chplus201103

3-2011

Schweizer Fachzeitschrift für Chemie-, Pharma- und BiotechnologieOffizielles Organ des Schweizerischen Chemie- und Pharmaberufe Verbandes SCVOffizielles Organ des Fachverbandes Laborberufe FLB

www.chemieplus.chwww.marktspiegel.ch

4 Thema des Monats: Weisse Biotechnologie

27 Chemie: Kunststoffe aus CO2

64 Forschungswelten: Problem Antibiotikaresistenz

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höherer Probendurchsatzund tiefere Nachweisgrenze

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ie «Topnews» für den Bereichder schweizerischen und derdeutschen Chemieindustrie kamen

im vergangenen Monat aus Muttenz: Zu-sammen mit der Bilanz für das Geschäfts-jahr 2010, in dem der Schweizer Spezialche-miekonzern Clariant die Rückkehr in dieGewinnzone schaffte, legte Clariant-CEOHariolf Kottmann die Pläne zur Übernahmeder deutschen Süd-Chemie vor (Seite 16).An der Börse löste er damit keine Euphorieaus. Ein Teil der Finanzwelt, die den hartenSanierungskurs und den erfolgreichen Turn-around der Muttenzer Konzernleitung zuvorgoutiert hatte, kritisiert nun die «Verwässe-rung» des Gewinns. Den Deal im Gesamt-wert von 2,5 Milliarden Franken finanziertClariant nämlich teilweise über einen Ak-tientausch mit den Süd-Chemie-Besitzern.Den Bar-Anteil in Höhe von 1,8 MilliardenFranken wollen die Muttenzer u.a. via Kapi-talerhöhung aufbringen. Beide Massnahmenschmälern tendenziell die Dividende proTitel. Zudem sehen Investoren künftige Ge-winnausschüttungenund Kursgewinne ge-fährdet, weil derKauf des Mitbewer-bers zumindest inden ersten zwei Jahren mehr zusätzlicheAusgaben als zusätzliche Einnahmen gene-riert.Je kurzfristiger ein Investor plant, destoplausibler erscheint diese Kritik. AndereErkenntnisse liefert ein Blick durch die weit-sichtigere Optik: Mit der Akquisition derSüd-Chemie vollzieht Clariant einen ange-sichts der Grössenordnung zwar keineswegsrisikofreien, aber unternehmerisch logischenSchritt. Das Münchner Unternehmen istheute klar auf chemische Spezialitäten fo-kussiert. Erfolgreich ist Süd-Chemie u.a. mitinnovativen Katalysatoren für die Prozessin-dustrie – ein Geschäft, das weiteres Wachs-tum verspricht. Zudem ist das Unternehmenan Zukunftsprojekten beteiligt und liefertbeispielweise Lithiumeisenphosphat für

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Lithium-Ionen-Batterien. Mit der Übernah-me der britischen BTP, die Clariant vor eini-gen Jahren an den Rand der Pleite führte,ist der jetzige Deal nicht vergleichbar. Da-mals wollten die Schweizer in die Feinche-mie einsteigen und haben sich dafür dasfalsche Vehikel gekauft. Mit der Süd-Chemieakquiriert Clariant hingegen ein gut aufge-stelltes Unternehmen, welches das eigeneProfil als Spezialchemiekonzern schärft.Schliesslich verfügt die Süd-Chemie über einStandbein in der Weissen Biotechnologie,

sie betreibt die der-zeit grösste Produk-tionsanlage für Bio-ethanol der 2. Gene-ration in Deutsch-

land. Womit wir beim «Thema des Monats»(ab Seite 4) in dieser Ausgabe wären: DieProduktion von biobasierten Chemikalienhat das Stadium der Absichtserklärungenlängst verlassen. Zwar kann derzeit nie-mand sagen, in welchem Ausmass Biomas-se das Erdöl als Rohstoffbasis wird ersetzenkönnen und wie lange dieser Prozess dau-ert. Die Leistungen, die die Industrie aufdiesem Gebiet erbringt, beeindruckenaber schon heute.

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4 THEMA DES MONATSWeisse Biotechnologie im FokusAls industrielle oder auch «Weisse» Biotechnologie bezeich-net man die Herstellung chemischer Produkte aus Bioroh-stoffen, wobei Fermentationsprozesse oder biokatalytischeProzesse zur Anwendung kommen. Die Farbenlehre dientzur Abrenzung von der «Roten» (Biopharmazeutika) und der«Grünen» (Agrarprodukte) Biotechnologie. Erdöl wird lang-fristig rar, weshalb eine weitgehende Umrüstung auf nach-wachsende Rohstoffe in der Chemieindustrie als grosse Zu-kunftsaufgabe gilt. Aber ist der Übergang in eine biobasier-te Produktion tatsächlich möglich und was wurde bisher er-reicht? Zumindestens wird bereits mit Hochdruck an neuenTechnologien gearbeitet, deren Durchbruch zum Industrie-massstab bevorsteht, wie beispielsweise Marcel Wubboltsvon DSM im Interview mit «Chemie plus» erklärt. Und: DieKarten in der «Weissen» und «Grünen» Biotechnologie wer-den neu gemischt; mit Akquisitionen und Kooperationenunter den Akteuren aus der Chemieindustrie einerseits undBiospezialisten andererseits ist zu rechnen.

1 Editorial

2 Inhaltsverzeichnis

2 Zur Titelseite

THEMA DES MONATS4 Industrielle Biotechnologie:

Rasante Fahrt ins Grüne

8 DSM: «Wir setzen Nachhaltig-keit als Business Driver ein»

12 Innovative Biokatalysatorenerschliessen neue Potenziale

MÄRKTE & AKTEURE16 Nachrichten

20 Impfstoffe gegen Dengue-Fieber

22 Glosse

CHEMIE

23 Polysaccharide: HonigsüsseZukunft für Cellulose?

26 Kunststoffe aus CO2 – wird dieTraumreaktion bald Realität?

Die Kinetex Phasen ermöglichen es nun,für noch mehr Anwendungen in denGenuss von ultrahoher Trennleistung(UHPLC) bei Standard-HPLC-Betriebs-drücken zu kommen.

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2 CHEMIE PLUS 3-2011 i n h a l t

35 UMWELTTrends in derAbluftreinigungFeinstaubproblematik, Gebäudema-nagement, Exportchancen – der über-schaubare Bereich der Unternehmenrund um die Abluftreinigung befindetsich aktuell wieder im Aufwind. Insbe-sondere mit Konzepten zur Energie-und damit zur Kohlendioxid-Einsparungbietet man der produzierenden Industrieinteressante Chancen zur Optimierungihrer Anlagen. Auch im Laborbereich tutsich etwas: Vom Laborabzug zum Ge-bäudemanagement, lautet ein Trend.

59 FORSCHUNGIdeen für neueSensorenIm Januar 2011 ist in der Schweizder neue Nationale Forschungs-schwerpunkt «Quantenwissenschaftund -technologie» an den Start ge-gangen, an dem sich auch For-schungsgruppen der Universität Ba-sel beteiligen, darunter das Team desQuantenoptikers Philipp Treutlein.Die Physiker erzeugen Bose-Ein-stein-Kondensate auf Atomchips undlassen diese mit geeigneten Syste-men in Wechselwirkung treten. DieErgebnisse liefern unter anderemIdeen für neue Sensoren.

ANALYTIK29 Biosensorik: Biomoleküle auf

Spurensuche

PHARMA32 Wenn chronsiche Schmerzen

zur Qual werden

UMWELT35 Abluftreinigung: Luft rein –

Energiebedarf runter

FIRMENBERICHTE39 Pharmafirmen steigern Effizienz

mit Webapplikation

41 Durrer Technik: Das erfolg-reichste, schnellste und ge-nauste Laborlüftungssystem

43 Prominent Schweiz: Vom Do-sierpumpenhersteller zum Part-ner für Wasseraufbereitung

PRODUKTE44 Kompaktinfos zu Innovationen

SCV, FLB53 Berichte aus den Verbänden

FORSCHUNGSWELTEN59 Ideen für neue Sensoren

62 Nachrichten

64 Antibiotikaresistenz: Wenn dasMittel der Wahl versagt

69 Grosser Einfluss von Elektronenbei Reibungsphänomenen

71 Ton bindet radioaktive Stoffefiltrat

72 Dreidimensionale Darstellung inChemie und Biologie

76 Verpackungsindustrie im Auf-wind

77 Kalender

STELLEN76 STELLENINSERAT

BEZUGSQUELLEN78 Wer liefert was?

SCHLUSSPUNKT88 Cartoon, Impressum, In dieser

Ausgabe redaktionell erwähnt

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4 CHEMIE PLUS 3-2011 t h e m a d e s m o n a t s

s soll bisher weltweit einzigartig sein:Ende 2010 hat die deutsche Bundes-

regierung ein zunächst auf sechs Jahre an-gelegtes, 2,4 Milliarden Euro schweres Pro-gramm «Nationale Forschungsstrategie Bio-ökonomie 2030» beschlossen. Zur Bioöko-nomie zählen alle Aktivitäten in Wissen-schaft und Wirtschaft, die auf der Nutzungbiologischer Ressourcen beruhen. Man wol-le so mit Forschung und Innovation den

E Strukturwandel von einer erdöl- zu einerbiobasierten Industrie ermöglichen. Dazuhat die Bundesregierung insgesamt fünfHandlungsfelder identifiziert. Sie zielen dar-auf ab, die weltweite Ernährung zu sichern,gesunde und sichere Lebensmittel zu produ-zieren, die Agrarproduktion nachhaltig zugestalten, Energieträger auf Basis von Bio-masse auszubauen und nachwachsendeRohstoffe industriell zu nutzen.Die biomedizinische Gesundheitsforschungzählt die Bundesregierung nicht zur Bioöko-nomie, sondern zur Gesundheitsforschung.Ministerienvertreter unterstreichen die Be-deutung von Biomasse als Grundlage sowieder Agrar- und Ernährungswirtschaft alsWirtschaftsfaktor bei einer biobasierten Pro-duktion. Entsprechend hoch ist auch derAnteil der Gelder, die innerhalb der For-schungsstrategie für die Ernährungsfor-schung (ca. 1,1 Milliarden Euro) sowie fürdie energetische Nutzung (511 Millionen

Euro) reserviert sein soll. Ein Drittel derAufwendungen soll in die industriell-stoffli-che Nutzung (ca. 800 Millionen Euro) in-vestiert werden, wobei hier insbesonderedie industrielle Biotechnologie eine wesent-liche Rolle spielt, um neue Wege für denEinsatz biologischer Ressourcen in der Wirt-schaft voranzutreiben.Wichtiger Impulsgeber der Bioökonomie istdie Biotechnologie. So fliessen aus demFüllhorn des Staates als erste konkrete För-dermassnahme 100 Millionen Euro in dieindustrielle «Weisse Biotechnologie». FürHolger Zinke, den Chef des Biotechunter-nehmens Brain AG, ist die «Weisse Biotech-nologie» ein wichtiger Wertschöpfungstrei-ber für die Bioökonomie. «Die Wissensex-plosion in den Biowissenschaften ist für vie-le Unternehmen die Basis ihrer Innovations-kraft», stellte Zinke am Beispiel der Amino-säureproduktion in der Futtermittelherstel-lung fest. Indes stellt Zinke noch grossen

BIOTECHNOLOG IE

Die Karten in der «Weissen» und «Grünen» Biotechnologie werden neu gemischt; mit neuen Akquisitionen undKooperationen unter den Akteuren aus der Chemieindustrie einerseits und Biospezialisten andererseits ist zu rechnen.Wandelt sich die Gesellschaft tatsächlich in Richtung biobasierter Wirtschaft?

A D A L B E R T B U D Z I N S K I

Rasante Fahrt ins Grüne

Thema März■ Das auf nachwachsenden Rohstoffen basie-rende Chemikalienprodukt ist längst keine«Alibiübung» mehr –, Biotechnologie wird zumGeschäftstreiber in der Chemieindustrie.

■ DSM forciert die biobasierte Chemie von derRohstoffproduktion bis hin zur Anwendungs-technologie, wie Marcel Wubbolts im Interviewerläutert.

■ Die Biokatalyse gehört zu den wichtigstenZukunftstechnologien in der chemischen Pro-duktion.

In den Laboren der Süd-Chemie werden Anwendungen für Katalysatoren und Adsorbentien entwickelt, die die Nutzung natürlicher Ressourcen ermöglichen. Bild: zvg

t h e m a d e s m o n a t s CHEMIE PLUS 3-2011 5

Handlungsbedarf fest, damit sich die «Ge-sellschaft tatsächlich in Richtung biobasierteWirtschaft wandelt»: «Wir müssen nochstärker auf Kooperationen und ungewöhnli-che Netzwerke zwischen Partnern aus In-dustrie und Akademie setzen, um Innova-tionen voranzutreiben.»

Biokatalyse verspricht FlexibilitätKooperationen in der «Weissen Biotechnolo-gie» versprechen etablierten Chemieunter-nehmen attraktiven Zugang zur «naturge-rechten» und damit auch marketingfreund-lichen Herstellung von Chemikalien mithilfevon Biokatalysatoren, speziell von Enzy-men. Der Energie- und Chemiekonzern Evo-nik, einer der wichtigsten Protagonisteneiner biobasierten Chemie, hat mit demScience-to-Business-Award Arbeiten von Dr.Paul Dalby von der University College Lon-don geehrt, der im biokatalytischen ProzessEnzyme miteinander kombiniert. Mit derneuen Methode können jetzt bestimmteEigenschaften von Enzymen erkannt unddurch genetisches Engineering auf spezielleAufgaben zugeschnitten werden. Eine Viel-zahl von Substraten lässt sich so in chiraleAminodiole umwandeln – eine Stoffgruppe,die besonders für die Weitersynthese zuPharma- und Agrowirkstoffen und auchFeinchemikalien geeignet ist. Die verschie-denen Variationen werden in einem auto-matisierten Prozess auf die gewünschten Ei-genschaften gescreent. Aufgrund des fokus-sierten Ansatzes müssen dabei nur 400 stattbis zu 10000 Variationen untersucht wer-den. Das Projekt hat zu neuartigen Enzy-men sowie zu stabilen und skalierbaren bio-katalytischen Prozessen geführt.Bei der Herstellung chiraler Verbindungenwird die Biokatalyse heute zu etwa zehnProzent eingesetzt. Für bisher existierendeTechnologien wird der gesamte Markt für

2009 auf etwa 1 Milliarde Euro geschätzt.Mit dem neuen Prozess könnte die Biokata-lyse über die 10-Prozent-Marke hinausge-hen und mittelfristig zusätzlich ein Prozentdes Marktes erobern. Dies würde einen Um-satz von zusätzlich bis zu 30 Millionen Eurojährlich bedeuten.Dr. Thore Rohwerder von der UniversitätDuisburg-Essen, ein weiterer Evonik-Preis-träger, hat in einem Bakterienstamm ein En-zym gefunden, mit dem eine verzweigteC4-Verbindung petrochemischer Herkunftin eine lineare überführt wird. Dieses En-zym, eingebaut in einen Zuckerstoffwech-sel, kann eine Vorstufe für MMA (Methyl-methacrylat für Acrylglas) generieren. Bis-lang wird diese Vorstufe – 2-Hydroxyisobu-tyrat (2-HIB) – nur in einem rein chemi-schen Prozess auf Basis petrochemischerRohstoffe hergestellt. Mit dieser effiziente-ren Biosynthese könnte die Vision der Her-stellung von Acrylglas aus Zucker Realitätwerden. Nach Evonik-Angaben liessen sichso mittel- bis langfristig bis zu 10 Prozentdes heutigen MMA-Bedarfs biotechnisch ab-decken. Da sich der Weltmarkt heute beiüber 3 Millionen Tonnen bzw. 4 MilliardenEuro bewegt, ist in ca. zehn Jahren ein Um-satz von 150, später bis 400 Millionen Eurojährlich denkbar. Um ein geeignetes bakteri-elles System bzw. einen funktionierendenLaborprozess aufzubauen, braucht es etwavier Jahre. Das biotechnische Verfahren gibtder Industrie mehr Flexibilität, weil sie zurProduktion auf Zucker oder Alkohol oderähnliche Rohstoffe zurückgreifen kann. Esist im Vergleich zum bisherigen chemischenHerstellungsprozess umweltfreundlicher,energiearm und erzeugt nur wenig Abfall.

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München haben wiederum ein System wei-terentwickelt, mit dem sich im Miniatur-massstab und dennoch unter verfahrens-technisch kontrollierten Bedingungen indus-triell relevante Mikroorganismen auf ihreLeistungsfähigkeit für biotechnische Pro-duktionsprozesse testen lassen. Es handeltsich dabei um eine wichtige Anwendung fürdie industrielle Praxis, insbesondere für dieMassstabsvergrösserung vom Labor hin zuindustriellen Grossanlagen. Mit der Techno-logie lässt sich in Zukunft testen, mit wel-chem Mikroorganismus Biokatalysatorenam effizientesten hergestellt werden könn-ten, die dann biologische Ausgangsstoffemit hoher Ausbeute in gewünschte Zielpro-dukte, etwa Zucker, umgewandelt werden,aus denen dann beispielsweise der Treib-stoff Bioethanol hergestellt werden kann.

Neue Clariant-Tochter stellt Bioethanolder zweiten Generation herDie Süd-Chemie (jetzt ein Arm des Schwei-zer Clariant-Konzerns) ist seit einigen Jah-ren in der Biotechnologie aktiv und hat un-ter der Bezeichnung «Sunliquid» ein Verfah-ren zur Herstellung von Biokraftstoffen ausnachwachsenden agrarischen Reststoffenentwickelt.Das Spezialchemieunternehmen für Kataly-satoren und Adsorbentien baut in der Nähedes neuen bayerischen Bio-Campus inStraubing die bislang grösste Anlage zurbiotechnologischen Herstellung von Bio-ethanol der zweiten Generation (Cellulose-Ethanol) in Deutschland. Das öffentlich sub-ventionierte Gesamtvorhaben mit einemVolumen von insgesamt rund 28 MillionenEuro umfasst Investitionen in Höhe vonrund 16 Millionen Euro und begleitendeForschungsvorhaben in Höhe von knapp 12Millionen Euro. Es ist ab Ende 2011 auf dieHerstellung von jährlich bis zu 2000 Ton-nen Bioethanol aus Agrarreststoffen wie et-wa Getreidestroh, ausgelegt. Biokraftstoffeder zweiten Generation wie Cellulose-Etha-nol versprechen grosse Vorteile. So habensie nach Unternehmensangaben eine deut-lich bessere Klima- und Energiebilanz, dabeispielsweise ihr CO2-Einsparungspotenzialsignifikant höher ist. Zudem stehen sienicht in Konkurrenz zum Anbau von Nah-rungs- und Futtermitteln.Das Verfahren testen die Münchner seit An-fang 2009 in einer Pilotanlage. Dabei wer-den zellulosebasierte Pflanzenbestandteile,wie etwa Weizen- und Maisstroh, Bagasseaus Zuckerrohr oder «Energiepflanzen» mit-

hilfe von biotechnisch hergestellten Enzy-men zunächst in Zuckerbestandteile umge-wandelt, aus denen dann Bioethanol ge-wonnen wird. Neben Cellulose können da-bei auch die Hemicellulosen der Pflanze zuEthanol umgesetzt werden. Dies ermöglichteine bis zu 50-prozentige Steigerung derEthanolproduktion gegenüber herkömmli-chen Technologien. Weiterhin können dieEnzyme zur Umsetzung der Cellulose aufden jeweiligen Ausgangsrohstoff hin opti-miert und direkt in der Produktionsanlagevor Ort hergestellt werden. Dies gewährleis-tet die zugleich leistungs- und kostenopti-mierte Bereitstellung der Enzyme.

Novozymes: Nummer eins bei industriellenEnzymen«Unser Ziel ist es, in diesem sogenanntenBiobusiness 2018 einen Umsatz von rund6 Milliarden dänische Kronen – zirka 800Millionen Euro – zu erreichen», erklärteLars Hansen, Europachef des Enzymprodu-zenten Novozymes, gegenüber Pressevertre-tern. Das Geschäft mit Biodünger und Mik-roorganismen wollen die Dänen in denkommenden Jahren zu einem zweitenStandbein ausbauen. Das wäre eine Ver-zehnfachung des zuletzt erreichten Umsat-zes in dieser Sparte. Die Übernahme derEMD-Agrosparte vom Darmstädter Pharma-und Chemiekonzern Merck KGaA für umge-rechnet rund 222 Millionen Euro bringt dasdänische Unternehmen seinem Wachstums-ziel einen wichtigen Schritt näher.Denn die EMD Crop Bioscience addiert ei-nen Umsatz von rund 45 Millionen Euro zuden etwa 82 Millionen von NovozymesSparte hinzu. Die durchschnittlichen jährli-chen Wachstumsraten der Merck-Tochterlagen bisher bei 15 Prozent. Biotechnologiefür die Landwirtschaft gilt als zukunfts-trächtiges Wachstumsfeld, biologische Lö-sungen zur Ertragssteigerung von Pflanzensind gefragt. Der weltgrösster Produzentvon industriellen Enzymen mit einemMarktanteil von etwa 47 Prozent schätzt,dass die amerikanische Biokraftstoff-Indust-rie 2011 gegenüber 2010 um 5 Prozentwachsen und grob gerechnet 52 MilliardenLiter Ethanol erzeugen wird. 19 Prozent dergesamten Novozymes-Verkäufe gehen indie Ethanol-Industrie, 2010 waren es in lo-kalen Währungen 19 Prozent mehr als imVorjahr. Anfang des vergangenen Jahresführte Novozymes unter dem Namen«Ctec2» ein Enzym zur Herstellung von Cel-lulose-Bioethanol. Die Dänen rechnen da-

mit, dass die Gesamtkosten einer solchenProduktion auf 0,55 bis 0,60 Euro je Litersinken könnten. Doch handelt es sich vor-läufig um Hochrechnungen aus den Labors.Das Biobusiness, früher eher als eine akade-mische Kuriosität aus den Labors grüner Fa-natiker apostrophiert, wird salonfähig. EinBericht des Weltwirtschaftsforums WEFkommt zu dem Schluss, dass die Umwand-lung von Biomasse in Kraftstoffe, Energieund Chemikalien bis 2020 mehr als 230 Mil-liarden US-Dollar zur Weltwirtschaft betra-gen könnte, den Grossteil davon in denUSA. Der von Professor Sir David King vonder Oxford University verfassten Übersichtmit dem Titel «The Future of Industrial Bio-refineries» ist zu entnehmen, dass durch ei-ne gross angelegte Bioraffinerieproduktiondie Abhängigkeit von fossilen Brennstoffenmassgeblich reduziert werden könnte.

Nachfrage nach Biomasse steigtDen Schätzungen zufolge dürfte sich derMarkt für Biokraftstoffe bis 2020 bei einemGesamtumsatz von 95 Milliarden US-Dollarmehr als verdreifachen und die Nachfragenach Biomasse zur Erzeugung von Wärmeund Energie mehr als verdoppeln. Produkteauf biologischer Grundlage könnten bisdann Umsätze von über 15 Milliarden US-Dollar generieren, der Anteil von Biochemi-kalien an der Chemikalienproduktion könn-te auf 9 Prozent ansteigen und die Produk-tion von Biomasse in der Landwirtschaftkönnte einen Wert von 90 Milliarden US-Dollar erreichen.Im Laufe der nächsten Jahre dürften Pro-dukte auf biologischer Basis 10 Prozent derUS-Ölimporte ersetzen, und damit die CO2-Emissionen kräftig reduzieren, neue Umsät-ze in die Kassen der US-Landwirte spülenund nicht zuletzt zahlreiche Arbeitsplätze inländlichen Gebieten schaffen: Gemäss Bio-technology Industry Organization (BIO)sorgt die in der Entwicklung befindlicheBioraffinerie-Industrie heute für mehr als40000 Arbeitsplätze in den USA. Es wird er-wartet, dass die Kommerzialisierung vonBiokraftstoffen aus Cellulose in den USA al-leine 800000 neue Arbeitsplätze (davon190000 direkt) bis 2022 schaffen wird.

Schulterschluss zwischen Chemieund BiologieEs wundert also nicht, dass sich die Che-mieindustrie ein ordentliches Stück vondem viel versprechenden Kuchen sichernwill und entsprechende Claims absteckt. So


hat sich etwa der Chemiekonzern Dupontgerade mit der 6,3 Milliarden Dollar schwe-ren Übernahme der dänischen Danisco indiesem Markt verstärkt. Danisco, hervorge-gangen 1989 aus der Fusion von Danish Su-gar & Danish Distillers mit Dansk Han-dels-og Industri Co., ist bei Lebensmittelzu-satzstoffen und Enzymen weltweit dieNummer zwei hinter Novozymes. «DieseAkquisition passt ideal in unsere Strategie,die sich an den von uns definierten vier Me-gatrends steigende Landwirtschaftsproduk-tion, Schutz der Personen und der Umwelt,Verringerung der Abhängigkeit von fossilenBrennstoffen und Wachstum der aufstre-benden Länder orientiert», frohlockt Du-pont-Chefin Ellen Kullman. Der US-Gigantist durch die Übernahme von Pioneer Hi-Breed bereits in Pflanzenschutz und Agro-biotechnologie tätig, ein Bereich, der lukra-tive Geschäfte verspricht: Die Weltbevölke-rung dürfte von heute bis 2050 um 50 Pro-zent zunehmen, der Markt für Lebensmittel-zusatzstoffe legt jährlich um 7 Prozent zu.Für die Enzyme wird gar ein Wachstum von10 Prozent pro Jahr prognostiziert.Auch wenn Industrieenzyme nur ein Drittelzum Danisco-Umsatz von insgesamt 13,7Milliarden DKR (1,8 Milliarden Euro) beitra-gen, sind die Amerikaner ein wesentlicherKunde von Danisco. So entwickelten Du-pont und die Danisco-Tochter Genencor Po-lymere auf der Basis nachwachsender Roh-stoffe und daraus die Faser «Sorona». Seit2007 bearbeiten beide Partner ein Projekt,in dem Abfälle aus landwirtschaftlicher Pro-duktion zu Cellulose-Ethanol verarbeitet

werden inklusive einer Pilotanlage in Ten-nessee. Daniscos Geschäft mit industriellenEnzymen wirft eine Betriebsmarge von 13,5Prozent, damit freilich weniger als Emulga-toren (16,2 Prozent) und Lebensmittelenzy-men (19 Prozent).

BASF mit biobasierten ProduktenMit dem Erwerb folgt Dupont ähnlichenTransaktionen wie etwa der Übernahme desGeschäftes mit Lebensmittelzusätzen derDegussa durch den in Minneapolis, USA,beheimateten Cargill-Konzern im Jahr 2006oder dem Erwerb von Cognis (früher einGeschäft des Henkel-Konzerns) durch dieBASF. Womit letztere ein global führenderAnbieter von Inhaltsstoffen für die Kosme-tik-Industrie wird, ihre führende Rolle beiWasch- und Reinigungsmitteln weiter aus-bauen, eine starke Position in der Humaner-nährung einnehmen und sich noch besserim Bereich pharmazeutische Hilfsstoffe eta-blieren kann. Die Akquisition vergrössertvor allem das BASF-Angebot an Produk-ten, die auf nachwachsenden Rohstoffenbasieren.Agil in der industriellen Biotechnologie zeigtsich ebenfalls die eingangs erwähnte BrainAG aus Zwingenberg bei Darmstadt. Mit derDSM Nutritional Products, einer Tochter desniederländischen DSM-Konzerns (siehe In-terview in dieser Ausgabe), hat Brain einestrategische Kooperation bei der Fermenta-tion von wasserlöslichen Vitaminen eingefä-delt. Das diesbezügliche Kompetenzzent-rum von DSM in Grenzach, früher zu Rochegehörend, stellt wasserlösliche Vitamine B1,

B2 und B6 her wie auch das fettlösliche Vit-amin D3.Brain gehört in Europa zu den Technologie-führern auf dem Gebiet der industriellenBiotechnologie. Im Rahmen von strategi-schen Kooperationen identifiziert und ent-wickelt das Unternehmen für Firmen derChemie-, Pharma-, Kosmetik- und Nah-rungsmittelbranche Produkte auf Basis derin der Natur vorhandenen, aber bislang un-erschlossenen mikrobiellen Vielfalt und En-zymen. Das unternehmenseigene «BioArchi-ve» gehört zu den umfangreichsten seinerArt. Seit der Gründung 1993 hat Brain über60 strategische Kooperationen mit nahezuallen relevanten Akteuren der chemischenIndustrie wie BASF, Ciba, Clariant, DSM,Evonik Degussa, Henkel, Nutrinova, RWE,Sandoz, Schering, Südzucker und Symriseeingegangen und hat kürzlich eine Minder-heitsbeteiligung an der Enzymicals AG er-worben. Das 2009 gegründete, von Prof.Uwe Bornscheuer geleitete Spin-off der UniGreifswald ist auf die biokatalytische Her-stellung von Fein- und Spezialchemikalienwie auch von Enzymen ausgerichtet.

Karten werden neu gemischtDie Karten in der «Weissen» und «Grünen»Biotechnologie werden neu gemischt, mitweiteren Akquisitionen und Kooperationenunter den Akteuren aus der Chemieindust-rie einerseits und Enzymspezialisten wieCargill, Kerry aus Irland, Novozymes, derdänischen Chr. Hansen, ABF aus Grossbri-tannien und anderen andererseits ist wohlbald zu rechnen.


SM gilt als ein Vorreiter der«Weissen Biotechnologie», bei der

chemische Produkte aus biologischenRohstoffen erzeugt werden, beziehungs-weise Fermentationsprozesse oder bio-katalytische Prozesse zur Anwendungkommen. Aus welchen Beweggründenengagiert sich DSM auf diesem Gebiet?Marcel Wubbolts: DSM setzt auf Nach-haltigkeit und fördert den Einsatz erneu-erbarer Rohstoffe. Diesen unternehmeri-schen Grundsatzentscheid haben wir be-reits vor mehreren Jahren getroffen. Inder Zwischenzeit stellten wir fest, dasserneuerbare Rohstoffe und erneuerbareProdukte auch vorzügliche Geschäftsgele-genheiten darstellen. Gemäss unsererneuen Strategie setzen wir daher Nach-haltigkeit, auch durch Biotechnologie undbiobasierte Produkte, als Business Driverein. In einigen Märkten eröffnen sich be-reits bedeutende Potenziale, und in eini-gen, allerdings eher kleinen Bereichenkönnen biobasierte Produkte ein erhebli-ches Preispremium erzielen.

Das heisst, Abnehmer sind bereit, für einbiobasiertes Produkt einen Preisauf-schlag gegenüber einem konventionellgefertigten Konkurrenzprodukt zu be-zahlen. Wie hoch sind diese Preisdiffe-renzen?Die Differenzen reichen von einigen weni-gen Prozent bis hin zu 100 Prozent. Hierbeihandelt es sich allerdings um kleine Ni-schen. Auf lange Sicht rechnen wir aber da-mit, dass sich die Preise für Erdöl in eineungünstige Richtung bewegen und Produkteauf Erdölbasis tendenziell teurer werden.

Bevor die weltweite Chemieproduktionvon der Rohstoffbasis Erdöl auf die Roh-stoffbasis Biomasse umgestellt werden

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kann, muss noch viel Entwicklungs-arbeit geleistet werden.Sicherlich wird es noch einige Zeit erfor-dern, Technologien zu entwickeln, mit de-

nen sich Chemieprodukte im industriellenMassstab effizient aus nachwachsendenRohstoffen produzieren lassen. Ein Chemie-unternehmen muss also früh einsteigen,wenn es bei biobasierten Produkten eineführende Position einnehmen will.

Welche Vorteile kann DSM in diesenProzess einbringen?DSM verfügt über Kompetenzen sowohl in

Life Sciences als auch in Material Sciences.Diese Kombination erlaubt es uns, den ge-samten Prozess von der Rohstoffproduktionbis hin zu den Anwendungstechnologienabzudecken. So sind wir in der Lage, Qua-litätsverluste bei der Umstellung der Roh-stoffbasis auszuschliessen. Dies ist ein ganzentscheidender Punkt: Biobasierte Produktemüssen qualitativ genauso gut sein wie dieentsprechenden erdölbasierten Produkte.

Würden Sie bitte kurz schildern, welcheProdukte und Dienstleistungen DSM imBereich Weisse Biotechnologie bereitsheute kommerziell vermarktet?DSM stellt bereits eine grosse Palette vonProdukten in verschiedenen Aktivitätsberei-chen biotechnologisch her. Beispielsweiseerfolgt quasi die gesamte Produktion vonAntibiotika (DSM Anti-Infectives) auf bio-technologischem Wege. Auch im BereichNutrition, zu dem unter anderem Vitamine,Carotenoide sowie Enzyme für Futtermittelund Nahrungsmittel gehören, setzen wir

DSM FORC IERT B IOTECHNOLOG IE

Der Spezialchemiekonzern DSM entwickelt Technologien zum Einsatz nachwachsender Rohstoffe in derChemieproduktion. Die Weichen für die teilweise Umstellung auf eine biobasierte Chemie hat der niederländischeKonzern bereits früh gestellt. Marcel Wubbolts,Vice President Research & Technology, DSM Innovation Center,erklärt die Ziele dieser Unternehmensstrategie und erläutert wichtige Projekte.

I N TE R V I E W : R A L F M A YE R

«Wir setzen Nachhaltigkeitals Business Driver ein»

Im Biotech-Labor der DSM in Delft (NL) werden nachwachsende Rohstoffe unter anderem in Bioethanolumgewandelt. Bild: zvg

«Ich bin zuversichtlich, dass infünf bis zehn Jahren

Biorohstoffe der zweitenGeneration ausreichend zur

Verfügung stehen.»


weitgehend auf eine biobasierte Produk-tionsweise. Dies gilt zum Beispiel auch füreinen Teil der von DSM produzierten phar-mazeutischen Zwischenprodukte. Insgesamterzielt DSM bereits heute 10 bis 15 Prozentdes Konzernumsatzes mit biobasierten Pro-dukten und Dienstleistungen.

Gemeinsam mit Roquette entwickeltDSM ein Fermentationsverfahren zurindustriellen Herstellung von Bernstein-säure (succinic acid) aus Zucker.Welche Rolle kann diese Plattform-Chemikalie (building block) für eine bio-basierte Chemie der Zukunft spielen?Welche Folgeprodukte möchten Sie ausBio-Bernsteinsäure synthetisieren?Bernsteinsäure ist ein wichtiger C4-Bau-stein, der beispielsweise bei der Polyester-herstellung zum Einsatz kommt. Polybuty-lensuccinat (PBS) zum Beispiel wird ausden beiden Monomeren Bernsteinsäure und1,4-Butandiol synthetisiert. Es ist grundsätz-lioch möglich, 1,4 Butandiol aus fermentativhergestellter Bernsteinsäure abzuleiten. Aufdiese Weise lässt sich ein hundertprozentigbiobasierter und bioabbaubares Polyestersynthetisieren. Darüber hinaus kann mandie Plattformchemikalie Bernsteinsäure zurSynthese einer Vielzahl weiterer Produkteeinsetzen. Auch bietet sich die Möglichkeit,bei bestimmten Anwendungen den C6-Bau-stein Adipinsäure durch Bernsteinsäure zuersetzen. Adipinsäure wird heute in gros-sem Volumen unter anderem als Polyester-baustein eingesetzt. Insgesamt verfolgt DSMderzeit etwa zehn verschiedene Projekte,biobasierte Bernsteinsäure zur Anwendungzur bringen.

Zurzeit wird biobasierte Bernsteinsäurenoch nicht im industriellen Massstab

hergestellt. Indes «basteln» verschiedeneUnternehmen an passenden Bernstein-säure-Verfahren. Was zeichnet das Bio-Bernsteinsäure-Verfahren von DSM/Roquette aus? Können Sie uns einigetechnische Details verraten?Meines Wissens basieren die Verfahren derMitbewerber alle auf dem Einsatz von Bak-terien. Bakterien haben Vorteile: Sie wach-sen schnell und können relativ leicht gen-technisch verändert werden. Der grosseNachteil besteht aber darin, dass die Pro-duktion von Bernsteinsäure mit Bakterienbei einem pH zwischen 6 und 7 erfolgenmuss. Das heisst, man erhält zunächstBernsteinsäuresalze, die man unter Zugabevon Säure in Bernsteinsäure umwandelnmuss. Auf diese Weise entsteht als Neben-produkt Gips. Das von DSM und Roquetteentwickelte Verfahren basiert dagegen aufdem Einsatz von Hefe. So können wir denProzess bei einem pH-Wert zwischen 3und 3,5 durchführen und Bernsteinsäureauf direktem Wege produzieren. Das be-

deutet, wir sparen Prozessschritte ein, undes entstehen keine unerwünschten Neben-produkte. Daraus leiten sich nicht nurPreisvorteile ab, sondern das von DSMund Roquette entwickelte Verfahren istauch besonders umweltfreundlich. DSMunterzieht sämtliche neuen Produkte einerLife-Cycle-Analyse, bei der die Klimagas-Emissionen über den gesamten Lebenszyk-lus des Produktes abgeschätzt wird. Beidieser Life-Cycle-Analyse schneidet die mitunserem Hefe-Verfahren produzierte Bern-steinsäure deutlich günstiger ab als dasmittels Bakterien hergestellte Produkt.

