bafu) repräsentative Umfrageexperi4–5/2022

Reale Entscheidungen durch Experimente simulieren Die Umfrage konfrontierte die Befragten mit einer Reihe von möglichen Vorschriften: Staatlich verordnete oder von der Privatwirtschaft freiwillig umgesetzte Regeln, ambitionierte oder schwache Reduktionsziele, strenge Kontrollmechanismen oder freiwillige Berichterstattung, zehn Prozent höhere Preise oder keine Preiserhöhung. Anschliessend wurden sie zu ihrer Einstellung gegenüber Food-Waste-Vorschriften befragt. So konnten die Autoren erheben, wie sich unterschiedliche Regeln auf die Haltung der Bevölkerung auswirken. Ein ähnliches Experiment führten die Forschenden zur Begründung von Food-Waste-Regeln durch. Die Probanden wurden entweder mit keinen, mit nationalen oder internationalen Normen zur Reduktion von Food Waste konfrontiert. Dabei sah eine Gruppe die Aussage, dass alle Staaten der Welt sich im Rahmen der Vereinten Nationen das Ziel gesetzt haben, Lebensmittelabfälle bis zum Jahr 2030 um die Hälfte zu verringern. Einer zweiten Gruppe wurde hingegen die nationale Norm präsentiert, dass eine Mehrheit des Schweizer Parlamentes mit Unterstützung von Abgeordneten des gesamten politischen Spektrums sich diesem Ziel verschrieben hat. Durch dieses sogenannte Framing- Experiment konnten die Forschenden untersuchen, ob sich die Einstellungen der Probanden zu strengeren Food-Waste-Regeln durch den Verweis auf nationalen oder internationalen Normen ändern. Schliesslich untersuchten die Forschenden auch, wie sich verschiedene privatwirtschaftliche Initiativen zur Reduktion von Food Waste auf die Zustimmung der Bürgerinnen und Bürger zur stärken staatlichen Food-Waste-Regulation auswirken.

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Die Schweiz hat sich im Rahmen der Verein ten Nationen verpflichtet, die Nahrungsmit telverluste pro Kopf bis 2030 zu halbieren. (Bild: Gemeinfrei)

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V eranstaltungen

Die neue Direktorin der Live-Marketing-Plattform Ilmac im Exklusivinterview

«Die Ilmac hat grosses Potenzial» Seit dem ersten März 2022 lenkt und bewegt Céline Futterknecht die Ilmac, die Schweizer Branchenplattform für Chemie und Life Sciences. Die Baslerin folgt auf Michael Bonenberger, der die Ilmac in den letzten Jahren massgeblich geprägt hat. Dank jahrelanger Erfahrung in der Chemie- und Life-Science-Branche kennt die Marke tingspezialistin die ganze Bandbreite dieser vielseitigen Industrie. Kaum im Amt stellt sich die ehemalige HotelièreRestauratrice den Fragen der ChemieXtra-Redaktion in einem Exklusivinterview.

Roger Bieri Es ist der 14. März 2022. Sie sind also zwei Wochen als neue Direktorin der Il mac tätig. Woran arbeiten Sie gerade? Céline Futterknecht: Zurzeit lerne ich mein Team kennen und mache mir ein Gesamtbild von der umfangreichen Struktur der Ilmac. Bald werde ich die ersten Kunden besuchen. Für mich ist es wichtig, unsere Stakeholder kennenzulernen und deren Bedürfnisse und Anforderungen in persönlichen Gesprächen abzuholen, bevor ich dann mit dem Team zusammen konkrete Handlungsfelder definiere. Die Veranstaltungsbranche ist nicht gera de eine einfache Branche. Die vergange nen zwei Jahre waren von Herausforde rungen geprägt, denen sich die Veranstalter stellen mussten. Weshalb steigen Sie in diese Branche ein? Futterknecht: Kaum eine Branche ist so vielfältig! Man hat mit verschiedensten Anspruchsgruppen zu tun. Zudem bleibe ich dem Sektor Pharma bzw. Chemie treu. Für mich persönlich ist es ein weiterer Entwicklungsschritt, in diesem Bereich mitzuwirken. Ich bin überzeugt, das Bedürfnis sich live zu sehen, Dienstleistungen und Produkte zu erleben und sich mit Peers auszutauschen ist höher denn je. Gleichzeitig befinden sich Messen als Marketinginstrument schon länger in einer Transformationsphase. Dieses Momentum finde ich unglaublich spannend und sehe es als grosse Chance, gerade jetzt – eben genau jetzt – etwas zu bewegen. Die Ilmac hat in meinen Augen grosses Potenzial. Was heisst das «genau jetzt etwas zu be wegen»? 24

Futterknecht: Ebenso wie viele andere Unternehmen und Branchen ist auch die Eventbranche im Wandel. Es ist jetzt wichtig zu analysieren, welche Anspruchsgruppen es gibt, wie sich diese weiterentwickeln und welche Bedürfnisse diese haben, um den Anforderungen gerecht zu werden.

«Obschon die Schweiz so klein ist, sind die Mentalitäten und Kulturen doch sehr verschieden.» Céline Futterknecht

Die nächste Ilmac ist ja die Ilmac Lau sanne im September. Haben Sie einen Bezug zur Westschweiz? Futterknecht: Ja, ich bin zweisprachig aufgewachsen. Meine Mutter kommt aus Morges (VD) und mein Vater aus Frankreich. Ich kann mich sehr gut in die Westschweizer einfühlen. Ich spreche nicht nur ihre Sprache, sondern kenne auch ihre Mentalität. Bleiben wir kurz bei diesem Thema. Deutschschweizer sprechen immer wieder davon, den Röstigraben überwinden zu wol len. Gibt es den «Röstigraben» überhaupt? Futterknecht: Westschweizer und Deutschschweizer haben, ganz generell gesehen, eine andere Mentalität. Obschon die Schweiz so klein ist, sind die Mentalitäten und Kulturen doch sehr verschieden. Ich würde aus eigener Erfahrung sagen, ja, es gibt eine Art «Röstigraben». Aber es ist ja auch toll, dass wir alle so unterschiedlich sind und in einem Land leben. Umso mehr sehe ich es als Vorteil, dass ich beide Men-

Céline Futterknecht ist seit März 2022 die neue Direktorin der Ilmac, der wich tigsten Schweizer Branchenplattform für Chemie und Life Sciences in der Schweiz. (Bild: MCH Group)

Zur Person Céline Futterknecht hat ihre Ausbildung in der Hotellerie absolviert, ist aber seit 2006 in verschiedenen Funktionen im Bereich Marketing und Kommunikation in der Chemie- und Life-Science-Branche tätig – zuletzt als Brand-Managerin in einem Pharmaunternehmen. Sie verfügt über einen Master of Advanced Studies (MAS) in Marketing Management. talitäten verstehe und in mir trage und entsprechend mit unseren Kunden und Zielgruppen interagieren kann. Worauf freuen Sie sich besonders bei Ihrer neuen Aufgabe und wovor haben Sie Re spekt? Futterknecht: Ich freue mich sehr darauf, die Aussteller kennenzulernen, bestehen4–5/2022

V eranstaltungen

Mit Schutzkonzept: Die Ilmac Lausanne vor rund anderthalb Jahren. (Bild: Jörg Signer)

de Projekte im Team weiterzuziehen und neue Ideen einzubringen. Ich habe Respekt vor Situationen, die ich nicht beeinflussen kann. Wie beispielsweise die Pandemie oder geopolitische Entwicklungen. Können Sie uns verraten, welche Projekte Sie neu aufgleisen werden? Futterknecht: Wir werden unsere digitale Plattform noch weiter zum Content Hub (Ilmac Community) für den Sektor der Labor- und Prozesstechnologie ausbauen und der Branche damit eine 365-TagePlattform bieten, um sich zu informieren und am Puls des Geschehens zu bleiben. Das bedeutet, wir werden unsere digitalen Möglichkeiten, die wir als erweiterte Dienstleistung den Ausstellern und Besuchern anbieten, verstärken. So können die Aussteller und Besucher 365 Tage im Jahr mit uns in Kontakt treten und die Besucher

können sich laufend über Themenberichte der Aussteller informieren. Mir ist es auch noch wichtig, zusätzlich jüngere Zielgruppen (Besucher und Aussteller) zu generieren. Der Brand Ilmac soll bekannter werden. Den Bekanntheitsgrad möchte ich kommunikativ und marketingtechnisch erweitern. Ich richte mich da an junge Firmen, die die Ilmac noch nicht kennen, oder Expats sowie junge Unternehmen aus dem Ausland, die erst kürzlich mit der Schweiz in Berührung gekommen sind und die interessante potenzielle Aussteller oder Besucher sein könnten. Jetzt haben sie viel über Online-Themen gesprochen. Als ehemalige Hotelière-Re stauratrice sind für Sie sicher persönliche Begegnungen ausgesprochen wichtig. Denken Sie, die Pandemie hat das Be wusstsein für die Bedeutung von echten Kontakten verstärkt?

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Futterknecht: Wie bereits erwähnt, bin ich fest davon überzeugt, dass es einen ganz starken Nachholbedarf gibt, sich wieder physisch zu treffen und sich auszutauschen. Auch denke ich, dass es vielleicht sogar einen Reboundeffekt geben wird und sich mehr Menschen treffen möchten als früher. Gerade die Ilmac stellt technisch anspruchsvolle Apparaturen aus. Und solche Produkte brauchen eine Live-Plattform. Remote oder per Video wäre es ausgesprochen schwierig, diese Komplexität zu zeigen und fassbar zu machen. Vielen Dank für das Gespräch! Transparenz: Die ChemieXtra ist Haupt medienpartnerin der Ilmac. Ilmac Lausanne 2022 Dauer: Mittwoch, 28. und Donnerstag, 29. September 2022 Öffnungszeiten: 9.00 bis 17.00 Uhr Ort: Expo Beaulieu Lausanne, Halle 7 Veranstalter: MCH Messe Schweiz (Basel) AG info@ilmac.ch www.ilmac.ch

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V eranstaltungen

Chemspec Europe 2022

Die Spezialitätenchemie im Fokus Die internationale Fachmesse für Fein- und Spezialchemie findet vom 31. Mai bis 1. Juni 2022 auf dem Messegelände Frankfurt statt. Die nunmehr 35. Eventausgabe bietet eine vielseitige Branchenplattform für alle, die sich für kundenindividuelle Lösungen, neue Verfahrensansätze und innovative Chemikalien interessieren.

Über 200 Aussteller aus 28 Ländern haben ihre Teilnahme bestätigt und bieten einen repräsentativen Querschnitt durch den gesamten Fein- und Spezialchemiesektor, mit starker Beteiligung aus Deutschland, Indien, den USA, Frankreich, Grossbritannien, der Schweiz und Belgien. Zu den Ausstellern der diesjährigen LiveMesse zählen: Albemarle, BASF SE, CABB AG, Dottikon Exclusive Synthesis AG, Esim Chemicals, Ivict Europe GmbH / Mitsubishi Corporation, Robinson Brothers Ltd, Saltigo GmbH, Socma, Solvay, Vertellus, WeylChem und viele andere. Die Chemspec Europe 2022 bietet ein Konferenzprogramm mit einem breiten Themenspektrum zu aktuellen Marktentwicklungen und wichtigen Schlüsselstrategien der Branchenführer. Der Veranstalter Mack-Brooks Exhibitions hat nun vorab erste Details zu Sprechern und Themen bekanntgegeben. Die Konferenzorganisation erfolgt in gemeinsamer Zusammenarbeit mit renommierten Partnerorganisationen und Technologieführern. Die Sessions bieten spannende Einblicke in laufende Forschungs- und Entwicklungsprojekte, in-

Besucherinformationen und Registrierung Chemspec Europe 2022 findet vom 31. Mai bis 1. Juni auf dem Messegelände Frankfurt statt. Die Messe ist an beiden Veranstaltungstagen von 9.00 bis 17.00 Uhr geöffnet. Ab sofort können sich Besucher vorab über die offizielle Messewebsite (www.chemspeceurope.com) registrieren. Die Eintrittskarten sind an beiden Messetagen gültig und beinhalten freien Zutritt zu allen Konferenzveranstaltungen.

Die Chemspec Europe 2022 bietet ein Konferenzprogramm mit einem breiten Themenspek trum zu aktuellen Marktentwicklungen und wichtigen Schlüsselstrategien der Branchenfüh rer. (Bild: Mack-Brooks Exhibitions Ltd)

teressante Diskussionen und Networkingmöglichkeiten.

Erste Details zum Konferenzprogramm Am ersten Tag präsentiert Afyren France im «Chemspec Lecture Theatre» eine Session zu «Sustainable innovation paves the way to climate neutrality», gefolgt von Sabin Metal Corporation zum Thema «Precious Metals: Risks and Rewards». Im «Regulatory Service Theatre» führt Reachlaw durch das Thema «Turkey KKDIK», gefolgt von Regartis s.r.o mit «The value of auditing in changing chemicals policy. Are your supply chains compliant?». Im «Agrochemicals Lecture Theatre» moderiert Veranstaltungspartner BCNP Consultants GmbH gemeinsam mit European Chemistry Partnering eine Veranstaltung mit Sprechern aus Start-up-Unternehmen zum Thema «Bioeconomy, Digitization and Green Chemistry», mit Keynote-Vorträgen von ECBF, Global Entrepreneurship Centre (GEC) und Capricorn Partners, jeweils gefolgt von Kurzpräsentationen durch Vertreter internationaler Chemie-Start-ups. Am zweiten Messetag beginnt das Programm im «Regulatory Service Theatre» mit Team mastery S. r. l. zum Thema «Reach:

Updates on the new polymer challenge», gefolgt von Kahlberg Consulting S. r. l. mit «The business roadmap from Reach to KKDIK: The key things you should know about KKDIK economical aspects». Das Konferenzprogramm wird laufend aktualisiert; weitere Veranstaltungen werden im Zuge der Messevorbereitungen bekanntgegeben.

Networking mit dem Matchmaking-Programm Networking war schon immer ein essenzieller Bestandteil der Chemspec Europe. Besuchern steht dazu ein kostenloses Matchmaking-Programm zur Verfügung. Mit diesem Online-Service können Besucher, die sich für bestimmte Unternehmenslösungen, Produkte oder Dienstleistungen interessieren, anhand von Suchbegriffen nach Ausstellern mit passenden Lösungen suchen und bereits vorab der Messe einen Besprechungstermin vereinbaren. Besucher, die sich über die Website der Chemspec Europe registrieren, erhalten automatisch eine Einladung zur Nutzung des Networking-Service. www.chemspeceurope.com www.mackbrooks.com 4–5/2022

V eranstaltungen

Vom Abfallrecht bis zur Entsorgungspraxis

19. Schweizer Sonderabfalltag in Olten Nach zwei turbulenten Jahren mit diversen Einschränkungen findet dieses Jahr am 14. Juni wieder ein «normaler» Sonderabfalltag statt. Die Vorbereitungen laufen bereits auf Hochtouren. Der Sonderabfalltag vereint Fachpersonen aus der Industrie, dem Gewerbe, Institutionen und Behörden. Er bietet aktuelle Informationen aus dem Abfallrecht, dem Umgang mit Sonderabfällen und der Entwicklung in der Entsorgungspraxis.

Der Schweizer Sonderabfalltag wartet auch in diesem Jahr mit einem spannenden Programm auf. Zahlreiche Referentinnen und Referenten bringen ihr Fachwissen einem interessierten Publikum näher. Aktuelle Themen, die behandelt werden, sind hier kurz zusammengefasst.

Batterien und Sonderabfälle In den letzten Jahren wurden Batterien mehr und mehr zum grossen Thema. Dabei gilt es nicht nur bei Lithiumbatterien Wichtiges zu beachten, sondern auch bei alten Bleiakkus. Für eine korrekte Handhabung solcher Akkus sind verschiedene Vorschriften aus dem Abfall-, Gefahrgut-, Gewässerschutz- und Arbeitsrecht massgebend. Besonders im Transportrecht wurden erst kürzlich die Vorschriften verschärft. Was dies nun im Detail bedeutet, wird am Sonderabfalltag Manfred Eckert (Eckert Consulting, Regensdorf) erklären. Nicht nur Chemikalien müssen korrekt gelagert werden, sondern auch Sonderabfälle. Was es dabei zu beachten gilt, wird von Maria Bühler und Felix von Reding (Neosys AG, Gerlafingen) erläutert.

Behörden, Entsorgungsbetriebe und Branchenverbände Interessante Vorträge gibt es auch immer wieder seitens der Vollzugsbehörden. In diesem Jahr wird Till Breitenmoser vom Amt für Umwelt in St. Gallen vor Ort sein.

Schweizer Sonderabfalltag Der diesjährige Sonderabfalltag findet am Dienstag, 14. Juni 2022, im Hotel Arte in Olten statt. Weitere Informationen zur Veranstaltung: www.ecoserve. ch/aktuelles/sonderabfalltag.

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Ohne Abfalldeponien geht es heute noch nicht. (Bild: Adpic)

Er thematisiert in seinem Vortrag die Neuorganisation der Sonderabfallsammlung im Kanton St. Gallen und die Folgen für Betriebe und Vollzugsstellen. Das neue eGovernment-Portal Abfall und Rohstoffe nimmt langsam Gestalt an. Gewisse Funktionen sind für die Kantone bereits seit längerem verfügbar. Sie erfassen neue Betriebe und Bewilligungen bzw. erledigen Mutationen von bestehenden Betrieben bereits auf dem Portal. Ab diesem Jahr müssen sich nun erstmals auch Entsorgungsbetriebe und Branchenverbände für die Meldung der nicht kontrollpflichtigen Abfälle aus dem Jahr 2021 näher mit der neuen Plattform auseinandersetzten. Andreas Gösnitzer (Bafu) und Charlotte Lock (Awel, Zürich) zeigen in einem Praxisbericht die Funktionalitäten und geben einen Ausblick über den weiteren Ausbau des Portals.

diverse Punkte, die berücksichtigt werden müssen. Urban Frei (Rytec AG, Münsigen) und Maurice Jutz (FHNW Hochschule für Technik, Brugg-Windisch) erläutern die Herausforderungen bei der Altholzbehandlung. Ohne Abfalldeponien geht es heute noch nicht und wer die Abfallverordnung, VVEA kennt, der weiss, dass Deponien typisiert werden und nicht jeder Abfall auf irgendeiner Deponie abgelagert werden kann. Ohne allzu viel Hintergrundwissen ist also bereits jetzt klar, dass das alles andere als einfach ist. Werner Huber von der Deponie Cholwald in Ennetmoos wird die Komplexität eines Deponiebetriebs genauer erklären. Seit April 2021 ist in Gossau die erste Anlage mit Nassverfahren in Betrieb, welche ein effizientes und nachhaltiges Recycling von tonerhaltigen Bestandteilen ermöglicht. Die Realisierung dieses Projekts wurde unter anderem durch den Beitrag aus dem Umwelt-Innovationsfonds von Swico unterstützt. Markus Stengele (Solenthaler Recycling AG, Gossau SG) wird mehr zu diesem Verfahren in der «Black Box» erzählen und den Swico-Innovationsfond vorstellen. www.ecoserve.ch

Von Asbest, Altholz und Deponien Wie im vergangenen Jahr wird auch in diesem Jahr Asbest zum Thema. Kristin Doppelreiter (Remondis Schweiz AG, Schaffhausen) und Axelle Souchard (CTDS SA, Aire la Ville) stellen das spezielle Verfahren zur Behandlung und Verwertung von Asbestabfällen durch Plasmaverglasung vor. Viele Altholzabfälle können nicht einfach nur verbrannt werden. Für die umweltgerechte Verwertung und Entsorgung gibt es

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Es dauert lange, bis ein neues pharmazeutisches oder biotechnologisches Produkt endlich im grossen Massstab produziert werden kann. Zwischen dem überschaubaren Forschungslabor und der Produktionsanlage auf dem Feld liegen Welten. (Bild: Shutterstock)

Spezialist für die flüssige Steriltechnik digitalisiert die Branche

Die grossen Ideen haben stets die Kleinen Gerade im IT-Bereich sind es oft junge, kreative Firmen mit einer Handvoll Angestellten, die echte Neuheiten schaffen. Diese Beobachtung gilt auch für das Prozess-Design chemisch-pharmazeutischer und biotechnolo gischer Anlagen. Aseptconn mit gerade mal 30 Mitarbeitenden rüttelt an den starren Arbeitsweisen in den Engineering-Abteilungen: Statt hunderte P&ID-Pläne auszudrucken und mit Leuchtstiften zu bemalen, soll eine eigene Plug-in-Software das ganze Prozess-Design inkl. deren Dokumentation für die Qualifizierungen und folgender Automationsplanung einer Anlage digitalisieren.

Die Planung einer neuen Anlage ist ein äusserst anspruchsvolles und zeitintensives Unterfangen. Oft wird dabei noch händisch mit Stift und Papier gearbeitet. «Es kann gut sein, dass während der ProzessDesign-Phase (nach dem P&I-Design) bei einer grossen Anlage hunderte Pläne ausgedruckt und die Prozesse von Hand beschrieben werden müssen. Dieser Vorgang ist sehr fehleranfällig und zeitintensiv. Deshalb haben wir diesen Prozess komplett digitalisiert», erklärt Sergio Cerenzia, COO und Mitinhaber der Firma Aseptconn AG. Ihm gehört zusammen mit dem CEO Fabio Stiz das mittelständische Unternehmen mit Sitz in Dietikon (ZH).

Prozess-Design digitalisiert Seit Juni des letzten Jahres ist das Unternehmen schliesslich mit einem neuen Computerprogramm auf dem Markt. «Aseptsoft» (www.aseptsoft.ch) heisst die Software, die in der Phase des Prozessdesigns in der Engineering-Abteilung zur An28

wendung kommt, nachdem die Ingenieure ihr P&ID mit derer bestehenden Software Visio oder Autocad gezeichnet haben. Genau genommen ist die Software vielmehr ein Plug-in und nicht etwa eine Art StandAlone-Programm. Aseptsoft verleiht den gezeichneten Symbolen und Strichen (Instrumenten und Rohrleitungen) Intelligenz. Nun lässt sich das Prozess-Design vollumfänglich automatisieren.

Unkompliziert und sofort einsetzbar

Sergio Cerenzia COO und Mitinhaber der Aseptconn AG. (Bild: Aseptconn)

«Es gibt zwei Standard-Softwares, die in unserer Industrie angewendet werden: ‹Autocad› und ‹Microsoft Visio›. Unsere Software ist ein Add-in für beide Programme», betont Cerenzia. Das heisst, Aseptsoft erfordert keine komplexen Umstellungen im IT-Bereich. Es wurde als Plug-in an die Standardprogramme elegant angepasst. Wie eingangs erwähnt, digitalisiert die Software das ganze Prozessdesign. Das im Programm enthaltende Feature «Live fluid

Stream Simulation» zeigt beispielsweise an, wo das Medium je nach Ventilstellung durchfliessen wird. Algorithmen, Parameter und Variablen können definiert und als URS für die Automationsabteilung benutzt werden. Technische Dokumente für Installations-Qualifizierung (OQ) oder FunktionsQualifizierung (OQ) werden einfach automatisch erstellt. Besonders interessant: Prozessänderungen können jederzeit ein4–5/2022

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schliesslich die Flexibilität verloren. «Der Fokus, den Kunden zu bedienen, ist in den Hintergrund gerutscht und es hat keinen Spass mehr gemacht», erklärt der Ingenieur. «Wir haben uns gesagt: Wir machen das selber!»

Gleichzeitig Allrounder und hoch spezialisiert Die Definierung des Prozesses wird mit we nigen Mausklicks durchgeführt – hier: Venti le geschlossen (= rot). Ventile offen (=grün). (Bild: Aseptconn)

fach vorgenommen werden, egal in welcher Phase, denn Aseptsoft passt im Hintergrund alles digital an.

«Es hat keinen Spass mehr gemacht» Erst seit 2016 gibt es die Firma Aseptconn. In Zürich Dietikon befindet sich der Hauptsitz, die Administration und das Lager. Und in Bulle wird produziert: Edelstahlteile, Anschlüsse, Behälter und Sonderanfertigungen. «Wir beliefern alles, was Anlagen brauchen, die Medikamente produzieren», fasst der COO das breite Produktportfolio seines Unternehmens zusammen. Die Firma zählt 30 erfahrene Mitarbeiter. «Wir kommen ursprünglich von der Firma Connectors. Fabio Stiz, der damalige CEO, und ich haben Connectors verlassen, weil wir von einem grossen Konzern übernommen wurden.» Durch die Übernahme ging

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Zwischen dem überschaubaren Forschungslabor und der Produktionsanlage auf dem Feld liegen Welten. Sehr komplex sind die Wechselwirkungen der Moleküle mit den einzelnen Apparaturen der Anlage, sehr individuell die Anforderungen.

«Wir haben uns gesagt: Wir machen das selber!» Sergio Cerenzia

Mit den Jahren entwickelte sich aus dem breit gefächerten Produktportfolio heraus ein starkes Kompetenzzentrum mit Beratungsdienstleistungen für Endkunden und Engineering-Firmen, die fachliche Unterstützung brauchen. Und aus diesen Erfahrungen wiederum schöpfte das Unternehmen ihr Spezialwissen im Bereich Simulationen. Neben der neu entwickelten Software Aseptsoft bietet die Firma Dienstleistungen für komplexe Computational-FluidDynamics-(CFD)-Simulationen an (cfd. aseptconn.ch). Dabei werden folgende Fachbereiche abgedeckt:

– «Scale up»-Studien für Mischprozesse – Auswirkungen von Tank und Mischer Geometrien auf Zellen und/oder Mikroorganismen – Leistungs-Strömungs-Turbulenzanalysen – Vortexmuster, Mischzeiten, Mischhomogenität – Temperatur, Wärmeanalysen Seit einigen Monaten ist Aseptconn offizieller Simulationspartner des Konzerns Merck.

Die Digitalisierung nimmt stark zu Wie in jeder Branche nimmt die Digitalisierung stark zu. Im Gegensatz zu früher ist Aseptconn heute sehr digital unterwegs. Schliesslich finde gerade ein Generationswechsel statt, sagt Cerenzia. Neben der neuen Software haben die Mitarbeiter auch einen Online-Shop auf die Beine gestellt. Mit Aseptsoft folgt das mittelständische Unternehmen nicht nur diesem Wandel der Zeit. Wie eingangs erwähnt, hat die Firma damit in einem ganz spezifischen Bereich eine wichtige Lücke geschlossen. «Eine solche Lösung gibt es in der Industrie einfach noch nicht», betont der Ingenieur. Schliesslich hofft er, dass sie mit der Software den Markt erobern werden. Aseptconn AG CH-8953 Dietikon info@aseptconn.ch www.aseptconn.ch

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Zum 40-Jahr-Jubiläum des Formteilherstellers Emaform AG

Know-how und Kundennähe Emaform produziert Teile aus Polyurethan. Der Herstellungsprozess verlangt viel Erfahrung, die der Spezialist aus Gontenschwil seit 40 Jahren seinen Kunden zur Verfügung stellt.

Thomas Meier

Das Konzept zur Herstellung von Polyurethan-Teilen ist einfach. Zwei flüssige Komponenten, Polyol und Isocyanat, werden im richtigen Verhältnis unter Hochdruck vermischt und in eine Form eingespritzt. Dort reagieren sie miteinander und härten aus, worauf sich das fertige Teil aus der Form entnehmen lässt. Doch wie so oft, steckt der Teufel im Detail. Christian Merz, Verkaufsleiter bei Emaform, erklärt: «Um hochwertige PUR-Formteile herzustellen braucht es viel Erfahrung und Know-how. Grundsätzlich geht es darum, die produktionstechnischen Anforderungen in ein gewünschtes Formteil zu integrieren und dabei die technischen Möglichkeiten wie integrierte Gewindebüchsen und andere funktionale Partien abzubilden. Optimale Fliesswege und die Entlüftung im Werkzeug aber auch Wandstärken, Losteile oder hydraulische Kernzüge sind wichtige Themen, um die geforderte Bauteilqualität zu erreichen.»