Heute trägt die Biotechnologie deutlichweniger als 10 Prozent zur weltweitenChemikalien-Produktion bei. Der grössteTeil der chemischen Produkte basiertnach wie vor auf Erdöl. Welche Wachs-tumsraten erwarten Sie in den kommen-den Jahren im Bereich der Weissen Bio-technologie?Das ist eine schwierige Frage. Wir sinddiesbezüglich auch nicht «schlauer» alsdie Prognostiker beispielweise vonMcKinsey. (Anm. d. Red.: In einer McKin-sey-Studie wird unter anderem geschätzt,dass der Anteil von biobasierten Chemi-kalien am globalen Chemie-Gesamtum-satz von rund 7 Prozent im Jahre 2008auf 10–16 Prozent im Jahr 2020 ansteigenkönnte.) Berücksichtigt man den tenden-ziell steigenden Erdölpreis, so kann manerwarten, dass zahlreiche Anwendungender weissen Biotechnolgie in Zukunftkommerziell interessanter werden, als siees zurzeit sind. Wir rechnen in kommen-den Jahren mit deutlich höheren Wachs-tumsraten bei biobasierten Produkten.Kritiker sagen: «Biobasierte Chemikalienweisen zwar vorteilhafte CO2-Bilanzen

Marcel Wubbolts, Vice President Research & Techno-logy, DSM Innovation Center. Bild: zvg

auf, sie sind aber nicht wettbewerbsfähig,weil ihre Herstellung zu teuer ist unddie Rohstoffe zu wenig verfügbar sind.»Was entgegnen Sie diesen Kritikern?Zunächst einmal muss man unterstrei-chen, dass die Vorteile in der CO2-Bilanztatsächlich sehr eindeutig sind. Die Verfüg-barkeit und die Preise von nachwachsendenRohstoffen hängen natürlich stark vom je-weiligen Standort ab. In Brasilien zum Bei-spiel ist der aus Zuckerrohr gewonnene Zu-cker ein sehr preiswerter Rohstoff. Langfris-tig muss uns aber der Umstieg auf Zuckerder zweiten Generation gelingen. DSM be-teiligt sich intensiv an Entwicklungen, Zu-cker aus cellulotischer Biomasse herzustel-len. Wir entwickeln unter anderem spezifi-sche Enzyme und Hefen, die diese neuenRohstoffe verarbeiten können. Diese Ent-wicklungen tragen dazu bei, die Ausbeuteaus der Pflanzenproduktion zu erhöhen. Sokönnen beispielsweise Getreidekörner aus-schliesslich für die Futter- und Nahrungs-mittelproduktion eingesetzt werden, wäh-rend die pflanzlichen Reststoffe zu Chemi-kalien und Biobrennstoffen verarbeitet wer-den. Ich bin zuversichtlich, dass uns in fünfbis zehn Jahren Rohstoffe der zweiten Ge-neration in ausreichendem Masse zur Ver-fügung stehen.

DSM hat die frühere Einheit «Weisse Bio-technologie» in «DSM EBA Biobased Pro-ducts & Services» umbenannt. Warum?Wir haben damit eine sinnvolle Begriffser-weiterung vorgenommen. Das Schlüssel-wort heisst «biobased». Darunter fallennicht nur Produkte, die in einem biotechno-logischen Verfahren hergestellt werden. Bio-based kann auch bedeuten, dass nachwach-sende Rohstoffe in einem chemischen Ver-fahren weiterverarbeitet werden. Ausschlag-gebend ist für uns, mit welchem Synthese-

weg wir die besten Life-Cycle-Bilanzen fürein Produkt erzielen.

DSM engagiert sich auch im Bereich Bio-treibstoffe der 2. Generation. Hier stehendie entscheidenden Durchbrüche offen-bar noch bevor. Zum Beispiel scheint esnoch nicht gelungen zu sein, Biomasseauf effiziente Weise enzymatisch aufzu-schliessen (break down). Welche Fort-schritte machen Sie auf diesem Gebiet?Auch hier verfolgen wir einen anderen An-satz als unsere Mitbewerber. Der enzymati-sche Aufschluss von Biomasse stellt tatsäch-lich ein grosses technisches Problem dar.Nach heutigem Stand der Technik wird cel-lulotische Biomasse auf hohe Temperaturenvon ca. 120 Grad Celsius erhitzt. Zudemwird Säure eingesetzt, um die Fasern zu öff-nen. Die so entstehende Maische aus Bio-masse und Wasser muss daraufhin auf min-destens 40 Grad gekühlt werden, weil dieheute eingesetzten Enzyme erst bei dieserTemperatur effizient arbeiten. Wir verfolgendaher das Ziel, Enzyme zu entwickeln, diebereits bei höheren Temperaturen einge-setzt werden können. Es ist uns bereits ge-lungen, ein Enzym herzustellen, das bei ca.65 Grad optimal funktioniert. Daraus entste-hen Prozess- und Kostenvorteile. DSM hatauf diesem Gebiet schon grosse Fortschrittegemacht. In Demonstrationsanlagen in denUSA wurden die von uns entwickelten En-zyme und Hefen bereits mit gutem Erfolggetestet. Zurzeit werden noch Biotreibstoffeder zweiten Generation ausschliesslich inPilotanlagen produziert. Wir erwarten aber,dass in den nächsten Jahren entscheidendeDurchbrüche im Pilotmassstab erzielt wer-den und die kommerzielle Produktion vonBiotreibstoffen der zweiten Generation be-ginnen kann.

1 0 CHEMIE PLUS 3-2011 t h e m a d e s m o n a t s

DSM auch in der SchweizDer DSM-Konzern mit Hauptsitz in Heerlen (NL) hat im vergangenenJahr seinen Transformationsprozess hin zu einem auf Life Sciencesund Material Sciences fokussierten Spezialchemieunternehmen abge-schlossen. DSM produziert unter anderem Spezialkunststoffe, Vitamine,Pflanzenschutzmittel und pharmazeutische Zwischenprodukte. Im Ge-schäftsjahr 2010 stieg der Konzernumsatz in den weitergeführten Be-reichen um 22Prozent auf 8,2Milliarden Euro. Der Reingewinn legte um170 Millionen auf 507 Millionen Euro zu. Der DSM-Konzern, der welt-weit knapp 22000 Mitarbeitende beschäftigt, ist mit mehreren Unter-nehmungen auch in der Schweiz präsent. In Kaiseraugst befindet sichdas europäische Hauptquartier von DSM Nutritional Products – dieserBereich wurde vor mehreren Jahren von Roche übernommen. In Sis-seln betreibt DSM Nutritional Products unter anderem die grösste Vita-min-E-Fabrik der Welt.

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ndustrielle Biotechnologie ist der Einsatzvon Zellen oder Enzymen zum Auf-, Um-

oder Abbau von Stoffen in technischen Pro-zessen. Beispielsweise werden zahlreicheVitamine, Aminosäuren, Aromen und tech-nische Enzyme der Lebensmittelindustriesowie Basischemikalien mittlerweile bio-technologisch produziert. Im Jahr 2012 wer-den bei einem globalen Chemieumsatz von1748 Milliarden Euro Chemieprodukte in ei-ner Grössenordnung von rund 135 Milliar-den Euro auf biotechnologischem Wegehergestellt werden (Abb.1). Der Anteil anBiotechprodukten ist je nach Chemieseg-ment sehr unterschiedlich und reicht vonknapp 10 Prozent bei Spezialchemikalienbis zu über 30 Prozent bei der Herstellungvon Wirkstoffen und Vorprodukten für dieAgro- und Pharmaindustrie. Der Wert vonBiotechprodukten wird bis zum Jahr 2017auf 340 Milliarden Euro steigen. Bei einerdetaillierten Betrachtung zeigt sich, dassauch im Bereich der organischen Chemika-lien, der Polymere, der Reinigungsmittelund der Kosmetika die Biotechnologie einenhohen Stellenwert haben wird (Abb.2).

Rasantes Wachstum bei EnzymenEnzyme sind eine wichtige Produktgruppemit vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten(Abb.3). Der weltweite Umsatz mit Enzy-men soll laut Freedonia jährlich um 6,3 Pro-zent auf 5,1 Milliarden US-Dollar im Jahr2013 wachsen. Der grösste Teil der Enzym-produktion entfällt auf technische Enzyme,die vor allem im Bereich der Detergentien(zum Beispiel in Waschmitteln) sowie derLebensmittelindustrie (zum Beispiel bei derStärkeverarbeitung) eingesetzt werden. En-zyme in Waschmitteln verbessern dieWaschleistung, verringern die Abwasserbe-lastung und wirken schon bei geringerenTemperaturen, sodass der Energieverbrauch

I

reduziert wird. In der Papier- und Textilin-dustrie haben sich verschiedene biotechno-logische Prozesse in Reinigungs- undBleichverfahren etabliert, da der Einsatzmassgeschneiderter Enzyme umweltfreund-licher und schonender für die Materialienist. Diese Märkte werden von grossen En-zymproduzenten wie der BASF, Daniscound den Tochterunternehmen Genencor,DSM oder Novozymes dominiert.

Biokatalysatoren für PharmawirkstoffeAttraktiv ist der Markt für spezielle Biokata-

lysatoren mit einem weltweiten Marktvolu-men von 1,0 Milliarden Dollar, denen insbe-sondere im pharmazeutischen Bereich einbedeutendes Wachstumspotenzial voraus-gesagt wird. Denn bei der Herstellung vonZwischen- und Endprodukten können vieleReaktionstypen (Oxidationen, Reduktionen,Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungsknüpfung)durch Biokatalysatoren effizient katalysiertwerden. Eine besondere Stellung nehmenchirale Moleküle im Bereich der Pharma-wirkstoffe ein.Chiralität beschreibt die Eigenschaft von

BIOKATALYSE

Enzyme haben in einer Vielzahl von Anwendungen ihr Potenzial unter Beweis gestellt. Dennoch konnten bisher erst relativ we-nige biotechnologische Prozesse in der Industrie implementiert werden. Neue Ansätze bei der Herstellung von Enzymen kön-nen dazu beitragen, die Effizienz der Biokatalyse zu steigern und neue industrielle Anwendungen zu erschliessen.

G U N TE R F E S TE L1 ,

C H R I S T I A N D E T Z E L2 U N D R U T H M A A S3

Innovative Biokatalysatorenerschliessen neue Potenziale

Abb.1: Globaler Chemie- und Biotechumsatz 2012.

Abb.2: Biotechumsatz nach Subsegmenten 2012.

1 4 CHEMIE PLUS 3-2011

Molekülen, die sich wie Bild und Spiegel-bild verhalten und somit aufgrund ihrerräumlichen Struktur nicht gegenseitig zurDeckung gebracht werden können. Obwohldie spiegelbildlichen Formen, Enantiomeregenannt, grosse strukturelle Ähnlichkeitenaufweisen, können sie völlig unterschiedli-che physiologische Wirkungen hervorrufen.Dies liegt daran, dass biologische Zielstruk-turen, wie zum Beispiel Enzyme und Rezep-toren, ebenfalls Chiralität aufweisen und so-mit jedes Enantiomer zu einer unterschiedli-chen Wechselwirkung und zu einer unter-schiedlichen physiologischen Reaktion füh-ren kann. Um gezielt einen gewünschten Ef-fekt erzeugen zu können, müssen chiraleWirkstoffe enantiomerenrein sein.Bereits heute basieren mehr als 50 Prozentder Top-100-Arzneimittel auf enantiomeren-reinen Wirkstoffen und generieren einenUmsatz von mehr als 100 Milliarden Dollar.Die Zahl reiner Enantiomere unter denPharmawirkstoffen wächst sogar noch:60 Prozent der neuen Wirkstoffe in Phase 2und 3 der Arzneimittelentwicklung sind chi-ral. Bei der Synthese chiraler Wirkstoffespielen Biokatalysatoren eine grosse Rolle,da komplexe Pharmawirkstoffe mit mehre-ren Chiralitätszentren häufig nur mit bio-technologischen Methoden ökonomischproduziert werden können. Bei einer chemi-schen Synthese hingegen entstehen die bei-den Enantiomere einer chiralen Verbindungzumeist in einem 50:50-Verhältnis, sodassaufwendige Trennverfahren notwendigsind. Die biokatalytische Umsetzung vonMandelsäurenitril zu enantiomerenreinerR-Mandelsäure, einem wichtigen Zwischen-produkt zur Herstellung von semisyntheti-schen Penicillinen und Cephalosporinen, istein Beispiel der erfolgreichen Anwendungder Biokatalyse zur Synthese chiraler Zwi-

schenprodukte. Auch bei der Synthese vonAtorvastatin, einem chiralen Medikamentzur Regulation des Fettstoffwechsels, mit ei-nem Umsatz von mehreren Milliarden USDpro Jahr, wird ein entscheidender Schrittenzymatisch realisiert.

Neuartige BiokatalysesystemeObwohl Enzyme in einer Vielzahl von An-wendungen ihr Potenzial unter Beweis ge-stellt haben, konnten bisher erst relativ we-nige biotechnologische Prozesse in der In-dustrie implementiert werden. Dies liegt anmehreren Faktoren. Zum einen generiert dieAufreinigung von Enzymen immer noch be-deutende Kosten und zum anderen weisendie aufgereinigten Enzyme häufig nur einegeringe Stabilität auf. Zwar konnten durchEinsatz unterschiedlichster Immobilisie-rungstechniken die Wirtschaftlichkeit einigerEnzyme erhöht werden, jedoch tolerierennicht alle Enzyme die dafür notwendigenBedingungen. Durch die Verwendung neuerAnsätze, wie zum Beispiel Oberflächenprä-sentationssysteme, können einige der ge-nannten Nachteile umgangen werden. Dabeihandelt es sich um Produktionssysteme, beidenen die Enzyme nicht mehr im Innereneiner Zelle vorliegen, sondern zum Beispielauf der Oberfläche von Bakterien wie Esche-richia coli (E. coli) präsentiert werden. Die-se Oberflächenpräsentationssysteme habenmehrere Vorteile im Vergleich zur konven-tionellen Herstellung von Enzymen. So wei-sen die auf der Oberfläche präsentierten En-zyme eine höhere Stabilität im Vergleich zuden freien Enzymen auf und die freie Zu-gänglichkeit des Enzyms für seine Reaktions-partner macht eine Aufreinigung überflüssig.Auch das häufig bei der Herstellung von Pro-teinen in E. coli auftretende Problem der Bil-dung von «Inclusion Bodies» (Ansammlung

Abb.3: Enzymanwendungen in unterschiedlichen Bereichen.

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falsch gefalteten Proteins) kann durch diePräsentation von Enzymen auf der Oberflä-che verringert werden.Aufgrund der genannten Vorteile eignensich die Oberflächenpräsentationssystemegerade zur Expression von anspruchsvollenEnzymen, die bisher mit den konventionel-len Systemen nicht oder nur sehr kostenin-tensiv zugängig waren. Als Beispiel könnenhumane Hyaluronidasen genannt werden.Diese Enzyme spielen eine wichtige Rolleim Auf- und Abbau von Bindegeweben undstellen deshalb interessante Targets für dieKosmetikindustrie dar. Bisher konnten hu-mane Hyaluronidasen jedoch nicht in aus-reichender Menge hergestellt werden, umdiese zum Screening neuartiger Wirkstoffefür Kosmetika zu verwenden. Dies konntemithilfe der Oberflächenpräsentation geän-dert werden. Dabei beschränkt sich dieOberflächenpräsentation nicht nur auf «ein-fache» Enzyme, sondern auch komplexe En-zyme, die aus mehreren Untereinheiten auf-gebaut sind (zum Beispiel Nitrilasen), oderspezielle Cofaktoren (zum Beispiel Häm-Gruppen) benötigen, können auf der Ober-

fläche von E. coli präsentiert werden. DieLeistungsfähigkeit der Oberflächenpräsenta-tionssysteme zeigt sich in der Anzahl derpräsentierten Moleküle, die sich auf mehrals 100000 Moleküle pro Zelle belaufenkönnen, ohne dass die Stabilität oder Le-bensfähigkeit dadurch beeinträchtigt wer-den. Gerade im Hinblick auf Bindungs-/Affinitätsstudien zum Screening neuer Leit-strukturen für die pharmazeutische Indust-rie weisen Oberflächenpräsentationssystemein Bakterien entscheidende Vorteile auf, dasie mit optischen Methoden analysiert wer-den können.

Zukünftige AnwendungsbereicheEinen kostenintensiven Bereich in der Pro-duktion von Wirk- oder Wertstoffen stelltnach wie vor die Produktaufreinigung miteinem Kostenanteil von bis zu 80 Prozentan den Gesamtkosten dar. Aufgrund dersehr komplexen Zusammensetzung der Re-aktionsmedien kommt es gerade im Bereichder Proteinaufreinigung auf eine hohe Se-lektivität der eingesetzten Trennmaterialienan. Ein häufig eingesetztes Verfahren stellt

die Affinitätschromatographie dar. Bei die-ser Technik beruht die Isolierung auf einerspezifischen Interaktion zwischen dem Ziel-molekül und seinem Bindungspartner (Li-gand). Die Herstellung solcher spezifischerLiganden ist immer noch ein kostenintensi-ver Faktor. Die Möglichkeit, die Aussen-membran Ligand-tragender Bakterienzellenzu isolieren, auf Oberflächen aufzutragenund diese zur spezifischen Isolierung einesZielmoleküls zu verwenden, zeigt einenneuen Ansatz, um in Zukunft die Kostenzur Herstellung von Matrices für die Affini-tätschromatographie zu minimieren.

HINWEIS1 Gunter Festel: Mitgründer und Leiter der Ge-schäftsentwicklung bei Autodisplay Biotech,Düsseldorf, sowie Leiter der Start-up ResearchGroup an der ETH Zü[email protected]@ethz.ch, www.start-ups.ethz.ch

2 Christian Detzel: Senior Scientist bei Autodis-play Biotech, Düsseldorf

3 Ruth Maas: Mitgründerin und Geschäftsführe-rin der Autodisplay Biotech, Düsseldorf

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Der Schweizer Agrochemie-Konzern Syngenta hat 2010 die Erwartungenübertroffen. «Das starke Wachstum der Absatzmengen seit dem zweitenQuartal 2010 hat die Auswirkungen geringerer Preise für Pflanzenschutz-mittel mehr als ausgeglichen und zeigt, dass die Nachfrage nach unserenProdukten nach wie vor steigt», sagte Konzern-Chef Mike Mack (Bild). Für2011 sei zu erwarten, dass das Wachstum bei den Marktanteilen und dieExpansion in den Schwellenländern die positive Dynamik bei den Absatz-mengen unterstütze. Mit 11,6 Mrd. USD (+6%) sei der Jahresumsatz 2010fast doppelt so hoch wie bei der Gründung von Syngenta vor zehn Jahren.Die Expansion sei in den Schwellenländern besonders schnell. Dort erzieleder Konzern inzwischen fast die Hälfte der Umsätze. Der Reingewinn sank2010 leicht auf 1,402 (Vorjahr 1,411) Mrd. USD. Vor Restrukturierung undWertberichtigungen erhöhte sich der Gewinn aber auf 1,538 (1,518) Mrd.USD. Darüber hinaus kündigte der Konzern Umstrukturierungen an. Dieweltweiten geschäftlichen Tätigkeiten für Crop Protection (Pflanzenschutz)und Seeds (Saatgut) sollen laut Syngenta bis Ende 2012 vollständig zu-sammengeführt werden. Auf Jahresbasis seien damit Kosteneinsparungenvon etwa 650 Mio. USD im Jahr 2015 zu erwarten.www.syngenta.com

Syngenta: Pflanzenschutz und Saatgutverschmelzen miteinander

Der Spezialchemiekonzern Lanxess nutzt den Börsengangder Gevo Inc. und bautseine Beteiligung andem US-Biokraftstoff-und Biochemieherstellerfür 17 Mio. USD auf9,1% aus. Beide Seitenarbeiten an der Herstel-lung von Isobuten ausnachwachsenden Roh-stoffen. Isobuten wirdfür die Produktion vonsynthetischem Kaut-schuk benötigt, einGrundstoff, der bei-

spielsweise bei der Herstellung von Luftschläuchen und Dich-tungen eingesetzt wird. Die Aufstockung spiegele die Fort-schritte bei diesem Vorhaben wider, teilte die Lanxess AG mit.Vorstandsvorsitzender Axel C. Heitmann (Bild) zeigte sichüberzeugt, dass die «Grüne Chemie» in den nächsten Jahrenan Bedeutung gewinnen wird. Im Mai 2010 hatte Lanxesssich mit 10 Mio. USD an Gevo mit Sitz in Denver beteiligt. Iso-buten wird üblicherweise in Steamcrackern aus Erdölderiva-ten hergestellt. Gevo entwickelt dagegen ein Fermentierungs-verfahren, bei dem aus Mais-Biomasse Isobutanol hergestelltwird. Lanxess arbeitet an einem Dehydratisierungsprozess,um das zur Stoffgruppe der Alkohole gehörende Isobutanol inIsobuten umzuwandeln. Lanxess vereinbarte mit Gevo fernereine Belieferung mit Isobutanol auf biologischer Basis für dieDauer von zehn Jahren. www.lanxess.com

Lanxess: Isobuten ausnachwachsenden Rohstoffen

Der amerikanische Technologiekonzern Dana-her wird Beckman Coulter, Anbieter von bio-medizinischen Testsystemen, für rund 6,8 Mrd.USD übernehmen. Der Deal sei vereinbart wor-den und stehe noch unter dem Vorbehalt derKartellbehörden, teilte Danaher im Februar mit.Beckman Coulter werde Teil von Danaher’sSegment Life Sciences & Diagnostics, zu dembereits die Einheiten Leica, AB Sciex, Radiome-ter and Molecular Devices gehören.www.danaher.com

Diagnostik:Beckman zu Danaher

Kaum hat Clariant den Turnaround geschafft, geht der Schweizer Chemie-konzern in die Offensive: Für insgesamt 2,5 Mrd. CHF will Clariant dendeutschen Mitbewerber Süd-Chemie übernehmen. Der Preis wird zum Teilin bar (1,8 Mrd. CHF), zum Teil mit Clariant-Aktien (700 Mio. CHF) bezahlt.Die 50,4-prozentige Mehrheit von der Beteiligungsgesellschaft One EquityPartners erwirbt Clariant zu 121 EUR je Aktie in bar. Auch die überwiegen-de Mehrheit der Familienaktionäre der Süd-Chemie wollen ihre Anteile ver-kaufen. Sie erhalten dafür Clariant-Aktien im Verhältnis von 1 zu 8,84. Ins-gesamt kommt Clariant damit auf eine Beteiligung von leicht über 95 Pro-zent. Clariant-CEO Hariolf Kottmann nannte Süd-Chemie «strategisch pas-send». Das deutsche Unternehmen verschaffe Clariant Zugang zu neuenattraktiven Marktsegmenten. Die Süd-Chemie stellt Katalysatoren unter an-derem für die Chemie-, Petrochemie- und Raffinerieindustrie sowie Adsor-bentien her, die in zahlreichen technischen Prozessen verwendet werden.Darüber hinaus ist der Münchner Konzern in Zukunftstechnologien wie et-wa Biotreibstoffe der 2. Generation tätig. Süd-Chemie werde das profitableWachstum von Clariant in den nächsten Jahren voranbringen, zeigte sichKottmann überzeugt. Die Süd-Chemie, die einen ähnlichen Restrukturie-rungsprozess wie Clariant durchlief, hat 2010 insgesamt 1,225 Mrd. EURumgesetzt und einen operativen Cashflow (EBITDA) von 195 Mio. EUR er-zielt. Das entspricht einer EBITDA-Marge von 15,6% – Clariant bringt eshier auf 12,7 Prozent. Das Schweizer Unternehmen steigerte 2010 denUmsatz um 8% auf 7,12 Mrd.Franken. Clariant erzielte nach verlustreichemVorjahr einen Reingewinn von 191 Mio. Franken. www.clariant.com

Clariant: Erstarkte Muttenzerstemmen die Süd-Chemie

Roche vermeldet einen Erfolg für ihr Krebsmittel «Avastin». Inder dritten klinischen Studie der Phase III zum Einsatz desMittels gegen Eierstockkrebs in Verbindung mit einer Chemo-therapie wurde der primäre Endpunkt erreicht, wie aus einerMitteilung hervorgeht. Eingesetzt wurde Avastin bei den Stu-dienteilnehmerinnen zunächst in Kombination mit einer Che-motherapie und anschliessend ohne. Verglichen mit der allei-nigen Chemotherapie verlängere sich der Zeitraum, in demdie Krankheit nicht fortschreite, erklärte Roche. Avastin ist ei-nes der meist verkauften Roche-Medikamente; für einige Indi-kationen wurde die Zulassung allerdings verweigert.

Roche: Erfolg für Avastin

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Der Pharmakonzern Bayer erwartet für Brasi-liens Pharmabranche in den kommenden Jah-ren zweistellige Wachstumsraten. Bis 2015dürfte das Branchenvolumen auf 27 Mrd. USDwachsen, teilte die Bayer AG mit. Im Jahr 2008lag das Volumen noch bei 15 Mrd. USD. Bis2015 werde die Pharmaindustrie in dem gröss-ten südamerikanischen Land jedes Jahr zwei-stellig zulegen. Bayer will in diesem Jahr min-destens fünf neue Medikamente auf dem brasi-lianischen Markt einführen, darunter orale Emp-fängnisverhütungsmittel, ein Mittel gegen Blut-hochdruck und ein Medikament zur Behand-lung erektiler Dysfunktion.www.bayer.com

Pharmabranche:Boom in Brasilien

Das Biotechnologieunternehmen Evotec verstärkt sich im Be-reich der Wirkstoffforschung. Für zunächst etwa 12 Mio. EURübernimmt der Hamburger Konzern nach eigenen Angabendie Münchner Kinaxo Biotechnologies GmbH. Kinaxo werde2011 voraussichtlich 2,5 Mio. EUR zum Umsatz der EvotecAG beitragen. Für das laufende Geschäftsjahr erwartet Evo-tec selbst ein Umsatzwachstum von mehr als 15% und zumJahresende 2011 liquide Mittel von mehr als 64 Mio. EUR. Ki-naxo unterstützt Pharmafirmen bei der Entwicklung von ziel-gerichteten Medikamenten. Das Unternehmen habe eine ein-zigartige Technologieplattform entwickelt, die es ermögliche,fehlregulierte Signalwege in Krebszellen zu erforschen undden Einfluss von zielgerichteten Krebsmedikamenten umfas-send zu studieren, hiess es weiter. www.evotec.com

Wirkstoffforschung:Evotec erwirbt Kinaxo

Der niederländische Spezialitätenchemiekonzern DSM hat eine Vereinba-rung getroffen, die Mehrheit an der Shandong ICD High Performance FibreCo Ltd. (ICD) mit Hauptsitz im chinesischen Laiwu zu übernehmen. DieTransaktion werde im Laufe des Jahres 2011 umgesetzt, teilte DSM weitermit. Durch die Übernahme erwerbe DSM zusätzliche Produktionskapazitä-ten und technologische Einrichtungen und stärke die Position des Kon-zerns im Schlüsselmarkt China. ICD produziert Fasern aus Polyethylen mitultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE) und ist den Angaben zufolge einpotenziell starker Anbieter von Hochleistungsfasern auf dem chinesischenMarkt. www.dsm.ch

DSM: Verstärkung in China

Die Distributionsgruppe HugoHäffner hat die Exklusivlizenz zumVertrieb der patentierten Benzoe-säure-Formulierung «Novasol DC12» erworben, die unter Federfüh-rung eines Technologieentwick-lungsfonds zur Marktreife entwi-ckelt wurde. Das Produkt dientder Bekämpfung von Biofilmen aufOberflächen in der Lebensmittelin-dustrie. Das patentierte Verfahrenzur Mikroverkapselung von Subs-tanzen ermöglicht es, schlechtwasserlösliche Substanzen wiezum Beispiel Öle und Fette in am-phiphilen Micellen in hohem Mas-se wasserlöslich zu machen. Sokönnen verschiedene Wirkstoffe ineiner wässrigen Lösung versprühtwerden und liegen auch nach Ver-dunstung des Wasseranteils nochin einer gegen Mikroorganismenwirksamen Form vor.www.hugohaeffner.com

HugoHäffner:Biofilmbekämpfung

Organisches Wachstum, Zukäufe und eine bessere Anlagenauslastung haben demChemiehändler Brenntag im vergangenen Jahr zu einem Rekordergebnis verholfen.Nach vorläufigen Zahlen steigerte der Konzern den operativen Gewinn vor Zinsen, Steu-ern und Abschreibungen 2010 um 25,5% auf 602,6 Mio. EUR und übertraf damit dieeigene Jahresprognose. Der Umsatz legte um 20% auf 7,65 Mrd. EUR zu. Dazu trugenneben höheren Absatzmengen auch gestiegene Preise bei, wie Europas grösster Che-miehändler weiter mitteilte. Im Krisenjahr 2009 waren der Umsatz deutlich und das ope-rative Ergebnis leicht zurückgegangen. Nach Steuern lag der Gewinn bei 146,6 (Vorjahr:0,5) Mio. EUR. Zum kräftigen Gewinnanstieg trugen spürbar geringere Zinskosten bei,die das Unternehmen dank einer verbesserten Kapitalstruktur und dem Abbau der Ver-schuldung nach dem Börsengang im März 2010 erreicht hat. Das Unternehmen habe2010 den «langanhaltenden Wachstumspfad fortsetzen können», sagte CEO StephenClark (Bild). www.brenntag.com

Brenntag: Grösster Chemiehändlerauf Wachstumskurs


Die Business Unit PerformanceMaterials im Zürcher Marketingkon-zern DKSH, globaler Distributeurvon Spezialchemikalien und Zu-satzstoffen, hat Dr. Natale

Capri zum globalen Leiter Spezialchemie er-koren. Capri war zuletzt bei DKSH Vice Presi-dent der Performance Materials India.

Knut Schwalenberg (55), bisher Ge-neral Manager des Chlor-Alkali-Geschäfts,wurde zum Managing Director von Akzo NobelIndustrial Chemicals ernannt. Sein VorgängerWerner Fuhrmann wurde in das neueExecutive Committee des niederländischenChemiekonzerns berufen, wo er IntegratedSupply Chain verantwortet.

Bei der Infraserv Höchst, dem Betreiber des In-dustrieparks Höchst, übernimmt WolfgangKessler (51) als Nachfolger von Wolf-gang Loeper die Leitung des Geschäfts-feldes Facilities. Kessler leitete zuletzt HeraeusLiegenschafts- und Facility Management.

Den Impfstoff-Bereich von Sanofi-Aventis (Sa-nofi-Pasteur) leitet der Volkswirt OlivierCharmeil als Senior Vice President, bisherPresident Global Operations Asia/Pacific.Charmeils Vorgänger Wayne Pisanoging in den Ruhestand.

Cor Herkströter, seit 2002 Aufsichts-ratschef beim niederländischen Life-Science-Konzern DSM, geht in den Ruhestand. Ihmfolgt das bisherige AR-Mitglied, der ChemikerRob Routs (64, Bild).

Frederic Wohlwend folgt als Chief In-formation Officer (CIO) der Merck KGaA aufKai Beckmann, der in der Geschäftslei-tung der Merck KGaA das neu geschaffeneRessort Personal steuern wird.

GE Healthcare, eine Sparte der General Elect-ric, hat Kieran Murphy, der zurzeit denglobalen Vertrieb leitet, zum Nachfolger vonPeter Ehrenheim als PresidentLife Sciences und CEO ernannt. Mur-phy kam zu GE 2008 im Zuge der Akquisitionvon Whatman plc, vorher war er bei NovartisVaccines.

persön l ich

Zitat des Monats«Wir können nicht tun, was dieAktionäre erwarten. Wir müssentun, was für das Unternehmen

richtig ist.»Hariolf Kottmann, Clariant-CEO

Quelle: Finanz und Wirtschaft, 14/2011

Der schweizerische Industriekonzern ABB hat im viertenQuartal 2010 von einer Belebung der Nachfrage der Indus-trie- und Versorgungskunden profitiert. Dank einer verbes-serten Kostenstruktur habe das Unternehmen die Rentabi-lität «gut im Zielkorridor gehalten», stellte Joe Hogan (Bild),Vorsitzender der Konzernleitung, fest. Wie Ende Januar an-gekündigt, gelangen der ABB Ltd. bei wichtigen Kennzif-fern prozentual zweistellige Zuwächse. So nahm der Auf-tragseingang im Schlussquartal um 18% (in lokalen Wäh-rungen) auf 8,75 Mrd. USD zu und übertraf damit die Kon-sensschätzung der Analysten von 8,69 Mrd. USD. Kleinerals angenommen fiel der Konzerngewinn aus. Er legte um30% auf 700 Mio. USD zu. Für das laufenden Jahr zeigtesich Hogan zuversichtlich. ABB erwarte für 2011 in allenRegionen eine weitere Belebung der Nachfrage nach Ener-gie- und Automationslösungen. Wichtige Wachstumsmo-toren werden dabei erneut die Schwellenländer sein.www.abb.com

ABB: Auf den Schwingen der Weltkonjunktur

Das Bundesamt für Umwelt BAFU hat im Febru-ar 2011 auf seiner Internetseite die 2009 freige-setzten Schadstoff-Mengen in Luft, Wasser undBoden, die Schadstofftransfers in Abwasser so-wie Abfall- und Sonderabfalltransfers aktualisiert.Diese Daten werden seit 2007 aufgrund einesinternationalen Abkommens jährlich von 220grösseren Betrieben gemeldet, von den Kanto-nen geprüft und vom BAFU veröffentlicht. DasSchadstoffregister SwissPRTR (Pollutant Re-lease and Transfer Register PRTR) vermittelteinen Überblick über die Emissionen von 86Schadstoffen sowie über deren räumliche undzeitliche Verteilung. Meldepflichtig sind Betriebeaus verschiedenen Branchen, wenn sie be-stimmte festgelegte Schwellenwerte überschrei-ten. Die erfassten Branchen reichen von derchemischen Industrie über die Mineral- und Me-tallverarbeitung sowie die Verarbeitung von tieri-schen oder pflanzlichen Produkten bis hin zumEnergiesektor. www.bafu.admin.ch/chemikalien/prtr/index.html?lang=de

Schadstoffe:Aktuelles Register

Die Morphosys AG in Martinsried bei Münchenhat eine Meilensteinzahlung in zweistelliger Millio-nenhöhe vom Pharmakonzern Novartis erhalten.Ausgelöst wurde die Zahlung durch die vollstän-dige Installation der HuCAL-Antikörperplattformbei den Novartis Institutes for BioMedical Re-search in Basel, wie das Biotechnologieunter-nehmen aus Martinsried mitteilte. «Die Zahlungist von grosser finanzieller Bedeutung für Mor-phosys», sagte Vorstandsvorsitzender SimonMoroney. Morphosys und Novartis hatten im De-zember 2007 eine strategische Allianz zur Erfor-schung und Entwicklung von Biopharmazeutikavereinbart. Die Kooperation zwischen den Unter-nehmen bleibe von der Erreichung des Meilen-steins ansonsten unberührt. Sowohl die Anzahlder aktiven Programme, die von Novartis durch-geführt werden, als auch die Zahl der Mitarbeiter,die bei Morphosys an Novartis-Projekten arbei-ten, bleibe unverändert. Der Zehnjahresvertraghat nach Angaben von Morphosys einen mögli-chen Wert von 1 Mrd. USD.www.morphosys.com

Antikörper: Novartiszahlt Meilenstein an Morphosys

Nach monatelangen Verhandlungen und einem schliesslich höheren Gebot kommt derPharmakonzern Sanofi-Aventis bei Genzyme doch zum Zuge. Die beiden Gesellschaf-ten haben nun eine definitive Kaufvereinbarung getroffen. Danach zahlt der PariserKonzern 74 USD je Aktie des US-Biotechnologieunternehmens in bar bzw. insgesamtrund 20,1 Mrd. USD. Ursprünglich wollte die Sanofi-Aventis SA nur 69 USD je Anteil-schein zahlen. Zusätzlich erhalten die Genzyme-Aktionäre je Genzyme-Anteilsscheinein Contingent Value Right (CVR). Das CVR berechtigt den Inhaber zu weiteren Barbe-zügen, wenn bestimmte Meilensteine bei «Lemtrada» oder im Zusammenhang mit denArzneien «Cerezyme» und «Fabrazyme» erreicht werden. Maximal kommen für Genzy-me-Aktionäre bei einem Erreichen aller Ziele dadurch nochmals 14 USD je Aktie zu-sammen. CVR kommen oft dann zum Einsatz, wenn sich zwei Parteien nicht aufeinen Preis einigen können. Genzyme entwickelt Biopharmazeutika unter anderem ge-gen seltene Erbkrankheiten, Krebs, Nierenleiden und Immunkrankheiten. Sanofi-Aven-tis will durch die Übernahme von Genzyme seine Biopharmazie-Aktivitäten entschei-dend ausbauen. www.sanofi-aventis.com

Biopharmazie: Sanofi-Aventis kommt beiGenzyme zum Zuge

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rich Tauber stapelt tief: «Was Sie hiersehen, ist eine Start-up-Firma, die die

Familienersparnisse investiert und öffentli-che Gelder bekommen hat.» Denn zusam-men mit André Habel und Katharina Wieserhat er im September 2009 in Wien die FirmaThemis Bioscience GmbH gegründet. Inner-halb eines Jahrs haben die initiativen Jung-unternehmer insgesamt 2,1 Millionen EuroForschungsgelder generiert – einen grossenBetrag auch in Österreich, wo Start-ups be-sonders liebevoll gepflegt werden. Dafür gibtes natürlich Gründe. So war Tauber bei In-tercell in leitender Stellung bei der Entwick-lung des Impfstoffs gegen die Japanische En-zephalitis tätig. Habel beschäftigt sich seitmehr als 15 Jahren mit Virologie und derEntwicklung von Impfstoffen; Wieser kenntsich bei den Finanzen aus. Und selbstver-ständlich konnten sie bei ihren Bewerbun-gen ein überzeugendes Konzept vorlegen.