Für hohe Qualitäts- und Designansprüche Beim Schäumprozess lassen sich 100 bis 200 Teile pro Tag herstellen. Je nach Material und Anzahl Einlegeteile kann es aber auch bis zu 20 Minuten dauern, bis ein Teil aus der Form entnommen werden kann. Merz: «Polyurethanteile sind wirtschaftlich herstellbar bei Stückzahlen von einigen hundert bis wenigen tausend Stück pro Jahr. Es ist kein Prototypverfahren für eine schnelle Herstellung von einigen Teilen, weil es aufwendige Formen braucht.» Die Formen werden aus Aluminium gefertigt. Das führt zu tieferen Werkzeugkosten als etwa im Spritzguss. Aber das Teil selbst 1

Redaktor «KunststoffXtra»

Ein komplexes Formteil kurz nach der Entnahme aus dem Werkzeug im Hintergrund. (Bilder: Emaform)

ist teurer. Ein typischer Einsatzbereich für solche Formteile ist die Medizinaltechnik, etwa Gehäuse für Analysegeräte mit moderaten Stückzahlen und hohen Anforderungen an die Qualität und das Design. «Hohe Designansprüche kommen unserem Verfahren entgegen, weil wir mit unserem Verfahren geometrisch anspruchsvolle Teile herstellen können», sagt Merz. Nebst dem Design können aber auch die Materialeigenschaften ein Kriterium für die Wahl von Polyurethan sein. Das kann zum Beispiel das leichte Gewicht oder die sehr gute chemische Beständigkeit sein, aber auch hohe Isolationswerte und Formbeständigkeit sind wichtige Kriterien.

Prozessbedingt keinen Verzug Emaform verwendet grundsätzlich drei verschiedene PUR-Rezepturen. Neben einem Kompaktmaterial verarbeiten die Spezialisten auch einen Integralhartschaum, beide in flammgeschützter Ausführung

sowie einen Integralhartschaum, welcher speziell für den Lebensmittelbereich eingesetzt wird. Merz: «Beim Integralhartschaum haben wir eine Dichte von 600 kg/Kubikmeter und Vorzugswandstärken von 4–20 mm. Das heisst wir füllen die Form nur zu ca. 60 %, dann folgt die chemische Reaktion und das Material schäumt auf.» Überall, wo das Gemisch mit der Form in Berührung kommt, entsteht eine harte Haut durch Vernetzung der Moleküle. Innen härtet das Material zu einer Struktur mit feinen Mikroporen aus. Beim Kompaktmaterial kommt es im Bauteil durchgängig zu einer Vernetzung der Moleküle ohne Einschluss von Luftblasen. Das Resultat ist ein durchgängig kompaktes Material mit einer Dichte von 1050 kg/Kubikmeter. Das Kompaktmaterial wählt man für eher dünnwandigere Teile, vorzugsweise 3–10 mm. Den Integralschaum dagegen bei Werkstücken mit unterschiedlichen Wandstärken. «Das ist der grosse Vorteil 4–5/2022

F irmen berichten

am Integralhartschaum. Da der Schwund von der Wandstärke abhängt, würde ein Teil mit unterschiedlichen Wandstärken sich etwa im Spritzguss stark verziehen. Mit dem Integralschaum dagegen entstehen Teile ohne Verzug», erklärt Merz.

Viele Arbeitsschritte Ist die chemische Reaktion abgeschlossen und das Teil aus der Form entnommen, muss es in nachgelagerten Prozessen weiter bearbeitet werden. Merz: «Mit viel Handarbeit müssen wir entgraten, spachteln, schleifen und lackieren.» Viel Manpower an einem Schweizer Standort, da kommt sogleich der Gedanke an eine Produktionsverlagerung ins Ausland. Auf die Frage, weshalb Emaform in der Schweiz produziert, antwortet Merz: «Man muss den gesamten Prozess betrachten. Es braucht viel Know-how und Flexibilität und es sind keine sehr hohen Stückzahlen.» Zudem werden in Gontenschwil eher grössere Formteile hergestellt. Und: «Wir sind nahe bei unseren Kunden und unterstützen sie bei der Entwicklung neuer Formteile. Kunden möchten schnell und zielgerichtet eine Lösung, welche wir oft gemeinsam mit dem jeweiligen Entwicklungsteam erarbeiten. Daher ist uns die Nähe zum Kunden sehr wichtig», sagt Merz. Die Kunden stammen hauptsächlich aus der Schweiz, sind aber europäisch oder sogar weltweit ausgerichtet. So gehen 90 bis 95 % der bei Emaform produzierten Teile schliesslich ins Ausland.

Flexible Infrastruktur Dass es sich bei dieser Sparte der Kunststoffverarbeitung um eine Nische handelt, lässt sich auch an der Konkurrenzsituation ablesen. In der Schweiz gibt es gerade mal einen und in Deutschland noch ein paar wenige mehr direkte Konkurrenten. Laut Geschäftsleiter Jürg Fischer liegt das nicht zuletzt daran, dass PUR nicht so einfach zu verarbeiten ist: «Der ganze Ablauf ist sehr komplex, und viele Parameter müssen dabei stimmen.» Eine besondere Stärke der Emaform ist die universell einsetzbare Infrastruktur. Die beginnt bei den Tanklagern mit den flüssigen Komponenten und geht dann über zu acht Maschinen, die das Material aufbereiten. Schliesslich können bis zu zwanzig verschiedene Formenträger angesteuert 4–5/2022

Das Büro-Team der Emaform AG.

werden, die über Ringleitungssysteme das konditionierte Material beziehen. Zusammen mit allen Nachbearbeitungsprozessen arbeiten rund 65 Mitarbeiter auf ca. 8000 m² Gebäudefläche in Gontenschwil. Fischer: «Mit unserer Infrastruktur können wir viele Anwendungen abbilden und uns flexibel einrichten. Wir können zwei Tage auf einer Maschine mit einem Werkzeug hundert Teile herstellen, dann umrüsten und an einem anderen Auftrag weiterarbeiten.» Eine Materialknappheit aufgrund der globalen Situation bekam das Unternehmen nur am Rande zu spüren. Es gab zwar Engpässe, aber mit seinen grosszügigen Lagerbeständen konnte der PUR-Spezialist diese Zeit gut überbrücken. Die Materialverfügbarkeit ist aber generell ein Thema, aktuell gerade der Flammschutz – ein Pulver, das bei der Konditionierung dem Polyurethan beigemischt wird. Fischer: «In China wurde wegen Stromknappheit die Phosphorproduktion auf 10 % des normalen Volumens gedrosselt. Das hat einen Mangel an Rohstoffen ausgelöst, der bei uns den Flammschutz betrifft, der auf diesen Stoffen basiert.»

40 Jahre Emaform Dieses Jahr feiert das Unternehmen sein 40-jähriges Bestehen. Was hat sich seit den Anfängen alles verändert? Fischer: «Die Materialsysteme, die wir einsetzen, gibt es ca. seit den 60er-Jahren. In dieser Zeit versuchte man die Eigenschaften zu optimieren. Bei Polyurethan kann man viele Eigenschaften einstellen von weich bis hart, von schlagzäh bis brüchig.

Wenn man einen Parameter in eine Richtung treibt, bewegen sich die anderen in die andere Richtung. Die Systeme, die wir verarbeiten, sind irgendwo in der Mitte ausbalanciert, damit wir einen möglichst grossen Bereich abdecken können.» Ein anderes Feld, das in den letzten 40 Jahren einem starken Wandel unterlag, ist der Formenbau. Durch moderne 3DCAD-Software können die Spezialisten bei Emaform ihre Kunden schon früh im Designprozess unterstützen und ihr Knowhow einfliessen lassen. Das Unternehmen arbeitet mit spezialisierten Formenbauern zusammen. Immer mit dem Ziel, Formen herzustellen, die zu möglichst wenig Nacharbeit an den PUR-Teilen führen. Ausserdem haben sich die Anforderungen der Kunden verändert, wie auch die Logistikkonzepte. «Wir haben viele Kunden, die wir in kleinen Losen einmal wöchentlich direkt in die Produktion beliefern», sagt Merz. Auch zusätzliche Dienstleistungen sind hinzugekommen. Früher wurden hauptsächlich einzelne Formteile ausgeliefert. Im Lauf der Zeit kamen jedoch verschiedene Prozesse, wie die CNC-Nachbearbeitung, das Lackieren oder auch Montagearbeiten, hinzu. Fischer: «Heute stehen vermehrt auch die Unterstützung bei der Gestaltung von produktionsgerechten Formteilen im Vordergrund, welche zusätzlich einen Mehrwert für unsere Kunden bedeuten. Das hat sich stark verändert, aber das Polyurethan entsteht noch immer aus zwei Materialien, die vermischt werden.» www.emaform.ch 31

P ublireportage

Smart Quality für pharmazeutische Gase

Carbagas führt neues Service-Angebot ein Der schweizweit führende Anbieter von Gasen für die Industrie und das Gesundheitswesen führt rund um die Lieferung seiner Phargalis-Gase einen neuen Service ein: Das Smart Quality-Angebot von Carbagas zeichnet sich durch die Organisation als auch elektronische dauerhafte Bereitstellung von Dokumenten aus und stellt damit die ideale Lösung zur Vereinfachung des Qualitäts- und Compliance-Managements von pharmazeu tischen Gasen dar.

Die Herstellung und der Vertrieb von Gasen für die pharmazeutische Industrie erfolgt in einer Umgebung, die den Anforderungen und den gängigsten Pharmakopöen entspricht. Carbagas bietet mit seinem Smart Quality-Angebot einen einfachen sowie schnellen Zugang zu den aktuellsten Dokumenten, die die Qualität der gelieferten Produkte belegt.

PHARGALIS: Pharmazeutisches Gas von Carbagas Carbagas hat für die in der Pharmaindustrie verwendeten Gase die Produktreihe Phargalis entwickelt, die bei der Herstellung von Medikamenten, Wirkstoffen oder Hilfsstoffen eingesetzt werden. Darüber hinaus werden die pharmazeutischen Gase auch für die Herstellung von sonstigen medizinischen Verfahren verwendet, wie beispielsweise bei der Verpackungsherstellung oder Konservierung von pharmazeutischen Pro-

PHARGALIS Flasche mit Analysezertifikat und Chargennummer. (Bild: Carbagas)

PHARGALIS Gas, flüssig oder in Flaschen lieferbar. (Bild: Carbagas)

dukten, Gefriertrocknung, Inertisierung oder bei der Beschickung von Bioreaktoren. Das Produktportfolio umfasst PHARGALIS 1 (Stickstoff), PHARGALIS 1 [5.0] (hochreinen Stickstoff), PHARGALIS 2 (Kohlendioxid), PHARGALIS 3 (Sauerstoff) und PHARGALIS 6 (Argon). Die Produkte sind abgefüllt in Druckgasflaschen oder -bündeln oder auch in flüssiger Form, d. h. Lieferung per Tankwagen und Lagerung in speziellen Tanks, erhältlich. Die Gase werden nach strengsten Normen und Richtlinien hergestellt, um den hohen Standards der Pharmaindustrie gerecht zu werden. So werden Hilfsstoffe beispielsweise unter Einhaltung der Guten Herstellungspraxis (GMP) und der Guten Vertriebspraxis (GDP) produziert und geliefert und erfüllen dabei die Auflagen der drei gängigsten Pharmakopöen: Ph. Eur. USP-NF, und JP. Die Phargalis-Produkte werden gemäss den erforderlichen Spezifikationen, unter Einhaltung von festgelegten, regelmässig kontrollierten Qualitätsprozessen hergestellt und mit einer vollständigen Dokumentation geliefert, die ein Analysezertifikat,

eine Chargennummer und ein Verfallsdatum umfassen. Dies gewährleistet dem Endverbraucher eine Rückverfolgbarkeit seines Produkts über die gesamte Herstellungskette hinweg und ermöglicht ihm, sein geliefertes Produkt zu überprüfen.

Geprüfte Qualität – dank EXCiPACT-Qualitätslabel Für den Nachweis gleichbleibend hoher Qualität, hält Carbagas verschiedene Zertifikate und Qualitätsbescheinigungen für seine Produktions- und Abfüllanlagen – unter anderem das EXCiPACT-Qualitätslabel. Das Zertifikat garantiert die Konformität von Produktions- und Vertriebsprozessen. Carbagas ist in der Schweiz das erste und einzige Unternehmen innerhalb der Branche, das dieses Label für seine Werke in Wiler und in Domdidier erhalten hat. Mit der EXCiPACT-Zertifizierung und dem durchgeführten externen Audit wird nachgewiesen, dass ein Hilfsstoff den aktuellen GMP- und GDP-Anforderungen entspricht. Die Kosten für Lieferantenkontrollen und 4–5/2022

P ublireportage

Carbagas das erste Gasunternehmen in der Schweiz mit EXCiPACT-Zertifizierung. (Bild: Excipact)

-audits werden so erheblich gesenkt, während sich gleichzeitig das Sicherheits- und Qualitätsniveau erhöht.