Attraktive Partner für Big PharmaThemis Bioscience hat sich auf die Entwick-lung von Impfstoffen gegen tropische Infek-tionskrankheiten spezialisiert, insbesondereauf neu auftretende Indikationen. Konkrethandelt es sich um Impfstoffe gegen dasDengue-Fieber-, das Chikungunya- und dasGelbfieber-Virus, die aufgrund vermehrterReisetätigkeit und der globalen Erwärmungauch in nördlichen Breitengraden eine zu-nehmende Rolle spielen.Projekte wie ein Dengue-Impfstoff werdenvon Big Pharma links liegen gelassen. Tau-ber sagt: «In den letzten Jahren haben diegrossen Pharmakonzerne vor allem aufBlockbuster gesetzt, also auf Impfstoffkan-didaten gegen verschiedene Grippevirenoder HIV, die bei erfolgreicher Zulassungeinen potenziellen Umsatz im Bereich voneinigen Milliarden Euro einspielen können.Zudem arbeitet man mit vorhandenen, be-reits erprobten Methoden.»Impfstoffkandidaten in einem frühen Ent-wicklungsstadium sollen – gemeinsam mit

E

qualifizierten Partnern und unter Verwen-dung innovativer Technologien – in weiterfortgeschrittene klinische Entwicklungssta-dien geführt werden. Ziel ist es, dann vomwachsenden Lizenzierungs- und Akquisi-tionstrend am Impfstoffmarkt zu profitieren,indem die weiterentwickelten Impfstoffeund Technologien grossen Pharmafirmenund Impfstoffunternehmen zur Partner-schaft oder Akquisition angeboten werden.Angesichts des Trends, dass grosse Pharma-unternehmen ihre F+E-Aktivitäten reduzie-ren und dementsprechend zunehmend we-niger Produkte in ihren Pipelines haben,scheint dies ein realistisches Projekt. Denn:«Statt die Arbeit selbst zu machen, bauenPharmakonzerne eigene Abteilungen auf,die nach potenziellen Forschungskoopera-tionen mit innovativen Biotech-KMUs sowienach attraktiven Projekten zur Sub- undEinlizenzierung suchen», sagt Tauber.

So arbeitet Themis BioscienceThemis Bioscience beschäftigt gegenwärtigfünf Personen. In den im Juli 2010 im BokuBiotech Center Muthgasse in Wien bezoge-nen Räumen gibts Platz für zehn Leute.Tauber hebt die ausgezeichnete Infrastruk-tur hervor, die dort dem Biotech-Unterneh-men zur Verfügung stehen, unter anderem

auch Labors der Biologischen Schutzstufe 2.Ein voll integriertes Biotech-Unternehmensoll Themis Bioscience nicht werden. DazuTauber: «Wir versuchen, kapitalintensiveBereiche wie die GMP-Produktion nicht zumachen, weil die Fixkosten nicht finanzier-bar sind. In der heutigen Situation, wo es XKontrakt-Manufacturing-Firmen mit beste-hende Prozessen, eingeschulten Leuten undleeren Auftragsbüchern gibt, ist dies wirt-schaftlich auch nicht sinnvoll. Es bestehtkein Grund, einen weiteren Reinraum zubauen und den 14 Tage im Jahr in Betriebzu haben für eine Phase-I-Studie, die inzwei Jahren einmal stattfinden soll. Waswir hier machen ist Projektmanagementdieser externen Firmen und wissenschaftli-che Validierung der Methoden.»Wichtig für die gegenwärtige gute Situationvon Themis Bioscience ist die im September2010 kommunizierte Zusammenarbeit mitdem Institut Pasteur in Paris, von dem diePatentrechte für gewisse Indikationen ge-kauft wurden. Zusammen wollen die beidenInstitutionen die präklinischen Untersu-chungen von Impfstoffen gegen tropischeInfektionskrankheiten durchführen. Auf derBasis der Masern-Vektortechnologie des In-stituts Pasteur sollen vorerst Impfstoffe ge-gen das Dengue-, das Chikungunya- und

E IN START- UP IN WIEN

Themis Bioscience entwickelt neuartige Impfstoffe gegen Krankheiten mit unzureichenden Behandlungs- oder Abwehr-möglichkeiten. Mit innovativen Technologien sollen vermarktbare Medizinprodukte produziert und nach erfolgreicher klini-scher Erprobung grossen Pharmafirmen zur Kommerzialisierung angeboten werden. Als Erstes wird an einem Impfstoffgegen Dengue gearbeitet, eine Tropenerkrankung mit zunehmender Bedeutung für europäische Reisende.

K U R T H E R M A N N

Impfstoffe gegen Dengue-Fieber

Weibliche Aedes-albopictus-Mücke beim Blutsaugen. Bild: James Gathany (CDC)

m ä r k t e u n d a k t e u r e CHEMIE PLUS 3-2011 2 1

das Gelbfiebervirus entwickelt werden. The-mis Bioscience erhält weltweite, exklusiveEntwicklungs- und Kommerzialisierungs-rechte für die vertraglich festgelegten Impf-stoffe und Optionen auf weitere Indikatio-nen. Im Gegenzug bekommt das InstitutPasteur Meilensteinzahlungen.Die Herstellung der potenziellen Impfstoffemit der Themaxyn genannten Impfstoff-Vektor-Technologie ist relativ einfach. Derbewährte Masernimpfstoff, ein abge-schwächter Lebendimpfstoff, ist ein be-kannter Organismus mit guter Verträglich-keit. Seine Herstellung wird beim InstitutPasteur seit 50 Jahren beherrscht, das dennauch den Dengue-Impfstoff für Themis Bio-science produziert und die erforderlichenUntersuchungen an Mäusen durchführt.Ins Genom des Masernimpfstoffs werdendurch rekombinante molekularbiologischeMethoden ausgewählte DNA-Sequenzen vonDengue- (oder anderen) Viren eingeschleust;es entsteht eine Art «Wo8lf im Schafspelz».Dieser Impfstoff, ein sogenannter Virusvek-tor, exprimiert im Körper Virusproteine, ge-gen die der Wirt Antikörper bildet.EineSchwierigkeit bei Dengue besteht darin, dasses vier verschiedene, eng verwandte RNA-Virenstämme gibt, die nebeneinander vor-kommen können. Immunität gegen nur ei-nen der Virenstämme kann bei einem zwei-ten Dengue-Befall den Verlauf der Infektionnegativ beeinflussen. Ziel ist es deshalb, ei-

nen Impfstoff zu entwickeln, der gleichzeitiggegen alle vier Virenstämme immunisiert.Erste Versuche stimmen zuversichtlich: Ei-ner der Impfstoffkandidaten hat sich imMausmodell bewährt. Erste präklinischeTests laufen; für 2012 sind erste klinischePhase-I-Studien geplant. Wenn alles gut ver-läuft, wird der Reiseimpfstoff gegen Den-gue-Fieber im Jahr 2018 einsatzbereit sein.

Forschungsförderung in ÖsterreichTauber sagt: «In Österreich sagen die StadtWien und der Bund, dass Biotech ein Hoff-nungsmarkt sei. Es gibt akademische Inku-batoren, wo man bei aussichtsreichen Pro-jekten Unterstützung für Infrastruktur undBeratungsleistung erhält. Der nächste Wegführt dann zur Austria WirtschaftsförderungAWS sowie zur Österreichischen For-schungsförderungsgesellschaft FFG, um fürZuschüsse und bedingte Darlehen anzusu-chen. Eine Privatfinanzierung macht man inder Regel später.» Ohne die AWS-Förderungund anderen Förderungen würde es vieleStart-ups in Österreich nicht geben, ist Tau-ber überzeugt. In der Schweiz sind öffentli-che Fördergelder für Start-ups eine Mangel-ware. Vieles verläuft über Risikiokapital.Tauber sagt: «GlycoVaxyn in Schlieren hatzum Beispiel eine Seed-Finanzierung über

Risikokapitalgeber machen müssen. Sie ha-ben zwar das Geld gekriegt, aber eine grosseBeteiligung an die Kapitalgeber abgebenmüssen. Für die meisten Start-up-Firmen inÖsterreich ist es sehr schwierig bis fast un-möglich, in einer vernünftigen Menge priva-tes Geld zu akquirieren.»Themis Bioscience hat neben der einen Mil-lion Euro von AWS eine weitere MillionEuro von der FFG erhalten. Zusammen mitder Unterstützung durch den Inkubator IN-iTS hat das Unternehmen 2,1 Millionen Eu-ro lukriert (österreichisch für Gewinn erzie-len). Damit ist das Unternehmen bis 2013finanziell abgesichert, wenn nicht mehr alsacht Personen beschäftigt werden. Wasdann folgt, ist noch offen. Wenn wie vorge-sehen Phase-I-Ergebnisse von zwei klini-schen Projekten vorliegen und damit ein ge-wisser Wertsteigerungspunkt erreicht wur-de, sieht Tauber zwei Möglichkeiten: Wiebei den kürzlich durch grosse Deals für Auf-sehen sorgenden Wiener Unternehmen Affi-ris, Intercell, Apeiron wird eine Zusammen-arbeit mit GlaxoSmithKline oder einer ähn-lichen Firma zur gemeinsamen Weiterent-wicklung der Erfolg versprechenden Projek-te gesucht. Andernfalls muss wohl Geld amprivaten Finanzmarkt aufgetrieben werden,was in Österreich nicht ganz einfach ist.

Das Management von Themis Bioscience: KatharinaWieser (Finanzdirektorin), Erich Tauber (Gründer undCEO) sowie André Habel (Director Science).

Bild: Themis Bioscience

Dengue-Fieber auf dem Weg nach EuropaDengue-Fieber ist seit über 200 Jahren bekannt. Gemäss WHO hat die Zahl der Fälle in den letz-ten Jahrzehnten drastisch zugenommen; rund zwei Fünftel der Weltbevölkerung sind gegenwärtigbedroht. Zu den Hauptverbreitungsgebieten gehören Lateinamerika, Zentralafrika, Indien, Südost-asien, Teile des Pazifiks und der Süden der USA. Jährlich erkranken um die 50 bis 100 MillionenPersonen an Dengue-Fieber, 500000 Personen durchleiden einen schweren Krankheitsverlauf,und 22000 sterben; die meisten der Todesopfer sind Kinder. Erkrankungen treten zunehmendauch in Europa auf, meistens eingeschleppt durch Touristen. In Deutschland wurden im vergan-genen Jahr mehr als 590 Infektionen gemeldet; 2001 waren es nur 60 Fälle. Zu BeunruhigungAnlass geben Fälle wie diejenigen von deutschen Touristen, die sich in Kroatien mit Dengue-Fie-ber ansteckten oder von Franzosen, die in Nizza erkrankten.Dengue-Fieber, früher auch als Tropenfieber bekannt, verläuft oft ähnlich wie eine schwere Grippemit starken Kopfschmerzen, Muskel- und Gelenkschmerzen sowie einem Ausschlag. Bei einemschweren Krankheitsverlauf kann ein sogenanntes Dengue Hämorrhagische Fieber (DHF) oderein Dengue Shock Syndrome (DSS) auftreten, die beide tödlich ausgehen können. Von den Den-gue-Viren sind vier unterschiedliche Serotypen bekannt (DEN-1 bis DEN-4), die nebeneinander vor-kommen können. Während der Infektion mit einem der vier Serotypen werden nur Antikörper gegendiesen bestimmten Serotypen produziert. Deshalb bleibt die infizierte Person weiter durch Viren ei-nes anderen Serotyps angreifbar. Überträger der Viren sind verschiedene Mückenarten, darunterzum Beispiel. die sich auch in Europa ausbreitende Asiatische Tigermücke (Aedes albopictus).

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«EINE SOLCHE ANSAMMLUNG von talent-freien Selbstdarstellern habe ich seit der letztenPlenarversammlung der EU-Kommission nichtmehr gesehen, bester Doktor», liess ich meinenplagiatfrei-promovierten Vorlagenvorleger wissen.«Darf ich mich, um zu einer sowohl ausgewogenen

wie auch diplomatisch ausgefeilten Beurteilung zukommen, nach dem Zusammenhang ihrer fulmi-nant-dezidierten Einschätzung erkundigen?», erbatHaettenschweiler die Erlaubnis zu fragen, was erfragte. «Sie durften, guter Doktor, sie durften. Ichsprach von Garmisch», erhellte ich meinen eigent-lich allwissenden Assistenten. «Dann spielen Siemit ‹talentfrei› wohl auf das gemessen an den Er-wartungen mässige Abschneiden der SchweizerSkisportler bei der alpinen Ski-WM in Garmisch-Partenkirchen an?», sagte der gute Doktor undstellte meinen Cappuccino neben der Gazzetta ab.

«Skisportler? Nein, ich sprach von diesem Pro-minenten-Tanztee im P1. P1, wenn ein Tanzlokalschon so heisst wie eine Ebene im Parkhaus, solltees Warnung genug sein. Aber einer Ihrer Kollegen,ein Aktenträger von diesem Seehofer, meinte, dasP1 müsste ich unbedingt gesehen haben. Und mitdieser Aussage hatte er uneingeschränkt recht.Und was die sportlichen Leistungen eidgenössi-scher Pistenrutscher angeht, hat sich der Verbandbereits vertrauensvoll an mich gewandt.»

Mein Assistent setzte sich schwerkraftgezogenschwungvoll in den Besuchersessel vor meinemSchreibtisch. Ich biss, während Haettenschweilersich seinem Gesichtsyoga hingab, in – oder viel-leicht besser auf – meinen Croissant. «Haetten-schweiler! Bei Kaffeebohnen ist es eine feine Sache,wenn sie über Olivenholz geröstet werden, aber beiCroissants…darauf können Sie Abfahrtshänge

raufklettern! Abfahrtshänge…Haettenschweiler,ich brauche sofort ein paar Materialforscher, aberbloss keine Anzugträger, richtige Forscher mit Kit-tel und Ideen. Vielleicht können wir vom Blätter-teig noch einiges lernen. Womit wir auch wiederbeim Schweizer Skiverband wären.» Ein Stichwort,

das auch meinen Assistenten wieder ins Hier undJetzt zog. «Herr Hagen-Rundkorn, die Vergangen-heit hat mich gelehrt, nichts auszuschliessen, wennSie beteiligt sind, und doch bin ich zur Überzeu-gung gelangt, dass Sie nicht gebeten wurden, alsAktiver ins Geschehen einzugreifen, damit sichDidier Cuche wieder wie ein Jugendlicher vor-kommt.» «Haettenschweiler, seien Sie nicht albern,das alpine Skifahren habe ich doch schon mit 95aufgegeben. Nein, es geht um Materialentwicklun-gen, die Lara gut findet.» «Ich hege berechtigteHoffnungen, dass die Qualität des Materials dieIhrer Wortspiele übertrifft», sagte Haettenschweilerund baute wieder einen gewissen Tonus auf.«Nun, ein Ski mit Blätterteigkern, der sich selbst-tätig der Schneebeschaffenheit anpasst, hat grossesPotenzial», liess ich meinen obersten Mitarbeiteran visionärem Gedankengut teilhaben. «Doch bisso ein Ski entwickelt ist, werden Wendy Holdener,Reto Schmidiger und Justin Murisier schon aufeine erfolgreiche Laufbahn mit zahlreichen Medail-len und Weltcup-Erfolgen zurückblicken können.Also habe ich dem Verband geraten, sich erst malan Herrn Klopfenstein und seine Nachwuchskräftezu halten. Und jetzt machen Sie den Schlittenfertig, ich möchte runter ins Dorf.»

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in breites Spektrum neuer Anwen-dungsmöglichkeiten ist dabei ins Vi-

sier der Forscher geraten – seit es immerbesser gelingt, die Cellulose zu «verflüssi-gen». Denn gerade in diesem Zustand sinddie funktionellen Gruppen im Molekül fürDerivatisierungsreaktionen frei verfügbar.

Der Stoff, aus dem die Bäume sindCellulose ist wohl wie kein anderer Werk-stoff mit der Kulturentwicklung des Men-schen verbunden. Nicht nur weil er dasFeuer brachte. Auch die Moderne hat dieserStoff, aus dem die Bäume sind, massgeblichbeeinflusst: Die ersten Kunststoffe bestan-den aus Cellulosederivaten. Auch die erstenKunstfasern waren aus diesem Material,und Staudinger hatte an seinem «Modell-objekt» Cellulose die Polymerchemie entwi-ckelt, dafür den Nobelpreis kassiert und dieWelt in eine «andere» Zukunft geführt. UndCellulose ist der Stoff, aus dem die Träumesind, denn mithilfe der Zellulose haben dieBilder laufen gelernt.Zelluloid: Man nehme Zellstoff und löse ihnin Nitriersäure. Den entstehenden Ester, dasCellulosedinitrat, versetze man mit demWeichmacher Campher, und schon entstehtein thermoplastischer Kunststoff, der erstein der Geschichte der Menschheit. Es folg-ten die Kunstseiden: Viskoseseide, Kupfer-Reyon und Acetatseide.Und von Anfang an stellte sich die eine Fra-ge: Wie kriegt man einen der chemisch wi-derstandsfähigsten Stoffe der belebten Naturin Lösung? Denn für einen «Polyzucker»zeigt die Cellulose ein merkwürdig robustesVerhalten. Sie ist der wahre «Stützstrumpf»der Pflanzenwelt, bildet dort die Zellwändeaus und sorgt zusammen mit dem KleberLignin dafür, dass Bäume 100 Meter hochwerden und stehen bleiben. Dass ein sol-cher Stoff «normalen» Lösungsmitteln wieWasser oder den bekannten organischen –vom Alkohol über Aceton zum Waschben-zin – standhält, ist deshalb nicht verwun-

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derlich. Dafür sorgt zum einen die 1,4-ß-gly-kosidische Bindung der Glucoseeinheitenuntereinander. Sie sorgt für ein relativ star-res und lineares Polymer. Aber das, wasdiese einzelnen Molekülstränge so unantast-bar macht für chemische Angriffe, sind dieWasserstoffbrücken, die sie mit ihren Nach-barsträngen ausbilden und dabei eine quasikristalline Struktur entwickeln.

Wasserstoffbrücken sprengenWer diesen Verbund lösen will, muss dieseWasserstoffbrücken sprengen, je mehr, des-to besser. Dass das nicht einfach ist, lässtder Name der ersten menschengemachtenKunstfaser erahnen: Viskose. Mit Natron-lauge und Kohlenstoffdisulfid muss man da-bei ans Werk gehen und schafft es trotzdemnur, einen honiggelben und honigdicken

Sirup herzustellen. Ein Indiz dafür, dass vie-le Wasserstoffbrücken dabei intakt geblie-ben sind. Was in diesem Fall nicht weiterschlimm ist, weil am Ende des Spinnprozes-ses alle Reaktionen des Lösevorgangs wie-der rückgängig gemacht werden und eineunveränderte «Regenerat»-Cellulosefaser üb-rig bleibt.Will man aber Derivate herstellen – mit ei-ner stöchiometrischen Zusammensetzung –,kann das nur gelingen, wenn alle OH-Grup-pen frei verfügbar sind, die Viskosität einersolchen Lösung also so minimal wie mög-lich ist. Das wird auch die künftige Haupt-aufgabe der Jenaer Forscher sein. «Mittelsrheologischer und rheooptischer Studienmüssen Daten für ein Abscaling der Synthe-seschritte generiert werden», sagt Dr. TimLiebert, Chemiker am Institut und einer derKoordinatoren der Thüringer Applikations-plattform für homogene Polysaccharidche-mie (TPA).

Ionische Flüssigkeiten als LösungsmittelDas gilt auch in besonderem Masse für dieKlasse von Lösungsmitteln, die seit den80er-Jahren die Cellulose-Chemie neu be-lebt hat: die ionischen Flüssigkeiten (IL),auch Salzschmelzen genannt. Dabei handeltes sich um Substanzen, die oft deutlich un-terhalb von 100 Grad Celsius – mancheschon bei Raumtemperatur – in flüssigemZustand vorliegen. Sie haben sich in denletzten Jahren als hervorragende Lösungs-mittel für Cellulose erwiesen.Aber auch bei dieser relativ neuen Subs-tanzklasse besteht die Kunst des Forschersdarin, einen guten Kompromiss zwischenLösbarkeit auf der einen und Viskosität derLösung auf der anderen Seite zu entwi-ckeln, der am Ende nicht nur den Laborche-miker befriedigt, sondern später auch denTechniker an den Industriereaktoren. Dazusollte alles, was später nicht Bestandteil desProduktes ist, wieder recycelt werden kön-nen. Vor allem die eingesetzten Lösungsmit-tel. Nicht-toxisch sollten sie zudem sein.

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In einem neuen Anlauf soll die Cellulose noch einmal beweisen, dass sie mehr ist als die tägliche Zeitung – und Jeans. AuchProf. Dr. Thomas Heinze hat sich dieser Aufgabe verschrieben und zu diesem Zweck die Organische und MakromolekulareChemie der Uni Jena zu einem Kompetenzzentrum Polysaccharidforschung ausgebaut. Zusammen mit Industriepartnern willer jetzt die homogene Cellulose-Chemie, die im Labormassstab schon gut funktioniert, «technisch etablieren».

J O A C H I M S TU B E N R A U C H

Honigsüsse Zukunft für Cellulose?

Gelöste Cellulose hat oft die Konsistenz von Honig,weil selbst in gelöstem Zustand starke Wasserstoff-brücken die Polymerketten zusammenhalten.

Bild: Jan-Peter Kasper/FSU

2 4 CHEMIE PLUS 3-2011 c h e m i e

Ein Fünfring ist die LösungImidazoliumsalze sind zurzeit die IL derWahl. Diese Moleküle sind Fünfringe, in de-nen neben drei Kohlenstoffatomen zweimaximal voneinander entfernte Stickstoff-atomen sind. An eines der beiden N-Atomeist eine Methylgruppe gebunden, an das an-dere eine weitere Alkylgruppe (1-Alkyl-3-Methyl-Imidazolium-Ion). Die positive La-dung des Moleküls ist über die Ringatomeverteilt. Als Gegenion fungieren eine Viel-zahl von anorganischen und organischenAnionen wie Chlorid, Phosphotetrafluorid,Acetat, Formiat und viele mehr.Trotz dieses breiten Angebotes: Für die Je-naer Forscher war die optimale IL nochnicht dabei, denn sie haben auf Aminocellu-losen gesetzt, die sie aus Cellulose-Tosyla-ten gewinnen. Doch diese nukleophile Subs-titution gelingt bislang weder in den bekann-ten Imidazolium-Salzschmelzen noch in an-deren Ammoniumsalzen. Deshalb wollensich Heinze, Liebert und ihre Mitstreiter hierverstärkt auf die Suche nach neuen ioni-schen Flüssigkeiten machen.«Das System, was im Moment für Celluloseam besten geht, ist Dimethylacetamid/LiCl

(DMA/LiCl)», sagt Liebert. In diesem Lö-sungsmittelsystem gelingt die homogeneUmsetzung von Zellstoff mit p-Toluolsul-phonylchlorid zu sogenannten Tosylatenmit definiertem Derivatisierungsgrad. DieseTosylate sind dann in vielen gängigen Lö-sungsmitteln löslich und Ausgangsmaterialfür eine weite Palette von nukleophilenSubstitutionen. Für die Jenaer besonders at-traktiv sind dabei die Cellulose-Produkte,die mit Aminen entstehen, wie zum Bei-spiel die 6-Desoxy-6-Trialkylammonium-Zellulose.Besonders erfolgversprechend aber sind dieUmsetzungen mit Diaminen. Die Produkte,die dabei entstehen, können mit der folgen-den allgemeinen Formel beschrieben wer-den: P-CH2-NH-(X)-NH2. Dabei bedeutet PCellulose und X eine Alkyl- oder Arylgruppeoder ein Oligoamin.

Oberflächen aus AminocellulosenDiese Cellulose-Derivate, die neben denAminogruppen immer auch noch Tosyl-gruppen aufweisen, sind wasserlöslich undbilden auf vielen Oberflächen Filme aus. Andie Aminofunktionen dieser Oberflächenfil-

me können dann Enzyme gekoppelt wer-den. Solche Anordnungen dienen als Sen-sorsysteme, die die Konzentration der Subs-trate dieser Enzyme in der Umgebung derSensoroberfläche anzeigen können.Mit Methylamin entstehen aus Cellulose-Tosylaten Oberflächenfilme, deren hydro-philen Eigenschaften sie dazu geeignet ma-chen, in einer Blutwäsche-Apparatur Blutvon toxischen Bestandteilen zu befreien.Chelatähnliche Strukturen wiederum ma-chen diese Oberflächen zu Schwermetallio-nen-Fängern, solche Oberflächen könntenauch Uran anreichern und vieles anderemehr.

Blutstiller und GerinnungshemmerBlutstillende Eigenschaften solcher Oberflä-chen und ihre bakterizide Wirkung legennahe, dass mit diesen Substanzen künftigviel Geld zu verdienen ist. Das gilt auch füreine sulfatisierte Desoxyamino-Cellulose.Sie soll in nicht allzu ferner Zukunft einmaldas Blutgerinnungsmedikament Heparin ab-lösen.Dass das alles geht, haben die Jenaer For-scher und andere rund um den Erdball be-

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wiesen. Jetzt müssen sie noch einmal ran,um es industrietauglich zu machen.

Click-Reaktionen gesuchtGesucht wird dabei so etwas wie eineClick-Reaktion. Eine chemische Umsetzungalso, die wie ein Lego-Stecksystem funktio-niert und in der alle thermodynamischenGrössen die Edukte in das eine Produktzwingen – und das in hoher Ausbeute.Und so etwas gibt es tatsächlich in der Cel-lulose-Chemie. Ausgangspunkt ist auch hierdie in DMA/LiCl gelöste Zellulose, die darinin das Tosylat umgesetzt wird. Lässt mandarauf Natriumazid einwirken, wird die To-sylgruppe gegen das Azid ausgetauscht.Gibt man nun zu diesem Azid ein Acetylen-derivat, so macht die C-C-Dreifachbindungdieses Moleküls zusammen mit dem gebun-denen Azid (-N=N(+)=N(-)) einen Ring-schluss zu einem Triazol. Und klick – fertigist das gewünschte Produkt.Ist dieses Acetylenderivat z.B. ein 2-Ethin-Anilin, kann über diese «Einbahnstrassen»-Chemie eine Aminogruppe in die Celluloseeingeführt werden mit ähnlichen Eigen-schaften wie weiter oben beschrieben. Soalso könnte eine industrietaugliche Lösungfür eine universelle Cellulose-Chemie ausse-hen. Wenn da nicht dieses eine Problemnoch wäre, dass nämlich das benötigte Lö-sungsmittel zu teuer und wohl auch nurschwer zu recyclen ist.Jahre haben jetzt die Jenaer Chemiker Zeit,hier akzeptablen Ersatz zu finden, zwei Jah-

re, in denen weitere 1,2 Millionen Euro ausdem deutschen Bundesforschungsministeri-um in das Projekt fliessen. Doch bis die For-schung in der Produktion angekommen seinwird, könnten noch etliche Jahre mehr ver-gehen.

Eine Billion Tonnen pro JahrCellulose ist das am weitesten verbreitete Po-lymer der Erde. Jährlich produziert die Natureine Billion Tonnen davon. Pflanzen beste-hen zu etwa 33 Prozent aus dieser Stützfa-ser, Holz sogar zu 50 Prozent. Hundert Milli-onen Tonnen jährlich beansprucht davonder Mensch für seine industrielle Produktion(Bau- und Heizmaterialien nicht inbegriffen).Den Löwenanteil davon verschlingt die Pa-pierindustrie. Nur vier Millionen Tonnenwerden chemisch weiterverarbeitet, meist zuKunstfasern, und nur ein kleiner Teil zu Spe-zialprodukten, wie etwa kationische Cellulo-

se-Derivate (z.B. ein Glycidyl-Ammonium-Salz), die breite Anwendung in der Papier-,Kosmetik- und Textilindustrie finden, wo sieetwa aus Produktionswässern Farbstoffmole-küle herausfiltern.Oder mit Salzsäure hydrolysierter Zellstoff.Die dabei entstehende mikrokristalline Cel-lulose (MCC) wird als Zusatz in Tablettenwegen ihrer Ungiftigkeit, Hygroskopizität,chemischen Inertheit und ihrem reversiblenSorptionsverhalten geschätzt.Oder Cellulose-Acetate, die als Schutzfolienfür Plasmabildschirme dienen. Und einehandvoll weiterer Ester und Ether.Das aber ist deutlich zu wenig Cellulose-Chemie! Zumindest für den Geschmack derJenaer Forscher, denn die träumen von einerZukunft, in der ihre Forschungsobjekte wieHonig fliessen – besser noch: wie Milch.

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Imidazolium-Salze sind ionische Flüssigkeiten und gute Lösungsmittel für Cellulose. Grafik: Stubenrauch

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m Chempark Leverkusen hat Bayer jetzteine Pilotanlage in Betrieb genommen,

um mithilfe von Kohlendioxid (CO2) dieHerstellung von Polyetherpolycarbonat-polyolen (PPP) im Kilogramm-Massstab zuerproben. Diese können mit Isocyanaten zuPolyurethanen weiterverarbeitet werden, ei-nem der wichtigsten Tätigkeitsbereiche desLeverkusener Konzerns. Es ist sozusagender erste Höhepunkt einer Kooperation vonBayer Material Science und Bayer Technolo-gy Services mit der RWE Power AG sowieder RWTH Aachen University als akademi-schem Partner im Rahmen des Projekts«Dream Production». Damit werden die vielversprechenden Ergebnisse aus dem Labor

Ierstmals in den Technikumsmassstab über-führt. An einer bereits bestehenden anderenAnlage testet Bayer Material Science bereitsdiese Materialien, aus denen vor allem wei-cher und harter Schaumstoff gewonnenwird.Bei den Versuchen, CO2 nutzbar zu ma-chen, steht die Reaktionsträgheit von Koh-lendioxid im Weg. Der effiziente Einsatzvon CO2 wurde möglich, weil zuvor ein ge-eigneter Katalysator gefunden wurde. Die-sen Forschungserfolg erzielten Wissen-schaftler im Rahmen des ebenfalls von derBundesrepublik Deutschland gefördertenVorläuferprojekts «Dream Reactions» am ge-meinsam von der RWTH Aachen und Bayerbetriebenen CAT Catalytic Center.

Aktuell wird am CAT unter anderem dieKompatibilität des Katalysators mit demKraftwerks-CO2 geprüft. Die RWTH Aachenunterzieht das neue Verfahren über alle Stu-fen einer ökologischen und ökonomischenGesamtbetrachtung und vergleicht es dabeiauch mit herkömmlichen Prozessen undProdukten. Die Arbeiten sind noch nicht ab-geschlossen, doch sind die Beteiligten da-von überzeugt, dass die Bilanz positiv aus-fallen wird. «Es besteht hier die Chance,Deutschland als einen Marktführer für sol-che Technologien zu etablieren und damiteine Führungsrolle im internationalen Wett-bewerb zu sichern», so Bayer-Vorstand Dr.Wolfgang Plischke bei der Vorstellung derPilotanlage. Die Kooperation zwischen derRWTH und den Leverkusenern wurde be-reits 2007 angestossen und zunächst aufeinen Zeitraum von fünf Jahren angelegt.

Kohlendioxid aus KohlekraftwerkenDas eingesetzte CO2 soll das Braunkohlen-kraftwerk von RWE Power in Niederaussemliefern. Dort betreibt der Stromerzeuger inseinem «Innovationszentrum Kohle» eineCO2-Wäsche, mit der das Kohlendioxid ausdem Rauchgas abgetrennt wird. Für dasProjekt «Dream Production» wird die CO2-Wäsche zusätzlich mit einer Verflüssigungs-anlage ausgestattet, sodass das Kohlendi-oxid nach Leverkusen transportiert werdenkann. Auch der Bau einer Pipeline sei denk-bar, wie Dr. Johannes Heithoff, Forschungs-leiter bei RWE Power, erklärt. Die CO2-Ver-flüssigungsanlage solle flexibel für unter-schiedliche Anforderungen an das CO2 wieDrücke und Reinheiten im Kilogramm bisTonnenmassstab errichtet und betriebenwerden. Für das Gas werde RWE PowerEntgelt verlangen. «Das Projekt Dream Pro-duction ist deshalb auch für RWE wichtig.Neben einer möglichst energieeffizientenAbtrennung von CO2 aus dem Kraftwerks-prozess – ein Weg zu Kohlendioxidminde-rungen in Kohlekraftwerken – erschliesst

INNOVATIVE VERFAHREN

In der Industrie laufen noch wenige Prozesse, die Kohlendioxid als Baustein nutzen. Doch das begehrte Ziel,Kohlendioxid chemisch in nützliche Stoffe umzuwandeln, rückt immer näher.

A D A L B E R T B U D Z I N S K I

Kunststoffe aus CO2 – wird dieTraumreaktion bald Realität?

Benzin aus Wasser, CO2 und SonnenlichtEinem Forschungsteam von der ETH Zürich und vom Paul Scherrer Institut PSI ist es gelungen,mit Solarenergie aus Wasser und Kohlendioxid Treibstoff zu erzeugen. Dabei werden in einem So-larreaktor Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2) in Syngas umgewandelt, ein Gemisch von Was-serstoff (H2) und Kohlenmonoxid (CO) – eine Vorstufe von Benzin, Kerosin und anderen flüssigenTreibstoffen. Gemeinsam mit Kollegen des California Institute of Technology (Caltech) stellen dieETH- und PSI-Forscher den neuen Solar-Reaktor sowie die experimentellen Resultate in derFachzeitschrift Science vor.Die zugrundeliegende Idee besteht darin, Wasser und CO2 in einem zweistufigen Verfahren mit-hilfe von Sonnenenergie aufzuspalten. In einem ersten Schritt lenken die Wissenschaftler konzent-riertes Sonnenlicht durch eine mit einem Quarzglas abgedichtete Blendenöffnung in den Solar-Reaktor. In dessen Hohlraum befindet sich ein Zylinder aus Ceroxid, der bei einer Temperatur von1500°C reduziert wird. Dabei gibt das Material Sauerstoffatome aus der Struktur ab. Im zweiten,Schritt lässt man das reduzierte Ceroxid bei etwa 900°C mit Wasserdampf und CO2 reagieren;dabei werden die Wasser- und CO2-Moleküle aufgebrochen. Die dabei freiwerdenden Sauerstoff-atome werden in die Materialstruktur integriert, sodass das Ceroxid wieder in der Ausgangsformvorliegt und der Kreisprozess erneut gestartet werden kann. Übrig bleibt reines Syngas aus H2

und CO.Die Wissenschaftler testeten ihren Reaktor-Prototyp am Hochfluss-Solarsimulator des PSI. Dabeiverwendeten sie eine Strahlungsintensität, die der Kraft von 1500 Sonnen entspricht. Der Wir-kungsgrad der Umwandlung von Sonnenenergie in Treibstoff betrug dabei 0,8 Prozent. DieserWert ergibt sich aus dem Brennwert des produzierten Syngas, geteilt durch den Input an Strah-lungsenergie. Diese Wirkungsgrade sind um zwei Grössenordnungen höher als diejenigen, dieman mit herkömmlichen photokatalytischen Methoden zur CO2-Spaltung erzielt hat. Laut Wissen-schaftler belegen die Resultate die Machbarkeit von solarbetriebenen thermochemischen Verfah-ren zur Herstellung von Treibstoff aus Kohlendioxid und Wasser. Zurzeit ist die Equipe daran, denSolar-Reaktor so zu optimieren, dass er auch in grossem Massstab – im Megawatt-Bereich – inSolarturm-Anlagen eingesetzt werden kann.Solche Anlagen sind bereits kommerziell zur Stromerzeugung im Einsatz. Bis 2020 will man so-weit sein, dass die erste industrielle Solartreibstoff-Anlage in Betrieb gehen kann.