Sorgenfrei versorgt mit dem Smart Quality Der Smart Quality Service von Carbagas ist eine schlüsselfertige Lösung, die das Qualitäts- und Compliance-Management von Gasen für pharmazeutische Zwecke vereinfacht. Mit dem Rundum-sorglos-Paket liefert Carbagas zu den gelieferten Produk-

ten eine ganze Reihe von Dokumenten und Deklarationen: – Deklaration zur Abwesenheit von Sub stanzen: Lösungsmittel, Phthalate, elementare Verunreinigungen etc. – Produktdatenblätter mit Spezifikationen und Art der Lieferung – Zusammenfassungen der geltenden Normen und Vorschriften – Produktzertifikate, die die Konformität der Produkte belegen – Produktdossiers: Dokumente, die die gesamte Produktionskette der Gase beschreiben und Einzelheiten zu den eingesetzten Qualitätsprozessen enthalten – Qualitätszertifikate für die CarbagasProduktionsstandorte – Audit-Berichte der EXCiPACT-Prüfung Der kundenspezifische Zugang zu qualitätsrelevanten Dokumenten ist über die spezielle myGAS-Plattform, der internetbasierten Kundenplattform von Carbagas, möglich. Dort stehen den Kunden alle Dokumente zur Verfügung, die sich auf die gelieferten Gase beziehen. Mit Smart Qua-

Online-Zugang zu ihren aktuellsten Quali tätsnachweisen. (Bild: Carbagas)

lity übernimmt Carbagas dabei die Ablage, Organisation als auch Aktualisierung der Qualitätsdokumente und bietet somit einen einfachen, schnellen und dauerhaften Zugriff auf die Dokumente. Smart Quality sorgt als Rundum-Support für kontinuierliche Transparenz und langfristige Entlastung des Kunden. Kontakt Dr. Jean-François Roques Pharma Market Manager, Carbagas Hofgut, CH-3073 Gümligen jean-francois.roques@carbagas.ch www.carbagas.ch

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P ublireportage

Oft unterschätzt

Der Service bei Liquid-Handling-Instrumenten Der Service von Pipetten und Dispensern wird leider oft vernachlässigt, obwohl dieser entscheidend für die Zuverlässigkeit der Ergebnisse ist.

Mikropipetten und Dispenser sind volumetrische Präzisionsinstrumente. Bei deren Verwendung erwarten Beschäftigte in Laboratorien eine exakte Verteilung des Volumens gemäss den Einstellungen auf dem Instrument. Jedes neue Instrument, welches von Socorex hergestellt wird, wird darum einzeln geprüft und mit einem Prüfzertifikat nach ISO 8655 geliefert. Nach einiger Zeit der Nutzung kann es jedoch zu Leistungsschwankungen kommen und es ist sehr wichtig, diese rasch möglichst zu beheben.

Wichtigkeit eines akkuraten Service

Routinearbeiten verlangen regelmässigen Service.

Eine Überprüfung der Leistungswerte ist mindestens einmal pro Jahr erforderlich. Socorex bietet verschiedene Service-Levels an, um Liquid-Handling Instrumenten eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Das qualifizierte Team des Socorex Service Centers ist bestens ausgebildet in der Präzisionsvolumetrie und kann Wartungen und Kalibrierungen auch mit kurzen Timings realisieren.

eines Volumenmessgerätes mit Kolben vor. Sie beschreibt die Pipettier-Techniken und die Parameter, welche zur Kalibrierung eingehalten werden müssen (Anzahl der Messungen, Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit). Diese Norm entspricht dem Standard-Service-Level. Die Instrumente werden bei diesem Service gereinigt, repariert und innerhalb ihrer Originaltoleranzen neu kalibriert. Dies garantiert eine einwandfreie Funktion bis zur nächsten Wartung und Kalibration. Die ISO-Norm 17025 dringt tiefer in die Materie ein. Sie berücksichtigt die Messunsicherheiten bei der Kalibrierung eines Instruments und die Auswirkungen äusserer Faktoren (Waage, Thermometer, Hygrometer, Umwelt). Ein Service nach ISO 17025 und das damit erhaltenen Kalibrierungszertifikat wird von allen akkreditieren Laboratorien verlangt. Das Zertifikat gehört zu den Dokumenten, welche bei einer Qualitäts-Audit zur Überprüfung angefordert werden können.

Wahl des richtigen Service Die Norm ISO 8655 gibt die Richtlinien für die korrekte Verwendung und Kalibrierung

Vorteile eines Service für alle Marken – örtlich nah und schnell Adäquate Service-Levels für alle Marken. (Bilder: Socorex Isba SA)

Unternehmen treffen bei Socorex auf hochqualifizierte Ansprechpartner, welche

die anspruchsvollsten Fragen schnell zu beantworten wissen. Das Service Center in Ecublens (VD) nimmt sich Mikropipetten und Dispensern aller Marken an. Dies erlaubt es den Kunden, ihren gesamten Bestand an Liquid-Handling Instrumenten bei einem Partner zentral unterhalten zu lassen. Mit seinen hochmodernen Einrichtungen können diverse Services flexibel und rasch realisiert werden. Die Socorex Isba SA setzt ihre Erfahrung und Kompetenz aber nicht nur durch einwandfreie Service-Dienstleistungen um. Neben Ausund Weiterbildungen im richtigen Pipettieren bei den Kunden vor Ort oder im Firmensitz in Ecublens (VD) bietet Socorex auch Online-Webinare rund um die Anwendung seiner Liquid-Handling Instrumente an.

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F orschungswelt

In der Studie wurde nur der Biontech-Impfstoff untersucht. Ähnliche Vakzine wie beispielsweise die von Moderna haben die Forschenden in ihrer Publikation nicht berücksichtigt. (Bild: Shutterstock)

Reverse Transkription sowohl beim Virus als auch Impfstoff möglich

Die Sache mit der DNA Eine Ende Februar veröffentlichte Studie lässt aufhorchen: Schwedische Wissenschaftler zeigen, dass die RNA des Biontech/Pfizer-Impfstoffs in der menschlichen Leberzelle in DNA umgewandelt werden kann. Da es sich um eine «in vitro»-Studie handelt, sind viele Fragen noch offen. Was die Wissenschaftler zu ihren Resultaten schreiben und was sie fordern.

Roger Bieri Bereits vor einem Jahr haben Forschende in einer Publikation in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift «Pnas» gezeigt, dass die RNA des Sars-CoV-2-Virus in die DNA umgeschrieben und in das menschliche Genom, also das Erbgut menschlicher Zellen, integriert werden kann. Die Studie erfolgte «in vitro», das heisst im Reagenzglas, und lässt daher noch viele Fragen unbeantwortet.

Gilt dasselbe auch für die Vakzine? Aufgrund dieses verblüffenden Resultats fragten sich schwedische Wissenschaftler, ob dieses Phänomen auch beim Pfizer/

Biontech-Impfstoff (BNT162b2) zu beobachten wäre, da dieser einen Teil der RNA des Coronavirus in sich trägt. Laut den Forschenden zeigen Daten von Pfizer, dass sich die Lipidnanopartikel (LNP) des Impfstoffs nach der Injektion hauptsächlich an der Einstichstelle, aber auch in der Leber verteilen. Da die LNP die modifizierte RNA in den Körper transportieren, müssten sich die RNA-Moleküle vermehrt in diesen Regionen des Körpers aufhalten. Also nahmen die Schweden die Leberzellen genauer unter die Lupe. Sie verfassten eine «in vitro»-Studie, um herauszufinden, welchen Effekt das Vakzin auf die menschliche Leberzelle haben könnte. Und sie prüften, ob die RNA des Biontech-Impfstoffs in die DNA umgewandelt werden kann.

Resultate der schwedischen Studie Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fanden schliesslich heraus, dass die RNA des Pfizer-Vakzins tatsächlich in die DNA umgewandelt werden kann. Eine sogenannte reverse Transkription kann also stattfinden. Ob die DNA dann auch in das Erbgut des Menschen gelangt, haben sie nicht untersucht. Sie schreiben zu ihren Resultaten aber durchaus besorgt: «Unsere Studie zeigt, dass BNT162b2 in der Leberzelllinie Huh7 in DNA umgewandelt werden kann, was Anlass zu der Sorge gibt, dass die von BNT162b2 abgeleitete DNA in das Wirtsgenom integriert werden und die Integrität der genomischen DNA beeinträchtigen könnte, was

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Informationen zur Studie Die Studie wurde in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift «Current Issues in Molecular Biology», die vom Schweizer Verlag Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) herausgegeben wird, publiziert. Die Autoren haben laut eigenen Angaben keine Interessenskonflikte. Die Studie wurde unter anderem vom Schwedischen Wissenschaftsrat und vom Schwedischen Regierungsfonds für klinische Forschung (ALF) finanziert. Aldén, Markus, Francisko Olofsson Falla, Daowei Yang, Mohammad Barghouth, Cheng Luan, Magnus Rasmussen, and Yang De Marinis. 2022. «Intracellular Reverse Transcription of Pfizer BioNTech COVID-19 mRNA Vaccine BNT162b2 In Vitro in Human Liver Cell Line» Current Issues in Molecular Biology 44, no. 3: 1115-1126. https://doi.org/10.3390/ cimb44030073

Schwedische Forschende fordern mehr Studien zum Thema. (Bild: Adpic)

möglicherweise genotoxische Nebenwirkungen hervorrufen könnte.»

Dringend: Mehr Studien gefordert Problematisch dabei ist, dass laut den schwedischen Forschenden in den bereits publizierten toxikologischen Studien zum Biontech-Impfstoff Bereiche der Genotoxizität und der Karzinogenität fehlen. Solche Studien hätten nämlich eine Entwarnung bedeuten können.

Die Wissenschaftler betonen, dass man zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht weiss, ob die von BNT162b2 revers transkribierte DNA in das Zellgenom integriert werde. Daher seien weitere Studien erforderlich, um die Auswirkungen von BNT162b2 auf die genomische Integrität nachzuweisen, einschliesslich der Sequenzierung des gesamten Genoms von Zellen, die BNT162b2 ausgesetzt gewesen seien, sowie von Geweben von Menschen, die mit BNT162b2 geimpft worden seien.

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Das Observatorium der Zamg liegt auf über 3100 Meter Höhe in den Hohen Tauern in Salzburg und existiert seit 1886. (Bild: Zamg/Scheer)

Nanoplastik in der Umwelt

In den Alpen schneit es Plastik In einer grossangelegten Spendenaktion wollen populäre Youtuber wie Mister Beast oder Mark Rober gerade die Meere von knapp 14 000 Tonnen Plastik befreien. Das sind etwa 0,15 Prozent der Menge, die jährlich in den Ozeanen landet. Aber nicht nur unsere Gewässer sind voller Plastik. Eine umfangreiche Studie zeigt, die Verbreitung von Nanoplastik durch die Luft ein weitreichenderes Problem ist, als bisher angenommen.

Noé Waldmann ¹ In einer aktuellen Studie untersucht Dominik Brunner von der Empa, zusammen mit Kollegen und Kolleginnen der Universität Utrecht sowie der österreichischen Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, wie viel Plastik aus der Atmosphäre auf uns runterrieselt. Laut der Studie verbreitet sich Nanoplastik über die Luft teil¹ Empa

weise über 2000 Kilometer weit. In der Schweiz landen – den Zahlen der Messung aus Österreich entsprechend – jährlich etwa 43 Trillionen feinster Plastikteilchen. Wie viel es genau sind, darüber ist sich die Forschung noch uneins. Aber gemäss Schätzungen aus der Studie könnten es bis zu 3000 Tonnen Nanoplastik sein, mit denen die Schweiz jährlich von den abgelegenen Alpen bis ins urbane Unterland überzogen wird. Diese Schätzungen sind im Verhältnis zu anderen Studien sehr

Die Forschenden steigen zur Station im Hohe Tauern Nationalpark auf. (Bild: Zamg/ Niedermoser)

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hoch, und es bedarf weiterer Forschung zur Überprüfung dieser Werte.

Massenspektrometer im Einsatz In der Studie betreten die Autoren wissenschaftliches Neuland. Denn die Verbreitung von Nanoplastik durch die Luft ist bis heute weitgehend unerforscht. Das Resultat von Brunners Forschung ist die genauste Erfassung der Luftverschmutzung durch Nanoplastik, die jemals durchgeführt wurde. Zur Zählung der Plastik-Teilchen haben Brunner und seine Kollegen und Kolleginnen eigens ein chemisches Verfahren entwickelt, das die Verunreinigung der Proben mit einem Massenspektrometer bestimmt.

Forschen unter Extrembedingungen Untersucht haben die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen eine kleine Fläche auf 3106 Metern Höhe an der Spitze des Berges Hoher Sonnenblick im Nationalpark Hohe Tauern in Österreich. Hier steht seit

Dominik Brunner ermittelte die Umweltver schmutzung mit Nanoplastik in den Alpen. (Bild: Empa)

Eine Chemikerin macht Mikround Nanoplastik sichtbar Dass wir überhaupt wissen, dass es Nanoplastik gibt, verdanken wir der modernen chemischen Analytik. Aber ohne fleissige Chemikerinnen und Chemiker, die stets neue Methoden entwickeln, nützt einem das präziseste Spektrometer nichts mehr. Denise Mitrano entwickelte an der ETH ein trickreiches Verfahren und unterstützt somit die Forschung zur Mikro- und Nanoplastikproblematik. Sie erhielt hierfür 2021 den Marie-Heim-Vögtlin-Preis vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF).