RWE so in einer branchenübergreifenden Kooperation zusätzlichden Weg der CO2-Nutzung als Rohstoff.Das Projekt wird mit Bundesmitteln von rund fünf Millionen Eurogefördert. Inklusive der Beteiligung von Bayer und RWE beträgt derGesamtetat für dieses Projekt etwa neun Millionen Euro. Falls dieErprobungsphase positiv verläuft, soll ab 2015 die industrielle Pro-duktion von Kunststoffen auf CO2-Basis anlaufen. Auch Polyuretha-ne selbst haben einen positiven Effekt für die Einsparung von Ener-gie. Bei der Dämmung von Gebäuden gegen Kälte und Wärme etwasparen sie rund 70-mal mehr Energie ein, als für ihre Herstellungaufgewendet wird.Da bereits seit Längerem die industrielle Herstellung von Salicyl-säure (Vorstufe von «Aspirin») durch Umsetzung von Phenol mitCO2 gelingt, suchen Wissenschaftler nach Möglichkeiten, auch an-dere Carboxylierungen für industrielle Prozesse zu verwirklichen.Äusserst attraktiv ist die direkte Copolymerisation von Epoxidenmit CO2, eine Reaktion, die sowohl in Aachen als auch bei Bayeruntersucht wird. Grundsätzlich unterscheidet man hier zwei ver-schiedene Wege: Verwendet man dabei Cobalt- oder Chrom-Kom-plexe oder Zinkverbindungen wie Zinkglutarat als Katalysatoren,so erhält man Polycarbonate, ebenfalls ein Vorzeigeprodukt vonBayer. Verwendet man hingegen Doppelmetall-Cyanidkatalysatoren(DMC), so erhält man Polyetherpolycarbonatpolyole (PPP), bei de-nen neben den Carbonateinheiten auch Ethereinheiten gebildetwerden. Ein interessantes Ziel ist die Herstellung von Isocyanatenohne Phosgen, idealerweise mit CO2. Für verschiedene Isocyanatewurde dies prinzipiell bereits erreicht.Novomer, ein in Massachussetts basiertes US-Unternehmen, gilt alsPionier bei der Umsetzung von Laborsynthesen mit CO2 in die in-dustrielle Praxis. Es gehört zur Gruppe von sechs US-Firmen, diesich der Umwandlung von CO2 zu Polymeren verschrieben habenund dabei vom US-Staat mit insgesamt 106 Millionen US-Dollar un-terstützt werden. Bei Novomer wird epoxidhaltiges Ausgangsmate-rial mit CO2 aus Industrieabfällen zu Kunstoffen mit einem Gehaltvon 40 bis 50 Gewichtsprozent CO2 umgesetzt. Zum Zuge kommtdabei eine von Geoff Coates von der Cornell University in NewYork entwickelte Technologie auf der Basis von Kobalt-Katalysato-ren. Damit lassen sich sowohl Polymere von hohem Molekularge-wicht für Thermoplaste als auch solche mit niedrigem Molekularge-wicht für Lacke und Klebstoffe herstellen. Hier ist der niederländi-sche Chemiekonzern DSM Partner. Wie bei Bayer führt die kontrol-lierte Zugabe von Diolen oder Triolen in die Reaktion zu massge-schneiderten Polymerketten. Beim Scale-up kooperiert Novomer mitden Unternehmen Albemarle und Eastman Kodak. Die Reaktion istauch auf Kohlenmonoxid (CO) anwendbar und führt so zu Acryl-säure oder1,3-Propandiol. Ähnliche Arbeiten führt Prof. Kohei Nittaan der Kanazawa-Universität in Japan in Kooperation mit den Un-ternehmen Teijin, Sumitomo Chemical, Sumitomo Seika und Mitsu-bishi.Eine strategische Allianz zur Katalyseforschung hat auch das Spe-zialchemieunternehmen Süd-Chemie mit der Technischen Universi-tät München zuerst für zehn Jahre vereinbart. Zentrales Thema sollneben der Grundlagenforschung die Entwicklung neuer Katalysato-ren als Schlüssel zur nachhaltigen Sicherung des weltweit steigen-den Bedarfs an Energie und chemischen Grundstoffen sein. Nebender Entwicklung neuer Katalysatoren und Präparationsmethodengeht es dabei um neue Wege zur Herstellung von Basischemikalien,vor allem mit CO2. Untersucht werden soll, wie das sogenannte

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Zahlreiche interessante StrukturenIn der Industrie sind heute noch weitereProzesse realisiert, die CO2 als C1-Bausteinnutzen, nämlich Harnstoff- und Methanol-synthesen sowie die Herstellung von cycli-schen Carbonaten wie Ethylen- oder Propy-lencarbonat, die als Ausgangsstoffe für Syn-thesen, zur Herstellung von Polycarbonatenoder als Lösungsmittelkomponenten für Be-schichtungen und Elektrolyte (zum Beispielin Lithium-Ionen-Batterien) dienen. Bei derdirekten Synthese von Polycarbonaten aufBasis von CO2 ist die Suche nach geeignetenKatalysatoren in vollem Gange. So werdenam Forschungszentrum Karlsruhe verschie-dene Varianten von Festphasen-Metallkata-

lysatoren oder Metallkatalysatoren in ioni-schen Flüssigkeiten sowie von löslichen Me-tallkomplexen auf ihre Eignung getestet.Zahlreiche interessante chemische Struktu-ren lassen sich auf Basis von Lactonen mit-hilfe katalytischer Reaktionen herstellen.Ein Arbeitskreis an der Technischen Univer-sität Dortmund berichtet über die erfolgrei-che selektive Kopplung von 1,3-Butadienmit CO2 zu Lactonen und über ihre Folge-chemie. Noch weit entfernt ist man von derkostengünstigen Herstellung von Carbon-säuren auf Basis von CO2 unter umweltver-träglichen Bedingungen. Eine kanadischeArbeitsgruppe berichtete auf einer Tagungder Gesellschaft Deutscher Chemiker, dassdies im Labor für die wichtige Gruppe deroptisch aktiven ss-Hydroxycarbonsäurendurch katalytische Umsetzung von Ketonenmit CO2 und Wasserstoff möglich ist.Ionische Flüssigkeiten haben mittlerweileeinen Siegeszug als alternative Lösungsmit-tel angetreten. In Anwesenheit von CO2

können einige von ihnen ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften so verändern,

dass die in ihnen ablaufenden katalytischenProzesse deutlich verbessert werden. CO2

im überkritischen Zustand gilt schon langeals ein wirksames und schonendes Lösungs-mittel (zum Beispiel in der Lebensmittelin-dustrie); denn es ist nicht toxisch und deut-lich umweltverträglicher als organische Lö-sungsmittel.In der chemischen Industrie nimmt die Ka-talyse heute eine Schlüsselrolle für die Ent-wicklung nachhaltiger chemischer Verfah-ren ein. Katalysetechnologie wird derzeitbei der Herstellung von rund 85 Prozent al-ler chemischen Produkte eingesetzt.Grundsätzlich geht es darum, chemischeReaktionen mithilfe eines geeigneten Hilfs-mittels möglich zu machen oder in die ge-wünschte Richtung zu lenken, um einfacheAusgangsstoffe in wertvolle Produkte unterschonenden Bedingungen umzuwandeln.Ziel ist es, auf diese Weise neue Rohstoffezu erschliessen oder Prozesse effizienter zugestalten und so den Energieverbrauch so-wie Schadstoffemissionen zu senken.

n Biosensoren wechselwirken spezifischebiologische Erkennungselemente (DNA,

Enzyme, Antikörper, Rezeptormoleküle, Zel-len…) selektiv mit Zielverbindungen (Analy-ten) in Analysenproben. Erfolgreiche Erken-nungsereignisse führen zu physikochemi-schen Veränderungen, die geeignete – opto-elektronische, elektrochemische, piezoelekt-rische, magnetische, mikromechanische ... –Wandler in qualitativ und/oder quantitativauswertbare Signale übersetzen. Der ersteBiosensor, der es in den 70er-Jahren auf denMarkt schaffte, war ein Glukosesensor zurBlutzuckerkontrolle. Wegen der kontinuier-lichen Zunahme der Diabetes-Erkrankungensind Blutzuckermessgeräte nach wie vor dieverbreitetesten Biosensoren.Ganz allgemein entfällt der Löwenanteil desWeltmarkts für Biosensoren auf medizini-sche Schnelltests zur Anwendung in derKlinik und zuhause, woran sich einer 2010von der Beratungsfirma Frost & Sullivan pu-blizierten Analyse zufolge auch in Zukunftnicht viel ändern wird. Die Analysten be-scheinigen dem Biosensor-Weltmarkt, zudem auch noch die wichtigen Anwendungs-bereiche Umweltüberwachung, Forschung,Prozessindustrie sowie die politisch ge-puschte Bioverteidigung und -sicherheit ge-hören, grosses Wachstumspotenzial. Sie stel-len eine durchschnittliche jährliche Wachs-tumsrate von 11,5 Prozent in Aussicht, wasbis 2016 Umsätze von über 14 MilliardenUS-Dollar verspricht.Die Gründe: In den letzten zehn Jahren ge-langen auf dem Gebiet der Biosensorennicht nur diverse Innovationen, viele Syste-me konnten auch empfindlicher, schneller,robuster, anwenderfreundlicher und kleinergemacht werden. Andererseits ist die Ent-wicklung von Biosensoren ein zeitaufwen-diges, forschungs- und entwicklungsintensi-ves Geschäft, das zu entsprechend teurenProdukten führt. Dass sich Systeme vor al-len anderen durchsetzten und zum Gold-

I

standard werden – Beispiele sind das Glu-kosesensor-System Accu-Chek von Rocheoder der Biacore-Sensorchip von GE Health-care zur Interaktionsanalyse von Biomole-külen – ist die Ausnahme.

Biosensoren konkurrenzieren mitklassischen Diagnoseverfahren«Für die Kunden stehen nicht Technologieund Innovation im Vordergrund, sondernNutzen und Kosten», weiss Dr. Urs Hubler,CEO der Basler Concentris GmbH. Als Bei-spiel führt er den Bereich medizinische Dia-gnostik an. «Hier konkurrieren neue Biosen-soren mit jahrzehntelang validierten, inzwi-schen automatisierten und dadurch nochpreiswerter gewordenen klassischen Diag-noseverfahren, deren Kosten von den Kran-kenkassen übernommen werden. Das regu-lierte Umfeld macht die Einführung neuerVerfahren extrem schwierig. Die Frage nachdem konkreten Zusatznutzen für den An-wender stellt sich ebenso für alle anderenAnwendungsbereiche von Biosensoren.»

Hubler weiss, wovon er spricht. Die vonihm und Elektroingenieur Dr. Felice MauroBattiston 2000 aus dem Departement Physikder Universität Basel ausgegründete FirmaConcentris entwickelt und vertreibt unterdem Markennamen «Cantisens» nanotech-nologiebasierte Sensoren, die in flüssigenund gasförmigen Proben biologische undchemische Moleküle und Ionen nachwei-sen, das Studium molekularer Wechselwir-kungen und die Überwachung von Zell-wachstum erlauben, als künstliche Nasen inFrage kommen usw. Als Sensor fungierenArrays aus acht mikrofabrizierten Cantile-vers. Die flexibel aufgehängten, nanome-chanischen Biegebalken, Blattfedern bzw.Federzungen aus Silizium sind ca. einenhalben Millimeter lang, einen Zehntel Milli-meter breit, wenige Mikrometer stark undin erster Linie durch ihre Verwendung alsSonden in Rasterkraftmikroskopen bekannt.Nach einer (bio)chemischen Modifizierungder Oberfläche eignen sie sich aber auch alshoch empfindliche Kraft- und Massensenso-

BIOSENSOR IK

Seit in der 1970er-Jahren der erste Biosensor auf dem Markt kam, hat es auf dem Gebiet der biologischen «Fühler»zahlreiche Innovationen gegeben. Die Basler Firma Concentris zum Beispiel verwendet spezifisch oberflächenmodifizierteCantilevers als hoch empfindliche, selektive Kraft- und Massensensoren zum Nachweis biologischer und chemischerMoleküle in flüssigen und gasförmigen Proben, für das Studium molekularer Wechselwirkungen, zur Überwachungdes Zellwachstums und als künstliche Nasen.

B E A TE P E I S E L E R - S U T TE R

Biomoleküle auf Spurensuche

Cantilever-Messgerät der Firma Concentris.

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3 0 CHEMIE PLUS 3-2011 a n a l y t i k

ren, die im statischen (Detektion sehr klei-ner Kräfte) oder dynamischen Modus (De-tektion kleiner Massenänderungen) betrie-ben werden können. Dockt ein Molekül auseiner Analysenprobe an den passend be-schichteten Cantilever an, werden auf des-sen Oberfläche Kräfte wirksam, die sich ineiner Oberflächenspannung und der Verbie-gung der Blattfeder äussern. Ausserdemverlangsamt sich deren Eigenschwingung.Dieses veränderte Verhalten wird für jedenCantilever separat von je einem Laserstrahlerfasst, von einem Detektor registriert undals Resonanzverschiebung in Hertz oderAuslenkung in Nanometern angegeben. An-schliessend erfolgt eine experimentabhängi-ge Umrechnung in eine aussagekräftigephysikalische Grösse (Kraft, Masse oderKonzentration). Auf diese Weise lassen sichminimale Verbiegungen im Bereich eines

einzigen Moleküldurchmessers und Massen-änderungen kleiner 0,1 Pikogramm nachwei-sen, wobei die Auswertung im Array beson-ders verlässliche Aussagen liefert und denParallelnachweis verschiedener Analyte er-laubt.«Unsere Kunden kommen vor allem ausakademischen Forschungslabors in Europa,den USA, Kanada, China und Singapur. InIndien und Südkorea lassen wir uns von ei-nem Vertriebspartner vertreten», informiertHubler, der die Cantisens-Plattform durchVorträge an Biosensor- und Nanotechnolo-gie-Konferenzen bekannt macht, zum Bei-spiel beim «International Workshop on Na-nomechanical Sensing» im kommenden Maiin Dublin. Organisator der Konferenz ist

Martin Hegner, Professor am Trinity Collegeder Universität Dublin.Bis 2007 war der studierte MolekularbiologePrivatdozent am Departement Physik derUniversität Basel. Hier zeigte er, dass sichmikromechanische Oszillatoren zum Nach-weis und zur Überwachung des Wachstumsvon Bakterien eignen, ein Anwendungsbe-reich, den die Concentris-Verantwortlichen2011 weiter vorantreiben wollen. «UnsereTechnologie ist unter den Mikrobiobiologennoch weitgehend unbekannt, eignet sichaber sehr gut zur Untersuchung mikrobiolo-gischer Fragestellungen, darunter die zeit-

aufgelöste Überwachung des Biofilmwachs-tums unter variablen Bedingungen, oder dieÜberprüfung der Wirkung von Antibiotika.Die Cantilevers werden zuvor in Agar-Agar-haltige Nährlösungen getaucht und da-nach mit Bakterien beimpft», erklärt derConcentris-CEO.

Hohe Trefferquote beiDNA-MarkierungenDie Modifizierung goldbeschichteter Cantile-vers mit Biomolekülen wie DNA, Antikör-pern usw. muss von den Anwendern je nachFragestellung selbst übernommen werden.Concentris bietet entsprechende Kits mit ei-ner Anleitung und den nötigen Reagenzien.Dass die spezifische Erkennung kurzerDNA-Stränge funktioniert, bestätigte sichu.a. in dem EU-finanzierten Projekt «CEC-made shoe» (Custom, Environment andComfort made shoe). Die portugiesischenProjektpartner schickten Schuhe mit zweiunterschiedlichen DNA-Markierungen sowieunmarkierte Schuhe zur Untersuchung nachBasel. «Auf die Markierungsstelle wurde einTropfen einer wässrigen Lösung gegeben,und die Lösung wurde anschliessend analy-siert. Die Trefferquote bei der IdentifikationDNA-Marker ja/nein und falls ja, welcher,betrug 100 Prozent», erzählt Hubler.Für Anwendungen im Bereich Drug Disco-very entwickelt das Concentris-Team in Zu-sammenarbeit mit der Forschungsgruppe

Prinzip der Cantilever-Arrays: Dockt ein Molekül aus einer Analysenprobe an den passend beschichteten Cantile-ver an, werden auf dessen Oberfläche Kräfte wirksam, die sich in einer Oberflächenspannung und der Verbie-gung der Blattfeder äussern. Ausserdem verlangsamt sich deren Eigenschwingung.

Dr. Urs Hubler, CEO der Basler Concentris GmbH.

Wer?Was?

Wo?Das Bezugsquellenregister gibtIhnen auf diese Fragen Antwort.

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von Laura Depero, Professorin an der Uni-versität Brescia, standardisierte Beschich-tungen zur Immobilisierung von Biorezep-toren, die den Forschern in der Pharmain-dustrie die Sensoren zusätzlich schmack-haft machen sollen.Kein Problem bereitet eine standardisierteOberflächenmodifizierung bei der Analysegasförmiger Proben, denn hier müssen zwi-schen Cantilever und Analysenprobe nichtzwingend spezifische Erkennungsereignissestattfinden. Um es als künstliche Nase ver-wenden zu können, wurde das System zu-nächst mit einer Klimakammer inklusiveGashandling-Einheit ausgerüstet. Die Klima-kammer entstand in Zusammenarbeit mitder Gruppe von Ernst Meyer, Professor amDepartement Physik der Universität Basel,und erlaubt den Betrieb unter konstanten,über einen weiten Bereich einstellbarenTemperatur-, Gasfeuchte- und Durchfluss-bedingungen. Die Oberfläche der acht Can-tilevers wird mit verschiedenen Polymerenmit unterschiedlichem Schwellungsverhal-ten – Polyurethan, Polyvinylchlorid, Poly-styrol, Polyvinylacrylat usw. – beschichtet.

Aus dem Verhalten des Cantilever-Arrays inGegenwart der Analysenprobe ergibt sichein charakteristisches Muster, das von einerdurch ein künstliches neuronales Netzwerkerweiterten Software ausgewertet wird. Im2. Halbjahr 2010 lieferte Concentris das ers-te Gerät an die Gruppe von Christoph Ger-ber aus, auch er Professor am DepartementPhysik der Universität Basel und Cantile-ver-Sensor-Pionier der ersten Stunde. Zu-sammen mit Prof. Patrick Hunziker, stell-vertretender Chefarzt der Intensivstationdes Basler Universitätsspitals, wurde dernanomechanische Geruchssensor zur Regis-trierung der Atemmuster von Gesundenund Patienten mit Nierenversagen und Lun-generkrankungen eingesetzt. Tatsächlichkonnten die Muster mit dem Krankheitssta-dium der Patienten in Übereinstimmung ge-bracht werden.

«Atem-Bibliothek»Die Ergebnisse der Studie wurden 2008 imEuropean Journal of Nanomedicine publi-ziert; unter anderem wird dort der Aufbaueiner «Atem-Bibliothek» in Aussicht gestellt.

Mit dem Ziel, die Polymerbeschichtung ro-bust, reproduzierbar und damit anwen-dungstauglich zu machen, laufen in Zusam-menarbeit mit Prof. Christoph Gerber undDr. Hans-Peter Lang vom Swiss Nano-science Institute derzeit ausführliche Cha-rakterisierungsstudien.In Zusammenarbeit mit Forschern vom PaulScherrer Institut in Villigen, vom Biomate-rials Science Center der Universität Baselund der Hochschule für Life Sciences an derFachhochschule Nordwestschweiz wird seit2008 auch mit Cantilever-Arrays experimen-tiert, die komplett aus Kunststoff gefertigtund bisher nicht kommerziell erhältlichsind. Die Arrays wurden im Spritzgussver-fahren aus verschiedenen Polymeren herge-stellt. Erste Experimente mit den Einweg-Cantilevers, die vor einem Einsatz in Bio-sensoren dünn mit Gold beschichtet werdenund in der medizinischen Diagnostik An-wendung finden könnten, sind vielverspre-chend. Die im Rahmen eines vom KantonAargau geförderten Nano-Argovia-Projektsausgeführten Forschungsarbeiten laufen bisEnde 2011.

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3 2 CHEMIE PLUS 3-2011 p h a r m a

iehend, drückend, klopfend, ste-chend, brennend, dumpf oder hell –

der Schmerz hat zahlreiche Qualitäten. DieGeplagten wünschen sich schliesslich nureines herbei: das Ende ihrer Qual. Seit lan-gem sind Mittel gegen den Schmerz be-kannt. Jahrhundertelang nutzte die traditio-nelle Volksmedizin den getrockneten Milch-saft des Schlafmohns mit seinen Opioidenwie Morphin. Zudem setzte sie den Extraktvon Weidenrinde ein, der eine ähnlicheSubstanz wie Aspirin enthält – das Salicin,ein Glykosid des Salicylalkohols.Im Jahre 1804 wurde Morphin durch denApothekergesellen Friedrich Wilhelm A. Ser-türner entdeckt. Der grosse Durchbruch fürdas Morphin kam mit der Einführung derder Injektionsspritze durch den ApothekerCharles Gabriel Pravaz. Entscheidend fürdie weite therapeutische Verbreitung wardie Verwendung der Substanz in den krie-gerischen Ereignissen zwischen 1854–1872.Mitte des 19.Jahrhunderts wurde aus derWeidenrinde das Salicin isoliert, und wenigspäter gelang die Oxidation des Salicylalko-hols zur Salicylsäure, die bald breite thera-peutische Anwendung fand. Die Acetylsali-cylsäure wurde 1897 erstmals in reinerForm von dem jungen Chemiker Felix Hoff-mann hergestellt. Sie war für den therapeu-tischen Einsatz bestens geeignet, da sie et-was angenehmer schmeckte und verträgli-cher als die Salicylsäure war. Damit standdem Siegeszug von Aspirin (Acetylsalicyl-säure) nichts mehr im Wege.So hilfreich die modernen Versionen auchsind, jede hat ihre Nachteile und Grenzen.Bei schwersten Schmerzen versagen Acetyl-salicylsäure und andere Substanzen dieserKategorie. Selbst Opioide sind nicht immerausreichend wirksam und müssen in hohenDosen eingenommen werden. Dies kann je-doch mit schweren Nebenwirkungen ver-bunden sein. In den 20 Jahren entdecktenWissenschaftler viel über die Signalübertra-

Z

gung beim Schmerz. Hierdurch gelang es,die schmerzstillenden Substanzen besseranzupassen, sodass sie den Schmerz mitweniger Nebenwirkungen erfolgreich be-kämpfen. Schmerz beginnt zumeist im Be-reich des peripheren Nervensystems oder inden inneren Organen. Fasst man eine heisseHerdplatte an, so stimuliert dies spezialisier-te Nerven – die Nozizeptoren. Ihre freienNervenendigungen liegen im Gewebe. Nozi-zeptoren reagieren auf schädliche Reize,wie etwa starke Hitze oder hohen Druck,aber auch auf Substanzen, die der Körperselbst bei Verletzungen und Entzündungenerzeugt.Werden die Nozizeptoren aktiviert, sendensie über ihre Nervenfasern elektrische Impul-se aus, die zum Rückenmark gelangen undvon dort auf ein weiteres Neuron übertragenwerden. Die letzte Umschaltung erfolgt imZwischenhirn, von wo aus die Impulsfolgenzur Grosshirnrinde gelangen. Hier werdensie erst als Schmerz empfunden.

SchmerzlinderungDie heute populärsten Schmerzmittel sinddie Acetylsalicylsäure und andere so ge-nannte nichtsteroidale Entzündungshemmer(NSAIDs), auch nichtsteroidale Antirheuma-tika (NSARs) genannt (siehe Tabelle 1). Sie

entfalten ihre Wirkung hauptsächlich im Be-reich des peripheren Nervensystems. Bei ei-ner Gewebsverletzung geben eine Reihevon Zellen Prostaglandine ab. Diese Subs-tanzen sind Schlüsselmediatoren bei derEntstehung von Schmerz, Fieber und ent-zündlichen Reaktionen. NSARs blockierendie Synthese von Prostaglandinen, indemsie die dafür zuständige Enzymfamilie derCyclooxygenasen hemmen. (Abb. 1)Da Prostaglandine in fast allen Körperzellensynthetisiert werden und dort mannigfaltigephysiologische Funktionen erfüllen, wirdverständlich, dass Wirkungen und Neben-wirkungen untrennbar miteinander ver-knüpft sind. Es kann zu Magengeschwüren,Durchfall, Hautreaktionen, Störungen derNierenfunktion mit Blutdruckerhöhung, Blu-tungen und Schwindel kommen. So hilfreichdie Medikamente bei Alltagsbeschwerdenauch sind – solche Komplikationen erschwe-ren einem Langzeiteinsatz und begrenzendie verabreichbaren Dosen.Um die Probleme im Magen-Darm-Trakt zuverringern, entwickelte man eine Familievon Wirkstoffen, die speziell die Cyclooxy-genase 2 (COX-2) hemmen (Tabelle). Weildiese Enzymvariante im Magen-Darm-Traktnormalerweise nicht aktiv ist, sollten derar-tige Mittel nicht die gleichen Nebenwirkun-gen wie die traditionellen NSARs hervorru-fen. Den Wirkstoff Rofecoxib (HandelsnameVioxx), der gegen rheumatische Gelenk-schmerzen verschrieben wurde, musste dieHerstellerfirma vom Markt nehmen, als sichzeigte, dass er das Risiko für Herzinfarktund Hirnschlag erhöht. Andere COX-2-Hem-mer werden derzeit gründlich auf ihr Ne-benwirkungsprofil hin untersucht.

Opioide – starke Helfer in der NotNeben dem aufsteigenden schmerzvermit-telnden System gibt es ein absteigendesschmerzhemmendes System, dessen Aufga-be es ist, die Übertragung von Schmerzim-pulsen an der Verbindungsstelle zwischen

SCHMERZTHERAP IEN

Dank eines besseren Verständnisses der Schmerzentstehung gibt es heute viele Therapiemöglichkeiten. Noch immerstellt die Behandlung chronischer Schmerzen aber eine besondere Herausforderung dar.

C L A U D I A B O R C H A R D - TU C H

Wenn chronsiche Schmerzenzur Qual werden

Abb. 1: Prostaglandinsynthese. PGE2: ProstaglandinE2, PGI2: Prostacyclin, TxA2: Thromboxan A2 (nachMutschler et al.)

zwei Nerven – der Synapse – zu erschwerenund damit die Schmerzempfindung herabzu-setzen. Das schmerzhemmende System hateine wichtige Funktion: In Stressituationen(z.B. bei einem Unfall) werden Schmerzenzunächst nur unvollständig gespürt, sodassdie Handlungsfähigkeit weniger stark einge-schränkt ist. Erst nachdem die Anspannungnachgelassen hat, nimmt man die Schmer-zen wahr.Wichtige Ursprungsgebiete desschmerzhemmenden Systems liegen im Lo-cus coeruleus, einem kleinen Kerngebiet vonNervenzellen im Hirnstamm. Die Neuronedes Locus coeruleus sind noradrenerg – dieÜberträgersubstanz an ihrer synaptischenSchaltstelle ist Noradrenalin. Nur ein Teil derFasern zieht direkt zum Rückenmark, derandere wird in Kernen des verlängertenMarks, dem hintersten Teil des Gehirns, um-geschaltet (Abb. 2).Körpereigene Endorphine stimulieren dieRezeptoren des schmerzhemmenden Sys-tems – die sogenannten Opioid-Rezeptoren.Opioid-Rezeptoren auf Nervenzellen kom-men im ganzen Körper vor, darunter im Ge-hirn und Magen-Darm-Trakt. Wie bei ande-ren Neurotransmitter-Rezeptoren werdenauch bei den Opioid-Rezeptoren verschiede-ne Typen unterschieden, die man als -, -und -Rezeptoren bezeichnet. Die Opioid-Rezeptoren unterscheiden sich in ihremWirkungsprofil. Alle Rezeptoren vermittelnAnalgesie (Schmerzbefreiung), wenn auchin unterschiedlichem Ausmass. Dasselbegilt für die Hemmung der Magen-Darm-Be-weglichkeit. Euphorisierende Effekte wer-den durch -Rezeptoren vermittelt, wäh-rend -Rezeptoren Dysphorie induzieren.Sedierung wird durch - und -Rezeptorenaugelöst, während - und -Rezeptoren dieAtmung unterdrücken.Morphin wirkt analgetisch, indem es einenoder mehrere Opioid-Rezeptoren stimuliert.Opioid-Analgetika bilden eine chemisch he-terogene Gruppe natürlicher und syntheti-

scher Substanzen, die morphinähnliche Ef-fekte über die Interaktionen mit Opioid-Re-zeptoren bewirken. Aufgrund des gemeinsa-men Angriffs an den Opioid-Rezeptoren istdas Wirkprofil aller Opioid-Analgetika ähn-lich, aber nicht identisch.Die Palette unerwünschter Nebenwirkungenvon Morphin und seinen Verwandten istbreit, etwa schwere Verstopfung und Atem-lähmung (Tab. 2). Derartige Komplikationenschränken den Einsatz hoher Dosen ein.Hinzu kommt, dass viele Ärzte nur zögerlichOpioide verschreiben aus Sorge, ihre Patien-ten könnten davon psychisch abhängig wer-den. Sucht tritt indes nur selten bei einersorgfältigen Schmerztherapie auf. Um einigeder Nebenwirkungen zu vermeiden, aberauch aus anderen Gründen werden Opioidehäufig intrathekal, also in den flüssigkeitsge-füllten Raum um das Rückenmark, verab-reicht. Bei chronischen Schmerzen kann der

Patient sie über eine implantierbare Pumpeerhalten, zur akuten Schmerzbehandlungnach einer Operation per Spritze.

Wenn der Schmerz bleibtChronische Schmerzen – solche, die längerals sechs Monate andauern und sich trotzvielfältiger Behandlungsversuche nicht besei-tigen lassen – zählen zu den bedeutendstenGesundheitsproblemen. Der Teufelskreis ausWirkung und Verträglichkeit stellt eine dergrössten Herausforderungen der ärztlichenPraxis dar. Noch immer sind viele Schmerz-patienten medikamentös unterversorgt. Inder Schweiz leiden fast 20 Prozent der Er-wachsenen unter chronischen Schmerzen. Inbeinahe 60 Prozent der Fälle bestehen dieSchmerzen länger als zwei Jahre, und zweiDrittel der Betroffenen sind mit der Schmerz-behandlung unzufrieden; einerseits wegenErfolglosigkeit und andererseits wegen uner-wünschter Nebenwirkungen.Die Schmerzen verursachen vielfältigesLeid. Sie sind die Ursache für Einschrän-kungen am Arbeitsplatz und in der Freizeit.Schmerzen belasten das Familienleben. DieKontakte zu Freunden werden einge-schränkt, wenn nicht gänzlich abgebrochen.Die Lebensqualität allgemein ist permanentbeeinträchtigt. Nur die Vorstellung, dass dieheftigen Ohrenschmerzen, die wohl diemeisten schon einmal bei einer akuten Mit-telohrentzündung für kurze Zeit erlebt ha-ben, ein ganzes Leben lang andauern wür-den, vermittelt ein Gefühl dafür, wie belas-tend chronische Schmerzen sind.Dabei sind chronische Schmerzen physiolo-gisch sinnlos. Manchmal gehen sie nicht zu-rück, weil ihr Auslöser weiter besteht undes zu einer Dauerreizung der Nozizeptorenkommt. Bei Arthrosen zum Beispiel sind dieGelenke chronisch entzündet. BösartigeKrebstumoren dringen oft unaufhaltsam im-mer weiter in gesunde Gewebe ein und zer-stören diese.In anderen Fällen ist anhaltender Schmerzneuropathischer Natur und ist auf eineSchädigung der Nerven selbst zurückzufüh-ren. Die kann im Zentralnervensystem – Ge-hirn und Rückenmark – sein, beispielsweisebei multipler Sklerose (hier greift das Im-munsystem die Ummantelung der Nervenfa-sern an), nach einem Hirnschlag oder einerRückenmarksverletzung.Auch periphere Nerven können geschädigtsein (oft wird der Begriff Neuropathie dar-auf eingeengt) – durch Quetschung, Durch-trennung (nach Amputation), EntzündungTabelle 2: Wirkungen und Nebenwirkungen der Opioid-Analgetika.

Wirkungen

Zentral dämpfende Wirkungen Analgesie (Dämpfung von Schmerzen), Sedierung(Beruhigung), Hypnose (schlafähnlicher Zustand), Narkose(Betäubung mit Schmerz- und Bewusstseinsausschaltung),Atemdepression bis hin zur Atemlähmung, antitussiveWirkung (Unterdrückung des Hustenreflexes), antiemeti-sche Wirkung (Unterdrückung des Brechreizes)

Zentral erregende Wirkungen emetische Wirkung (Förderung des Brechreizesals Früheffekt), Miosis (Pupillenverengung)

Periphere Wirkungen Verzögerung der Magenentleerung, Obstipation,Kontraktion der Gallenblase

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Tabelle 1: Wirkstoffklassen der nicht-steroidaten Anti-rheumatika.

Wirkungsklassen mit Substanzbeispielen

Salicylate

Acetylsalicylsäure

Essigsäure-Derivate

Indometacin

Propionsäure-Derivate

Ibuprofen

Oxicame

Piroxicam

Cox-2-selektiveNASRs

Celecoxib

3 4 CHEMIE PLUS 3-2011

(wie Gürtelrose) oder metabolische Störun-gen (beispielsweise Diabetes mellitus). Eini-ge Amputierte verspüren heftige Schmerzenin Gliedmassen, die es nicht mehr gibt – sogenannte Phantomschmerzen. Und nach ei-ner Gürtelrose schmerzt der Hautbereichmanchmal noch Jahre nach dem Abklingender Erkrankung. Mediziner sprechen von ei-ner postherpetischen Neuralgie. Halten der-artige Schmerzen an, so sind sie nicht aufein ursächliches Alarmsignal zurückzufüh-ren, sondern beruhen auf einer Erkrankungdes schmerzleitenden und -verarbeitendenSystems selbst.Chronische Schmerzen verändern denMenschen. Das Konzept des «Schmerzge-dächtnisses» beinhaltet, dass wiederholteSchmerzreize zu Langzeitveränderungen imGehirn führen. Wenn Schmerz anhält, kanner zu einer Sensitivierung, das heisst zueiner erhöhten Empfindlichkeit gegenüberäusseren Reizen, führen und somit die Be-schwerden verschärfen und verlängern. DieBetroffenen sollten vor allem eines beach-ten: Chronische Schmerzen stoisch zu ertra-gen, ist gerade das Verkehrte; vielmehr be-darf es einer aggressiven Behandlung mitbereits verfügbaren Möglichkeiten, um denProzess der Sensitivierung aufzuhalten.

Chronische Schmerzen erfolgreichbekämpfenOpioide und nichtsteroidale Antirheumatikastehen im Zentrum jeder medikamentösenSchmerztherapie. Breits im Jahr 1986 veröf-fentlichte die Weltgesundheitsorganisation(WHO) einen Stufenplan zur Behandlungvon Tumorpatienten. Noch heute dient die-ser Plan auch bei anderen Schmerzzustän-den häufig als Richtlinie. In der ersten Stufeerhält der Patient nicht-opioide Analgetika,beispielsweise nichtsteroidale Antirheumati-ka. Bei stärkeren Schmerzen kommenschwach wirksame Opioide (wie Tramadol,Tilidin, Naloxon, Dihydrocodein) zum Ein-satz (Stufe 2). Halten die Schmerzen an,wird die Dosis der schwachen Opioide zu-nächst bis zu den empfohlenen Grenzwertengesteigert. Sind die Medikamente noch im-mer nicht ausreichend wirksam oder kommtes zu intolerablen Nebenwirkungen, wirdauf die Stufe 3 des WHO-Stufenplans überge-gangen. Hier kommen die stark wirksamenOpioidanalgetika (wie Morphin, Hydromor-phon, Oxycodon, Buprenorphin, Fentanyl)zum Einsatz.Morphin ist das Mittel der ersten Wahl. Bu-prenorphin wird gegeben, wenn die sublin-

quale Applikation (sub: unter, lingua: Zun-ge) von Vorteil für den Patienten ist. Die ma-ximale schmerzlindernde Wirkung ist jedochschwächer als die der anderen Opioide derStufe 3. Ein weiterer Nachteil ist, dass beiÜberdosierungen der Opioidantagonist Nalo-xon wegen der langsamen Dissoziation vonBuprenorphin vom Rezeptor wenig wirksamist. Transdermales, über die Haut resorbier-tes Fentanyl oder Buprenorphin stellt für Pa-tienten, die nicht schlucken können oder anschwer behandelbarer Obstipation leiden, ei-ne geeignete Alternative dar. Schwach wirk-same Opioide oder Buprenorphin dürfennicht mit stark wirksamen Opioidagonistenkombiniert werden, da sie die Wirkung derstarken Opioide vermindern. Bei unzurei-chender Wirkung oder starker Nebenwir-kung eines Opioids der Stufe 3 kann der Arzteine Opioidrotation versuchen. Dabei wirdz.B. Morphin gegen Fentanyl, Hydromor-phon oder Oxycodon ausgetauscht.Die Kombination mit nicht-opioiden Analge-tika verbessert die Wirkung der schwachund stark wirksamen Opioide. Auf allendrei Stufen kann eine Komedikation mitSubstanzen, die die Wirkung der Opioideverstärken, durchgeführt werden (Cortico-steroide, Antidepressiva, Antiepileptika).

Neues MedikamentIm August 2010 wurde Tapentadol von derEU zugelassen; in der Schweiz läuft das Zu-lassungsverfahren. Das Medikament hemmtdie Schmerzweiterleitung (wie Opioide) undverstärkt zugleich die körpereigene Schmerz-hemmung (wie Antidepressiva oder Antiepi-leptika). Dies geschieht durch zwei unab-hängige Wirkungsmechanismen: Stimulationvon ?-Opioidrezeptoren und Noradrenalin-Wiederaufnahme-Hemmung. Diese hat zurFolge, dass die noradrenerge Übertragung inden absteigenden schmerzhemmenden Bah-nen verstärkt wird, welches insbesonderechronische neuropathische Schmerzen mil-dert (Abb. 2).

Zusätzlich können Substanzen gegebenwerden, die Nebenwirkungen mildern. DieObstipation stellt eine häufige, oft hartnä-ckige Nebenwirkung der Opioidtherapiedar. Deshalb sollte jeder Schmerztherapie-plan, in dem schwache oder starke Opioid-analgetika verwendet werden, ein Laxansenthalten. Ein anderes Therapiekonzept,mit dem sich das Auftreten einer Obstipati-on vermeiden lässt, ist die Gabe eines Kom-binationspräparates, welches Oxycodon so-wie den Opioidantagonisten Naloxon ent-hält, oder der Einsatz von peripher wirken-den Opioidantagonisten wie Alvimopan. DaNaloxon in Tablettenform gegeben wird, istes nur im Darm wirksam. Alvimopan über-schreitet nicht die Blut-Hirn-Schranke, so-dass nur die peripheren, für die Obstipationverantwortlichen Opioidwirkungen antago-nisiert werden.Auch Übelkeit und Erbrechen sind häufigeNebenwirkungen von Opioiden. Deshalbwird die prophylaktische Gabe von Anti-emetika vor allem zu Beginn der Therapieempfohlen. Nach ein bis zwei Wochen ent-wickelt sich zumeist eine Toleranz gegen-über der opioidinduzierten Übelkeit.Arzt und Patient sollten immer bedenken,dass das Risiko einer Sucht minimal ist.Mehrere Studien an chronischen Schmerz-patienten ergaben, dass nur wenige Patien-ten unter Opioidtherapie ein Suchtverhaltenentwickelten. Offensichtlich verhindernchronische Schmerzen, dass sich eine Suchtentwickelt.Ein festes Dosisschema verhindert zusätz-lich die Suchtentwicklung. Für die Therapiechronischer Schmerzen werden heute be-vorzugt retardierte Substanzen eingesetzt,die über eine längere Wirkungsdauer verfü-gen. Unretardierte werden zur Behandlungvon Schmerzspitzen eingesetzt. Die Appli-kation der retardierten Opioide sollte nacheinem festen Zeitplan erfolgen, der einenkonstanten Wirkspiegel sicherstellt. So wer-den Dosisschwankungen, bei denen der Pa-tient zwischen Schmerzfreiheit und starkenSchmerzen wechselt, vermieden.Von grösster Bedeutung ist es, den Patienten(nahezu) vollständig von seinen Schmerzenzu befreien. Hierzu müssen Arzt und Patientzusammenarbeiten und offen miteinanderüber Sorgen und Probleme sprechen.

ORIGINALPUBLIKATION[1] Pierre Beaulieu et al., Pharmacology of Pain,

Intl Assoc for the Study of Pain, Seattle,1 edition, 2010

Abb. 2: Aufsteigendes schmerzleitendes und absteigen-des schmerzhemmendes System (nach Cousins et al.).

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m gesamten Bereich der Luftreinhal-tung betätigen sich in Deutschland und

in der Schweiz schätzungsweise zwischen150 und 200 kleine und mittelständischeUnternehmen. Ihre wichtigsten Kundenfinden sie in der chemischen und derNahrungsmittelindustrie, in Kraftwerken,Müllverbrennungsanlagen sowie in derMetallindustrie. Nach sehr erfolgreichenVergleichswerten mussten nach Angabendes VDMA (Verband Deutscher Maschi-nen- und Anlagenbau) die Firmen im Jahr2009 einen rund 20-prozentigen Umsatz-rückgang auf etwa 1,7 Milliarden Eurohinnehmen. Für 2010 wird mit einemnochmaligen leichten Umsatzminus ge-rechnet, für 2011 jedoch – freilich beigrossen Unterschieden zwischen den ein-zelnen Unternehmen – wieder mit einemWachstum. Grundlage dafür sind eine all-gemein positive Entwicklung im Maschi-nen- und Anlagenbau, ein hoher Export-anteil und die steigende Bedeutung vonUmweltaspekten.Ein Reizthema stellt dabei der Feinstaubdar. Für viele Europäer ist es mit den Um-weltzonen für Automobile in mehrerenGrossstädten neuerlich zum täglichen Be-gleiter geworden. Mit wiederum anderenGrössenordnungen hat man es beim Be-trieb eines Kraftwerks, einer Zementpro-duktion oder einer Müllverbrennungsan-

I

lage zu tun. Zur Entstaubung der Abgasegibt es im Wesentlichen zwei Alternati-ven: Schlauchfilter oder Elektrofilter. Die-se basieren auf der Bewegung der Partikelim elektrischen Feld. Dazu werden sie zu-nächst mit Elektronen aus einer Sprüh-elektrode negativ aufgeladen, und an-schliessend sammeln sie sich an einerNiederschlagselektrode (z.B. Elex, Schwer-zenbach). Von Zeit zu Zeit schüttelt mandie Partikel ab und transportiert sie mitRohrförderschnecken oder anderen übli-chen Vorrichtungen ab.

Schlauchfilter – 30 Prozent Energie-ersparnis sind drinDie Elektrofiltration überzeugt durch ihreanscheinend naturgegebene Sauberkeitund Eleganz. Da wirkt die Schlauchfiltra-tion konventionell, handelt es sich hierdoch, zumindest auf den ersten Blick, umreine Mechanik: hängende Schläuche ausdurch Stützgewebe stabilisierten Fasern,typischerweise 16 Zentimeter im Durch-

messer und einige Meter lang, mit Draht-körben zur Stabilisierung. Im Betriebsammeln sich auf der zylindrischen Aus-senseite der Schläuche die Partikel. Derentstehende Staubkuchen muss regelmäs-sig entfernt werden, bevor sich der Filter«zusetzt», genauer: bevor der maximaleFilterwiderstand erreicht ist.Aber die Zeiten, in denen man zur Abrei-nigung noch wie beim Teppichklopfenoder allenfalls mit einem kleinen Motoran den Schläuchen rütteln musste, sindvorbei. Allenfalls in mobilen Ausführun-gen kommen diese Verfahren heute nochzum Einsatz. Durchgesetzt hat sich dasDruckstoss-Verfahren («jet pulse»). Dabeiwird die Gasflussrichtung für einen Mo-ment umgekehrt, der Staub mit einemMal «abgeworfen» und wegtransportiert.Das klingt zwar immer noch nach einemaufwendigen Prozess. Werden jedoch dieheutigen Verbesserungsmöglichkeiten aus-geschöpft, so lässt sich der Energiebedarfim Vergleich zur konventionellen Technik

ABLUFTRE IN IGUNG : ZAHLRE ICHE OPTIMIERUNGEN MÖGL ICH

Feinstaubproblematik, Gebäudemanagement, Exportchancen – der überschaubare Bereich der Unternehmen rund umdie Abluftreinigung befindet sich aktuell wieder im Aufwind. Insbesondere mit Konzepten zur Energie- und damit Kohlen-dioxid-Einsparung bietet man der produzierenden Industrie interessante Chancen zur Optimierung ihrer Anlagen.

C H R I S T I A N E H R E N S B E R G E R

Luft rein – Energiebedarf runter

Wo man produziert oder Energie gewinnt, stellt immer auch das Management von Abluft eine wichtige Auf-gabe dar. Bild: C: Ehrensberger

Offline-Schlauchfilter in der Zementindustrie:So werden Energiesparpotenziale ausgeschöpft.(Bild: Intensiv-Filter)

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um 30 Prozent reduzieren. Chancen bie-ten die Absperrung einzelner Filterkam-mern während der Druckstoss-Reinigung(Offline-Betriebsmodus), weiter entwi-ckelte Jet-pulse-Injektoren und eine intel-ligente Steuerung der Abreinigung. Aktu-ell eröffnen innovative Schlauchfilterme-dien auf Mikrofaserbasis neue Chancen.Beim Offline-Verfahren werden an derEintrittsstelle des staubbelasteten Rohga-ses (rohgasseitig) und/oder an der Aus-trittsstelle des gereinigten Gases (reingas-seitig) Klappen installiert. Mit ihnen las-sen sich einzelne Filterkammern in derReinigungsphase absperren und dabei ineinen strömungslosen Zustand versetzen.Damit wird die Wiederanlagerung zirkulie-renden Staubes an benachbarte Filter-schläuche verhindert und eine insgesamtbessere Reinigungswirkung erzielt. Auchkann der Druckluftimpuls mit geringererIntensität erfolgen. Im Ergebnis führt dieszu längeren Standzeiten der Filterschläu-che und zu höherer Energieeffizienz in dergesamten Entstaubungsanlage.Um einmal eine Vorstellung von der Leis-tungskraft zu gewinnen: Eine im Offline-Verfahren betriebene Schlauchfilter-Anla-ge zur Entstaubung eines Drehrohrofensund einer Rohmehlmühle in der Zement-industrie erzielt aktuell einen Durchsatzvon 1,2 Millionen Kubikmetern pro Stun-de und reduziert die Partikelmasse auf ei-nen Reststaubgehalt von 10 Milligrammpro Kubikmeter (ProJet mega, Intensiv-Filter, Velbert). Im Allgemeinen sind Off-

line-Schlauchfilteranlagen, je nach Anzahlder eingesetzten Module, für einen Volu-menstrombereich von 50000 m³ bis über2 Millionen m³ pro Stunde ausgelegt.Eine weitere Massnahme zur Optimierungsolcher Anlagen besteht in modernenDruckluft-Injektoren. Zur Erzeugung desJet-pulse für die Abreinigung vonSchlauchfiltern hat sich dabei das Coanda-Prinzip als das leistungsfähigste erwiesen.Das Geheimnis steckt in der speziellenGeometrie: Unter anderem durch einenRingspalt werden extreme Unterdrücke er-zeugt. Mit der dadurch angesaugten Se-kundärluft bildet sich ein Treibstrahl miteiner deutlich höheren Luftmenge als beiherkömmlichen Verfahren, bei denen imeinfachsten Falle ein schlichtes Blasrohr

zum Einsatz kommt. Mit dem Coanda-In-jektor löst sich der Staubkuchen vollstän-dig ab – ohne unnötig hohe Beanspru-chung des Schlauchfilters durch heftigesZurückschlagen auf den Stützkorb ausDraht (sogenannter «Teppichklopfeffekt»).Zur Energiereduktion tragen bei der obenerwähnten Anlage des Weiteren strö-mungsoptimierte Komponenten, wie bün-dig mit der Wand abschliessende Roh-gas-Klappen, bei, und selbst die Strömunginnerhalb des Filterschlauchs wurde mitnumerischen Simulationsverfahren opti-miert (Stichwort: CFD, computationalfluid dynamics). Ebenso intelligent erfolgtdie gesamte Regelung der Abreinigungs-vorgänge. Zum Einsatz kommen Mikro-prozessortechnik und Feldbussysteme, in-

Schemazeichnungder «Offline-Anla-ge»: Verbundfilterzur Entstaubungdes Drehrohrofensund der Rohmehl-mühle mit einerLeistungskraft von1,2 MillionenKubikmeter proStunde.Bild: Intensiv-Filter)

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u m w e l t CHEMIE PLUS 3-2011 3 7

klusive elektrischer oder pneumatischerSteuerung sämtlicher Klappen und Memb-ranventile. Generell lassen sich die Jet-pulses in festen Zeitintervallen program-mieren – oder so, dass sie bei Erreichenvorgegebener Maximaldrücke erfolgen.Auch kann die Intensität eines jedenDruckstosses in Abhängigkeit vom er-reichten Differenzdruck mehr oder weni-ger hoch ausfallen. Die Ausschöpfungdieser Steuerungsmöglichkeiten führt imErgebnis zu einer Minimierung des Ener-giebedarfs und der Wartungsintervalle.Ausserdem können durch einen gleich-

mässigeren Austrag des Filterkuchens dieSchneckenförderer oder Zellenradschleu-sen, die ihn wegtransportieren, besserausgenutzt bzw. von vorneherein genaupassend dimensioniert werden.

Neuer Schub mit MikrofasernVon wegen reine Mechanik! Strömungssi-mulation, intelligente elektronische Steue-rung, Überwachung vom zentralen Leit-stand und vieles mehr sind längst integra-le Bestandteile der Abluftreinigung mitSchlauchfiltern geworden. Für neuenSchub sorgen Filtermedien, die spezielle

Mikrofasern («ProTex») zwischen demStützgewebe und dem Bereich des Roh-gas-Eintritts aufweisen. Insbesondere inder ersten Filtrationsphase – das heisstbevor das Medium mit Staub belegt istund die sogenannte reine Kuchenfiltrationeinsetzt – sorgen diese Materialien für ei-nen linearen Verlauf der Druckverlustkur-ve. Gegenüber herkömmlichen Nadelvlie-sen und Nadelvliesen mit Mikrofaserbei-mischungen wird so das durchschnittlicheDruckdifferenzniveau im halbtechnischenMassstab glatt halbiert.Filtermedien mit auflaminiertem expan-diertem Polytetrafluorethylen (ePTFE)schaffen zwar im Verlauf einen geringe-ren Druckverlust als konventionelle Na-delvliese. Aufgrund der geringen Poren-weite und irreversibler Staubeinlagerun-gen sind jedoch die Restdruckverluste zuFiltrationsbeginn vergleichsweise hoch.Ein weiterer Vorteil der ProTex-Mikro-fasern: Wegen der höheren Abscheidegra-de können die Reinigungszyklen verkürztwerden – ohne Kompromisse bei der Fein-staub-Rückhaltung in der Initialphase di-rekt nach der Abreinigung. Da man aufdiese Weise durchschnittlich häufiger beihohem Differenzdruck (sauberes Filter inder Initialphase) und nie mit «fast ver-stopftem» Filter (Endphase kurz vor dernächsten Abreinigung) arbeitet, spartman dabei eine Menge Energie. Dazu einZahlenbeispiel: Bei einer Verkürzung derZykluszeit von 300 Sekunden auf 100 Se-kunden lässt sich mit einem ProTex-Filter

Jährliche Energiekosten in drei Bereichen reduziert, durch Optimierung der Filterdurchströmung, des Druckluft-bedarfs und des Staubaustrags: Vergleich eines konventionellen Prozessfilters (r.) mit einem modernen Offline-Schlauchfilter (l.). (Bild: Intensiv-Filter)

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3 8 CHEMIE PLUS 3-2011 u m w e l t

der mittlere Differenzdruck um den Faktor 4 verringern. Die Fil-terstäube müssen übrigens nicht in allen Fällen als Abfall depo-niert werden. In der Zementindustrie lassen sie sich zum Bei-spiel mit Zement zu Baustoffen verbacken und als Baumaterialnutzen. Im Sinne einer konsequenten Kreislaufwirtschaft ist alsweitere Massnahme die Kombination von Gasreinigung undWärmetauschern zur Rückgewinnung von Energie aus heissenAbgasen zu nennen.

Vom Laborabzug zum GebäudemanagementVon der gross dimensionierten Anlagentechnik zur kleinstenZelle der Forschung: dem Labor. Auch hier stellt die Ablufttech-nik einen wesentlichen Bestandteil dar – in Form des klassi-schen Laborabzugs. An erster Stelle steht hier selbstverständlichdie Sicherheit der Mitarbeiter vor potenziell toxischen Gasen,Aerosolen und Stäuben. Dafür soll der Abzug «gut ziehen», aberer braucht nicht immer mit demselben Unterdruck oder einemkonstanten Volumenstrom betrieben zu werden. Bei geöffnetemAbzug muss die Saugleistung viel höher sein als bei geschlosse-nem. Sie kann daher, wenn die Scheibe heruntergeschoben ist,gefahrlos reduziert werden – und damit auch der Energiever-brauch und die Kosten.In diesem Sinne hat zum Beispiel Dow Europe sein Hauptquar-tier in Horgen eingerichtet, neben Freeport und Midland in denUSA sowie Shanghai in China eines der wichtigsten Forschungs-zentren des Chemieriesen. Der Clou: Das von Siemens BuildingTechnologies (BT), Zug, installierte Regelsystem misst kontinu-ierlich den Volumenstrom und die Position des Frontschiebers.Vor allem jedoch kommunizieren die Abzüge eines Labors mitder Zu-und-Abluft-Regelung für den gesamten Raum und mit ei-nem Leitstand für das gesamte Gebäude.«In der Gebäudeinfrastruktur hat die Energieeffizienz eine zuneh-mende Bedeutung», weiss Jens Feddern von Siemens BT. «In La-borgebäuden wird bis zu 90 Prozent der Energie für die Lüftungverwendet, die hier eine wesentliche Schutzbarriere darstellt. Be-darfsgeführte Regelungen sind der Ansatz, um die Energieeffizi-enz zu verbessern, ohne Kompromisse in der Sicherheit einzuge-hen. Vom Laborabzug über die Raumregelung bis zum Gebäude-management kommunizieren die Einrichtungen und passen sichunverzüglich an die aktuellen Anforderungen an. Potenzielle Ge-fahrensituationen werden frühzeitg erkannt und automatisch defi-nierte Massnahmen ausgelöst. Die bedarfsgeführte Steuerung undRegelung stellt sicher, dass ausserhalb der Betriebszeiten Energie-sparpotenziale vollumfänglich ausgeschöpft werden – ohne Si-cherheitskompromisse. Zusätzlich wird der Komfort unter den an-spruchsvollen Arbeitsbedingungen erhöht.»

Hohe Reserven wollen gehoben werdenSo steckt im Bereich Abluft noch ein hohes Potenzial. Sowohl inder Anlagentechnik wie im chemischen Labor lässt sich durchkonsequente Nutzung aller Möglichkeiten auf dem Stand derTechnik noch eine Menge Energie einsparen, dadurch Kosten sen-ken und der Umwelt etwas Gutes tun. Es handelt sich nicht im-mer um den grossen Wurf, sondern oft um die filigrane Kleinar-beit im Alltag. Doch gerade sie entscheidet langfristig über dieKostenstrukturen und damit die Profitabilität des eigenen Unter-nehmens. Es gilt, die vorhandenen Reserven zu heben.

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f i r m e n b e r i c h t e CHEMIE PLUS 3-2011 3 9

Die Suche nach neuenWirkstoffen und Wirk-

stoff-Kombinationen, die Entdeckung neuerAnwendungsgebiete und Entwicklung neuerArzneimittel ist ein komplexer Prozess, andem Biologen, Chemiker und Laborantenbeteiligt sind; sie müssen stets auf die erfor-derlichen chemischen und pharmazeuti-schen Substanzen («Compounds») zugreifenkönnen. In vielen Pharmaunternehmenwerden die entstehenden Compounds je-doch dezentral gelagert und demzufolgeauch separat bewirtschaftet. Das führt danndazu, dass in der Regel jedes einzelne Laborseine Substanzen nach einem eigenen Sys-tem verwaltet.F.Hoffmann-La Roche AG erkannte hier eingrosses Optimierungspotenzial. Neben derZentralisierung der Lagerverwaltung war esRoche insbesondere auch ein Bedürfnis, dieWorkflows für die Registrierung, Lagerungund Bestellung der Substanzen einheitlichabzubilden und damit Lagerverwaltung und

Bestellprozesse in ein zentrales Tool zu in-tegrieren.Die Vorteile einer «all-in-one-application»liegen auf der Hand: Die Übersicht über dievorhandenen Compounds ist vollständiger,die Informationen über deren Qualität kön-nen besser kontrolliert und gepflegt werden,und bei ungenügender Menge kann derenBestellung bedarfsgerechter optimiert wer-den. Die Substanzbewegungen über alle Ab-teilungen und Schnittstellen können optimalnachvollzogen werden.Mit diesen Anforderungen gelangte das Un-ternehmen an Logica, die seit fast 15 Jah-ren Compound-Management-Lösungen er-folgreich entwickelt und bei verschiedenenPharmafirmen implementiert.

Der Wert von integriertemCompound ManagementMithilfe von Compound ManagementWorkflows wird die flexible und effizienteBereitstellung von chemischen und pharma-

zeutischen Substanzen auch in einem glo-balen Umfeld ermöglicht. Mit der Integrati-on aller relevanten IT- und Lagersys-teme werden optimierte Bestellprozesse si-chergestellt. Die entsprechenden Lösungenkommen in der Forschung und klinischenEntwicklung zum Tragen. Probenverwal-tungssysteme oder «Automated Sample Fac-tories» sind klassische Anwendungen. Auchhochkomplexe Biodatenbanken können da-mit verwaltet werden. Kurz: Compound-Management-Lösungen sind aus der phar-mazeutischen und chemischen Industrienicht mehr wegzudenken.Eine umfassende Analyse mit den Verant-wortlichen von F. Hoffmann-La Roche AGführte zur Definition der Anforderungen andie künftige Software. Sie sollte die Auslie-ferung von Substanzen innert 36 Stundenermöglichen und alle dazu nötigen Schritteumfassen – den gesamten «Sample Submis-sion Workflow». Die Software sollte hoch-produktiv, leistungsfähig und gleichzeitigeinfach zu bedienen sein. Nur so könntedie Akzeptanz der künftigen Benutzer er-reicht werden.

Drei Jahre EntwicklungszeitEin Team von Fachleuten der Logica ent-wickelte die neue Lösung über einen Zeit-raum von drei Jahren. Man entschied sichgegen einen «Fat Client» und für eine aufJava basierende schnelle Webapplikation,die dank ihrer serviceorientierten Architek-tur komfortabel an die Legacy-Systeme an-gebunden werden kann. Mittels «SpringFramework» kommunizieren verschiedeneProzesse miteinander. So lässt sich jedebeliebige SQL3-Datenbank, jeder LDAP-kompatible Sicherheitsmechanismus undJ2EE-kompatible Applikationsserver einbin-den. Die Idee hinter der Webapplika-tion: Weitere Research-Projekte lassen sich

COMPOUND MANAGEMENT

Registrierung, Lagerung und Bestellung von chemischen Substanzen sind in vielen Pharmaunternehmen dezentralorganisiert. Das Potenzial standardisierter Workflows wird häufig noch nicht ausreichend genutzt. Nicht so beiF. Hoffmann-La Roche AG: Dort konnte mit einer von Logica entwickelten Webapplikation für Compound Management –dem sogenannten «Sample Submission Center» – die Effizienz der Laboratorien substanziell erhöht werden.

Stéphanie Muzzarelli,Logica Schweiz

Pharmafirmen steigern Effizienzmit Webapplikation

Moderne J2EE Architektur.

� Thin and fat client support using HTTP

� Inversion of Control (IoC) throughconfiguration of the Spring applicationcontext, supporting any

� SQL3 compliant database

� LDAP compliant security mechanism

� J2EE compliant application server

� Integration of customer IT systems viainterface adapters

4 0 CHEMIE PLUS 3-2011 f i r m e n b e r i c h t e

wesentlich leichter und flexibler integrieren.Zudem kann die Software einfach imple-mentiert und global genutzt werden: Sielässt sich einfach in die globale Unterneh-mens-IT einbinden.Das Projekt begann mit der Erstellung einesausgeklügelten Workflows und den Spezi-fikationen der Hardwareschnittstellen alsGrundlage für die Programmierung. ImCompound Management gelangen nämlichPipettiergeräte zum automatischen Auf-bringen der Substanzen auf die Testplatte,Wägestationen sowie Stores – wo die Subs-tanzen lagern – zum Einsatz. Die jeweili-gen Hersteller bieten für ihre Geräte Web-services-, Datenbank- oder File-Schnittstel-len zur Ansteuerung an. Die Herausforde-rung bestand darin, die Vielzahl an defi-nierten Schnittstellen transparent zu integ-rieren.

Nun konnten sich die Entwickler konkretum das Design des zukünftigen SampleSubmission Centers (SSC) kümmern, dieverschiedenen Rollen der Akteure, dieFunktionalitäten, Interfaces und die Daten-bank definieren. Die Software besteht ausdem SSC Core, dem SSC Integration Layerund den einzelnen Modulen, im Sinne ei-ner Service Oriented Architecture (SOA).Die Datenbank ist so klein wie möglich ge-halten. Durch F. Hoffmann-La Roche AGwar Oracle vorgegeben, doch letztlichkann jede Datenbank in das System integ-riert werden – das Mapping ist schnell an-gepasst. Die Datenbank sieht unscheinbaraus, doch in Tat und Wahrheit kann siekomplexe Prozesse abbilden.

Einfache Bedienung und RegelnDie Laboranten bedienen den SSC übereinen Webbrowser wie Internet Explorer;auch Firefox lässt sich dazu nutzen. Siekönnen Filter nutzen, um die übersicht-liche Oberfläche an ihre unterschiedlichenBedürfnisse im Laboratorium oder in derProduktion anzupassen. Abhängig von derRolle der Prozessbeteiligten werden jeweilsandere Menüs angezeigt und kommen un-terschiedliche Regeln zum Einsatz. Dieseberechnen automatisch, wer welche Subs-tanzen bestellen darf, bis wann sie verfüg-bar sein sollen und welche Schritte zurTestplatten-Produktion nötig sind. Der For-scher sieht auf einen Blick, welche Substan-zen wann und in welcher Menge für Testsherangezogen werden können. Die ausge-klügten Regeln umfassen eine Vielzahl anPrioritäten, Formaten und Variablen. Wich-

tig für die Nachvollziehbarkeit der For-schungsarbeit: Sämtliche Anfragen an dasSystem lassen sich jederzeit abrufen und inaussagekräftigen Reports darstellen.Die umfassende Analysephase mit demTeam von F. Hoffmann-La Roche machtesich bezahlt: Die Implementierung konnteohne Probleme abgeschlossen werden. An-fängliche Performance-Probleme konntenmittels einer Optimierung der Datenbank-Indizes gelöst werden.Seit einigen Monaten wird das SSC produk-tiv genutzt. Die integrierte Lösung deckt la-bortechnische Prozesse sowie ein übergrei-fendes Berechtigungskonzept ab. Sie unter-stützt nun alle Forschungsprojekte und über150 Testformate vollumfänglich, verschafftden Forschenden mehr freie Ressourcen,schon allein durch eine präzisere Einteilungihrer Arbeit und die Nachverfolgbarkeit ih-rer Bestellungen. Der Substanzverbrauchist, abhängig von Tests, um bis zu 90 Pro-

zent zurückgegangen. Das Labor steigert dieQualität: Die Substanzen werden jederzeitunter kontrollierten Bedingungen gehalten.Jeder Schritt lässt sich abbilden und nach-vollziehen. Das steigert die Qualität undProduktivität der interdisziplinären Zusam-menarbeit.

Logica SchweizStéphanie MuzzarelliTeamleader Compound ManagementCH-5401 BadenTelefon +41 56 203 [email protected]

SSC wirdweiterentwickeltDie komplett in der Schweiz entwickelteSoftware wird nun kontinuierlich weiter-entwickelt und kommt auch bei ande-ren Pharmaunternehmen zum Einsatz.Lizenzkosten fallen nicht an. Die Imple-mentierungszeit verkürzt sich auf wenigerals sechs Monate – abhängig vom Aus-mass der individuellen Anpassungenetwa im Bereich der Prozessregeln undFunktionserweiterungen. Pharmaunter-nehmen in den USA und in Singapur ha-ben bereits grosses Interesse für dieseSoftware geäussert.

Sample Submission Center im Überblick.

Projects

Users

Assays

Containers

Production

Requests

Chemist/

biologist

ScreenersLaboratory

Administrator

SSC

Compound

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Wer?Was?

Wo?Das Bezugsquellenregister gibtIhnen auf diese Fragen Antwort.

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n Gebäuden, in denen das Phoenix Con-trols Luftvolumenstrom-Regelsystem zum

Einsatz kommt, entfällt der Bedarf einesReglers auf Raumebene und somit auch derdamit verbundene Kostenaufwand. Da dasSystem auf LonTalk, einem Industriestan-dard-Protokoll für Gebäudeautomationssys-teme basiert, kann es zur Erweiterung derGesamtfunktionalität um handelsüblicheGeräte und Zubehörteile ergänzt werden.

Celeris für LaboreDie Celeris Plattform ist ein hocheffizientes,kostengünstiges und auf LonWorks basie-rendes Regelsystem, das die Regelung vonTemperatur, Feuchte, Belegung und Lüftungauf Raumebene gestattet. Celeris kann ent-weder als eigenständiges System betriebenoder voll in ein Gebäudeautomationssystemintegriert werden.Vorteile des Systems:■ Sicherheit und Komfortsteigerung in ei-nem System

■ Kosteneffizienz

I

■ Interoperabilität■ Webunterstützung■ Umfassende Berichts- und Trendfunktion

FlexibilitätDiese Plattform bietet flexible Ein- und Aus-gänge, sodass eine breite Vielfalt an Stan-dardanwendungen sowie kunden- undstandortspezifische Funktionen unterstütztwerden. Die Architektur ist auf bis zu32 Knoten in Anwendung mit Zu- und Ab-lufteinheiten oder 20 Knoten in Laboran-

wendungen skalierbar. Das System kannmühelos umkonfiguriert werden, falls es dieEinrichtung erfordert.

Hohe LeistungDie Regelungsarchitektur zeichnet sichdurch hohe Effizienz aus, wobei die Regel-funktionen auf Raumebene verteilt sind.Durch den Einsatz von LonWorks-basiertenRoutern und Verstärkern steht die notwen-dige Bandbreite auf Gebäudeebene zur Ver-fügung.

Höheres Niveau durch maximale Sicherheit,Komfort und optimale EnergieeinsparungDie hochmodernen Forschungseinrichtun-gen von heute unterliegen komplexen An-forderungen, welche Regellösungen erfor-derlich machen, die mehr als nur die Druck-beaufschlagung von Räumen garantierenkönnen.Innerhalb einer bestimmten Einrichtung fin-det man eventuell Tierversuchslabors imunteren Stockwerk, Chemieforschungsla-bors in ein oder zwei Stockwerken darüber

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Bis vor Kurzem waren die Phoenix Volumenstromregler vor allem für Laborlüftungssysteme bekannt. Die neuenProdukte von Phoenix Controls werden nun neu in spezialisierten Teilmärkten eingesetzt. Sie sind in alle führendenGebäudeautomationssysteme integrierbar.

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Das erfolgreichste, schnellsteund genauste Laborlüftungssystem

Sortiment der Phoenix-Volumenstromregler.

Celeris-Raumregelsystem: Verteilte Regelungsarchitektur zur Druckbeaufschlagungvon Räumen, zur Temperatur- und Feuchtigkeitsregelung.

Druckhaltung bei Reinraumlösung, mit oder ohne Schleuse.

4 2 CHEMIE PLUS 3-2011 f i r m e n b e r i c h t e

und Büroräume neben den Labors. Jederdieser Bereiche bringt andere Komfort- undSicherheitsanforderungen mit sich, die mitCeleris problemlos erfüllt werden können.

Traccel für Forschungs-, Labor- undReinräumeTraccel-Raumregelungen sind ideal für Räu-me mit variablen Luftvolumenströmen(VAV), in denen es wichtig ist, eine positiveoder negative Luftmengenbilanz einzuhal-ten. Bei diesen Anwendungen ist der Kont-roller so programmiert, dass eine konstanteNachströmluftmenge garantiert ist.Die einzigartige 48-Punkte-Kurvencharakte-ristik für die Zu- und Abluft wird auf demKontroller für jeden Raum speziell gespei-chert. Die Steuereinheit verwendet dieseDaten zur genauen Parallelsteuerung derzwei Volumenstromregler. Bei einer Abwei-chung des Temperatursollwertes wird dieLuftmenge im Zuluftventil sofort angepasst.Der Abluft-Volumenstromregler läuft gleich-zeitig mit der identischen Sollwertabwei-

chung nach, sodass die Luftmengenbilanzzwischen den beiden Volumenstromreglernunverändert bleibt.Systemvorteile:■ Kalibrierung in der Fabrik verringert die

Inbetriebnahmekosten■ Druckunabhängige Volumenstromregler

vermeiden hohe Kosten durch Nachjustie-rung

■ Keine Wartung der Luftstrom-Sensoren■ Luftmengenreduzierung bei Nichtge-

brauch erlaubt grosse Einsparungen beiden Energiekosten

Temperatursteuerung von mehreren ZonenIn grossen Räumen können manchmal dieTemperaturen örtlich variieren. In diesenFällen werden mehrere Zonen eingebaut.Der Traccel-Kontroller summiert alle Zuluft-volumenströme und lässt den Abluft-Volu-menstromregler parallel fahren. Dabei wirddie Nachströmluftmenge immer konstantgehalten.

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Im Jahr 1960 gründete der Maschinenbauin-genieur Viktor Dulger die Chemie&FilterGmbH in Heidelberg, die hauptsächlich Pro-dukte zur Phosphatdosierung herstellte.1967 gelingt ihm mit einer bahnbrechendenEntwicklung schliesslich der Durchbruch:die erste elektronische Magnetdosierpumpe.Ein echtes Kraftpaket, aber wesentlich leis-tungsfähiger und vor allem kompakter alsdie Produkte der Konkurrenz – von vielenerst masslos unterschätzt. Viktor Dulgerglaubt an seine Erfindung und sagt den eta-blierten Unternehmen den Kampf an: Mitdem Namen «Prominent electronic» wird ei-ne Marke geboren. In den vergangenenJahrzehnten entwickelte sich Prominentzum Weltmarktführer im Segment StandardMembran-Dosierpumpen, wird mit den leis-tungsstarken Prozess-Dosierpumpen zum«Komplett-Anbieter» im Segment Dosier-pumpen und wächst vom Komponentenher-steller zum weltweit agierenden Systeman-bieter für Fluid-Dosiertechnik, Wasserauf-bereitung und Wasserdesinfektion.

Die Schweizer ErfolgsgeschichteViktor Dulger legte mit der Gründung derersten europäischen Niederlassung in der

Schweiz 1971 den Grundstein zur weltwei-ten Expansion seines Unternehmens, dasheute in 55 Ländern mit eigenen Niederlas-sungen etabliert ist. Die neu gegründete Fir-ma findet rasch ihre Absatzkanäle. In derSchweiz wurden schon damals hohe Um-weltschutzziele verfolgt. Überall setztenKläranlagen die neuen Pumpen ein.Bereits 1976 erfolgt der Einstieg ins Anla-gengeschäft. In der Schweiz wird in denkommunalen Kläranlagen vielerorts neu die3. und 4.Reinigungsstufe eingeführt. Mit ei-ner speziellen Chemikaliendosierung für die3.Reinigungsstufe wird Prominent Schweizinnert Jahresfrist Marktführer in diesemSegment. Gleichzeitig werden auch ersteGeschäfte im Bereich Mess- und Regeltech-nik getätigt.In den 70er-Jahren wird das Portfolio vonDesinfektions- und Oxidationssystemenkontinuierlich ausgebaut um Ozon-Erzeu-gungssysteme (1971), Chlordioxid-Erzeu-gungssysteme (1976) und UV-Systeme(1999) – später ergänzt durch Elektrolyse-systeme.Schon bald – 1981– erfolgt der Umzug inein eigenes Gebäude mit Werkstatt, Lagerund Montagehalle. Dadurch können jetzt

grössere Projekte anvisiert werden. Promi-nent Schweiz bestätigt sich im Markt fürAnlagenbau und erarbeitet sich in den fol-genden Jahren den Namen eines Spezialis-ten für individuelle Installationen und Prob-lemlösungen.Bereits 1994 erfolgt die Zertifizierung nachSN/En ISO 9001 durch SQS. Damit unter-streicht Prominent Schweiz ihren hohenQualitätsstandard.Dank gutem Geschäftsverlauf werden neueGeschäftsfelder wie die Wasseraufberei-tungsanlagen für steriles Tiertränkewassererschlossen. Das Technologieprogrammwird erweitert und Know-how aufgebaut –auch durch die Integration der FirmaElchem Swiss GmbH. Mit einer eigenenChlorelektrolysetechnologie etabliert sichProminent Schweiz damit im BereichSchwimmbadwasseraufbereitung.2006 wird die Voney AG übernommen undals selbstständige Tochterfirma weiterge-führt. Voney ist ein regionales Dienstleis-tungsunternehmen für die Wasseraufberei-tung in der Haustechnik, der Boilerrevisionund der chemischen Entkalkung.Prominent Schweiz gehört heute mit ihrerjahrzehntelangen Erfahrung und allen gän-gigen Aufbereitungstechnologien mit zu denführenden Unternehmen der Wasseraufbe-reitung und -desinfektion, bestrebt, auch inZukunft flexibel und offen für technologi-sche Entwicklungen nachhaltige, umwelt-schonende und effiziente Lösungen zu erar-beiten. Im Herzen die Visionen und Gedan-ken von Firmengründer Viktor Dulger: Fürihn hatte Wasser immer eine grosse Bedeu-tung, denn Wasser ist Leben.

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Im Jahr 1971 gründete das deutsche Unternehmen Prominent Dosiertechnik GmbH die erste Niederlassung in derSchweiz. Damit legte Prof. Dr. h. c. Viktor Dulger, Gründer der in Heidelberg ansässigen Firma, den Grundstein für dieglobale Expansion und zur Verwirklichung seiner Vision, die Trinkwasserversorgung auf der ganzen Welt zu verbessernund den sparsamen Umgang mit Wasser sicherzustellen.

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4 4 CHEMIE PLUS 3-2011 p r o d u k t e

> In der Analytik sowie in der allgemeinenLabortechnik spielt eine saubere Umge-bung eine immer wichtigere Rolle. DurchAnalysenverfahren (ICP, ICP/MS, AAS) mitweiter verbesserter Nachweisempfindlich-keit werden auch an die Probenvorberei-tung und Probenaufbewahrung immer hö-here Anforderungen gestellt. Mithilfe einerLaminar Flow Box ist es möglich, genaudort Reinraumbedingungen zu schaffen,wo sie gerade benötigt werden. Die effek-tive Reinraumfläche kann je nach Grösseder Box zwischen 0,24 und 1,12 qm lie-gen. Es wird verhindert, dass Luftstäubein die Analysenprobe gelangen und die Analysenergebnisse beeinflussen.Für die Herstellung der Flow Box FBS werden nur hochwertige Materialienwie Acrylglas und Edelstahl verwendet. Metallteile sind säurefest kunst-stoffbeschichtet. Dadurch ist die Spetec Flowbox FBS für den Einsatz imchemischen Laboratorium geeignet. Die Flow Box ist mit einem Filter desTyps H14 ausgestattet. Der Filter H14 ist in der Lage, 99,995% aller Parti-kel mit einer Grösse von > 0,5 µm zurückzuhalten (EU 14). Für kleinerePartikel (> 0,21 µm) beträgt der Grad der Rückhaltung immer noch99,95%. Hier beträgt der Isolationsfaktor 103, das heisst die Luftqualität inder Flow Box wird gegenüber der Umgebung, um das 1000-fache verbes-sert. Bei grösseren Partikeln (> 0,5 µm) kann sogar eine Verbesserung umdas 90000-fache erzielt werden. Bei einer Strömungsgeschwindigkeit von0,45m/sec wird der Luftstrom laminar, das heisst die Luft fliesst in paralle-len Stromlinien nach unten. Alternativ kann das Laminar Flow Modul hän-gend an der Decke befestigt werden, sodass es praktisch als Reinluftdu-sche wirkt. Einsatzgebiete sind die Probenvorbereitung für die Spurenana-lytik sowie der Betrieb von Probenwechslern unter Reinraumbedingungenbei der ICP bzw. ICP/MS.

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> Ihr breites Sortiment in den BereichenDruck-, Temperatur-, Kraft- und Niveau-messtechnik hat die Manometer AG umweitere erstklassige Niveaumessgeräte er-gänzt. Damit bietet das Hitzkircher Unter-nehmen im gesamten Bereich der Mess-technik perfekt aufeinander abgestimmteProdukte aus einer Hand. Selbst spezielleArtikel wie Schauglasanzeiger oder opto-elektronische Sensoren sind erhältlich. DieSortimentsergänzung möglich gemacht hatdie Übernahme der auf Füllstandsmesstech-nik spezialisierten Firma KSR Kuebler Ni-veaumesstechnik AG. Seit 2009 bietet dieManometer AG unter der Marke Wika Füllstandsmessgeräte für Tempera-turen bis 450°C, Dichten ab 400 kg/m3 und Druckbereiche bis 400 baran. Die Sortimentserweiterung komplettiert das umfassende Angebot, be-stehend aus Standardgeräten, kundenspezifischen Sonderanfertigungenund einer grossen Auswahl an Zubehör. Die Kunden profitieren nicht nurvon der hohen Marktpräsenz und Beratungskompetenz der ManometerAG in der Schweiz, sondern auch von der 40-jährigen Tätigkeit und derglobalen Vernetzung der 40 Niederlassungen des Mutterhauses Wika.Anwendungsbereiche:■ Chemie- und Pharmaindustrie■ Lebensmittelindustrie■ Wasseraufbereitungsanlagen■ Umweltschutztechnik■ Maschinen- und AnlagenbauDie Kunden von Wika verlassen sich auf eine fundierte Beratung, dasweltweite Netzwerk von Servicestellen auf allen Kontinenten, und sieprofitieren ausserdem von einer maximalen Lieferschnelligkeit.