Aussenarbeiten am Sonnblick-Observatorium. (Bild: Zamg/Scheer)

1886 ein Observatorium der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik. Geleitet wird das Observatorium von der Meteorologin und Arktisforscherin Elke Ludewig. Seitdem die Forschungsarbeiten im späten 19. Jahrhundert aufgenommen wurden, war das Observatorium nur an vier Tagen nicht im Betrieb. Auch für die Studie über die Verbreitung von Nanoplastik in entlegenen Gebieten diente die Forschungsstation als Basis. Jeden Tag, und bei jeder Wetterlage, haben Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen um 8 Uhr früh rund um eine Markierung einen Teil der obersten Schneeschicht abgetragen und sorgfältig aufbewahrt. Die Verschmutzung der genommenen Proben durch Nanoplastik in der Luft oder auf den Kleidern der Wissenschaftler war dabei eine besondere Herausforderung. Im Labor mussten die Forschenden teilweise regungslos verharren, wenn ein Kollege mit einer offenen Probe hantierte. Der Ursprung der winzigen Teilchen ist mithilfe von europäischen Wind- und Wetterdaten nachverfolgt worden. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass der grösste Ausstoss an Nanoplastik in die Luft in dicht besiedelten, urbanen Gebieten passiert. Etwa 30 Prozent der gemessenen Nanoplastik-Teilchen auf dem Berggipfel stammen aus einem Radius von 200 Kilometer, vorwiegend aus Städten. Aber auch Plastik aus den Weltmeeren gelangt offenbar über die Gischt der Wellen in die Luft. Rund 10 Prozent der in der Studie gemessenen Teilchen wurden von Wind und Wetter über 2000 Kilometer auf den Berg geweht – teilweise vom Atlantik aus.

duziert worden, etwa 60 Prozent davon ist unterdessen Abfall. Dieser Müll erodiert durch Witterungseffekte und mechanischen Abrieb von Makroteilchen über Mikroteilchen bis hin zu Nanoteilchen. Doch ist weggeworfenes Plastik bei weitem nicht die einzige Quelle. Durch den alltäglichen Gebrauch von Plastik-Produkten wie Verpackungen und Kleidung wird Nanoplastik freigesetzt. Partikel in diesem Grös senbereich sind so leicht, dass ihre Bewegung in der Luft am ehesten mit Gas verglichen werden kann. Neben Plastik finden sich noch allerlei andere Kleinstteilchen. Vom Saharasand bis zum Bremsbelag schwirrt die Welt als Abrieb durch die Luft. Es ist bis jetzt unklar, ob diese Art von Luftverschmutzung potentiell eine gesundheitliche Bedrohung für den Menschen bedeutet. Nanopartikel landen im Gegensatz zu Mikropartikel nicht nur im Magen. Sie werden über die Atmung tief in die Lungenflügel gesogen, wo sie dank ihrer Grösse eventuell die Zell-Blut-Barriere überwinden, und so in den menschlichen Blutkreislauf dringen könnten. Bernd Nowack, der mit seinen Forschungsarbeiten über die Verbreitung von Nanoteilchen in der Umwelt seit acht Jahren in Folge zu den meistzitierten Forschern weltweit gehört, sagt: «Wir wissen, dass Mikro- und Nanoplastik fast überall vorhanden ist. Aber ob das wichtig oder gar gefährlich ist, müssen wir erst noch erforschen.» Aktuell untersucht Nowacks Team an der Empa, ob Nanoplastik-Teilchen auch aus Kleidung entstehen und freigesetzt werden können.

Nanopartikel gelangen ins Blut Schätzungsweise über 8300 Millionen Tonnen Plastik sind bis anhin weltweit pro-

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Nicht überall, wo «umweltfreundlich» draufsteht, sind die Produkte bedenkenlos für Meeresorganismen. (Bild: Shutterstock)

Titandioxid oder Zinkoxid

Vorsicht bei Sonnencrèmes Foraminiferen – einzellige Organismen, die überwiegend im Meer leben – werden durch Sonnenschutzmittel im Meerwasser geschädigt. Insbesondere die Wirkstoffe in als «umweltfreundlich» verkauften Sonnencrèmes sind für die Gesundheit der Einzeller gefährlich. Dies zeigt eine aktuelle Studie des Instituts für Paläontologie der Universität Wien, die im Journal «Scientific Reports» veröffentlicht wurde.

Foraminiferen sind aufgrund ihrer langlebigen Schalen wichtige Leitfossilien für vergangene Erdzeitalter – doch auch für die Gegenwart machen sie bedenkliche Entwicklungen sichtbar. Die einzelligen Orga-

«Wir gehen davon aus, dass insbesondere Metall-Nanopartikel wie Titandioxid oder Zinkoxid diese Wirkung verursachen.» Michael Lintner

nismen, die überwiegend im Meer leben, ernähren sich von Phytoplankton, also beispielsweise von Algen und Diatomeen. Dadurch spielen sie eine wichtige Rolle beim Transport von Energie in Form von 4–5/2022

organischer Substanz auf eine höhere trophische Ebene – also entlang der Nahrungskette. «Aufgrund der grossen Menge an Foraminiferen in den tiefen wie auch flachen Gewässern und deren Aufnahme von Phytoplankton kann davon ausgegangen werden, dass Foraminiferen einen wesentlichen Beitrag zum globalen marinen Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf leisten», erklärt Petra Heinz, Professorin am Institut für Paläontologie der Universität Wien und Dekanin der Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie.

Auswirkungen in Strandnähe und in Flussdeltas Diese könnte allerdings vor allem in küstennahen Gebieten beeinträchtigt werden, und zwar durch die Verschmutzung mit Rückständen von Sonnencrèmes: Eine Studie am Institut für Paläontologie zeigt,

Diese Kieselalgen werden durch Wirkstoffe von handelsüblichen Sonnenschutzmitteln geschädigt, ergab nun eine Studie. Auf dem Foto: Ansammlung von verschiedenen jun gen und alten Heterosteginen aus dem Aquarium. (Bild: Matthias Nagy)

dass Foraminiferen beziehungsweise ihre Symbionten, die Kieselalgen, durch Sonnenschutzmittel geschädigt werden. «Wir untersuchten, welche Auswirkungen künstlich hergestellte Sonnenschutzmittel haben, wie sie in höheren Konzentrationen 39

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sa, die zu den Grossforaminiferen gehört und als photosynthetische Symbionten Kieselalgen beherbergt, die für ihre Stoffwechselaktivität unerlässlich sind. Die photosynthetische Leistung dieser Kieselalgen wird massgeblich von physikalischen und chemischen Parametern und dadurch auch durch Umweltverschmutzung durch den Menschen beeinflusst. «Im Detail analysierten wir mögliche Auswirkungen von auf dem Markt erhältlichen Sonnenschutzmitteln auf die Aktivität der Photosymbionten auf H. depressa mittels pulsamplitudenmodulierter Fluoreszenzmikroskopie», erklärt Lintner. Dafür wählte das Forschungsteam vier verschiedene Sonnenschutzmittel aus, von denen zwei als «konventionell» und zwei weitere als «umweltfreundlich» verkauft werden. Ausserdem wurde die Wirkung von reinem Ensulizol getestet, das häufig als UV-Blocker in Sonnenschutzmitteln eingesetzt wird.

Foraminiferen – im Bild die in der Studie un tersuchte Heterostegina depressa – sind für ihr Überleben auf ihre Symbionten, die Kie selalgen, angewiesen. (Bild: Rosa Grafl)

insbesondere in Strandgebieten und Flussdeltas zu finden sind», erklärt der Erdwissenschaftler und Ökologe Michael Lintner, Erstautor der im «Journal Scientific Reports» erschienenen Studie. Das Forschungsteam konzentrierte sich auf die Foraminiferenart Heterostegina depres

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Dabei zeigte sich, dass insbesondere der UV-Blocker Ensulizol einen starken negativen Einfluss auf die Photobionten hatte; zudem beeinträchtigten so genannte «umweltfreundliche» Sonnenschutzmittel die Gesundheit von Foraminiferen stärker als konventionelle. «Wir gehen davon aus, dass insbesondere Metall-Nanopartikel wie Titandioxid oder Zinkoxid von ‹umweltfreundlichen› Sonnenschutzmitteln diese Wirkung verursachen», erklärt Lintner – schliesslich seien diese Stoffe bereits als toxisch für mehrere Mikroorganismen eingestuft worden. Um dies nachzuweisen seien jedoch weitere Studien erforderlich.

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V erfahrenstechnik

Neuer Ansatz

Der Traum von der künstlichen Photosynthese Chemieingenieure der EPFL haben einen neuen Ansatz für die künstliche Photosynthese entwickelt. Damit kommen sie womöglich dem Ziel, diese Meisterleistung der Natur in grossem Massstab nachzuahmen, einen Schritt näher.

Nik Papageorgiou ¹ Angesichts des weltweit steigenden Energiebedarfs brauchen wir praktikable Alternativen zu fossilen Brennstoffen, deren negative Umweltauswirkungen nur allzu deutlich geworden sind. Eine dieser Alternativen ist Wasserstoff, der in einfachen Brennstoffzellen zur Energiegewinnung verbraucht werden kann, wobei nur Wasser zurückbleibt. Eine Methode zur Erzeugung von Wasserstoff ist die «Wasserspaltung», bei der Wassermoleküle in molekularen Wasserstoff und Sauerstoff gespalten werden. Bei der künstlichen Photosynthese wird Licht absorbiert, um die für die Spaltung der Wassermoleküle erforderliche Energie zu erzeugen. «Die künstliche Photosynthese ist der heilige Gral aller Chemiker», sagt Astrid Olaya, Chemieingenieurin am Institute of Chemical Sciences and Engineering (ISIC) der EPFL. «Das Ziel ist es, Sonnenlicht einzufangen, einerseits Wasser zu oxidieren, um Sauerstoff und Protonen zu erzeugen, und andererseits entweder Protonen zu Wasserstoff oder CO2 zu Chemikalien und Brennstoffen zu reduzieren. Das ist die Essenz einer chemischen Kreislaufwirtschaft».

Antennen steigern die Effizienz Der klassische Aufbau einer künstlichen Photosynthese-Vorrichtung ist relativ einfach: ein lichtabsorbierender Farbstoff, die so genannte Antenne, gekoppelt mit einem Halbleiter, der die elektrischen Ladungen trennt (Anode und Kathode), und einem Elektrokatalysator, der die Reduktions-Oxidationsreaktion des Wassers antreibt. 1

EPFL

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Der Prozess ist jedoch zu langsam. Die Oxidation von Wasser mit sichtbarem Licht (z.B. Sonnenlicht) ist nach wie vor ein Engpass, der die Entwicklung der künstlichen Photosynthese für den Massstab verhindert – trotz mehr als einem halben Jahrhundert Forschung. «Das Problem ist, dass es schwierig ist, Elektrodenmaterialien mit sowohl hoher chemischer Stabilität als auch geeigneten optoelektronischen Eigenschaften und hoher katalytischer Effizienz zu finden», sagt Olaya. Im Labor von Hubert Girault an der EPFL hat Olaya eine Studie durchgeführt, die einen neuen Ansatz für die künstliche Photosynthese liefert. Die Arbeit wurde im «Journal of the American Chemical Society Gold» (JACS Au) veröffentlicht. «In dieser Studie haben wir Wasser mit einem einfachen organischen Molekül, näm-

«Die künstliche Photo synthese ist der heilige Gral aller Chemiker.» Astrid Olaya, Chemieingenieurin an der EPFL

lich Tetrathiafulvalen (TTF), photooxidiert», sagt Olaya. «Es hat sich gezeigt, dass ein bestimmtes Salz von TTF sich selbst zu Mikroröhrchen anordnen kann, die als Antennen fungieren, um das sichtbare Licht einzufangen und als Elektronenpumpen, um Wasser zu Sauerstoff zu oxidieren.» Normalerweise ist dies eine langsame, mehrstufige Reaktion, aber der Stapel von TTF-Salzmolekülen kann die vier Elektronen einfangen, die zur Oxidation eines Wassermoleküls benötigt werden. Die Forschenden verwendeten auch Wasser in einer Ölemulsion. «Die TTF-Antenne kann sich in der Ölphase in der Nähe der

Die Oxidation von Wasser mithilfe von sicht barem Licht bleibt ein Flaschenhals in der Photosynthese-Forschung. (Bild: Envato)

Wasserphase befinden, wo die Protonen, die bei der Oxidation des Wassers entstehen, extrahiert werden», sagt Olaya. «Wie bei der natürlichen Photosynthese ermöglicht das biphasische System eine effiziente Trennung von Reaktanten und Produkten.»

Ganz ohne Edelmetalle TTF besteht nur aus Kohlenstoff-, Schwefel- und Wasserstoffatomen, die alle weithin verfügbar sind. Das bedeutet, dass die neue Methode auch kostengünstig und nachhaltig ist, da sie keine Edelmetallionen wie Platin oder Iridium benötigt. «Diese Arbeit ist ein neuer Ansatz für die künstliche Photosynthese mit nur wenigen einfachen organischen Molekülen», sagt Olaya.

www.epfl.ch 41

V erfahrenstechnik

Pausenlose Produktion

Eine Vision wird fortlaufend stärker Realität Die kontinuierliche Herstellung bietet sich von Forschung und Entwicklung bis zur Produktion an. Selbst in der streng reglementierten pharmazeutischen Industrie ist das «continuous manufacturing» heute Realität, während Leuchtturm-Projekte schon neue Zukunftschancen aufzeigen.

Ein Extrembeispiel stellt die dezentrale kontinuierliche Fertigung von Feinchemikalien mit reinem Solarbetrieb dar. Andere Energieträger braucht man nicht. Damit arbeitet das System komplett autark – ein Paradebeispiel für Nachhaltigkeit. Auf einer Fläche von einem halben mal einen halben Meter erstreckt sich der Reaktorprototyp. Es handelt sich um ein mikrofluidisches System aus Kunststoff: Die Reaktionsflüssigkeiten strömen kontinuierlich durch feinste Kanäle und werden für die Reaktion zusammengeführt, die entstandenen Produkte durch ebenso feine Kanäle hinausgeleitet. Als Machbarkeitsstudie hat man die Oxidation der Aminosäure l-Methionin zu l-Methioninsulfoxid mit Methylenblau als Photokatalysator erfolgreich durchgeführt (Universiteit van Amsterdam). Das Sonnenlicht trifft direkt auf das mikrofluidische System. Dieses ermöglicht unter der Beleuchtung die chemische Synthese, genauer: Farbstoffe im Kunststoff wandeln das Licht zu einem grossen Teil in rote Photonen um, und diese befähigen einen speziellen Katalysator zum Antreiben der Reaktion. Dieser Katalysator wird den Lösungen der Ausgangsstoffe beigemischt.

Ob Sonne oder Wolken – die Reaktion steht nie still Der naheliegende Umweg über die primäre Umwandlung des Sonnenlichts in Strom, der dann rote LEDs zum Leuchten bringt, hat sich als unnötig erwiesen. So erspart man sich auch die damit verbundenen Leistungsverluste. Selbstverständlich brauchen auch die Pumpen und ihre elektronische Steuerung Energie. Darum wird die energiereiche Strahlung (kurze Wellenlängen) für den direkten Antrieb der Reaktion genutzt und die energieärmeren Anteile (etwa 600– 42

Die neuen Produktlinien Cerabar und Deltabar sind für die Industrie 4.0 perfekt geschaffen. (Bild: Endress+Hauser)

1100 nm) in Strom für das technische Equipment rund um den Reaktor. Die Steuerung schafft es, die kontinuierliche Fertigung von sonnenreichem auf wolkenverhangenen Himmel abzustimmen und umgekehrt. Die Produktion braucht nie stillzustehen. Modellrechnungen haben ergeben, dass sich beispielsweise mit einem solchen mikrofluidischen System zur kontinuierlichen Fertigung auf einer Dachfläche von etwa 12 mal 12 Metern der derzeitig Weltjahresbedarf von Rosenoxid decken liesse, einem Tetrahydropyran, das wesentlich zum

Wohlgeruch des Rosenöls beiträgt. Im Laborbetrieb hat man mit dem Prototyp auch schon verschiedene medizinisch relevante Moleküle hergestellt. Schon scheint die Vision von arzneistoffproduzierenden Dächern und Wänden auf, und wer weiss? Vielleicht lässt sie sich sogar für unsere Raumfahrer auf Weltraumstationen oder auf dem Mars realisieren.

Kontinuierlich quer durch alle Grössenordnungen Auf der Erde sieht es zurzeit kaum weniger spannend aus. Namentlich in der Pharma4–5/2022

V erfahrenstechnik

Die ganze Prozessanalytik aus einer Hand: Analysator inklusive Probenvorbereitung oder auch ein komplettes schlüsselfertiges Paket mit Schutzschrank, Rohrleitungen, Verkabelung und Schnittstellen – ganz nach Bedarf für die Online-, Atline- oder Inline-Analytik. (Bild: Me trohm)

industrie treiben verschiedene Entwicklungen die Umstellung bestehender BatchProduktionen auf kontinuierlichen Betrieb an. Unter ihnen findet sich der anhaltende Trend zu Biosimilars (Generika von Biopharmazeutika). Schon in der Frühphase eines entsprechenden Projekts liegt automatisch die Frage auf dem Tisch: Sollen wir nicht gleich von Anfang an eine kontinuierliche Herstellung anstreben? Konsequenterweise haben die Behörden in Europa bereits vor drei Jahren die erste klinische Phase-I-Studie mit einem Biosimilar genehmigt, der auf einem monoklonalen Antikörper aus kontinuierlicher Herstellung basierte. Bei Volumina und Konzentrationen erweisen sich die angebotenen Systeme inzwischen als ausgesprochen flexibel und reichen von grossen bis zu kleineren Massstäben. Damit wird Continuous Manufacturing zunehmend auch für kleinere Unternehmen bzw. für Medikamente mit geringeren Durchsätzen interessant. Kontinuierliche Beschickungs- und Mischverfahren für hohe Durchsatzleistungen mit bis zu 500 Kilogramm pro Stunde können heute mehrere Tablettier- oder Kapselabfüllanlagen versorgen (z. B. Formulation Skid Conti GFS-C, Gericke). Daneben wird zunehmend auch der Bedarf an (halb‑)kontinuierlichen Dosier- und Mischanlagen für hochpotente Arzneimittel abgedeckt, die nur in geringem Volumen produziert werden sollen (z. B. Formulation Skid Batch GFS-B). 4–5/2022

Der Lohn für die kontinuierliche Fertigung besteht in einem geringeren Wirkstoffverbrauch während der Entwicklung, verschwindend geringen An- und Abfahrverluste und einer weniger komplexe Steuerung. Selbst sehr niedrige Dosierungen von unter 1% und Chargengrössen unter einem Kilogramm werden damit zugänglich.

nenfalls nicht bei Überschreitung eines einzelnen kritischen pH-Werts; das hätte man gegebenenfalls auch mit einem einzelnen Kabel regeln können. Der Nothalt kann auch bei einer ungünstigen Konstellation vieler Messwerte von vielen Sensoren mit der Gesamtbewertung «Prozess läuft am Limit» erfolgen. Womöglich tritt dieser Fall seltener ein, weil die kontinuierliche Produktion dank Data Analytics optimiert werden kann und dann in ruhigerem Fahrwasser läuft – und das effektiver als je zuvor. Die gesamte Bandbreite der hier dargestellten Trends und Innovationen zur kontinuierlichen Fertigung erlebt der Besucher auf der diesjährigen Ilmac Lausanne. www.ilmac.ch Ilmac Lausanne 2022 Dauer: Mittwoch, 28. und Donnerstag, 29. September 2022 Öffnungszeiten: 9.00 bis 17.00 Uhr Ort: Expo Beaulieu Lausanne, Halle 7

Die Basis: Online-, Atline- und Inline-Messungen

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Für die Steuerung komplexer kontinuierlicher Produktionen bedarf es zwingend einer Prozessanalytik «nahe an der Linie». So müssen sich sowohl spektrometrische (z. B. Photometrie) als auch nasschemische Verfahren (z. B. Karl-Fischer-Titration, Ionenchromatographie) online, atline und inline betreiben lassen. Dafür stehen heute modulare Plattformen mit einer Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten bis hin zu Multiparameteranalysen in mehreren Probeströmen zur Verfügung. Eine Chance für kontinuierliche Prozesse dürfe darüber hinaus die 5G-Technologie darstellen. Sie macht die Datenübertragung in Glasfaserkabelgeschwindigkeit auch für mobile Funkverbindungen möglich und bietet sich als idealer Partner für Chemie- und Pharmaprozesse an. Denn die Echtzeitfähigkeit von Messdaten sowie die Vernetzung vieler Sensoren, Geräte und (Teil‑)Systeme eröffnet neue Möglichkeiten in puncto Effizienz und Arbeitsschutz. Der Prozess stoppt gegebe-

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Sicherheitslücke: Wenn Mitarbeitende beispielsweise mit dem Firmennotebook unterwegs ohne VPN über einen öffentlichen Wi-Fi-Hotspot ins Internet gehen. (Bild: Envato)

Bequemlichkeit spielt Cyberkriminellen in die Hände

5 einfache Tipps für mehr Cyber-Sicherheit Das Jahr 2022 ist noch verhältnismässig jung und bereits sind wieder einige grosse Ransomware-Attacken bekannt geworden. Auch in der Schweiz. Durch die neuen Arbeitsmodelle wie Hybrid Work braucht es auch ein angepasstes Sicherheitsdenken. Jeder muss mithelfen, das Risiko zu senken und seinen Teil zu einer Kultur der Cyber-Sicherheit beitragen. Roman Stefanov, Cybersecurity-Verantwortlicher von Cisco, verrät seine fünf Tipps zum Schutz vor Ransomware.

Wie läuft eine Ransomware-Attacke ab? Langsam. Wochen und sogar Monate zuvor haben sich die Hacker ins System geschlichen, um Informationen zu sammeln, sich unentdeckt im Netzwerk bewegend. Es gibt viele technische Methoden, um Angriffe zu erkennen, beispielsweise ein permanentes Assessment des Netzwerks, mit Künstlicher Intelligenz nach Anomalien zu forschen und befallene Endpunkte rechtzeitig zu erkennen, bevor der Schaden angerichtet wird.

Tipp 1 – Bleiben Sie wachsam und bedächtig Pop-ups sind keine Freunde. Links können auf eine gefälschte Seite führen. Anhänge können ein falsches Versprechen sein und den digitalen Kriminellen Eintritt ins Fir44

mennetzwerk verschaffen. Keine Hektik am PC oder Smartphone, denn es gibt zahlreiche Methoden, um Sie zu verführen. Mit dem Versprechen auf einen Rabatt vielleicht, mit einer Rückzahlung oder einer Postsendung etwa, die angeblich auf Sie wartet. Inzwischen sind solche Fälschung nicht mal mehr auf E-Mail beschränkt. Auch SMS-Nachrichten dürfen Sie prinzipiell nicht trauen. Umgekehrt sollten Sie achtsam mit Informationen des Unternehmens umgehen. Seriöse Menschen und Unternehmen fragen Sie nie nach sensiblen Informationen wie Passwörtern.

Tipp 2 – Nutzen Sie einzigartige Passwörter Ein langes Passwort ist besser als ein kurzes. Ein unverständliches mit vielen Son-

Roman Stefanov ist bei Cisco Schweiz für den Bereich Cybersecurity zuständig. Er ver fügt über jahrelange Erfahrung in IT und Cy bersecurity. (Bild: zvg)

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Tipp 3 – Installieren Sie Apps nur aus sicheren Quellen

Tipp 4 – Aktualisieren, aktualisieren, aktualisieren Software enthält immer Schwachstellen – ein Problem sind diejenigen, die bekannt werden und ausgenutzt werden. Die digitale Kriminalität stürzt sich sofort darauf. Sicherheitsbewusste und verantwortungsvolle Hersteller legen Schwachstellen offen und schliessen sie in kurzer Zeit. So handhabt das etwa Cisco bei allen Produkten. «Sicherheitsprozesse sind essenziell für die Produktqualität», sagt Roman Stefanov, Cybersecurity-Verantwortlicher von Cisco Schweiz. «Diese müssen schon beim Produktdesign mit integriert werden», sagt er. Für den Anwender heisst das: Aktualisieren Sie Ihre Software immer, sobald ein Update erscheint.

Tipp 5 – Umgehen Sie keine Sicherheitsmassnahmen Sicherheit kann unbequem sein. Darum umgehen viele Mitarbeitende auch in der Schweiz immer wieder bestehende Sicherheitsmassnahmen und gehen beispielsweise mit dem Firmennotebook unterwegs ohne VPN über einen öffentlichen Wi-Fi-Hotspot ins Internet. Laut einer Umfrage von Cisco vom letzten Herbst wissen aber rund 15 Prozent der Mitarbeitenden nicht einmal Bescheid über Sicherheitsmassnahmen und 42 Prozent foutieren sich immer wieder drum. Das ist ein schwerer Fehler: Versuchen Sie niemals, bestehende Sicherheitsvorkehrungen der IT zu umgehen. Bequemlichkeit spielt Cyberkriminellen in die Hände.

. EDITION

Ein wichtiger Grundsatz: Auf Geräten mit geschäftlicher Nutzung installieren Sie bitte keine Games, Themes, Wallpaper und andere angeblich leistungssteigernde Wundermittel. Schon gar keine App, die von irgendwelchen namenlosen Entwicklern aus den hintersten Ecken des Internets stammt. Und nutzen Sie ausschliesslich die offiziellen App Stores von Apple, Google oder dem Smartphone-Hersteller. Dort kann es zwar auch Schadsoftware geben, doch das Risiko ist weitaus geringer, als wenn Sie Installationsdateien aus anderen Quellen auf Ihr Gerät laden. Wenn Sie unbedingt eine bestimmte App benötigen, sprechen Sie sich mit Ihrer IT-Abteilung ab.

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derzeichen und Ziffern besser als ein Wort. Für jede App und jeden Webservice ein anderes ist besser als immer dasselbe. Optimal: Die meisten Webservices bieten heute Multifaktor-Authentifizierung an. Das heisst: Es braucht ein zweites Gerät, um zu bestätigen, dass Sie berechtigt sind, meist das Smartphone, welches man stetig bei sich hat.

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Was gilt es für Life-Science-Unternehmen zu berücksichtigen?

Ein leistungsorientiertes Vertriebscoaching Leistungsorientiertes Vertriebscoaching ist für Life-Science-Unternehmen heute wichtiger denn je. Die Kompe tenzentwicklung hat sich in den letzten Jahren wegen der Pandemie und der daraus resultierenden Beschleu nigung der digitalen Transformation stark verändert. Die Möglichkeiten des digitalen Trainings erlauben Teams eine viel intensivere Entwicklung und Kompetenzerweiterung, so dass Unternehmen diese Veränderungen bei der Gestaltung des Schulungsprogramms für ihre Sales-Mitarbeitenden berücksichtigen müssen.

Dirk Abeel ¹ Vertriebscoaching ist ein wertvolles Instrument, aber es ist kein Allheilmittel. Allerdings wird es umso erfolgreicher, wenn sich alle Beteiligten darüber im Klaren sind, wozu diese Form der Personalentwicklung beitragen kann.

Was kann effektives Leistungscoaching bewirken? Erfolgreiche Coaching-Programme zielen auf mittel- bis langfristige Verhaltensänderungen ab und fördern unter anderem verbesserte Kompetenzen und Fähigkeiten. Ausserdem steigern Vertriebscoachings das Selbstvertrauen in die eigenen Fähigkeiten sowie das Vertrauen in das gemeinsame Team und fördern ein Gefühl der Zugehörigkeit zum Unternehmen.

Wie kann Vertriebscoaching gedeihen? Leistungsorientiertes Vertriebscoaching kann in allen Unternehmensstrukturen durchgeführt werden. Allerdings sollten Organisationen darauf achten, die richtigen Rahmenbedingungen zu schaffen, um alle Vorteile des Coachings voll ausschöpfen zu können.

Ziele definieren, Weg gestalten und Fortschritte messen Im Idealfall hat ein Unternehmen vor Beginn einer Coaching-Initiative die Aufgaben des Vertriebsteams klar definiert und dazugehörige Erfolgsprofile erstellt. Ebenfalls sind Kompetenzmodelle und Leistungskennzahlen unerlässlich, um das Vertriebscoaching nachhaltig aufzubauen. Wenn ¹ Pitcher

alle Beteiligten genau wissen, was nötig ist, um das nächste Ziel zu erreichen, sind die Chancen, es zu erreichen, exponentiell höher. Ein funktionierendes System zur Bewertung und Kalibrierung von Talenten ist unerlässlich. Nicht jedes Mitglied des Vertriebsteams ist in jedem einzelnen Bereich der Arbeit gleich gut. Instrumente wie Berufserfolgsprofile und Panel-Interviews sind hier besonders nützlich, um die Fähigkeiten aller Teammitglieder transparent zu evaluieren. Dann gelingt es auch, Aufgaben kompetenzbezogen zu verteilen. Hierbei helfen Fragen wie beispielsweise «Welche Jobs oder Aufgaben passen am besten zu den vorhandenen Kenntnissen und Talenten dieser Person?» und «In welche Rollen könnte die Person sich am ehesten entwickeln?» Der dritte wichtige Schritt besteht darin, wirksame Mechanismen zur Leistungsbewertung zu entwickeln. Intern können dies zum Beispiel interne Befragungen oder 360-Grad-Bewertungen sein. Die Beobachtung der Kundenwahrnehmung ist ebenfalls eine sehr nützliche Übung – umso wertvoller, als sie in der Regel von einer objektiven dritten Partei durchgeführt wird und Informationen darüber enthält, wie die Kunden das eigene Unternehmen und die Wettbewerber wahrnehmen.