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> Für die seit Jahren bewährteund aktuell in der Versionsnummer5 vorliegende Software LabSpecist im Januar 2011 ein neues Be-nutzerhandbuch aufgelegt wor-den. Das Softwarepaket LabSpec5 bietet neben der Steuerung allerautomatisierten Systemfunktionender Ramanspektrometer von Hori-ba Scientific auch die Möglichkeiteiner umfassenden Datenauswertung und Bearbeitung von Ramanspek-tren und Ramanmappings. Das neue Benutzerhandbuch erklärt übersicht-lich alle Menüfunktionen der Software Schritt für Schritt. Die 259-seitigeAnleitung bietet ein detailliertes neun Seiten umfassendes Stichwortver-zeichnis, welches ein einfaches und schnelles Auffinden des für den An-wender relevanten Themenbereichs ermöglicht. Sollte Ihr Interesse ge-weckt sein, kann das aktuelle Benutzerhandbuch bei Horiba Scientific un-ter [email protected] angefordert werden.

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> Zum breit gefächerten Drehge-ber-Sortiment von Baumer gehö-ren zahlreiche Inkremental- undAbsolutwertgeber, die für denEinsatz unter extremen Umge-bungsbedingungen ausgelegtund in widerstandsfähigen Edel-stahlgehäusen untergebrachtsind. Die kompakten Drehgebergibt es in allen gängigen Gehäu-seformen, in Wellen- oder Hohlwellenausführungen und mit Schutzartenbis IP68 und 69K. Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichenstehen Ausführungen mit ATEX-Zulassung zur Verfügung. Dank der gros-sen Schnittstellen-Vielfalt ist die Anbindung an übergeordnete Automatisie-rungssysteme einfach. Zur Wahl stehen SSI-Schnittstellen ebenso wieFeldbus- oder Ethernet-Anbindungen, zum Beispiel CANopen, DeviceNet,EtherCAT, EtherNet/IP, SAE J1939, Profibus, PROFINET oder POWER-LINK. Zu den Highlights des Edelstahl-Drehgeberprogramms gehört zumBeispiel der absolute Multiturn-Drehgeber «MAGRES hermetic», bei demAbtastung und Elektronik hermetisch dicht gekapselt sind. Das ergibt ei-nen vollständigen Schutz gegen Flüssigkeiten; die Anforderungen derSchutzklassen IP 68 und IP 69K sind erfüllt. Die optischen Absolutdrehge-ber GE404 bestehen aus dem besonders beständigen V4A-Edelstahl derKlasse 1.4404 oder 1.4435. Die Dichtungen aus Viton sind chemisch sehrbeständig und resistent gegen hohe Temperaturen. Dank der optischenAbtastung bietet diese Baureihe eine hohe Auflösung von 14 Bit im Single-turn- und 12 Bit im Multiturn-Bereich für präzise Positionierung bei Dreh-zahlen bis 10000 Umdrehungen/Minute. Zur gleichzeitigen Drehzahl- undGeschwindigkeitsmessung gibt es als Option auch inkrementale Signal-spuren. Die Multiturn-Drehgeber der Baureihe GEMMH schliesslich über-zeugen vor allem durch das modulare Bushauben-Konzept. Auf dem Ba-sisdrehgeber lässt sich einfach die gewünschte Schnittstelle aufstecken,zum Beispiel CANopen, DeviceNet oder Profibus.

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> Die lebensmittelverarbeitende Industriesowie die Pharmaproduktion benötigenElastomerbauteile, die neben einer Dicht-wirkung auch die für die schnellen Ferti-gungslinien von heute erforderliche Sau-berkeit bieten. Lebensmittel und Pharma-produkte müssen zum Schutz der Konsu-menten frei von Kontaminierungen jederArt sein. Gleichzeitig müssen Fragmenteoder Partikel der Maschinenbauteile, diesich möglicherweise im Verarbeitungsprozess, zum Beispiel von Mischern,Rührern, Schneidern und Knetern oder auch vom Transportsystem lösenund in die Lebensmittel oder Medizinalprodukte fallen könnten, leicht zu er-fassen sein, damit sie möglichst effizient aussortiert werden können. Me-talldetektoren sind die wirtschaftlichsten, zuverlässigsten und somit aucham häufigsten eingesetzten Geräte zur Erkennung von möglichen Verunrei-nigungen. Metalldetektierbare Dichtungen und Gummiteile können von sol-chen Metalldetektoren schnell und automatisch identifiziert werden undtragen dazu bei, Verunreinigungen in den Endprodukten zu vermeiden,was zu einer besseren Erfüllung der Richtlinien führt und teure Rückrufak-tionen verhindern hilft. Die Kubo Gruppe bietet solche Elastomerbauteile inverschiedenen Werkstoffen wie Silikon, EPDM, FKM und NBR mit denentsprechenden FDA-Konformitäten an. Aus diesen Werkstoffen lassensich Dichtungen wie zum Beispiel O-Ringe, aber auch Vakuumsauger oderandere Formteile realisieren.

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> Vacuubrand bietet besonders ge-prüfte, gasdichte Membran-Vaku-umpumpen für Anwendungen an,bei denen gefährliche (zum Beispielgiftige) Gase gepumpt werden,oder die kontaminationsfreie Rein-heit von geförderten Gasen im Vor-dergrund steht. Es kann sich umbesonders schädliche oder wertvol-le Gase handeln, die umgepumpt werden, oder um Prozessgase, die derAnalytik einzelner Gaskomponenten zugeführt werden sollen. BesondereGasdichtheit bedeutet eine spezifizierte und geprüfte Leckrate. Die neueChemie-Membranpumpe MD 4CRL NT weist nicht nur eine sehr niedrigeLeckrate auf, die zu 100% geprüft wird, sondern ist gleichzeitig auch fürden Einsatz mit korrosiven Gasen ausgelegt. Die gasberührten Teile sindkomplett aus Fluorkunststoffen und hochkorrosionsbeständigem Edelstahl(wie V4A) gefertigt. Das hohe Saugvermögen (bei Atmosphärendruck3.4m3/h) bis nahe an das Endvakuum von 1.5 mbar erlaubt die Anwen-dung in vielen Vakuumprozessen. Hinzu kommt der besonders leise undvibrationsarme Lauf der Pumpe durch die patentierte Antriebslagerung. Diebewährte PTFE-Sandwichmembran und der Stabilitätskern im medienbe-rührten Zylinderkopfdeckel und der Mem-bran-Spannscheibe verleiht allenVacuubrand-Chemie-Membranpumpen eine hohe chemische Resistenzbei sehr langer Membranlebensdauer und gleichzeitig geringem Wartungs-aufwand. Jede einzelne MD 4CRL wird leckgeprüft (Grenzwert der Leckra-te 1x10-3 mbar l/s) und liefert damit eine zuverlässig hohe Gasdichtheitauch im Dauerbetrieb.

Vakuumpumpe für gefährliche Gasesowie kontaminationsfreie Analytik

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> Mit der neuen OEM Variante der belieb-ten Scientific CMOS Kamera Orca-Flash 2.8 erweitert Hamamatsu Photonicsden Anwendungsbereich des erfolgrei-chen Alleskönners nun auch für industriel-le Anwendungen. Die 2.8M vereint nebenden bekannten abbildungstechnischenEigenschaften jetzt auch Kompaktheit so-wie einfachste Systemintegration. Dieschnelle IEEE-1394b-Schnittstelle ist da-bei Datenport und Stromversorgung zugleich. Mit nur einem Anschluss ar-beitet die Kamera in einem Grundmodus, beim Anschluss beider Kabelsteht die volle Leistungsfähigkeit, das heisst 1920 x1440 Pixel Auflösungbei 45 Bildern pro Sekunde, zur Verfügung. Die höchste erzielbare Dyna-mik beträgt 14 Bit. Im Gegensatz zur Laborversion wird bei der 2.8M aufeine aktive Chipkühlung verzichtet. Das Ausleserauschen bleibt hierbei auf3 Elektronen r.m.s. reduziert. Mit filigranen 85 mm x 85 mm Grundflächefügt sie sich in nahezu jede Systemumgebung ein.Typische Anwendungen:■ Industrieller Einsatz in den Bereichen Life Science, Mikroskopie, Fehler-analyse

■ Industrielle Bildgebung, Halbleiterinspektion, und andere

Scientific CMOS OEM-Kamera 2.8M

Hamamatsu Photonics SchweizCH-4500 SolothurnTelefon 032 625 60 [email protected]

> Shimadzu stellt eine neue Reihevon TOC-Analysatoren (Total Or-ganic Carbon) vor, die nach demPrinzip der katalytischen Verbren-nung bei 680°C arbeiten. Damitist die effiziente Analyse aller or-ganischen Komponenten mög-lich. Diese Technik wurde vonShimadzu entwickelt und wird in-zwischen weltweit angewandt. Zuden vier neuen TOC-L-Modellen zählen PC-gesteuerte wie auch Stand-alone-Geräte. Mit ihrem weiten Messbereich von 4 µg/l bis 30000 mg/leignet sich die TOC-L-Serie für jede Art von Wasserqualitäten – von reinembis zu hochgradig kontaminiertem Wasser. Darüber hinaus unterstützendie Analysatoren die Messung von festen und gasförmigen Proben. Zu denbesonderen Eigenschaften der Geräte dieser Serie gehören automatischesProbenansäuern und -ausgasen ebenso wie eine automatische Verdün-nungsfunktion, die Salzgehalt, Azidität und Basizität reduziert und so dieNutzungsdauer von Katalysatoren und Verbrennungsrohren erheblich ver-längert. Hochpräzise Massenfluss-Steuerungen gewährleisten einen unun-terbrochenen Trägergasfluss und sorgen so für Analysen von höchster Ge-nauigkeit. Durch Einsatz eines wartungsfreien Peltier-Kühlers wird Wasser-dampf bestmöglich entfernt und so eine optimale Analyse sichergestellt.Zusätzliche Ausstattungsmerkmale sind ein neuartiger LCD-Farbmonitorfür das Stand-alone-Gerät sowie USB-Kommunikation zwischen Compu-ter, Drucker und Speichermedien. Diese umweltfreundlichen Systeme ver-brauchen 43% weniger Energie als die Vorgängermodelle, und die Breitedes TOC-L wurde um 20% reduziert, was wertvollen Platz im Labor ein-spart.

Neue TOC-L-Serie – Perfektion pur

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Gleitringdichtung, entsprechen den hohen hygienischen

Anforderungen, die speziell im Bereich der Nahrungsmittel-

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> Gerade bei der Kondensatableitung andampfbetriebenen Wärmetauschern mitstark wechselnden Betriebsbedingungenist die Sicherstellung der Entwässerungund insbesondere die Betriebssicherheitein sensibles Thema. Die erforderlicheHeizenergie wird durch das Regelventilanhand der einströmenden Dampfmengeangepasst. Im Schwachlastbereichkommt es zu einem deutlichen Druckab-fall bis hin zu einem Vakuum mit Bildungvon Kondensatstau. Durch die enormenDruckbelastungen entstehen meist die gefürchteten thermischen Wasser-schläge, was zu Schäden an den Armaturen führt. Die neue Generationkompakter Pumpkondensatableiter wie der UNA 25-PK gewährleisten ei-ne optimale und betriebssichere Kondensat-Ausschleusung. Diese Geräteverbinden Ableitungsfunktion mit bedarfsabhängiger Pumpfunktion. Dankeines eingebauten Mechanismus wird im Falle eines Unterdrucks selbst-ständig Dampf höheren Druckes in das Gehäuse geleitet und das Konden-sat aktiv abgeführt.

Kondensatableiter für anspruchsvolle Aufgaben

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> Die Miniaturisierung von FTIR Spektro-metern und dessen Fortschritte in derStabilität erlauben heute eine schnelle undsehr präzise Qualitätskontrolle von ver-schiedensten Produkten. Bei dieser opti-schen Analysetechnik werden Molekül-schwingungen durch Licht im In-frarotbe-reich angeregt. Diese Anregungen werdenals Absorptionslinien im Infrarotspektrumsichtbar und sind für jedes Molekül cha-rakteristisch. Eine Substanz kann identifiziert und als Komponente in einerMischung quantifiziert werden, ob Flüssigkeit, Pulver, Feststoff oder Gas.Das zurzeit kleinste, kommerziell erhältliche FTIR-Spektrometer der Welt istdas ALPHA von Bruker. Trotz der geringen Grösse des ALPHAs (A4-Grundriss) entspricht die Leistungsfähigkeit der eines modernen FTIR-Spektrometers der neusten Generation. Das permanent justierte Rock-Solid-Interferometer ist das Herzstück des ALPHAs, welches für eine hoheStabilität sorgt. Die Vorteile des Systems liegen auf der Hand:■ Eindeutige Kontrolle der Produkte■ Keine Folge- und Betriebskosten■ Keine Kosten für Verbrauchsmaterialien■ Platzsparend, überall einsetzbar (7 kg leicht, Grundfläche einer A4- Seite)■ Direkte Messung ohne zeitraubende Probenvorbereitung (<1Minute)■ Modularer Aufbau und einfachste Bedienung.

Schnelle Qualitätskontrolle mit FTIR

Bruker Optics GmbHCH-8117 FällandenTelefon 044 825 98 [email protected]

> In vielen Laboratorien ist die TOC-Be-stimmung zunehmend von wechselndenAufgabenstellungen gekennzeichnet. Fle-xibilität hinsichtlich der zu analysierendenMatrix, der zu bestimmenden Parameterund Konzentrationen und der zu bewälti-genden Probenzahl wird von einem mo-dernen Analysator erwartet. Ein solchesMessgerät ist der TOC/TNb-Analysator multi N/C 3100. Er arbeitet nachdem Prinzip der katalytischen Hochtemperaturverbrennung, mit der jedeMatrix vollständig aufgeschlossen wird. Partikelreiche Wässer, salzhaltigeProben, komplizierte industrielle Abwässer – (fast) nichts ist unmöglich.Gleichzeitig können dank des integrierten Focus Radiation NDIR-Detektorsauch sehr gering belastete Proben wie z.B. Oberflächenwässer, Rohwäs-ser zur Trinkwasseraufbereitung bis hin zu Reinstwasserproben untersuchtwerden. Der spezielle Detektor kombiniert hohe Nachweisstärke mit einemgrossen dynamischen Messbereich. Probenverdünnung ist überflüssig. Zu-sätzlich erlauben eine intelligente Spültechnik sowie eine variable Gestal-tung der Probenvolumina die verschleppungsfreie Analyse unterschied-lichster Proben und Konzentrationen innerhalb einer Sequenz. Autoprotec-tion und weitere integrierte Überwachungsfunktionen (Self Check System)gewährleisten eine hohe Betriebs- und Analysensicherheit. Die Bedienungdes Analysators ist einfach, die Wartung auf ein Minimum reduziert. Mithilfezusätzlicher Module kann der Einsatzbereich des Gerätes jederzeit erwei-tert werden, z.B. für die TOC-Bestimmung in Feststoffen oder die TNb-Be-stimmung. Der Automatisierungsgrad kann flexibel gewählt werden.

TOC- und TNb-Bestimmung in jeder Matrixmit multi N/C 3100

Analytik Jena AGD-07745 JenaTelefon +49 (0)3641 77 [email protected]

> Die kompakten und mit ver-schiedenen Optionen erhältlichenProzessgasventile der SerieAGD0 sind interessante und at-traktive Produkte für die Halblei-terindustrie und für LCD-Anwen-dungen. Dies ist nur eine Baurei-he aus der umfangreichen Aus-wahl von Prozessgasventilen von CKD. CKD bietet für die unterschiedlichenAnwendungen in der Halbleiter- und LCD-Industrie eine Vielzahl von Pro-zessgasventilen an, welche auch auf komplexen Gaszuliefersystemen ver-baut werden. Die luftbetätigten Ventile der Baureihe AGD0 werden für Edel-und Prozessgase eingesetzt. Der Betriebsdruck liegt bei 4 bis 6 bar. DieVentile sind als NC und NO mit Arbeitsdrücken von 1.3x10-6 bis 10 barund Druckanschlüssen M5 und 1/8” erhältlich. Die Gasverbindungen sind1/4”, 3/8” und 1/2” JXR Aussen- und Innengewinde und können mit VCR ge-paart werden. Die Ventile sind für Temperaturen von –10°C bis max. 80 °Ceinsetzbar. Die Membrane besteht aus einer hochresistenten und lang lebi-gen Nickel-Cobalt-Legierung, und die mediumsberührenden Oberflächendes Ventils sind elektropoliert, um den hohen Anforderungen in der Halblei-terindustrie in Bezug auf Leckage zu genügen. Die Ventilsitz-Leckage liegtbei weniger als 1.3 x 10-9 und für die externe Leckage ergibt sich ein maxi-maler Wert von 2.8x10-12 für Helium. Die Ventile sind je nach Kunden-wunsch als Blockventil, Winkelventil oder Mengenteilerventil erhältlich.

Platzsparende Prozessgasventile für dieHalbleiter- und LCD-Industrie

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> Die Vebicode AG präsentiert die per-fekte Drucklösung, bei der Etiketten,Textilien oder Kunststoffmaterial in ei-nem kompakten Gehäuse und in einemArbeitsgang zweifarbig bedruckt wer-den. Dabei hat der Anwender die Mög-lichkeiten verschiedener Farbkombina-tionen. Aktuelle Einsatzmöglichkeitendieser Geräte bieten sich unter ande-rem bei der Umsetzung der gesetzli-chen GHS-Richtlinien durch Bedrucken von zweifarbigen Chemie-Etiket-ten. Aber auch zweifarbige Preisetiketten, zusätzliches Aufdrucken von far-bigen Firmenlogos oder speziellen Warn- oder Werbehinweisen ist nun je-derzeit schnell und zu günstigen Kosten möglich. Die Geräte XC4 undXC6, mit dem stabilen Metallgehäuse aus Aluminiumguss, sind einzigartigmit einem 300-mm-Abwickler für grosse Materialrollen ausgestattet. DerAnwender muss damit Material weniger oft nachlegen. Durch das seitlichegrosse Fenster lässt sich der Etiketten- und Folienvorrat permanent über-wachen. Mit zwei hintereinander angeordneten Druckwerken werden Eti-ketten mit zwei unterschiedlichen Farben bedruckt. Das erste Druckwerkhat dazu eine Foliensparautomatik. Im unbedruckten Bereich wird dabeider Druckkopf abgehoben. Die Druckauflösung der beiden Druckköpfe ist300 dpi, die Druckgeschwindigkeit kann zwischen 30 und 125 mm/s ge-wählt werden. Die Druckbreite beim XC6 ist mit 162,6 mm angegeben, diemax. Materialbreite beträgt 180 mm. (Das Modell XC4 druckt 105,6 mmbreit, die Materialbreite ist max. 120 mm.) Das Einlegen des Transferban-des erfolgt komfortabel über dreiteilige Spannachsen. Ein umfangreichesZubehörpaket macht den Einsatz des Druckers wirtschaftlich.

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> Beim Pipettieren kommt esneben Präzision und Genauigkeitvor allem auf ein ergonomischesArbeiten an. Insbesondere beilängeren Pipettierreihen gilt: Jemehr Kraft aufzuwenden ist,desto schneller sind die Energie-reserven aufgebraucht. Elektro-nische Pipetten wie die Eppen-dorf Xplorer schonen den An-wender insbesondere über den elektronischen Kolbenhub, der bei derXplorer mit einem geringen Gewicht und einer intuitiven Bedienführungkombiniert wurde. Die perfekte Ausbalancierung und die Handauflage sor-gen für eine besonders gelenkschonende Haltung. Die Grundfunktionensind über ein Wählrad problemlos einstellbar. Bei der Entwicklung desXplorer hatte Eppendorf insbesondere Anwender im Blick, die komplexeoder lange Pipettiervorgänge handhaben müssen, ohne sich bei den vielenverschiedenen Volumina oder Einzelschritten zu verzetteln. Und das ist im-mer wichtig, egal, ob die Anwendung für die naturwissenschaftliche For-schung oder die klinische Diagnostik ist.

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> Schäumbarkeit – Stabilität –Drainage: Mit dem DynamicFoam Analyzer DFA100schnürt Krüss ein Rundumpa-ket für die Schaumanalyse.Wer Schaumerzeugung oder-vermeidung analysieren will,findet im DFA100 einen kom-petenten Helfer. In der Säulewerden Volumina ab 20 mlmit hoher Reproduzierbarkeitaufgeschäumt – per Gasstrom oder Rührer. Schaum- und Flüssigkeitsvo-lumen werden permanent und berührungslos bestimmt. Dank hoher Auf-nahmerate nimmt das Gerät es auch mit sehr instabilen Schäumen auf.Die Software liefert routinemässig Kenngrössen wie Zerfallshalbwertszeitoder Werte analog zu Ross-Miles. Zugleich bestimmt sie mit neuen, paten-tierten Parametern den Übergang von der reinen Drainage zum Zerfall undden Endpunkt der Drainage. Die Messung kann sehr flexibel parametrisiertwerden. Raumsparendes Design, zügiger Säulenwechsel bei einfacherReinigung sowie automatische, statistisch ausgewertete Wiederholungs-messungen bedeuten hohen Messkomfort. Erheblichen Zeitgewinn bringtdie Option zur parallelen und unabhängigen Messung an mehreren Säulenein.

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> Seit Januar 2011 werden die luftgekühl-ten Lauda ECO Silver und Gold Kältether-mostate mit natürlichen Kältemitteln in derSpannungsvariante 230 V, 50 Hz produ-ziert. Die wassergekühlten Geräte folgenbis 31. März 2011 und runden das Ge-samtportfolio ab. Porpan (R290) als Käl-temittel hat im Vergleich zu den üblicher-weise verwendeten Fluorkohlenwasser-stoffen ein weitaus geringeres Treibhaus-potenzial. Damit können Anwender imSinne des Klimaschutzes einen grossenBeitrag zur Reduzierung des direktenTreibhauseffektes leisten. Die insgesamt24 Kältethermostate sind zu einem nurgeringen Mehrpreis erhältlich. Die Ther-mostate unterscheiden sich äusserlichnicht von den Geräten mit herkömmlichen Kältemitteln. Auch die Leis-tungsdaten sind identisch. Als Kältemittel wird Propan (R290) verwendet.Da dies brennbar ist, haben die Entwickler besonderen Wert auf die Si-cherheitsaspekte gelegt. Der Kältekreislauf ist hermetisch geschlossen unddauerhaft dicht. Dadurch wird das Risiko einer Leckage auf ein Minimumreduziert. Da sich der Lüfter bei eingeschaltetem Gerät im Dauerbetriebbefindet, ist eine Bildung explosionsfähiger Gemische nicht möglich. Allerelevanten Bauteile mit möglichen Zündquellen sind innerhalb des Ther-mostaten geschützt. Es ist daher keine Auslagerung der Elektronik ausser-halb des Gerätes notwendig.

Natürliche Kältemittel fürLauda ECO Kältethermostate

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> Die CKD-Ventile der Baureihe MN3E00und MN4E00 sind jetzt noch kompakterund haben eine Baubreite von nur noch7 mm. Dies minimiert den Platzbedarf ge-genüber der ebenfalls noch verfügbarenVariante mit 10 mm Baubreite enorm. Die-se interessanten Ventile kommen oft alsoptimale Vorsteuerventile für die Halblei-terindustrie zum Einsatz. Neben dem As-pekt der Kompaktheit bei der schmalerenBaubreite von 7mm wurde auch dem geringeren Materialbedarf für dieHerstellung der Ventile als auch dem Energiebedarf gegenüber den 10-mm-Ventilen Rechnung getragen. Die kleineren Ventile verbrauchen auchmit LED bis zu 30% weniger Strom oder mit der speziellen E-Option alsNiedrigenergie-Ventile sind es sogar bis zu 50%. Die elektrischen An-schlüsse sind in verschiedenen Varianten als D-SU B Flachstecker, Serie-anschluss (links oder rechts) oder als Elektroblock in der Mitte angeordnet.Ebenso ist eine Druckregler-Einheit als einfache Plug-In-Version verfügbar.Diese Serie überzeugt mit ihrer klaren Struktur, dem modernen Design, deräusserst kompakten Baugrösse und der grossen Flexibilität. Verfügbarsind die Ventilinseln mit 1.8, 2, 3, 4 und 6-mm Push-In-Verschraubungenoder mit M3- oder M5-Anschlüssen. Diese Ventile werden oft zur Ansteue-rung der pneumatisch betätigten Prozessgas-Ventile als Vorsteuerventileeingesetzt. Beachten Sie dazu auch den Beitrag über die Serie AGD0 vonCKD in dieser Ausgabe.

Schmalstes Ventil seiner Baureihe

Bibus AGCH-8320 FehraltorfTelefon 044 877 50 [email protected]

> Endress+Hauser stellt seitKurzem im Internet die aktu-alisierte Version 4.2 des Onli-ne Shops zur Verfügung. Be-stehende Funktionen wurdenerweitert und neue hinzuge-fügt. Ziel war es, neue undzukünftige Kundenanforde-rungen abzudecken, um so-mit noch grösseren Nutzenfür die Anwender zu schaf-fen. Zahlreiche Kundengespräche bildeten die Grundlage für die Überar-beitung. Die aktuelle Version 4.2 bietet eine verbesserte Suchfunktion, dieMöglichkeit, Angebots- und Auftragsdaten zu exportieren und in bestehen-de Beschaffungssysteme zu importieren sowie mehr Sicherheit durch dietransparente Darstellung des Verschlüsselungszertifikates. Über den OnlineShop können alle Endress+Hauser-Produkte, Dienstleistungen, Ver-brauchsmaterialien und Ersatzteile gemäss den vereinbarten Konditionenrund um die Uhr bestellt werden. Zusätzlich haben die Benutzer Zugriff aufdetaillierte Informationen, wie Produktstatus, Lieferzeiten, Zertifikate, tech-nische Datenblätter, Betriebsanleitungen oder Ersatzteillisten. Den En-dress+Hauser Online Shop finden Sie unter www.ch.endress.com/shopsowie weitere Informationen unter www.ch.endress.com/e-business

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5 3SCHWEIZERISCHER CHEMIE-UND PHARMABERUFE VERBAND

PräsidentPatrick MerkoferBreiten 5, CH-5082 KaistenMobile 079 688 08 91E-Mail:[email protected]

Mitglied beim SCVFormular aufwww.cp-technologe.choder Mail [email protected]

Infostelle (SCV)Schweizerischer Chemie- undPharmaberufe VerbandPostfach 509, CH-4005 BaselMobile 079 688 08 91E-Mail: [email protected] 40-18140-5

Alle Adressen Zentralvorstandwww.cp-technologe.ch

Höhere FachprüfungChemietechnologewww.hfpc.chSiegfried Ltd., Daniel MüllerUntere Brühlstrasse 4

4800 ZofingenTelefon 062 746 19 77E-Mail:[email protected]

Nächste TermineGV Sektion Fricktal18. März 2011, 19 UhrAnmeldung:[email protected]

Besichtigung der Brauerei«Unser Bier», BaselFreitag, 8. April 2011,18 bis zirka 20 UhrAnmeldung:[email protected]

ZV-Sitzung20. April 2011, 17 UhrBern

Informationsveranstaltungzum Lehrgang 2011 fürEidg.dipl.Chemietechnologe HFP/Eidg. dipl. Chemietechnologin HFP6. April 2011, 14.30 bis ca. 16 UhrAusbildungszentrum Muttenz

Weitere Informationen:www.aprentas.com/hfpcoder Telefon 061 468 38 20

Vorstandsanlass4. Juni 2011, 11 UhrWaldhaus Alba, VispAnmeldung:[email protected]

Diplomfeier HFPCJuni 2011

ZV-SitzungJuni 2011

ZV-Sitzung14. September 2011, 17 UhrKaiseraugst

Alle Terminewww.cp-technologe.ch

Sicher haben Sie es auch schon gemerkt – «unsere chemie plus» istjünger und frischer geworden. Seit der letzten Ausgabe wurde dieThemenauswahl überarbeitet und den Bedürfnissen der Leser ange-passt. Selbstverständlich liessen es sich die Berufsverbände SCV undFLB nicht nehmen, diese Gelegenheit zu nutzen, um ihre Verbands-seiten aufzupeppen. So erscheinen die Verbandsseiten des SCV seitneuem nicht nur mit unserem noch jungen Logo, sondern auch ineinem leichteren, eleganten Design.

Gut informiert ist halb gewonnenNur dabei soll es nicht bleiben. Unser Ziel ist es, unsere Leser im All-gemeinen und unsere Verbandsmitglieder im Speziellen mit interes-santen Beiträgen rund um fachliche Themen und Events aus demVerbandsleben zu versorgen. Zu diesem Zweck wurde speziell derInfobereich auf der ersten Seite angepasst. Neben dem Programmdes Zentralvorstands werden dort neu auch Informationen zu denEvents der Sektionen aufgeführt. Lassen Sie sich überraschen undnehmen Sie doch mal an einem unserer Events teil. Übrigens: HabenSie gewusst, dass gut informiert zu sein gar nicht teuer sein muss?Als Verbandsmitglied des SCV erhalten Sie die «chemie plus» kos-tenlos und viele Fachzeitschriften der AZ-Mediengruppe mit bis30 Prozent Rabatt.

Für den Zentralvorstand Patrick Merkofer

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Für den Zentralvorstand Patrick Merkofer

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5 4 SCHWEIZERISCHER CHEMIE-UND PHARMABERUFE VERBAND

Geschätzte Berufskollegen, wie immer bildet die Gene-ralversammlung den Abschluss des Geschäftsjahres un-seres Berufsvereins. Die Versammlung soll als gemütli-cher, geselliger Anlass genutzt werden. Der Vorstandlädt euch hierfür recht herzlich ein. Bitte reserviert euchden folgenden Termin.

Die GV findet statt: 18. März 2011, um 19 Uhr, imRestaurant Adler in Laufenburg.

Anträge müssen schriftlich und begründet bis zum6. März 2011 eingereicht werden.Das Nachtessen wird wie immer offeriert. Da wir für dasEssen eine ungefähre Teilnehmerzahl benötigen, bittenwir dich, entweder mit untenstehendem Talon oderauch per E-Mail bis zum 12. März 2011 anzumeldenoder auch abzumelden.Bitte Anträge und Anmeldung an untenstehende Adres-se senden.

Mit freundlichem GrussDer Präsident Dieter Brunner

Traktandenliste1. Begrüssung2. Protokoll der 22.ordentlichen Generalversammlung2.1 Genehmigung des Protokolls3. Jahresbericht des Präsidenten4. Jahresbericht Veranstaltungen5. Jahresrechnung und Revisionsbericht5.1 Genehmigung der Jahresrechnung5.2 Abstimmung der Jahresbeiträge6. Mutation6.1 Aufnahmen von Neumitgliedern6.2 Austritt/Ausschluss von Mitgliedern7. Budget7.1 Genehmigung des Budgets8. Jahresprogramm 20119. Anträge10. Änderungen Statuten11. Bericht von SCV12. Diverses

Anmeldetalonfür die Generalversammlung vom 18. März 2011,19 Uhr, im Restaurant Adler in Laufenburg

Name Vorname

Werk E-Mail

❑ Ich nehme an der GV teil ❑ Ich bin leider verhindert

Talon einsenden an DSM Nutritional Products AG,z.H. Stefan Petryna, SHT, Bau 953/E02, 4334 Sisselnoder per Mail an [email protected]

SEKTION FRICKTAL

Einladung zur GV

Zwei gemütliche Stunden in der Brauerei. Nach einerkurzen Führung folgt bei köstlichem Bier, Salzstangenund Chips eine unterhaltsame Diaschau, vollgespickt mitWortwitz und Schalk. Das anschliessende Abendessenrundet den gelungenen Abend ab.

Datum: Freitag, 8. April 2011,18.00 bis zirka 20.00 Uhr

Ort: Unser Bier, Gundeldingerstrasse 287,4053 Basel

Kosten: CHF 67.50Menü: Burgunderschinken, Emmentalerli und

Weisswürstli mit Beilage und drei ver-schiedenen Salaten. Dessert

AnzahlTeilnehmer: mind. 15 Personen,

massgebend ist das AnmeldedatumAnmeldefrist: 29. März 2011

Name, Vorname

Strasse

PLZ, Ort

E-Mail

Anz. Personen

Unterschrift

Talon einsenden an:Andreas Schläpfer, Riehenring 189, 4058 Basel, oder perMail an [email protected]

SEKTION NORDWESTSCHWEIZ

Besichtigung derBrauerei «Unser Bier»

Die Informationsveranstaltung zum Lehrgang 2011 fürEidg. dipl. Chemietechnologe HFP/Eidg. dipl. Chemie-technologin HFP findet am 6. April 2011 im Ausbil-dungszentrum in Muttenz statt. Zeit: 14.30 Uhr bis zirka16.00 Uhr. Anmeldeunterlagen: aprentas via Homepagein der Rubrik Informationsveranstaltungen. Weitere In-formationen unter http://www.aprentas.com/hfpc odervia Telefon 061 468 38 20. Informationen zur Ausbil-dung finden Sie unter www.hfpc.ch

HFPC

Informationsveranstaltungzum Lehrgang 2011

5 5SCHWEIZERISCHER CHEMIE-UND PHARMABERUFE VERBAND

iese Qualitäten haben wir vomVorstand im Jahr 2010 gegenseitig

selber genutzt. Verschiedene Lebensprü-fungen konnten uns nicht davon abhal-ten, einen Teil der gesetzten Ziele in dieRealität umzusetzen:

FussballturnierIn der Ausgabe 11 unserer Verbands-zeitschrift «chemie plus» ist in einemkurzen Bericht zusammengefasst, wassich in den letzten Jahren dank MartinoVillani und seinen treuen Helfern zu ei-nem Grossanlass entwickelt hat. Wahr-scheinlich treffen sich in der ganzenSchweiz zu keinem anderen Freizeitan-lass so viele Berufsakteure und Mitglie-der unseres Verbandes, wie zur erneu-ten Auflage des Fussballturniers hier inder Nordwestschweiz. Wir freuen unsjetzt schon auf die hoffentlich stattfin-dende nächste Ausführung.

Besichtigung des Novartis CampusUnsere Ausschreibung für eine Führungim Campus ist auf recht grosse und er-freuliche Resonanz gestossen, denn die-se Gelegenheit haben auch einige Leserder «chemie plus», die nicht direkt mitdem Verband verbunden sind, genutzt.Am 24.September hat sich deshalb nichtüberraschend eine grössere Gruppe In-teressierter an der Porte des NovartisCampus eingefunden. Alle Teilnehmerkonnten an diesem Tag bestaunen, wiesich das ehemalige Produktionsareal be-reits jetzt zu einem architektonisch im-posanten Komplex inmitten der StadtBasel gewandelt hat.

Präsenz an der IlmacWieder einmal wurde die etablierte Che-miemesse Ilmac in den Gebäuden derMesse durchgeführt. Der SCV hatte dieMöglichkeit, am Stand der «chemieplus» in eigener Sache Öffentlichkeitsar-beit zu leisten. Aus der Sektion Nord-westschweiz fanden wir in der Personvon Andreas Schläpfer einen kompeten-ten Vertreter und Ansprechperson für

D einen Teileinsatz am Stand. Erfreulich dieErfolgsbilanz seines Einsatzes, konnte ernebst seiner Werbepräsenz auch neueMitglieder für unseren Verband gewin-nen.

Jahresbilanz und AussichtenAdministrative Mehraufwendungen ha-ben zusätzlich Ressourcen gebunden,die sich noch in das Jahr 2011 erstre-cken werden. Das wird uns nicht davonabhalten, auch künftig Anlässe zu orga-nisieren, die möglichst vielen Interessier-ten zugänglich sein sollen. Es befindensich genügend Ideen in der Pipeline, vondenen wir nächstes Jahr möglichst vielein die Realität umsetzen wollen. Wirfreuen uns weiterhin auf eine rege Teil-nahme. Eine wichtige Voraussetzung,dass unsere Motivation zu entsprechen-den Anstrengungen hoch bleibt.

Unser Wunsch wie im letzten Jahr:Bleibt auch im kommenden Jahr am Ball,informiert euch in der «chemie plus»und/oder auf der Homepage und profi-tiert von unserem Angebot!

Für die Sektion NordwestschweizDer Sektionsvorstand

KontaktadressenKassier/MutationenFelice Bertolami, Chrischonastrasse 224132 Muttenz, Telefon 061 461 80 17Handy 076 335 64 90Geschäft: Novartis AG, WHS-20844133 SchweizerhalleTelefon 061 696 53 [email protected]

AktuarAndré Heggli, Kummelenstrasse 124104 Oberwil, Telefon 061 401 15 35G: Novartis AG, WSH-2060.D1.154133 SchweizerhalleTelefon 061 696 50 [email protected]

Organisator/HelferRaymonde ZuffereyOberer Lebernweg 8, 4208 NunningenTelefon 061 381 04 08G: Almatechnik GammenthalerHeugässli 3, 4314 ZeiningenTelefon 061 791 15 [email protected]

Ressort FreizeitMartino Villani, Krummenrainweg 34153 Reinach, Telefon 061 711 51 [email protected]: Novartis Ag, WSH-2060 West4133 SchweizerhalleTelefon 061 696 21 [email protected]

BeisitzerClaude Binder, WSH-2060 West4133 SchweizerhalleTelefon 061 696 21 [email protected]

Andreas Schläpfer, Riehenring 1894058 Basel, Telefon 061 534 22 [email protected]

SEKTION NORDWESTSCHWEIZ

Chemikanten verfügen über ein Netzwerk, das die Möglichkeiten von Facebook übertrifft. Der Grund liegtdarin, dass über den Verband die sozialen Kontakte gepflegt werden. Die Solidarität ist höher und der ge-meinsame Nenner grösser. Alle können das Netzwerk des Verbandes nutzen. Noch wertvoller für all diejeni-gen, die von den neuesten wirtschaftlichen Entwicklungen der chemischen Industrie betroffen sind oder inabsehbarer Zeit noch betroffen sein werden.