Wie sieht ein gutes Vertriebscoaching konkret aus? Coaching ist kein einmaliges Projekt. Es ist ein kontinuierlicher Prozess der Zusammenarbeit; eine gegenseitige Vereinbarung zwischen Coach und Coachee auf der Grundlage objektiver Beobachtungen und strukturierter Gespräche, die sich darauf konzentrieren, was gut läuft und was verbessert werden könnte und sollte.

Die Beteiligten können selbst entscheiden, wie eine Sitzung abläuft. Der Schwerpunkt liegt auf dem Zuhören, dem Umwandeln ne gativer Erfahrungen in positive Lektionen und dem Vereinbaren von Zielen für die nächste Sitzung. (Bild: Envato)

Dies kann etwas kompliziert sein, wenn Vorgesetzte gleichzeitig als Coaches auftreten, was in der Praxis häufig der Fall ist. Diese Konstellation erfordert die Fähigkeit, die beiden Rollen zu trennen und in jeder Rolle anders auf den Coachee einzugehen. Im Coaching gibt es keine HierarchieEbenen, sondern nur Kolleginnen und Kollegen auf Augenhöhe, die auf ein gemeinsames Ziel hinarbeiten. Daran muss man sich erst einmal gewöhnen – vor allem, wenn das jeweilige Unternehmen traditionell eine starke hierarchische Struktur hat. Richtig gemachtes leistungsorientiertes Vertriebscoaching ist ein echtes Engagement zwischen Coach und Coachee und erfolgt auf der Grundlage eines wechselseitigen Dialogs. Im Fokus steht ein kooperativer, flexibler Austausch, der auf beobachteten Verhaltensweisen basiert. Hierarchie und Autoritäten sind hier ebenso fehl am Platz wie mangelnde Flexibilität und das starre Beharren auf die individuellen Vorstellungen des Coaches. Ziel 4–5/2022

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ist es, sich nicht auf Disziplin und Urteilsvermögen zu verlassen, um Verhalten zu ändern, sondern neben Zahlen auch qualitative Aspekte sowie die Wünsche und Bedürfnisse des Coachees zu berücksichtigen.

Der letzte Schritt im Coaching-Prozess besteht darin, die quantitativen und qualitativen Massnahmen in die Vertriebscoaching-Software einzugeben und sie dem Coachee zur Genehmigung zu übermitteln.

Wie sollten Coaching-Sitzungen ablaufen?

Woran erkennt man, dass das Coaching funktioniert?

Coach und Coachee können gemeinsam entscheiden, wie die Sitzungen im Detail ablaufen sollen. Normalerweise gibt es ein paar Gespräche, damit sich alle Beteiligten wohlfühlen. Der Schwerpunkt liegt auf dem Zuhören, dem Umwandeln negativer Erfahrungen in positive Lektionen und dem Vereinbaren von Zielen für die nächste Sitzung. Wenn ein Coaching auf einem durch den Coach beobachteten Kundengespräch basiert, kommt es auch auf die richtige Vorbesprechung und Feedback-Schleife an:

Ein solider Analyserahmen ist für beide Seiten der Coaching-Beziehung sehr hilfreich, aber er ist mit am schwierigsten zu kalibrieren: Wie misst man beispielsweise den Fortschritt von jemandem, der in Wissenstests die besten Ergebnisse erzielt, aber vielleicht nicht so gut darin ist, diese Fähigkeiten in der Praxis umzusetzen oder mit einer Verkaufssituation umzugehen, die aus dem Rahmen fällt? Oder andersherum? Auch die Verwendung von Durchschnittswerten für Momentaufnahmen als Messgröße ist schwierig, denn solche Durchschnittswerte eignen sich gut für einige Metriken, aber nicht für das Coaching. Denn Menschen entwickeln ihre Fähigkeiten nicht auf lineare Weise. Ein langfristiger Fokus auf Kompetenz und Exzellenz führt zu mehr Umsatz, nur eben auf einem Weg, der sich leicht in Zahlen ausdrücken lässt.

Vor, während und nach dem Gespräch Die Abstimmung vor dem eigentlichen Gespräch muss nicht lange dauern, sollte aber eine Abstimmung der Ziele und die Besprechung früherer Gespräche beinhalten. Coach und Coachee sollten sich auch darüber verständigen, wie der Coach in das Gespräch einbezogen wird. Nimmt er oder sie nur als Beobachter bzw. Beobachterin teil? Hilft er oder sie bei einigen eher technischen Aspekten? Oder übernimmt er oder sie die Führung und modelliert eine neue Technik oder Fähigkeit? In der Sitzung nach dem Gespräch sollte der Coach darauf achten, das vom Coachee gezeigte gewünschte Verhalten zu verstärken und Vertrauen aufzubauen. Dazu sprechen beide darüber, was gut gelaufen ist, oder zumindest besser als beim letzten Gespräch. Dies sollte den Coachee dazu motivieren, es weiter zu versuchen. Bei der Besprechung von weniger wünschenswertem Verhalten lohnt sich ein strukturierter Gesprächsablauf: – Situation/Aufgabe: Was wollte der oder die Vertriebsmitarbeiter/in tun? – Aktion: Was hat der Coachee tatsächlich getan? – Ergebnis: Was ist passiert und was könnte man beim nächsten Mal anders machen? 4–5/2022

Zwei erfolgreiche Massnahmen Es ist wichtig, eine Baseline festzulegen. Der oder die Vertriebsmitarbeiterin erstellt eine Selbsteinschätzung anhand von Vertriebskompetenzen und der oder die Vorgesetzte beurteilt diese ebenso. Ausserdem einigen sich beide Parteien auf Zielwerte, die in Zukunft erreicht werden sollen. Auch von grosser Bedeutung ist das Messen der Fortschritte. Ein VertriebscoachingTool oder andere Software kann dabei helfen, Aufzeichnungen zu sammeln, um quantitative und qualitative Notizen zu erfassen. Um die Coaching-Sitzungen effizient zu halten, sollte sich jedes Gespräch auf ein bis zwei Kompetenzen oder andere erreichbare Ziele konzentrieren. Coach es müssen sich dabei vor Augen führen, an welcher Stelle des Entwicklungsprozesses sich der oder die Vertriebsmitarbeiterin gerade befindet. Neue Kollegen werden sich beispielsweise schnell in einer grösseren Bandbreite von Kompetenzen

Über den Autor

Dirk Abeel ist Global Head of Go-tomarket Health & Life Sciences bei Pitcher und Senior Leader in den Bereichen Sales Enablement, Commercial Excellence und Omni-Channel Transition/Transformation. Er hat diese Themen in verschiedenen Unternehmen, Regionen und Funktionen vorangetrieben. Abeel ist ehemaliger Global Head Medical Field Force Excellence bei Nestle Nutrition und war Global Medical Sales Director bei Reckitt Benckiser.

weiterentwickeln. Langjährige Mitarbeitende sollten sich in der Regel mit einigen wenigen Bereichen intensiver befassen. Die Aufgabe des Coaches besteht in jeder Sitzung darin, umsetzbare Erkenntnisse als Anleitung für künftige Coaching-Einheiten abzuleiten. Dabei gilt es, die absoluten Bewertungen und die wichtigsten Trends für jede Kompetenz im Vergleich zu den Durchschnittswerten zu beurteilen. Bei positiven oder negativen Veränderungen folgt die Ursachenforschung, um Probleme abstellen oder gewünschte Entwicklungen fördern zu können.

Fazit Beim leistungsorientierten Vertriebscoaching geht es darum, den Vertriebsmitarbeitern zu helfen, ein höheres Leistungsniveau zu erreichen und ein sicheres Umfeld zu schaffen, in dem sie sich trauen, Veränderungen vorzunehmen und neue Dinge auszuprobieren.

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VERBANDSSEITE

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

■ Präsident Kurt Bächtold Bodenackerstrasse 15F CH-4334 Sisseln praesident@cp-technologe.ch

■ Höhere Fachprüfung ■ Termine Chemietechnologe Alle Termine online Siegfried AG, Daniel Müller anschauen: Untere Brühlstrasse 4 www.cp-technologe.ch CH-4800 Zofingen weiterbildung@cp-technologe.ch

SEKTION NORDWESTSCHWEIZ Jahresprogramm 2022 Im Zeichen unseres 25-jährigen Sektionsjubiläum hat der Vorstand SCV Sektion NWS folgende Events 2022 ins Auge gefasst und dazu die Planung aufgenommen. Frühling 2022 22. April 2022: Besuch «Unser Bier» in Liestal, 16 bis 20 Uhr, Gerberstrasse 4

2. Quartal 2022 1. Mai 2022: Es geht um die Wurst. Wir produzieren unsere eigene Salsiccia und geniessen gemeinsam ein Mittagessen. Sommer 2022 17. September 2022: GrillEvent auf der Sichtern (Liestal) Herbst 2022 Offen. Besuch einer Firma für Durchflusslösungen

4. Quartal 2022 3. Dezember 2022: BowlingEvent 2022 Vorankündigung 2023 Am Freitag, 3. Februar 2023, findet die 25. Generalversammlung statt. Für Fragen zu unseren Events bitte die unten gezeigte E-Mail- Adresse verwenden oder die von uns publizierten Texte/An-

zeigen im Verbandsorgan ChemieXtra zu konsultieren. SCV-Sektion-NWS@bluewin.ch Für den SCV Sektion Nordwestschweiz.

sen (Spaghetti, Salsiccia, Salat, Brot und 1 Getränk) alles im Preis inbegriffen. Die Würste, die übrig bleiben, werden aufgeteilt und dürfen mit nach Hause genommen werden. Wir werden Euch gerne die einfache Herstellung der Salsiccia zeigen, so dass jeder diese für sich oder seine Familienangehörigen oder Freunde selbst zubereiten kann.

– Für Lernende 5 Franken – Für Mitglieder des SCV: 30 Franken – Für Nicht-Mitglieder: 40 Franken

Der Vorstand i. V. Martin Nagel

Italienische Salsiccia selbst produzieren Eine Bratwurst mit Schweinefleisch der Extraklasse mit wildem Fenchel und diversen Gewürzen. «Teilnehmerzahl ist mind. 10 Personen» Datum: 21. Mai 2022, 9 bis ca. 14.30 Uhr Ort: AZ Holz AG, Oristalstrasse 121, 4410 Liestal Es hat genügend Parkplätze, aber auch eine Bushaltestelle (5 min zu Fuss). Bei der Salsiccia gibt es viele verschiedene Variationen mit verschiedenen Fleischsorten, dies ist immer abhängig von 48

der Region. Wir beschränken uns auf eine einfache Basis mit Schweinefleisch, die für alle machbar ist. Mit diesem Event wollen wir uns seit langem wieder über ein physisches Treffen mit unseren SCV Mitgliedern erfreuen. Im Anschluss wird gegrillt und es gibt ein Mittages-

Anmeldungen bis zum 6. Mai 2022 an Felice Bertolami per WhatsApp oder SMS +41 (0)78 799 64 90 oder via E-Mail an: felice.bertolami@gmx.ch

Teilnehmer: Mitglieder des SCV aus allen Sektionen. Es hat Platz für max. 15 Personen. Durchführung bei mind. 10 Personen.

Wir freuen uns auf Eure aktive Teilnahme. Euer Vorstand SCV Sektion Nordwestschweiz

Kostenbeteiligung pro Person (Salsiccia Herstellung und Mittagessen und 1 Getränk):

Felice Bertolami 4–5/2022

VERBANDSSEITE

SEKTION OBERWALLIS Geschäftsabschlussbericht Sektionsjahr 2021 Inhaltsverzeichnis Geschäftsschlussbericht, Generalversammlung, Jahresbericht des Präsidenten, Mutationen, Kassa- und Revisorenbericht. Geschäftsabschlussbericht Dieser Bericht liegt als Anhang der Einladung zur 50. und 51. Generalversammlung bei. Zudem wird der Bericht im Internet auf unserer Verbands- Webseite veröffentlicht. Der Kassabericht wird ohne Zahlen veröffentlicht. Auf unserer Verbands-Webseite www.cp-technologe.ch «Sektionen, Oberwallis» können die Protokolle und Berichte nachgelesen werden. Ebenfalls sind diese Informationen auch auf der SCV App zu finden. Zudem können alle veröffentlichten Artikel online im Chemie Xtra nachgelesen werden. Der Link hierzu: www.chemiextra. com «Verbände». Generalversammlung Die Traktanden: Mitgliederbeiträge, Wahlen, Ehrungen, Jahresprogramm, Anlässe und

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Wortmeldungen werden an der 50. und 51. Generalversammlung vom 21. Januar 2022 behandelt. Jahresbericht des Präsidenten Für viele war 2021 ein besonderes Jahr. Es ist inzwischen schon das zweite Jahr, in dem die Pandemie die Welt in Atem hält. Ein Jahr, in dem den meisten Menschen bewusst wurde, dass dieser Virus unseren Alltag noch lange prägen wird. Ein Jahr mit Einschränkungen im sozialen Leben, bei der Arbeit und bei der Freizeitgestaltung. Auch für unsere Sektion war 2021 ein besonderes Jahr. Ein Jahr, welches im Januar ohne Generalversammlung startete. Ein Jahr, in dem wir keine Anlässe mit euch durchführen konnten. Ein Jubiläum, welches nicht zelebriert werden konnte und dennoch war es uns vom Vorstand möglich, im Hintergrund vieles am Laufen zu halten. Im Mai durfte ich unsere Sektion erneut der Abschlussklasse

vorstellen, wodurch wir wieder fünf neue Aktivmitglieder für die Sektion gewinnen konnten. Im Juni fand ein kurzer Online- Austausch zwischen den Sektionspräsidenten und dem Zen tralvorstand statt. Leider war ich kurzfristig verhindert und konnte nicht an dem Austausch teilnehmen. Anfang Herbst durfte ich unsere Sektion den neuen Lehrenden vorstellen. Auch hier konnten wir die gesamte Klasse als Freimitglieder gewinnen. Im November fand dann die Klausur statt. Online tauschten sich der Zentralvorstand und die Sektionspräsidenten zu folgenden Themen aus: Delegiertenversammlung vom 2021, welche am 18. Juni 2022 im alten Tramdepot in Bern nachgeholt wird. Wie geht es weiter mit der SCV App im Google und Apple Store? Sowie eine kurze Information zur Aufteilung der Kassen von SCV und HFP. Über das Jahr verteilt, kamen noch einige Online-Sitzungen des Vorstandes hinzu. Neues Jahr, neues Konzept.