Die Sektion im Jahresrückblick 2010

5 6FACHVERBAND LABORBERUFE

FachverbandLaborberufe FLBPostfach 22698022 Zürich

Ihr Ansprechpartner fürdie Berufe Chemie-,Biologie- und Textillabo-rant/-in

Wir vertreten für unsereMitglieder die Interessenin beruflichen, wirt-schaftlichen und sozialenBelangen.

LaborpersonalverbandBern, Postfach3001 Bern

Zentralvorstand/Sektionen

CHARLOTTE ROTHENBÜHLERCo-Präsidium ZentralvorstandSektion BernLaborpersonalverband Bern LVBPostfach 7055, 3001 BernTelefon 031 301 77 [email protected]

OLIVER SCHEIDEGGERSektion LuzernBenziwilstrasse 106020 EmmenbrückeTelefon 041 349 21 [email protected]

HANSJÖRG SCHINDLERSektion SchaffhausenWettegasse 9aD-79771 KlettgauTelefon 044 823 43 [email protected]

SIMONE SCHÄRERCo-Präsidium ZentralvorstandSektion ZürichZürcher Laborpersonalverband ZLVUnt. Schwandstrasse 678805 RichterswilTelefon 043 244 71 [email protected]

Verbandsbüro/Administration

Fachverband Laborberufe FLBVerbandssekretariatPostfach 22698022 ZürichTelefon 043 244 71 89(Simone Schärer)

Brigitte KamberKassierinWachterweg 38057 ZürichTelefon 044 362 31 [email protected]

Oliver ScheideggerWebmasterBenziwilstrasse 106020 EmmenbrückeTelefon 041 349 21 25Telefon 041 455 83 [email protected]

Charlotte RothenbühlerRedaktorin «CHemie plus»Obere Lindenstrasse 83176 NeueneggTelefon 031 301 77 92Natel 077 419 34 [email protected]

Informationen zum Verband, zu den Sektionen, zur Berufswahl, zur Berufs-und Weiterbildung sowie ein Anmeldeformular und vieles mehr im Internet!

www.laborberufe.ch

Anwesend bei meinem Besuchwaren die Lernenden im ersten

Lehrjahr. Als Erstes hörte ich dem Unter-richt zu. Erklärt wurde die Molekülstruk-tur in der organischen Chemie. Ein rechtkomplexes Gebilde – bis man die Eintei-lung nach Kohlenstoffgerüst und die Ab-leitungen der Funktionellen Gruppen er-kennt. Hans Peter Weber hat das jeweilsmit sehr guten Beispielen dargestellt. Er-wähnt wurden auch die Namensgebungnach IUPAC und die Trivialnamen, mitden Hinweisen auf die Literatur oder das

Internet, wo dies ausführlich beschriebenist.Natascha Schuch hat sich bereit erklärt,mir einige Fragen zu beantworten. Herz-lichen Dank. Der Beruf Laborantin warnicht ein eigentlicher Wunschberuf. Na-tascha Schuch hatte keine feste Vorstel-lung, welchen Beruf sie erlernen will. Soabsolvierte sie vorerst verschiedeneSchnupperlehren. Plötzlich drängte dieZeit und kurz entschlossen wählte sieLaborantin EFZ der Fachrichtung Che-mie. Sie hatte Glück, bald eine Lehrstelle

zu finden, denn im Kanton Luzern istdas Angebot nicht sehr gross.Den Start der Lehre fand NataschaSchuch eher schwierig, besonders in derBerufsschule war das Wissen der Teil-nehmer sehr unterschiedlich. Je mehr sieaber den Zusammenhang in der Chemiesieht und den Bezug in die Praxis findet,ist sie überzeugt, die richtige Berufswahlgetroffen zu haben.Der Lehrbetrieb ist die Rohm und Haas,ein Galvanikbetrieb in Littau. Ausgebil-det werden dort drei Lernende. Je eine

ZENTRALVORSTAND

Im Dezember 2010 durfte ich den ÜK in Emmenbrücke besuchen. Lieben Dank an Hanspeter Weber,Instruktor der Kurse und Mitglied unseres Verbands, der mir dies ermöglicht hat. Die Kurse werden im Ge-bäude von Monosuisse AG durchgeführt. Luzern ist in der glücklichen Lage, genug Räumlichkeiten für dieDurchführung der ÜKs zur Verfügung zu haben. Die Lage ist ideal, liegt es doch nur einige Schritte vomBahnhof entfernt.

Unter Zeitdruck die richtige Berufswahl getroffen


Person im Labor, in der Galvanik und imBetrieb. Den Alltag im Labor, dazwi-schen die ÜKs, findet Natascha Schuchangenehm. Im Labor hat zwar immer je-mand Zeit, ihre Fragen zu beantworten,und die Hilfsbereitschaft ist da. Doch öf-ters ist die Zeit zu kurz, ihr alles bis insDetail zu erklären. Im ÜK werden dieArbeiten sorgfältig besprochen und manhat genügend Zeit, einen Versuch zuwiederholen. Zudem nimmt sich der Ins-truktor Hanspeter Weber genügendZeit, alles zu erklären und die Fragenausreichend zu beantworten. An zweiTagen pro Woche wird die Berufsschulebesucht.Besonders spannend im Berufsalltag fin-det Natacha Schuch die Probleme, wel-che es jeweils zu bearbeiten gibt, unddie Veränderungen, die durch die che-mischen Reaktionen entstehen.Viele Aufträge im Lehrbetrieb stammenvon Kunden. Dies betrifft vor allem ana-lytische Arbeiten. Eines der Hauptgebie-te sind Titrationen. In den Bereich all derverschiedenen Titrationsmethoden muss

sich Natascha Schuch erst noch einarbei-ten. Momentan sind es die Arbeiten mitden Titrinos, die sie erledigt. Es ist ja erstder Anfang der Ausbildung. Gelegent-lich hilft Natascha Schuch auch im Gal-vanik-Labor aus. Das ermöglicht ihr denEinblick in ein anderes Berufsgebiet. Essind dies vorwiegend die Beschichtun-gen von Bädern und Zellen.Besonders bei Gold und Silberbeschich-tungen ist grosse Sorgfalt angesagt.Goldbeschichtungen werden wegen ih-rer elektrischen, physikalischen, chemi-schen und optischen Eigenschaften ein-gesetzt. Silber hat die beste Leitfähigkeitaller Metalle.Weniger beliebt ist das Warten auf dieErgebnisse, besonders bei den Titratio-nen. Oft ist es etwas mühsam, vor demGerät zu stehen und auf das Ergebnis zuwarten. Da es sich nur um Minuten han-delt, kann nebenbei nichts erledigt wer-den.Für die Zukunft wünscht sich NataschaSchuch, eventuell die BM zu absolvie-ren.

Natascha Schuch hat sehr schöne Hob-bies, für welche sie sich auch währendder Ausbildung Zeit nimmt. Sie verzich-tet gerne auf einen Fernsehfilm und er-holt sich in der Natur. Natur ist ihr sehrwichtig. Daneben spielt sie Klavier undgeht gerne reiten.Nach einem Arbeitstag und besondersnach einem Schultag der Berufsschulesetzt sich Natascha Schuch gerne ersteinmal für eine Stunde ans Klavier, be-vor sie die Schulaufgaben erledigt.Den Berufsverband kannte sie nicht undhat dementsprechend keine Wunschvor-stellung.Ihr gesundes Lebensmotiv: Ohne Arbeiterreicht man nichts, wird sie sicher stetsan ihr Ziel führen. So teilt sie sich dieZeit gut ein, verzichtet auf Unnötigesund erledigt lieber ihre Schularbeiten.Bei guter Organisation reicht es dannauch stets für ihre schönen Hobbys.Nochmals herzlichen Dank für das Ge-spräch, das für mich sehr erfreulich war.Wir wünschen Natascha Schuch weiter-hin viel Erfolg bei der Ausbildung undden schönen Freizeitbeschäftigungen.

Titrationen gehören momentan zu den Haupttätigkeitsfeldern von Natascha Schuch.

Prinzip der galvanischen Verkupferung.

Die Termine der diesjährigen Abschlussprüfungenfür die Höhere Fachprüfung als diplomierte Labo-

rantinnen/diplomierte Laboranten:Zürich: 23.–25. Februar 2011Basel: 8. März 2011Weitere Informationen unter www.wblb.ch

VEREIN WEITERBILDUNG LABORBERUFE (WBLB)

Abschlussprüfungen


Da diese Anfragen zeitlich gestreut und von Ein-zelpersonen kommen, kann der Berufsverband

selbst solche Kurse nicht durchführen. Der Ausbildungs-verbund aprentas ist jedoch in der Lage, sporadisch sol-che Kurse durchzuführen.Dabei repetieren und erweitern Sie Ihr Fachwissen in derpraktischen Arbeit in einem Chemielabor. Sie festigenIhre Kenntnisse in speziellen Arbeits- und Labormetho-den auch entsprechend Ihrer Bedürfnisse. Sie lernen, dieIhnen aufgetragenen Laborarbeiten fachgerecht und si-cher zu erledigen. Sie festigen und erweitern Ihre prakti-schen Kompetenzen und bereiten sich so gezielt auf ei-nen Wiedereinstieg oder einen Arbeitsplatzwechsel vor.Die Zielgruppe solcher Kurse ist das Personal mit Labor-erfahrung.Zudem möchten wir Sie gerne auf die nächsten Informa-tionsveranstaltungen über die Vorbereitungskurse zurHöheren Fachprüfung hinweisen:Lehrgang dipl. Laborantin/dipl. Laborant(Höhere Fachprüfung)Informationsveranstaltungen:30. März 2011 und 23. November 2011Jeweils 16.30–17.00 Uhr bei aprentas

Genehmigung durch aprentasCharlotte Rothenbühler

ZENTRALVORSTAND

Werte Mitglieder, gelegentlich werden wir nachKursen zum Wiedereinstieg in den Beruf Labo-rant/Laborantin EFZ gefragt.

Wiedereinstieg in den BerufLaborant/Laborantin EFZ

Werte Mitglieder, wir freuen uns, Sie zur Ge-neralversammlung des LVB einzuladen. Auch

Gäste sind herzlich willkommen. Bitte beachten Sie, dasswir dieses Jahr die Generalversammlung nicht im Beau-lieu durchführen können. Frau Doris Rebmann hört nach36 Jahren auf zu wirten. Das 1880 als Pension erbauteBeaulieu wird vom Januar bis zirka Juni 2011 wegen Re-novationsarbeiten geschlossen bleiben.Wer an der Uni Bern studiert hat, kennt das Beaulieu.Für Angehörige einer Studentenverbindung war es einezweite Wohnstube. Daneben war es das Stammlokal fürviele Vereine, man kann sagen der Treffpunkt für alle,vom Professor bis zum Lernenden.Andreas Gruber hat sich nach einer Möglichkeit umge-sehen und im Restaurant Weissenbühl eine Lokalität ge-funden.

Unsere Generalversammlung findet statt:Datum: 6. April 2011, 18 UhrOrt: Restaurant Weissenbühl, Seftigenstrasse 47,

3007 Bern (Tram Nr. 3 ab Bahnhofplatz BernRichtung Weissenbühl)

Die Traktandenliste mit der persönlichen Einladung wirdIhnen mit der Post zugesandt.Wir freuen uns schon jetzt, Sie zahlreich begrüssen zudürfen. Am besten schreiben Sie das Datum sofort in dieAgenda ein.

LABORPERSONAL-VERBAND BERN

Einladung zur Generalversammlung

Fachverband für LaborberufePostfach 2269 – 8022 Zürich

Qualifikationsverfahren für Laboranten/in EFZstehen vor der Tür.Der Fachverband Laborberufe wünscht schon heute allenviel Glück und abrufbares Wissen und drückt Ihnenfest die Daumen.

f o r s c h u n g s w e l t e n CHEMIE PLUS 3-2011 5 9

enn Gase aus bosonischen Ato-men (z.B. Rubidium) in magneti-

schen Fallen durch Laser- und evaporativeKühlung bis auf wenige Nanokelvin überdem absoluten Nullpunkt abgekühlt wer-den, kommt es zur Bose-Einstein-Kondensa-tion (siehe Kasten). Im Zuge der extremenAbkühlung werden die Atome langsam wieFussgänger und lassen sich bequem studie-ren. Zusätzlich gehen sie kollektiv in einengemeinsamen energetischen Grundzustandüber und können dann mit einer einzigenWellenfunktion beschrieben werden. Diesesmakroskopische Quantenphänomen, manch-mal ist von einem «Superatom» die Rede,lässt sich sehr genau kontrollieren und er-möglicht quantenphysikalische Experimentemit gut beschreibbaren Ergebnissen. Bose-Einstein-Kondensate (BECs) bilden auch dieGrundlage für Atomlaser, die keinen kohä-

Wrenten Photonenstrahl, sondern einen kohä-renten Materiewellenstrahl aussenden.

Anwendungen von präziser Atomuhrbis zum Quantencomputer denkbarSeit sich BECs mit deutlich gesenktem appa-rativen und energetischen Aufwand in Re-kordzeit auf handlichen Mikrochips realisie-ren und manipulieren lassen – 2001 gelangForschern um Nobelpreisträger TheodorHänsch an der Universität München undam Max-Planck-Institut für Quantenoptik inGarching der Durchbruch – haben die Expe-rimente noch einmal enormen Aufschwungerfahren. Nicht nur die Grundlagenforschersind begeistert. Ihre Experimente stellenauch neue technologische Anwendungen inAussicht, von besseren Interferometern überpräzisere Atomuhren bis hin zu besondersempfindlichen Sensoren. Last but not leastsind BECs als Bauteile für Quantencomputer

im Gespräch, Rechner, die Rechenschrittenicht nacheinander, sondern simultan be-wältigen sollen, indem sie auf die Möglich-keit der Überlagerung von Quantenzustän-den zugreifen.Zur Erzeugung von BECs auf Atomchipswerden Rubidiumatome – hergestellt durchelektrisches Erhitzen aus Rubidiumchromatund einem Reduktionsmittel– in eine unterden Chip geklebte Vakuumkammer ausGlas geleitet und in einer magnetooptischenFalle (MOT) eingefangen und vorgekühlt(siehe Kasten). Damit der räumliche Laser-beschuss gelingt, muss die Chipoberflächeverspiegelt sein. Nach dem Erhalt der kaltenAtomwolke werden die MOT ab- und dieStröme in den Leiterbahnen des Silizium-chips eingeschaltet. Die von ihnen verur-sachten Magnetfelder halten die Atomwolkeunter dem Chip in einem Potenzialtopf inder Schwebe. Die Forscher planen und ver-legen die Leiterbahnen in den mehrlagigenChips so komplex, dass sich eine oder meh-rere Magnetfallen an verschiedenen Ortenaufbauen lassen und das BEC zum Beispielschrittweise verschoben werden kann.Auch die Geometrie der Fallen und ihr Po-tenzial lassen sich variieren, weshalb sichein und derselbe, von den meisten Grundla-genforschern selbst entworfene und herge-stellte Chip für ganz unterschiedliche Expe-rimente eignet.Bei Einhaltung eines Mindestabstandes vonwenigen Mikrometern zwischen dem ultra-kalten Kondensat und der zimmertempera-turwarmen Chipoberfläche sind die thermi-schen Wechselwirkungen überraschender-weise unbedeutend, sodass sich eine zu-sätzliche Kühlung erübrigt. Die ursprünglichvon Jakob Reichel, inzwischen Professoram Pariser Kastler-Brossel Laboratorium,und Kollegen aus Hänschs Team entwickel-ten Atomchips werden inzwischen von der2007 von Hänsch und Reichel mitgegründe-ten US-amerikanischen Start-up-Firma Cold-Quanta vermarktet. Ausser den Chips wirdauch das Know-how der Hänschen Mitar-

QUANTENOPTIK

Im Januar ist in der Schweiz der neue Nationale Forschungsschwerpunkt «Quantenwissenschaft und -technologie» anden Start gegangen, an dem sich auch Forschungsgruppen der Universität Basel beteiligen, darunter das Team desQuantenoptikers Philipp Treutlein. Die Physiker erzeugen Bose-Einstein-Kondensate auf Atomchips und lassen diese mitgeeigneten Systemen in Wechselwirkung treten. Die Ergebnisse liefern unter anderem Ideen für neue Sensoren.

B E A TE P E I S E L E R - S U T TE R

Ideen für neue Sensoren

Apparatur für Experimente mit ultrakalten Atomen auf Atomchips. Der Chip befindet sich im Zentrum derApparatur, umgeben von Spulen für die Magnetfelderzeugung und Laseroptik für Laserkühlung und Abbildungder Atome. Die Apparatur kann mit einer Magnetfeldabschirmung umgeben werden (auf dem Bild halb offen).

Bild: Philipp Treutlein

6 0 CHEMIE PLUS 3-2011 f o r s c h u n g s w e l t e n

beiter nachgefragt. Ende 2009 wurde derLeiter der Münchner Atomchip-Experimen-te, Philipp Treutlein, auf eine Assistenzpro-fessur für experimentelle Nanophysik an dieUniversität Basel berufen; bislang lag derFokus hier vor allem auf den Nanowissen-schaften und dem Studium von Quantenef-fekten in Festkörpern.«Zwischen der Quantenoptik und den Na-nowissenschaften ergeben sich zunehmendWechselwirkungen, was zu einer Durchmi-schung der Fachleute und spannenden neu-en Experimenten, Theorien und Ergebnis-sen führt», beobachtet Philipp Treutlein.Zur Forschung der Basler Kollegen sieht erzahlreiche Anknüpfungspunkte und ver-weist unter anderem auf die Arbeiten derbeiden Theoretiker für Festkörperphysikund Quantencomputing, Daniel Loss undChristoph Bruder, und auf die Experimentedes Cold-Chemistry-Experten Stefan Wil-litsch und des Quantendot-Spezialisten Ri-chard Warburton. Treutleins 8-köpfigesTeam erzeugt Bose-Einstein-Kondensate aufAtomchips und lässt diese mit geeignetenexternen Systemen in Wechselwirkung tre-

ten. Umgekehrt lässt sich die Anregung derAtome in einem BEC infolge einer Kopplungmit einem externen System als empfindli-cher Sensor für den externen Stimulus her-anziehen.

Kopplungsexperimentemit CantilevernTreutlein möchte auch die Forschung an derSchnittstelle zwischen Quantenoptik undFestkörperphysik vorantreiben. Ein Beispielsind Kopplungsexperimente mit mechani-schen Cantilevern, wie sie in Basel zum Bei-spiel von dem Cantilever- und Rasterkraft-mikroskopie-Experten Martino Poggio un-tersucht werden. Cantilevers sind winzige,flexibel aufgehängte Federzungen aus Silizi-um, die eine extrem feine, modifizierbareSpitze tragen und an eine miniaturisiertePlattenspielernadel erinnern. 2007 hatteTreutlein zusammen mit Kollegen berech-net, dass die oszillierende Bewegung einerCantilever mit magnetischer Spitze in ultra-kalten Atomen ein Umklappen des Drehim-pulses induzieren würde. Die Beobachtungsolcher Spin Flips könnte dann umgekehrtthermische Oszillationen in nanoskaliertenFestkörpern anzeigen und einen neuartigenSensor abgeben. Im April 2010 publiziertendie Physiker erste Experimente: Sogar ohneMagnet, Elektroden oder Spiegel auf derCantilever-Spitze kam es zu Kopplungenzwischen Oszillator und Kondensat. «Alsnächstes könnte ein Kohlenstoffnanoröhr-

Prof. Philipp Treutlein (rechts) bespricht mit den beiden Postdoktoranden Dr. Max Riedel (Mitte) und Dr. PascalBöhi (links) Details eines Experiments.

NFS «Quantenwissenschaftund -technologie»Die Kontrolle von Quantensystemen ist inzwischen experimentelle Rea-lität, Experimente mit Bose-Einstein-Kondensaten auf Mikrochips sinddafür das beste Beispiel. «Die Experimentelle Quantenwissenschaft undQuantenmechanik haben sich von der Phase mit oft intuitiven Voraus-sagen zu einem Forschungsfeld mit enormen technischen Möglichkei-ten, insbesondere hinsichtlich von Anwendungen in der Informatik odervon Sensoren, entwickelt. Dazu kommt, dass aufgrund der fortschrei-tenden Miniaturisierung in der Nanotechnologie die verwendeten Struk-turen immer kleiner und damit Quanteneffekte wegen der Unschärfere-lation immer wichtiger werden», begründet das Schweizerische Staats-sekretariat für Bildung und Forschung die Einrichtung eines NationalenForschungsschwerpunkts «Quantenwissenschaft und -technologie» mitden Modulen «Spektroskopie von Quantensystemen», «Quantenver-schränkung» und «hybride Quantensysteme». Der neue NFS wird zu-nächst von 2011 bis 2014 mit 17,1 Millionen Franken vom Schweizeri-schen Nationalfonds gefördert. Neben der ETH Zürich (Leading House)und der Universität Basel (Co-Leading House) beteiligen sich For-schungsgruppen der Universität Genf, der EPF Lausanne und des IBMForschungszentrums Rüschlikon. (bp)

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chen die Rolle des nanomechanischen Os-zillators übernehmen», überlegt Treutlein.Ausserdem stellt sich die Frage, ob sich mitden nur ein paar tausend Atome zählendenBECs auch der Quantenzustand des Resona-tors manipulieren lässt (Quantum State En-gineering).Mikrowellen sind ein weiteres externes Sys-tem, mit dem die Basler Atomchip-ExpertenBECs zu Leibe rücken. Vergangenen Som-mer vermeldete die Gruppe, dass sich dieKondensate zur quantitativen Vermessungvon Mikrowellenfeldern nutzen lassen, wiesie zum Beispiel von Mikrowellenschaltkrei-sen in Mobiltelefonen und Geräten mitWLAN-Empfänger erzeugt werden. DerenFunktionstüchtigkeit wird bislang mit mak-roskopischen Sonden überprüft, ein zeitauf-wändiges Prozedere, bei dem es zu Störun-gen des Mikrowellenfeldes kommen kann.Um die Atomwolke über dem Schaltkreis andie jeweils zu vermessende Stelle zu bewe-gen, bedienten sich die Atomchip-Expertenverschiebbarer Magnetfallen. Durch dieWechselwirkung mit den lokalen Federnkommt es in den Atomen zu einer Ände-rung des inneren Zustands, die mit resonan-tem Laserlicht sichtbar gemacht werdenkann. Eine CCD-Kamera zeichnet die zu-standsabhängige Lichtabsorption als quanti-tativ auswertbares Schattenbild auf (state-selective absorption imaging). Aus diesemlässt sich dann das Mikrowellenfeld rekons-truieren. 2005 hatten Forscher um JörgSchmiedmayer von der Technischen Uni-versität Wien in Nature berichtet, dass sichstatische Magnetfelder auf ähnliche Weisevermessen lassen.

Hochsensibles MessgerätMikrowellenfelder können auch dazu die-nen, ein BEC auf einem Atomchip aufzu-spalten. Die beiden resultierenden Atom-strahlen können anschliessend überlagertwerden. Das Resultat ist ein Atom-Interfero-meter, ein hoch sensibles Messgerät, mitdem z.B. Rotationsbewegungen oder mini-male Änderungen der Erdanziehung be-stimmt werden können, was u.a. neue Na-vigations-, Öl- und Wassersuchgeräte ver-spricht. Wie das funktioniert, erklärtenTreutlein & Co 2009 in Nature Physics: Zu-nächst werden die BEC-Atome durch einenkurzen Radiowellenpuls aus einem Zustandmit nach unten weisenden Spins in einenÜberlagerungszustand mit senkrecht nachunten und senkrecht nach oben weisendenSpins überführt. Anschliessend wurden die

Atome mittels zustandsselektiver Mikrowel-lenpotenziale räumlich voneinander ge-trennt. Nach dem Abschalten der Mikrowel-len konnten sie durch einen erneuten Ra-diowellenpuls wiedervereinigt werden. Da-bei wurde ein für die Überlagerung von Wel-len typisches Interferenzmuster sichtbar.Die Forscher beobachteten bei diesem Expe-riment auch, dass die Atome im Überlage-rungszustand, während der räumlichenTrennung, wegen elastischer Stösse unterei-nander eine «Spin-Quetschung» (spin squee-zing) erfahren. Für die Spin-Ausrichtung giltdie Heisenbergsche Unschärferelation, einGesetz der Quantenphysik, das erklärt, war-um Messungen am Quantenlimit von einerUnschärfe, einem Quantenrauschen, beglei-tet sind.Die Quetschung des Spins führt dazu, dassdie zuvor symmetrisch verteilte Unschärfein einer Richtung abnimmt und in der an-deren grösser wird. Es kommt zu einerVerschränkung der Atome, die in der Folgeein nahezu perfekt synchrones Verhaltenzeigen. Dass das Quantenrauschen in einerRichtung abnimmt, erhöht die Präzisionvon Messungen unter Verwendung von

BECs. Bisher waren auf Atomchips keineAtom-Atom-Verschränkungen gelungen,was der Technik, die unter anderem zumHerzstück von Interferometern, Atomuh-ren und Sensoren werden soll, Minuspunk-te einbrachte. Im Frühjahr 2010 berichte-ten die Gruppen von Treutlein und Hänschin Nature vom grossen Durchbruch. Diezur Spin-Quetschung führenden Stössehatten die Forscher wiederum mit Mikro-wellenfeldern kontrolliert. Für Systeme ausstabil verschränkten Teilchen, die noch beigrosser Entfernung voneinander in ihrenEigenschaften verbunden bleiben, ergebensich auch Anwendungen im Bereich derNachrichtentechnik, zum Beispiel bei derabhörsicheren Übertragung von Nachrich-ten. Die Schweizer Firma ID Quantiqueentwickelt bereits Verschlüsselungssyste-me, die auf der Basis verschränkter Photo-nen basieren.

Atome im SchritttempoBestimmte neutrale Atome lassen sich für geraume Zeit in magnetooptischen Fallen(magneto-optical trap, kurz MOT) fangen. Um aufheizende Stösse mit dem Hinter-grundgas zu vermeiden, finden solche Experimente im Ultrahochvakuum statt. In derMOT erzeugen Magnetspulen magnetische Felder mit einem lokalen Minimum, ei-nem Potenzialtopf, in dem sich nur sehr langsame bzw. kalte Atome festsetzen las-sen. Die Abkühlung des atomaren Gases auf entsprechend niedrigen Temperaturenvon wenigen Millionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt von null Kelvin (0K) oderminus 273,15°C gelingt durch einen räumlichen Beschuss mit Laserlicht, dessenFrequenz leicht rotverstimmt ist gegenüber einem atomaren Übergang. Aus den dreiRaumrichtungen werden jeweils zwei gegenläufige Laserstrahlen auf die Falle gerich-tet.Bei jeder Frontalkollision absorbieren die Atome ein Photon, erfahren einen Rück-stoss und verlieren kinetische Energie. Eine zusätzliche Abkühlung auf unter einemMillionstel Grad über 0K erfolgt danach durch eine evaporative Kühlung in einer rei-nen Magnetfalle. Entweder wird der Potenzialtopf abgeflacht und/oder den schnells-ten Teilchen wird durch die Einstrahlung von Radiowellen aus dem Topf «herausge-holfen». Das Ergebnis sind ultrakalte Gase, bei denen sich die Atome im Schritttem-po bewegen. Wie in anderen Nanosystemen auch, treten Quanteneffekte in den Vor-dergrund, so dass die Systeme zum Beispiel gleichzeitig Teilchen- und Wellencha-rakter zeigen. Dass die ultrakalten Gase nicht kondensieren, liegt an der geringenTeilchendichte, auf die bei den Tieftemperaturexperimenten geachtet wird. An Gasenaus bosonischen Atomen lässt sich trotzdem eine Art der Kondensation beobach-ten, allerdings eine nicht-klassische Form, die 1924 von den Physikern Satyendra-nath Bose und Albert Einstein vorhergesagte, 1995 von den Physikern Eric Cornellund Carl Wieman erstmals nachgewiesene Bose-Einstein-Kondensation.Der Grund: Anders als fermionische Atome mit einer ungeraden Anzahl Elektronenplus Protonen plus Neutronen und folglich halbzahligem Drehimpuls bzw. Spin kön-nen bosonische Atome mit ganzzahligem Spin (z.B. bestimmte Isotope von Lithium,Natrium, Rubidium usw.) unterhalb einer Grenztemperatur ein und denselben quan-tenmechanischen Grundzustand besetzen. (bp)


Um ohne aufwendige empirische Tests heraus-zufinden, wie gut ein Waschmittelenzym seinenJob in der Waschmaschine erledigt, untersu-chen Chemiker der Ruhr-Universität solche En-zyme im Auftrag der Firma Henkel AG & CoKGaA mit Terahertz-Strahlung. Die Strahlung er-laubt es, die schwachen Bindungen zwischenEnzymen und dem sie umgebenden Wasser zubeobachten. «Es könnte sein, dass zwischendiesen Wechselwirkungen und der Effizienz ei-nes Enzyms in der Waschmaschine eine Über-einstimmung besteht», so Dr. Jens Soetebier,Geschäftsführer des Applied Competence Clus-ters (ACC) Terahertz. Bisher gab es keine Me-thode, vorherzusagen, wie gut ein Enzym tat-sächlich Schmutz aus der Kleidung entfernt.www.ruhr-uni-bochum.de/acc/terahertz

Enzyme: Wie sauberwaschen sie wirklich?

Eine neue Studie vom KlimaCampus der Univer-sität Hamburg vergleicht erstmals die relativ dün-ne Schicht der Landoberfläche mit der gesam-ten oberen Kruste. Ergebnis: Leicht verwitterndeGesteine treten an der Erdoberfläche häufigerzutage als in tieferen Schichten. Die neuen Da-ten sind wichtig für Modelle, die erdgeschichtli-che Klimaänderungen erforschen. Das Team umProf Jens Hartmann legt die erste globale geo-chemische Karte der Landoberfläche vor, mit dersie die elementare Zusammensetzung der ge-samten Landoberfläche berechnen. Die Ergeb-nisse zeigen, dass die Zusammensetzung derOberflächengesteine deutlich anders ist als diediejenige der oberen Kruste bis in etwa 15 kmTiefe. Dies ist besonders deutlich für das Ele-ment Calcium, das in Form von Kalksteinen et-wa dreimal häufiger an der Oberfläche als in denoberen 15 Kilometern insgesamt vorkommt. Beider Verwitterung von Kalksteinen wird temporärgenau so viel Kohlendioxid aus der Luft gebun-den wie bei der Lösung von Kalkstein mobilisiertwird. So kann es zu erheblichen Änderungen derKonzentration des Treibhausgases CO2 in derAtmosphäre kommen – allerdings in geologi-schen Zeiträumen, also auf einer Zeitskala vonMillionen von Jahren. www.klimacampus.de

GeochemischeLandkarte

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Wie giftige und allergieauslösende Stoffe in un-serer Luft entstehen, wird dank neuer Erkennt-nisse von Forschern des Max-Planck-Instituts fürChemie und des Paul-Scherrer-Instituts nun kla-rer: Die Wissenschaftler haben erstmals langlebi-ge reaktive Sauerstoffzwischenformen auf derOberfläche von Aerosol-Partikeln nachgewiesen.Die Sauerstoffformen überleben dort mehr als100 Sekunden lang und reagieren in dieser Zeitmit anderen Luftschadstoffen wie Stickoxiden.Chemisch werden die Schwebteilchen dabei oxi-diert und nitriert. Genau das macht Russpartikeltoxischer und erhöht das Potenzial von Pollen,Allergien auszulösen.www.mpch-mainz.mpg.de

Allergien: Sauerstoffmacht Partikel toxischer

Die Klimaerwärmung lässt Gletscher schmelzen– in den Alpen wie im Himalaya. Nun habenForschende des Paul Scherrer Instituts zusam-men mit Kollegen aus China und den USA ge-zeigt, dass die Klimaerwärmung nicht alleine fürdie Gletscherschmelze im Himalaya verant-wortlich ist. Auch Russ, der auf dem Gletscherabgelagert wird, trägt dazu bei. Er lässt dieOberfläche dunkler werden, worauf sie sichdurch die Sonnenstrahlung stärker erwärmtund das Eis schneller schmilzt. Der Russ ent-steht, wenn Öl oder Holz verbrannt werden;Wind transportiert ihn dann in den Himalaya.Für ihre Arbeit haben die Forschenden einenEisbohrkern untersucht, der an der Nordflankedes Mount Everest gebohrt worden ist, undkonnten damit in die Vergangenheit des Glet-schers bis etwa zum Jahr 1860 zurückblickenund zeigen, wie die Russmenge in den letztenJahrzehnten zugenommen hat.www.psi.ch

Russ mitschuldigan Gletscherschmelze

Bei Gentherapien werden gesunde Kopien derfehlerhaften Gene in die Zellen geschleust, umdiese zu ersetzen. Wissenschaftler der Uni Mün-chen haben nun erstmals gezeigt, dass modifi-zierte mRNAs – chemisch der DNA nahe ver-wandte Botenmoleküle – eine bessere und si-chere Alternative zu den bisher üblichen DNA-basierten Verfahren sein könnten. Diese Verfah-ren können schwere Nebenwirkungen nach sichziehen, wenn etwa künstliche Viren als Vehikelfür den Transport der gesunden Gene in die Zel-len dienen – so können u.a. Leukämien und hef-tige Immunreaktionen ausgelöst werden. Nicht-virale Verfahren dagegen sind oft wenig effizient.Diese Nachteile umgeht die neue mRNA-Tech-nologie. «Durch die chemische Modifizierung dermRNA ist es uns gelungen, die typische Aktivie-rung des Immunsystems zu vermeiden, sodasskeine Entzündungsreaktionen ausgelöst wer-den», sagt Dr. Carsten Rudolph von der UniMünchen. «Die modifizierte mRNA kann alsoauch mehrfach angewendet werden und ist zu-dem chemisch stabiler. Bereits geringe Mengenhaben damit schon einen Effekt.» Die neue als«Transkript-Therapie» bezeichnete Technologieeröffnet Chancen auf neue Behandlungsmetho-den: Mithilfe der modifizierten mRNAs könntengenetische Informationen in die Zelle geschleustwerden und die Produktion therapeutisch wirk-samer Proteine initiieren. Dies ist nicht nur aufErbkrankheiten beschränkt, sondern auch eineAlternative zu etablierten Proteintherapien.www.uni-muenchen.de

Gentherapie:Verträgliche Boten

Graphen, eine erst in neuerer Zeit entdeckteKohlenstoffmodifikation, besteht aus zweidimen-sionalen Schichten wabenförmig angeordneteraromatischer Kohlenstoffsechsringe. Nanobän-der aus Graphen haben Halbleiter-eigenschaften und wären damit ideale Kandida-ten für elektronische Anwendungen. Klaus Mül-len und ein Team vom Max-Planck-Institut fürPolymerforschung (Mainz) stellen in der Zeit-schrift Angewandte Chemie nun eine neue Me-thode zur Synthese langer, schmaler Graphen-bänder mit definierten Dimensionen vor. Bisherwerden Graphenbänder meist aus grösserenGraphenschichten herausgeschnitten oder manschlitzt Kohlenstoffnanoröhrchen der Längenach auf. So ist es jedoch unmöglich, Bändermit genau festgelegtem Verhältnis von Breite zuLänge sowie definierten Rändern herzustellen –diese Details bestimmen aber die elektronischenEigenschaften der Bänder. Die deutschen For-scher gehen einen anderen Weg: Statt grosseStrukturen zu zerschneiden («Top-down»), bauensie Bänder aus kleineren Bausteinen auf («Bot-tom-up»). http://presse.angewandte.de

Graphennanobandim «Baukasten-prinzip»

Unter der Leitung von Prof. Robyn O’Hehir und Prof. Jennifer Roland hat ein Forschungsteam ausImmunologen der Monash University und des Alfred Health Zentrums in Australien nach eigenen An-gaben die Hauptbestandteile eines sicheren und wirkungsvollen Impfstoffs gegen Erdnussallergie be-stimmt. Die Erdnussallergie gilt als die schwerste Form der Nahrungsmittelallergien, da sie auch le-bensbedrohliche anaphylaktische Reaktionen hervorruft. Derzeit sind keine Präventivbehandlungenfür Nahrungsmittelallergien bekannt und anaphylaktische Reaktionen erfordern eine sofortige Adrena-lininjektion durch den EpiPen. Die Forscher bestimmten nun die entscheidenden Peptide der Erd-nussproteine, die mit den weissen Blutkörperchen (T-Zellen) zusammenwirken und Immuntoleranzhervorrufen, nicht jedoch Allergieantikörper binden und anaphylaktische Reaktionen verursachen.Diese «dominanten Fragmente oder Peptide» seien für einen sicheren Impfstoff gegen Erdnussaller-gie geradezu prädestiniert, heisst es in dem vom Institut Ranke-Heinemann/Australisch-Neuseeländi-scher Hochschulverbund publizierten Communiqué. www.ranke-heinemann.de

Impfstoff gegen Erdnussallergie auf dem Weg

Wissenschaftlern der Empa und der ETH Zürich ist es gemein-sam mit niederländischen Kollegen erstmals gelungen, diedreidimensionale Struktur einzelner Nanopartikel in atomarerAuflösung zu bestimmen. Das Verfahren könnte es in Zukunftermöglichen, die Eigenschaften von Nanoteilchen besser zuverstehen. Die Eigenschaften von Nanopartikeln werden be-stimmt durch ihre exakte dreidimensionale Struktur, die atoma-re Anordnung und im Besonderen auch durch die Oberflä-chenbeschaffenheit. Für ihre elektronenmikroskopischen Un-tersuchungen präparierten die ETH-Wissenschaftlerin MartaRossell und der Empa-Forscher Rolf Erni Silber-Nanoteilchenin einer Aluminium-Matrix. Die Matrix vereinfacht es, die Nano-partikel unter dem Elektronenstrahl in verschiedene kristallo-

grafische Orientierungen zu kippen und schützt gleichzeitig die Partikel vor Schäden durch die Elekt-ronenstrahlen. Voraussetzung für die Studie war ein spezielles Elektronenmikroskop, das eine maxi-male Auflösung von weniger als 50 Pikometer erreicht. Zum Vergleich: Der Durchmesser einesAtoms beträgt etwa ein Ångström, das sind 100 Pikometer. Zur zusätzlichen Schonung der Probewurde das Elektronenmikroskop so eingestellt, dass es auch bei niedriger Beschleunigungsspan-nung, bei 80 Kilovolt, Bilder in atomarer Auflösung lieferte. Anhand der mikroskopischen Aufnahmenerstellte dann Sandra Van Aert von der Universität Antwerpen Modelle, die die Aufnahmen «schärf-ten» und deren Quantifizierung erlaubten. Dadurch konnten die Forscher die einzelnen Silberatomeim Kristallgitter des Nanoteilchens entlang der unterschiedlichen kristallografischen Orientierungen

Mikroskopie: Nanopartikel in atomarer Auflösung bestimmt

f o r s c h u n g s w e l t e n

Einem internationalen Team, dem Forscher der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), der Stanford University (USA)und des Trinity College (Irland) angehören, ist es gelungen, einenArzneistoff in Aktion zu beobachten und damit dessen Wirkungswei-se besser zu verstehen. «Dies ist ein wichtiger Schritt, um in Zukunftnoch schneller besonders wirksame Medikamente zu entwickeln»,sagt der an der Entdeckung beteiligte Professor Dr. Peter Gmeinervon der FAU. Etwa 30 Prozent der verschriebenen Arzneimittel wir-ken auf molekularer Ebene durch Interaktion mit speziellen Rezepto-ren, den «GPCRs» (G-Protein gekoppelte Rezeptoren). Das sind An-griffspunkte, an denen die Arzneistoffmoleküle andocken können,um diese zu aktivieren oder zu blockieren.Nur ein genau passenderArzneistoff (der Schlüssel) kann an einem bestimmten Rezeptor(dem Schloss) ankoppeln. Dadurch werden Signale in das Zellinnere

weitergeleitet, die die Wirkung des Medikaments herbeiführen. Das Forscherteam konnte nun zumweltweit ersten Mal dabei zusehen, wie ein aktivierender Arzneistoff mit einem solchen Rezeptor inWechselwirkung tritt. Da die Anziehungskraft zwischen Arzneistoff und Rezeptor recht schwach undder Prozess nur schwer zu beobachten ist, haben die Forscher die Bindung mit einer chemischenBrücke aus Schwefelatomen verstärkt. So gelang es, die Architektur des Wirkstoff-Rezeptor-Kom-plexes mithilfe einer Röntgen-Kristallstrukturanalyse genau zu beobachten und zu verstehen. Bei ih-ren Untersuchungen konzentrierten sich die Wissenschaftler auf sogenanntebeta-Adrenorezeptoren,die auf Asthma- und Herz-Kreislauf-Medikamente reagieren. Bisher sind rund 800 verschiedeneGPCRs bekannt. (Das Bild zeigt die Struktur des beta2-Adrenorezeptors im Komplex mit dem Akti-vator FAUC50.) www.uni-erlangen.de

Medikamente in Aktion

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s war ein Zufall, durch den Alexan-der Fleming 1928 das Penicillin ent-

deckte: eine seiner Agarplatten mit Staphy-lococcen war von einem Schimmelpilz derGattung Penicillium befallen worden. Fle-ming fiel auf, dass an den pilzbefallenenStellen das Bakterienwachstum gehemmtwar (Abb.1). Mit dieser Entdeckung be-gann eine neue Epoche bei der Bekämpfungvon Infektionen. Flemming gelang es, eineantibakterielle Substanz, das Penicillin, ausdem Pilz zu isolieren, mit der nun endlicheine wirksame Waffe gegen die «Geisselnder Menschheit», etwa Wundbrand, Tuber-kulose, Lungenentzündung, Meningitis zurVerfügung stand.Bereits 1951 traten allerdings bereits die ers-ten Resistenzen auf: In Spitälern gab es zu-nehmend Probleme mit Staphylococcen, Er-regern von Hautinfektionen und Lungenent-zündung, die Penicillin-resistent waren (Ta-belle). In den 90er-Jahren stellte die enormeAusbreitung gram-positiver resistenter Erre-ger die Spitäler vor grosse Herausforderun-gen. Mit enormen Anstrengungen gelang es,die gram-positiven Bakterien zurückzudrän-gen. Seit dem Jahr 2000 breiten sich aller-dings auch gram-negative Bakterienstämmeaus, deren Kontrolle um ein Vielfachesschwieriger ist.Die heute gebräuchlichen Antibiotika lassensich in ß-Lactam-Antibiotika, Tetracycline,Glykopeptide, Aminoglykosid-Antibiotika,Polypeptid-Antibiotika, Chinolone, Sulfona-mide und andere unterteilen (Abb.2 unddie Tabelle). Sie werden in der Medizin, inder Tierhaltung, in der Lebensmittelindust-rie und in der Forschung eingesetzt.