Wie oben bereits erwähnt, wird uns diese Pandemie wahrscheinlich noch eine Weile einschränken. Medizin und Forschung arbeiten mit Hochdruck an der Entwicklung von Medikamenten und aufgrund der Impfungen ist eine Art von Normalität inzwischen teilweise wieder möglich. Deshalb werden wir innerhalb der vorgegebenen Rahmenbedingungen im Jahr 2022 wieder Anlässe planen und hoffentlich auch durchführen dürfen. Firmenbesichtigungen werden wahrscheinlich noch eine Weile nicht möglich sein, weshalb wir aber bereits alternative Ideen gesammelt haben. Zum Schluss möchte ich mich noch bedanken bei meinen Vorstandskollegen, dem Zentralvorstand und den CPT Ausbildnern für ihre Arbeit während des ganzen Jahres. Auch allen Mitgliedern danke ich für das entgegengebrachte Vertrauen und eure Treue. Der Präsident, Stephan Zenklusen

VERBANDSSEITE

Mutationen Austritte (17) (Freimitglieder): Imboden Andreas; Selmani Blerton; Jossen, Runa Vanessa Elena; Glisic David; Leiggener Erich; Loretan Cédric; Furrer Sandro; Cina Yvo; Slatincic Ivan; Hubler Guy; Flury Josef; In-Albon Philipp; Furrer Michel; Heynen Aaron; Seiler Damian. (Aktivmitglieder) Carlen Marcel; Imboden Raoul (ohne SCV Anbindung) Eintritte (15) (Auszubildende als Freimitglieder): Schaller Angelo; Götze Joshua; Allenbach Yanik; Albrecht Marc; Asani Egzon; Kalbermatter Joey; Ammann Kevin Paramen; Amherd Andreas; Sinani Ertan; Bücking Lennart; Bonani Mathias; Schwery Samuele; Ruppen Nico; Brigger Michael; Zenhäusern Nikolai.

Änderungen in der Mitgliedschaft: (5) (Freimitglied Aktiv): Roll Dominic; Seematter Rouven; Wyss Yann; Zumofen Yannic; D’Abundo Florian. Aktueller Mitglieder-Bestand der Sektion Oberwallis Mitglieder der Sektion Oberwallis: 213. Dies entspricht einem Zuwachs um 15 Mitglieder. Aktive: 154; davon Mitglieder mit Vereinsmitgliedschaft: 35; Mitglieder mit Sektionsmitgliedschaft: 119. Passive: 0. Freimitglieder: 70, 46 (Lehrende). 13 (Pensionierte). Ehrenmitglieder: 1. Aufnahme der Neumitglieder im Verein Nach Artikel 7 der Statuten sind die Neumitglieder nach

Bekanntgabe an der GV in unserer Sektion aufgenommen. Diese Aufnahme erfolgt an der Generalversammlung. Kassa- und Revisorenbericht Kassabericht Die Vereinskasse schliesst dieses Jahr mit einem Minus ab. Dies begründet sich damit, dass aufgrund der COVID-Situation keine Anlässe durgeführt wurden und deshalb für das Sektionsjahr 2021 auch kein Mitgliederbeitrag erhoben wurde. Revisorenbericht Die unterzeichneten Revisoren haben die Rechnung des Vereins «SCV Sektion Oberwallis» für das Berichtsjahr 2021 am 31. Dezember 2021 geprüft und erstatten den folgenden Bericht: Die vorgelegte Jahresrechnung wurde im üblichen Rahmen ge-

prüft und wir stellen fest, dass sie ordnungsgemäss geführt wurde und den Statuten des Vereins entspricht. Die Buchungen stimmen mit den Belegen überein und die Kontosalden sind mit den Bankauszügen identisch. Die Revisoren stellen folgende Anträge: 1. Die Jahresrechnung 2021 sei zu genehmigen und dem Kassier Herr Wyer Michael sei unter Verdankung der geleisteten Arbeit Décharge zu erteilen. 2. Dem gesamten Vorstand mit dem Präsidenten Herrn Zenklusen Stephan sei für ihren ehrenamtlichen Einsatz zum Wohle des Vereins «SCV Sektion Oberwallis» bestens zu danken.

Stoffel Leander

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PRODUKTE

Berghof Hoch& Nieder-DruckReaktoren Ein Radarsensor für unzählige Füllstandanwendungen Klassischerweise beginnt die Suche nach einem geeigneten RadarFüllstandsensor mit der Frage zur Frequenz, die den konkreten Einsatzfall wohl am besten abdecken könnte oder aber zu Medieneigenschaften, Temperaturbereichen und Prozessanschlüssen. War die Gerätewahl bislang aufwendig, so krempelt Vega diesen Vorgang mit ihrem neuen Radarsensor Vegapuls 6X von Grund auf um. Der neue Sensor verfügt über ein System zur Selbstdiagnose, das Beeinträchtigungen sofort erkennt und eine deutlich höhere Verfügbarkeit sicherstellt, neue RadarChiptechnologie, erweiterte Anwendungsmöglichkeiten und eine einfachere Bedienung. Neben der SIL-Zertifizierung ist auch das The-

triellen Prozesse erleichtern. Die Konsequenz des neuen Radarsensors daraus ist: maximal vereinfachen. Er ist der eine Sensor, der alle Anwendungen abdeckt. Über die Technik, Frequenz oder Ausführung brauchen sich die Anwender in Zukunft keine Gedanken mehr zu machen. Schon die Inbetriebnahme ist mit wenigen Klicks und Rahmendaten auf ein Minimum reduziert worden. Vielfach kann der «Vegapuls 6X» schon ab Werk bis ins Detail fertig eingestellt werden. ma Cybersicherheit vollständig abgedeckt: Konform nach IEC 624434-2 mit strengen Anforderungen an sichere Kommunikation und Zugangskontrolle. Füllstandsensoren sollen Anwendern das Überwachen ihrer indus-

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TSKgel-UP-SW2000-Säulen wurden für die Analyse kleiner Proteine, Peptide und Oligonukleotide entwickelt. Die Säulen sind mit 2-μm-Kieselsäure-basierten Beads gefüllt, die mit einer hydrophilen gebundenen Phase vom Dioltyp abgeschirmt sind, die verhindert, dass die Kieselsäureoberfläche mit Proteinproben interagiert.

TSKgel-UP-SW2000-Säulen haben die gleiche Porengrösse wie die etablierten TSKgel-SuperSW2000Säulen. Daher können Methoden, die mit TSKgel-SuperSW2000-Säulen entwickelt wurden, leicht auf TSKgel-UP-SW2000-Säulen auf konventionellen HPLC-Systemen sowie auf UHPLC-Systemen übertragen werden. TSKgel-UP-SW2000-Säulen bieten eine höhere Auflösung, verbesserte Peakform und erhöhte Effizienz, was Methoden liefert, die robust, reproduzierbar und leicht zwischen UHPLC- und HPLC-Systemen übertragbar sind.

Diese Säulen bieten zudem eine überlegene Reproduzierbarkeit von Injektion zu Injektion, von Säule zu Säule innerhalb derselben Charge und von Charge zu Charge. %RSDWerte für Peakparameter, einschliesslich Retentionszeiten, Flächenpeakhöhe, Peakasymmetrie und theoretische Bodenzahl demonstrieren die solide Reproduzierbarkeit dieser Säulen.

Die Gasadsorptionsanalysegeräte der Nova-Serie wurden entwickelt, um den gesamten Analyseprozess

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zu 425 °C durchzuführen. Die Serie liefert vier 5-Punkt-BETs in 20 Minuten mit einer Reproduzierbarkeit von 2 Prozent. Die Entgasung ist von der Analyse getrennt, was Kontaminationen verhindert.

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PRODUKTE

Wie die systematische Transformation zur Industrie 4.0 gelingt Im industriellen Sektor verspricht das Industrial Internet of Things (IIot) – die intelligente Vernetzung von Produkten, Prozessen und Mitarbeitenden – wichtige Wettbewerbsvorteile. Um diese Vorteile zu nutzen, müssen Unternehmen ihre digitale Transformation gezielt und ganzheitlich angehen. Der Smart Industry Readiness Index (Siri) bietet ihnen eine Möglichkeit, ihren digitalen Reifegrad zu ermitteln und die Transformation systematisch umzusetzen. Siri wurde vom Singapore Economic Development Board (EDB) zusammen mit TÜV Süd und weiteren Unternehmen entwickelt und vom Weltwirtschaftsforum anerkannt. Zu Beginn dieses Jahres wurden die Siri-Aktivitäten vom EDB an

das International Centre for Industrial Transformation (INCIT) übertragen. Im Gegensatz zu vielen anderen Reifegradmodellen konzentriert sich Siri nicht nur auf die Technologie, sondern berücksichtigt in einem umfassenden Bewertungsansatz auch die Prozesse und die Organisation eines Unternehmens

und ermöglicht damit ein aussagekräftiges Ergebnis. Das Siri-Assessment nutzt ein strukturiertes Rahmenwerk: Unter den drei «Bausteinen» Technologie, Prozesse und Organisation gibt es acht Hauptbereiche, die auf 16 Unterkategorien bzw. 16 Dimensionen heruntergebrochen werden. Durch diese klare Gliederung las-

sen sich in relativ kurzer Zeit aussagekräftige Ergebnisse erzielen, die zudem ein branchenspezifisches Benchmarking bezüglich des Reifegrads ermöglichen. Die Anwendbarkeit von Siri wurde zunächst in mehreren Pilotprojekten mit Unternehmen unterschiedlicher Grösse und aus unterschiedlichen produzierenden Branchen wie der Chemieindustrie, der Elektronikindustrie getestet und wird inzwischen in mehr als 600 Unternehmen weltweit eingesetzt.

Yokogawa Europe Branches B.V., Swiss Branch Allschwil CH-4123 Allschwil stefan.lugert@ch.yokogawa.com www.yokogawa.com/ch

Neue Pumpen ermöglichen nahtlose Integration bis hin zur Enterprise-Ebene Die Digitalisierung der Industrie eröffnet produzierenden Unternehmen die Möglichkeit, Prozessleistungen zu verbessern, Betriebskosten zu senken und Ausfallzeiten zu minimieren. Mit dem erweiterten Angebot an Profinet-fähigen Prozesspumpen von Watson-Marlow für digitale Netzwerksteuerung benötigen Anwender keine digitalen Gateways, Adapter oder teure SPSSchnittstellenkarten mehr. Stattdessen kann die Pumpe direkt als Gateway zu den Sensordaten genutzt werden, so lassen sich die Systemkosten und die -komplexität reduzieren. Die Gehäuseschlauchpumpen verfügen über Netzwerk-Dosierfunk-

tionen zum Erstellen von Dosierrezepten, die aus der Ferne oder über die HMI der Pumpe gesteuert und angepasst werden können. Diese Fähigkeit gewährleistet eine genaue und wiederholbare Dosierung und Abfüllung für eine optimale Prozessleistung. Die Pumpen verfügen über eine direkte Schnittstelle zu Druck- und Durchflusssensoren anderer Hersteller. Dank dieser erweiterten, intelligenten Kommunikationsfunktion können die Benutzer im gesamten Netzwerk über die Pumpe Informationen auslesen. Es können auch lokale Steuerungsgrenzen festgelegt werden, was eine einfache und kostengünstige Möglichkeit darstellt, die

rungssystemen und führenden SPS-Anbietern, darunter Rockwell Automation, Emerson (Delta-V), Siemens und Beckhoff. Darüber hinaus unterstützen die Pumpen eine Vielzahl von Sensortechniken wie beispielsweise von Krohne, Pendotech, Sonotec oder Em-tec für Single-Use-Anwendungen in der Biopharmazeutik sowie von Parker Hannifin oder Balluff für industrielle Anwendungen. Prozessintegrität durch unabhängige Leistungsüberwachung zu gewährleisten. Die Industrial-Ethernet-Pumpen 530, 630 und 730 von WatsonMarlow sind vollständig kompatibel mit modernen dezentralen Steue-

Watson-Marlow AG CH-8702 Zollikon info.ch@wmftg.com www.wmftg.ch

Druckluftmembranpumpen mit Kugelventilen für Druckleistungen bis 16 bar Die neuen Druckluftmembranpumpen der Modelle Sandpiper HP10 und HP20 sind mit einer zusätzlichen Steuermembran ausgestattet, die zu beiden Seiten die jeweilige Fördermembran unterstützt. Dadurch verdoppelt sich die druckausübende Fläche. So wird der doppelte Förderdruck von bis zu 16 bar erzielt – bei einfachem Drucklufteinsatz von bis zu 8,6 bar. Die Hochdruckpumpen von Sandpiper eignen sich hervorragend zur Beschickung

von Filterpressen, zum Fördern von Medien mit hoher Viskosität und zum Fördern über längere Strecken. Die neuen 1-Zoll- und 2-Zoll-Hochdruckpumpen mit Kugelventilen sind in breiter Werkstoffauswahl, darunter Aluminium und Edelstahl für das Gehäuse sowie Neopren, PTFE oder Buna für die Membranen erhältlich. Wie alle SandpiperBaureihen enthalten sie ebenfalls ein besonderes Luftsteuerungssystem, das eine Anlauf-Blockade ver-

hindert, einer Vereisung entgegenwirkt und kostspielige Druckluft leckagen beseitigt. Neben den bekannten Sandpiper Baureihen sind die neuen Druckluftmembranpumpen für Hochdruck-Anwendungen bei AxFlow erhältlich. AxFlow GmbH CH-4132 Muttenz info@axflow.ch www.axflow.ch

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