ResistenzmechanismenEine Antibiotikaresistenz entwickelt sichdurch Mutationen und über die natürlicheSelektion der bakteriellen Gene. Die Aus-

Ebreitung der Antibiotikaresistenz wirddurch horizontalen Gentransfer, das heisstdie einfache Weitergabe von Genen von ei-nem Individuum zum anderen, durch Kon-jugation, über Viren mittels Transduktionoder direkt durch DNA-Transformation ausder Umgebung begünstigt.Die Konjugation durch Plasmide ist ein be-sonders effektiver Resistenz-Übertragungs-mechanismus. Sie beschleunigt die Ausbrei-tung der Resistenzgene enorm. Dabei wirdein F-Plasmid über haarförmige Fäden (Pili)ausgetauscht (Abb. 3). Die Übertragungvon Plasmiden ist der Hauptgrund für dasAuftreten mehrfach resistenter Arten, be-sonders bei Staphylococcen, Salmonellen,Pseudomonaden, Shigellen und E. coli.Wenn Bakterien mehrere Resistenz-Genetragen, spricht man von multiresistenten

oder Super-Bakterien. Über Plasmabrückenkönnen dann die Resistenz-Plasmide voneiner Donor-Zelle auf ein Akzeptor-Bakteri-um übertragen werden. Gefährlich sinddurch Konjugation entstehende Mehrfach-Resistenzen, die häufig bei Krankenhauskei-men auftreten.Der Mechanismus der Resistenzbildung istoft simpel: ß-Lactam-Antibiotika, wie Peni-cillin, binden normalerweise an das Penicil-lin-Binde-Protein (PBP) der bakteriellenZellwand. PBP ist zuständig für das Entste-hen der Peptidbindungen in der bakteriellenZellwand. Wenn PBP inaktiviert wird, ent-stehen Löcher in der Zellwand, und dasBakterium platzt. Heutzutage bilden mehrals 75 Prozent aller Staphylococcus aureus-Stämme Penicillinasen, die das Antibioti-kum Penicillin zerstören, und etwa 20 Pro-

ANTIB IOTIKARES ISTENZEN

Immer häufiger entwickeln Bakterien Resistenzen gegenüber Antibiotika, das heisst sie sind in der Lage, den Angriffeines Antibiotikums zu überleben. Die zunehmende Verbreitung und das Auftreten immer neuer Schutzmechanismenbei Bakterien sind in der Human- und Veterinärmedizin ein Problem. Resistente Erreger erschweren die erfolgreicheBehandlung von Infektionen, weil bis dato wirksame Antibiotika unbrauchbar werden können.

A N N E T TE V. K I E C K E B U S C H - G Ü C K

Wenn das Mittel der Wahlseinen Dienst verweigert

Abb.1: Untersuchung auf Antibiotikaresistenz. Auf einer Agarplatte werden kleineTestplättchen verteilt, die mit den verschiedenen Antibiotika A-G getränkt sind;darüber wird eine Lösung mit den zu testenden Bakterien gegeben. Es breitet sichein «Bakterienrasen» aus. Ein Hemmhof um das Testplättchen zeigt an, dass dasentsprechende Antibiotikum gegen die Bakterien wirksam ist. Pfeil unten links:Resistenznachweis gegen das Antibiotikum G.


zent dieser Stämme sind resistent gegen diehäufig verwendeten Antibiotika Methicillinund Oxacillin. Die Mehrfachresistenz beruhtauf einem einzigen veränderten Penicillin-Bindeprotein, das praktisch alle ß-Lactam-Antibiotika beeinträchtigt.Die wichtigsten Mechanismen, über die Mi-kroorganismen eine Resistenz gegenüberAntibiotika erwerben, sind:a) Antibiotika inaktivierende oder modi-fizierende Proteine: Oben wurde bereitsdie enzymatische Inaktivierung von Penicil-lin G via ß-Lactamasen beschrieben. Peni-cillin wird via N-Acetyltransferasen, O-Ade-nyltransferasen oder O-Phosphotransfera-sen inaktiviert. Bekanntestes Beispiel hier-für sind die ß-Lactamasen. Diese Proteinehydrolysieren ß-Lactame am ß-Lactam-Ring; dadurch kann das Antibiotikum nichtmehr an den Zielproteinen, den PBP, bin-den und zeigt somit keine Wirkung.

Durch Mutationen entstehen auch gegenandere Antibiotika neue Varianten. BeiMRSA (Methicillin Resistent Staphylococcusaureus) wird beispielsweise das ProteinPBP2a statt PBP gebildet. Das veränderteProtein hat dieselbe Funktionsweise wie dasvom Antibiotikum blockierte, wird aller-dings durch Methicillin nicht angegriffen.Vancomycin wurde 1956 entdeckt und istein Glykopeptid-Antibiotikum. Es hemmtden Aufbau der bakteriellen Zellwand, in-dem es mit den D-Alanyl-D-Alanin-Grup-pen einen Komplex bildet. Das Bakteriumkann unter dem Einfluss von Vancomycinkeine Zellwand aufbauen und platzt. Resis-tenzen können entstehen, weil die Bakte-rien in der Zellwand D-Ala/D-Ala-Gruppendurch eine D-Alanin/D-Lactam-Verbin-dung ersetzen.Ein Resistenzmechanismus gegen Strepto-mycin basiert auf der Modifikation eines As-paraginsäure-Restes im ribosomalen ProteinS12. Diese Modifikation führt zu einerStrukturänderung des Ribosoms, und dieProteinbiosynthese wird verhindert.Ein Stoffwechselweg, der von einem Anti-biotikum, zum Beispiel durch Sulfonamide,

blockiert wird, kann unter bestimmten Um-ständen durch andere Stoffwechselwegeumgangen werden. Einige Sulfonamid-resis-tente Bakterien benötigen keine para-Ami-nobenzoesäure (PABA), die eine wichtigeVorstufe für die Synthese von Folsäure undNukleinsäuren in Bakterien ist und diedurch Sulfonamide gehemmt wird. Sie neh-

Abb.2: Antibiotika: Tetracyclin, Penicillin aus der Familie der ß-Lactam- Antibiotika und Streptomycin aus der Familie der Aminoglykoside.

Abb. 3: oben: Konjugation mit Austausch von DNA.Unten: Genkarte des F-Plasmids von E. coli. Die tra-Region codiert für die Ausbildung des F-Pilus und denTransfer des Plasmids vom Donor in den Rezipienten.Das Plasmid enthält einen Replikationsursprung (ori)und ein Resistenzgen gegen Tetrazyklin.

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men stattdessen Folsäure aus der Umge-bung auf.b) Verringerung der Wirkstoff-Permea-bilität über die Zelloberfläche: Die Ver-fügbarkeit eines Wirkstoffs hängt auch vonder Permeabilität durch dieZellmembran ab.Durch Veränderungen der Zellwand könnenBakterien bewirken, dass das Antibiotikumnicht mehr nach innen zu seinem Wirkortgelangt. Bekanntestes Beispiel hierfür ist diesäurefeste Zellwand von Mycobakterien.Das ermöglicht eine Resistenz gegen eineVielzahl von Antibiotika und Toxinen.Biofilme sind in eine Schleim-Matrix einge-bettete Ansammlung von Mikroorganismen.Durch die dichte Besiedlung kommt es zurAusscheidung von verschiedenen Substan-zen, und die Bakterien sind unter dem Bio-film geschützt.Bakterien, wie zum Beispiel Staphylococcusaureus, können in Epithelzellen der Lungeeindringen und dort in eine Art Ruhezu-stand mit stark veränderter Genaktivitätversetzt werden. Es konnte gezeigt werden,dass Staphylococcen im Lungenzellgewebeeinen reduzierten Stoffwechsel aufweisenund dort geschützt sind. Erst beim Tod derWirtszelle wird das vor Antibiotika unddem Immunsystem geschützte Bakteriumfreigesetzt. Dieser Mechanismus könnte zuchronischen und wiederkehrenden Infektio-nen beitragen.c) Ausschaffung von Antibiotika durchPumpen: Zahlreiche Bakterien pumpen An-tibiotika aus ihren Zellen und werden so ge-gen Antibiotika resistent. Oft sind die Eff-

lux-Pumpen Ursache von «Multiresistenz»resistenter Bakterien, da sie Antibiotika ef-fektiv aus der Zelle befördern. Viele Bakte-rien, zum Beispiel das Darmbakterium E.coli oder Pseudomonas aeruginosa,besitzeneine Antibiotikapumpe, die äusserst effektivarbeitet. Die Pumpe beinhaltet ein Tunnel-system, das zuerst nur an einer zum Zellin-nern gerichteten Seite geöffnet ist, um dasAntibiotikum aus der Zelle zu binden. Istdas Antibiotikum einmal im Tunnel gefan-

gen, wird die innere Tunnelöffnung ge-schlossen, und gleichzeitig wird ein Aus-gang nach der Aussenseite der Zelle ge-schaffen. Aus dem nach aussen geöffnetenTunnel wird das Antibiotikum durch peris-taltische Bewegungen herausgequetscht.Der Mechanismus öffnet sich wieder an derInnenseite, um das nächste Antibiotikum-Molekül zu fischen.Auch die Fluorchinolonresistenz beruht aufder Abwandlung von Efflux-Pumpen, diedie intrazelluläre Chinolon-Konzentrationgering halten können.

Ursachen der ResistenzentwicklungDer weit verbreitete Einsatz von Antibiotikainnerhalb und ausserhalb der Medizin spielteine bedeutende Rolle bei der Entstehungvon resistenten Bakterien. Antibiotika wer-den oft in der Tierzucht und in der Lebens-mittelindustrie eingesetzt, unabhängig vondem Bedarf an Antibiotika. Antibiotika-re-sistente Bakterien werden in grossen Men-gen über Gülle und Mistausbringung ausder Intensivtierhaltung direkt in die Umweltabgegeben. Wissenschaftler fordern daherschon seit Langem, den Einsatz von Anti-biotika zu Mastzwecken in der Tierhaltungzu verringern.Daneben werden durch direkten Stoffein-trag Antibiotika selbst in die Umwelt, etwazur Bekämpfung des Feuerbranderregers,abgegeben. Dort entfalten sie eine biologi-

Abb.4: In Europa war die Vancomycinresistenz bei Enterococcen bis 2000 praktisch unbekannt. Heute sind ca.25 Prozent der Enterococcen-Stämme in Europa Vancomycin-resistent.

Tabelle: Einige Antibiotika und Resistenzmechanismen, auf denen eine Resistenz gegen das genannte Antibio-tikum beruht.

Antibiotikum Beispiel Wirkort Resistenzmechanismusß-Lactam-Antibiotika Penicillin

AmpicillinCephalosporine

Zellwand Bakterien synthetisieren ß-Lacta-masen; Penicillin-Bindeproteinmutiert; Zellen sind für das Anti-biotikum nicht mehr permeabel

Tetracycline Minocyclin, Doxycyclin Ribosom Ribosomen-Modifikation; Synthe-se von aktiven Efflux-Pumpen

Sulfonamide Trimethoprim Sulfadiazin, Sulfalen Folat-Synthese Dihydrofolat-Reduktase-Resistenz

Aminoglycoside StreptomycinKanamycinGentamycin

Ribosom Ribosom bindet das Antibiotikumnicht mehr; Synthese von Enzy-men, die das Antibiotikum inakti-vieren

Ketolide Telithromycin Ribosom Behinderung der Translokation,die Proteinsynthese bricht ab.

Chloramphenicol Chloramphenicol Ribosom Ribosom bindet das Antibiotikumnicht mehr; Bakterien synthetisie-ren Chloramphenicol-Acetyltrans-ferasen

Gyrase-Hemmer Norfloxacin, Ciprofloxacin DNA-Gyrase Resistenz der DNA-Gyrase;aktives Ausschleusen des Anti-biotikums

sche Wirkung und könnten auch dort nocheine Zunahme Antibiotika-resistenter Bakte-rien bewirken. Neuere Studien belegen ei-nen starken Anstieg multiresistenter Bakte-rien in der Umwelt.Natamycin beispielsweise ist als antibiotischwirkender Zusatzstoff in der Lebensmittel-herstellung zur Behandlung der Oberflächevon bestimmten Hartkäsesorten und vongetrockneten und gepökelten Würsten zuge-lassen. Gleichzeitig wird Natamycin in derHumanmedizin bei Vaginal-Candidasis, He-fepilzerkrankungen der Haut und als Au-genheilmittel verschrieben. Daher stellt sichdie Frage, ob die Zulassung von Natamycinaus gesundheitlicher Sicht vertretbar ist.Was die Situation rund um den Antibiotika-missbrauch verschärft, ist, dass keine neuenAntibiotikaklassen mehr zur Verfügung ste-hen. Dabei verursachen Spitalinfektionenheute immer noch mehr Tote als die Mala-ria! Mit ein Grund für die Engpässe in derAntibiotikatherapie ist die stark gesunkeneZulassungsrate bei Antibiotika, da die For-schung sehr aufwendig – mit einem hohenRisiko von Nebenwirkungen behaftet – unddie Gewinnmarge gering ist. Pharmafirmenhaben daher wenig Interesse an der For-schung auf diesem Gebiet.Experten befürchten daher für die Zukunftmehr Todesfälle durch Antibiotika-resisten-te Spitalkeime. Das Universitätsspital Lau-sanne (CHUV) hat kürzlich einen Aufnah-mestopp für Patienten in einer seiner Abtei-lungen beschlossen, nachdem sechs Patien-ten mit Enterococcen-Multiresistenz dortaufgefallen waren. Die Massnahme richtetsich gegen Vancomycin- und andere Anti-biotika-resistente Enterococcen, die sich imSpital einnisten, erklärte Professor GiorgioZanetti vom Präventivmedizinischen Dienst.Das Auftreten von MRSA-Stämmen im Spi-tal zum Beispiel erfordert gezielte Massnah-men, die die Isolierung von betroffenen Pa-tienten in einem Zimmer – sogenannte Ko-hortenisolierung – exakte Dosierung der An-tibiotika und Händedesinfektion umfassen.Eine Antibiotikatherapie garantiert wegender zunehmenden Resistenzen in Spitälernheute keinen Erfolg mehr. Als besondersvirulent erweisen sich Stämme des Methicil-lin-resistenten Staphylococcus aureus(MRSA), die gefährlichen Krankenhaus-In-fektionen zugrunde liegen. In den skandina-vischen Ländern liegt die MRSA-Rate unterden S. aureus-Stämmen bei ca. 3 Prozent, inDeutschland bei etwa 25 Prozent, in denMittelmeergebieten bei bis zu 70 Prozent.

Diese folgenreichen Unterschiede beruhenauf unterschiedlichen Systemen der Spital-hygiene sowie auf klimatischen Einflüssen(Abb.4).In Indien und Grossbritannien ist ein neuerResistenzmechanismus namens NDM-1 ingram-negativen Bakterien aufgetaucht.Schwedische Forscher entdeckten dasNDM-1-Resistenz-Gen bei einem Patienten,der vorher in einem Krankenhaus in NewDehli behandelt worden war. Bei denKeimen handelt es sich um Darmbakterien,die eine Metallo-ß-Lactamase aufweisen.NDM-1 steht für New Dehli Metallo-ß-Lac-tamase 1. Das Protein inaktiviert alle ß-Lac-tam-Antibiotika inklusive die Carbapeneme,die bisher als Reserveantibiotika für sonstnicht behandelbare Infektionen galten.NDM-1 liegt auf einem Plasmid und kannso zwischen verschiedenen Bakterien aus-getauscht werden. Dieses Resistenz-Gen hatdas neue Bakterium schon an den Darm-keim E. coli und den Erreger Klebsiellapneumoniae weitergegeben, der zu Lungen-erkrankungen führen kann. Nur noch zweiAntibiotika, Tigecyclin und Colistin, sindgegen Stämme mit NDM-1 wirksam.

MassnahmenDie Entwicklung resistenter Varianten kannnach Meinung vieler Experten nicht mehrverhindert werden. Allerdings entwickelnsich erfolgreiche Mutationen – auch beiBakterien – recht selten. Resistente Bakteri-enarten entstehen nur dann, wenn die selte-nen Resistenzvarianten selektioniert werdenund sich bevorzugt vermehren können. ImLaufe der Evolution haben sich Mikroorga-nismen durchgesetzt, die Bakterien mithilfevon Antibiotika zurückdrängen konntenund Bakterien, die als Abwehrmechanismenneue Antibiotikaresistenzen in die Weltsetzten. Viele der heute bekannten Resisten-zen sind daher schon mehrere MillionenJahre alt.Vor dem Hintergrund weltweit zunehmen-der Antibiotikaresistenzen werden vermehrtImpfstoffe eingesetzt, besonders bei chroni-schen Infektionen. Teilweise werden Erre-ger, die bei einem Patienten eine Infektionauslösen, isoliert und als Basis für einenmassgeschneiderten Impfstoff verwendet.Auch die Bakteriophagen-Therapie ist einewichtige Alternative zu Antibiotika. Vor al-lem in polnischen und sowjetischen Spitä-lern wurden Phagen als natürliche Feindespezifisch gegen Bakterien eingesetzt. DerAngriff hat für die Bakterien tödliche Fol-

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gen. Die Erfolgsquote lag bei 80–95 Prozentmit nur geringen Magen-Darm- oder allergi-schen Nebenwirkungen. Britische Studienzeigten auch signifikante Wirksamkeit derPhagen gegen E. coli, Acinetobacter, Pseu-domonas und Staphylococcus aureus. DiePhagen-Therapie ist demnach eine wichtigeVariante bei der Behandlung von Infektenmit multiresistenten Erregern.Um eine weitere Resistenzausbreitung ein-zudämmen, sollten nach Meinung von Ex-perten folgende Massnahmen umgesetztwerden:■ Antibiotika nur bei notwendigen Umstän-den einsetzen

■ Dosierung und Behandlungsdauer einhalten■ Kombinationen von verschiedenen Anti-biotika verwenden

■ Forschung an neuen Antibiotika undTherapien

■ Forschung an neuen Methoden, um Re-sistenzen zu vermeiden.

Resistenzen vom Haustier auf denMenschen übertragenAntibiotikaresistenzen können für Patientenlebensbedrohlich werden. Daher ist eswichtig, die Verbreitung von Antibiotikare-sistenzen zu überwachen. Ein Forscherteamder Uni Bern um Vincent Perreten hat 2005einen einfachen und preiswerten Mikro-array entwickelt, mit dem viele Bakterienschnell auf alle bekannten übertragbarenAntibiotikaresistenzen getestet werden kön-nen. Die Methode ist für eine gezielte Be-handlung von bakteriellen Infektionen vongrosser Bedeutung, da mit ihrer Hilfe Bakte-rien rasch auf alle bekannten übertragbarenResistenzgene hin getestet werden können.Mit diesem System konnte Perreten nunnachweisen, dass Haustierresistenzen aufMenschen übertragen werden. Das Bakte-rium Staphylococcus pseudintermediuskommt natürlicherweise bei Hunden vorund ist gegen fast alle gängigen Antibiotika

resistent. Ein Hundebesitzer wies den glei-chen Keim auf wie sein Hund und hattegrosse gesundheitliche Probleme zu verkraf-ten. Es ist daher wichtig, dass Reserve-Anti-biotika nicht für Tiere «umgewidmet» undverwendet werden.

ORIGINALPUBLIKATIONENStille W., Brodt H.-H., Groll A.H., Just-NüblingG.: Antibiotika-Therapie. Schattauer, Stuttgart(2006). ISBN 3-7945-2160-9

Stegmann R., Burnens A., Maranta CA., Perre-ten V.: Human infection associated with methi-cillin-resistant Staphylococcus pseudinterme-dius ST71. Journal of Antimicrobial Chemother-apy, Juli 2010, doi:10.1093/jac/dkq241

Perreten V. et al.: Microarray-based detectionof 90 antibiotic resistance genes of gram-posi-tive bacteria. Journal Clin Microbiol 43(5):2291-2302 (2005).


eibung spielt sich stets an der Oberflä-che der Körper ab und ist von den

Materialeigenschaften der Kontaktflächen ab-hängig. Physikalische Reibungsphänomenesind deshalb weniger präzise zu beschreibenals andere physikalischen Gesetzmässigkei-ten. Trotzdem ist Reibung eine wichtigeGrösse; ohne sie könnte man sich weder dieHaare binden noch Schraubverbindungen in-stallieren. Bei rauen Flächen benötigt mangrosse Kräfte, um die Körper gegeneinanderzu bewegen. Bei glatten Flächen genügen ge-ringe Kräfte. Im mikroskopischen Sinn verha-ken sich beide Körper ineinander und brem-sen einander mit der Haftreibungskraft. Dieseunterschiedlichen Kraftverhältnisse werdenüber den Reibungskoeffizienten μ ausge-drückt. Sie sind unter anderem von dem Ma-terial, der Rauheit, Temperatur und Feuchtig-keit abhängig. Haben sich die Körper einmalgegeneinander in Bewegung gesetzt, verrin-gert sich der Flächenkontakt und die Kraftzum Verrücken der gleitenden Körper, dieGleitreibung, ist geringer. Die erforderlicheEnergie wird letztlich in Wärme oder Elektri-zität umgewandelt.

Elektronen oder Gitterschwingungen?Werden Reibungsphänomene eher vonElektronen oder durch Kristallgitterschwin-gungen verursacht? Eine Studie von Physi-kern der Universität Basel konnte zeigen,dass bei normalen Temperaturen der Ein-fluss der Elektronen an den Reibungsverlus-ten deutlich höher ist als derjenige von Git-terschwingungen. In diesem Temperaturbe-

R

reich befindet sich Niob mitsamt seinerelektronischen Struktur im metallischen Zu-stand.Allein durch Reibung, also Energiezerstreu-ung, wird bei der Bewegung zweier Körpergegeneinander dafür gesorgt, dass sich baldeinmal nichts mehr bewegt. Dabei wirdEnergie, die in einer geordneten Bewegungsteckt, der Umgebung als Wärme zugeführt.Die Reibungsphänomene hat nun die Grup-pe um Prof. Ernst Meyer an einer Niob-schicht auf atomarer Ebene untersucht.Auch in der Nanowelt treten Reibungskräfteauf und müssen bei der Entwicklung zu-künftiger Nanomaschinen beachtet werden.Allerdings gibt es im atomaren Bereich kei-ne klassische Reibung. In einem Kristall hat

ein Atom nur die Bin-dungsnachbarn, und dieproduzieren keine Rei-bungskraft.Und wo bleibt die Ener-gie? Bei der Reibung sinddie Atome der Grenz-fläche betroffen, die vonden Atomen des Rei-bungspartners angezogenwerden. Bei dieser Rela-tivbewegung mit Rei-bung werden sie etwasaus ihrem Gleichge-wichtsabstand ausgelenkt(Abb. 1). Aber früheroder später springen siezurück. Das zurück-springende Atom verur-sacht Schwingungen im

Kristallgitter. Dabei wird die Energie auf al-le Atome verteilt. Die Schwingungsampli-tude des ursprünglich schwingendenAtoms verringert sich entsprechend.Durch Reibung wird also die Bewegungs-energie aneinander gleitender Grenzflächenin Vibrationen innerhalb des Niobfilms um-gewandelt. Doch wie genau dieser Prozessvor sich geht, ist bis heute noch ungeklärt.Erst jetzt wurde der Effekt direkt gemessen– von den Basler Wissenschaftlern umProf. Meyer, die mithilfe eines Rasterkraft-mikroskops ein einzelnes Atom über eineKristalloberfläche auslenkten. Bei Raster-kraftmikroskopen tastet eine feine Spitzeam Ende eines winzigen Federbalkens dieOberfläche einer Probe ab und generiert so

MIKROSKOP IE

Wenn zwei Körper sich gegeneinander bewegen, werden die Kräfte, die ihre gegenseitige Bewegung hemmen oderverhindern, als Reibung bezeichnet. Forscher der Universität Basel konnten nun einen Durchbruch bei der Messung vonReibungskräften auf atomarer Ebene erzielen.

A N N E T TE VO N K I E C K E B U S C H - G Ü C K

Grosser Einfluss von Elektronenbei Reibungsphänomenen

Abb.1: Auslenkung eines Atoms aus der Niobschicht. Diese Auslenkungbringt das Atomgitter zum Schwingen.

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ein detailgenaues Bild. Auf diese Weisekann man einzelne Atome darstellen, undchemische und physikalische Eigenschaf-ten lassen sich messen. Ein mikrofabrizier-ter Silizium-Balken (engl. «Cantilever») mitSpitze wird zu Oszillationen auf seiner Re-sonanzfrequenz angeregt (Abb. 2). Bringtman diesen Balken in die Nähe einer Ober-fläche, so verschiebt sich normalerweisedurch die zwischen Spitze und Probe wir-kenden Kräfte die Resonanzfrequenz. BeimAbrastern der Probe sorgt nun ein Regel-kreis dafür, dass an jedem Punkt die glei-che Frequenzverschiebung vorliegt, indemer den Abstand zwischen Spitze und Probeentsprechend einstellt. Ein zweiter Regel-kreis hält die Amplitude des Cantileverskonstant. Die hierfür erforderliche Energieentspricht der, die an der Oberfläche verlo-ren geht. Durch den Vergleich von Topo-grafie- und Energieverlustsignal kann mandie Dämpfungsprozesse untersuchen.Diese Messungen sind ein erster Schrittzum Verständnis von Reibungskräften aufatomarer Ebene. Sie zeigen, dass die Massevon Atomen wie Niob wesentlich die Rei-bung beeinflusst. Mit diesem Wissen könn-ten nun Nanomaterialien an ihre Anforde-rungen angepasst werden.

Reibungsarme WerkstoffeUm den Energiefluss nachzuverfolgen, un-tersuchte das Forschungsteam das Rei-bungsverhalten von Niob sowohl im supra-leitenden als auch im normalleitenden Zu-stand. Beim Übergang in den supraleiten-den Zustand bei der kritischen Temperaturvon 9 K werden die Elektronen paarweise insogenannte Cooper-Paare gebunden, worauf

sie nicht mehr als Energietransporteure desReibungsverlustes wirken können. Der Ef-fekt der Elektronen fällt also aus. Bei demÜbergang reduzierten sich die Reibungsver-luste um zwei Drittel, was deutlich höher istals bisher angenommen. Umgekehrt heisstdies: Bei Temperaturen oberhalb des kriti-schen Punktes beruht die Reibung zu zweiDritteln auf elektronischen Phänomenen.Dagegen verringert sich die Reibung aberum den Faktor drei, wenn die kritischeTemperatur unterschritten wird. Ist das Ele-ment also im supraleitenden Zustand, domi-niert der phononische Anteil.Die neuen Erkenntnisse über die Grundlagender Reibung könnten bei der zukünftigen

Entwicklung reibungsarmer Werkstoffe einewichtige Rolle spielen. Gesucht wird nunnach weiteren Möglichkeiten, die Energie-verluste zu verhindern. Auch eine Maschine,die keine Arbeit leistet, sich aber permanentbewegt, wäre dann technisch möglich. Bei-spiele sind der technische Supraleiter, elekt-ronische Taktgeber oder die Planetenbewe-gung. Denn der Energieverbrauch in solchenSystemen ist vernachlässigbar.

ORIGINALPUBLIKATIONMarcin Kisiel, Enrico Gnecco, Laurent Marot,Urs Gysin, Simon Rast, Ernst Meyer: Suppres-sion of electronic friction on Niob films in thesuperconducting state Nature Materials, 9. Ja-nuar 2011, DOI 10.1038/NMAT2936

Abb.2: Auslenkung des Cantilevers eines Kraftmikros-kops durch einen Laserstrahl. Wenn der Cantileverarmin der Nähe des Niobfilms mit diesem interagiert,wird das entsprechende Atom ausgelenkt und fälltschliesslich zurück. Dabei bringt es das Gitter zumSchwingen. 1. Lichtdetektor, 2. Laser, 3. Piezoanord-nung, 4. Cantilever mit AFM-Spitze, 5. Probe.

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ehr als vier Jahre lang habenMainzer Wissenschaftler natürli-

ches Tongestein im Labor untersucht, umfestzustellen, wie sich die radioaktiven Ele-mente Plutonium und Neptunium in diesemGestein verhalten. Die Untersuchungen er-folgten im Rahmen eines vom Bundesminis-terium für Wirtschaft und Technologie(BMWi) geförderten, bundesweiten Projektszur Endlagerung radioaktiver Abfälle. AlsWirtsgestein für ein nukleares Endlagerkommen grundsätzlich ausser Salzstöckenund Granitformationen auch Tongesteine inFrage. Wie die Analysen der Kernchemikerum Prof. Dr. Tobias Reich bestätigen, be-sitzt natürlicher Ton günstige Eigenschaf-ten, die einer Ausbreitung radioaktiver Stof-fe entgegenwirken. «Ton scheint als Wirts-gestein geeignet zu sein, wobei noch Lang-zeitsicherheitsanalysen erforderlich sind»,fasst Reich die Ergebnisse zusammen.

Gestein stammt aus dem Schweizer JuraDie für die Untersuchungen der MainzerKernchemiker benutzten Zylinder aus Tonhaben einen weiten Weg hinter sich: VomFelslabor Mont Terri im Schweizer Jura-gebirge werden Bohrkerne mit Opalinustonentnommen – eine Gesteinsformation, dievor rund 180 Millionen Jahren abgelagertwurde. Opalinuston ist in der Schweiz alsmögliches Wirtsgestein für ein Atommüll-endlager in der Diskussion. Die Bohrkernekommen zur Herstellung von kleinen, 11 mmdicken, runden Scheiben zunächst nachKarlsruhe an das Institut für Nukleare Ent-sorgung. Am Institut für Kernchemie inMainz werden diese Tonscheiben dann inDiffusionszellen gepackt und mit Porenwas-ser in Kontakt gebracht, das radioaktivesNeptunium oder Plutonium enthält. AndereTonproben wiederum kommen in Reagenz-gläser, werden aufgeschlämmt, geschüttelt,zentrifugiert und anschliessend mit hochempfindlichen Massenspektrometern unter-sucht, um die Sorptionseigenschaften vonTon zu studieren. Und sie werden zu denTeilchenbeschleunigern nach Grenoble, Karls-ruhe oder ins Paul Scherrer Institut (PSI)

M

nach Villigen gebracht, wo 0,0015 Millimeterfeine Synchrotronstrahlen den mit Radioele-menten versetzten Ton sezieren. «Dadurchbekommen wir extrem hochaufgelöste Infosüber die Verteilung der Elemente und sehen,wo und wie sie gebunden sind», sagt Reich.Die Schüttelversuche zeigen, dass im Fallevon radioaktivem Plutonium der Oxidations-stufe 4 eine fast 100-prozentige Adsorptionan dem Opalinuston erfolgt, während kaumnoch Plutonium in der Lösung verbleibt. BeiNeptunium der Oxidationsstufe 5 beträgtdas Verhältnis 60 zu 40. Wird Neptuniumaber beispielsweise durch Eisenmineralienim Ton zu Neptunium4 reduziert, erfolgtebenfalls eine fast vollständige Bindung anTon. Diffusionsversuche mit «radioaktivem»Wasser zeigen, dass Wasser innerhalb einerWoche durch den 1,1 cm dicken Tonzylin-der diffundiert. Neptunium kommt dagegenkaum vorwärts und wird auch noch nacheinem Monat fast am Anfang des Weges ge-funden.

Tonminerale sorgen für BindungMillimeterfeine Aufschnitte der kleinen Ton-scheiben zeigen auch das chemische Ver-halten der radioaktiven Elemente bei ihremWeg durch das Gestein: Sechswertiges Plu-tonium wird auf dem Weg durch den Ton-zylinder reduziert und tritt als vierwertigesPlutonium in Erscheinung. «Das ist von

Vorteil, weil vierwertiges Plutonium an derStelle sitzen bleibt.» Reich und seine Arbeits-gruppe haben auch erkannt, wer für die Bin-dung der radioaktiven Stoffe zuständig ist:nämlich überwiegend die Tonminerale undnur in geringem Umfang auch Eisenminera-lien, die für die Reduktion verantwortlichzeichnen.Opalinuston, wie er nicht nur in derSchweiz, sondern auch im Süden Deutsch-lands vorkommt, scheint also für weitereUntersuchungen über das Ausbreitungsver-halten von langlebigen Radionukliden – beiNeptunium beträgt die Halbwertszeit 2,14Millionen Jahre – geeignet zu sein. ÄhnlicheErgebnisse erbrachten frühere Untersuchun-gen der Mainzer Kernchemiker mit Kaoli-nit-Tonmineralen aus den USA. «Wir habennun das Instrumentarium entwickelt unddie wichtigsten Prozesse festgelegt», be-schreibt Reich die abgeschlossenen Arbeitenam Opalinuston. Als nächstes wird seineArbeitsgruppe in den kommenden drei Jah-ren die Eigenschaften von Ton mit höherenSalzgehalten erforschen. Die Studien sindTeil von Untersuchungen zur Standortaus-wahl für ein nukleares Endlager in Deutsch-land.

ORIGINALPUBLIKATIONENT. Wu, S. Amayri, J. Drebert, L.R. Van Loon,T. Reich, Neptunium(V) sorption and diffusionin Opalinus clay, Environ. Sci. Technol. 49(2009) 6567D.R. Fröhlich, S. Amayri, J. Drebert, T. Reich,Sorption of neptunium(V) on Opalinus clay un-der aerobic/anaerobic conditions, Radiochim.Acta 99 (2011) 71

WEITERE INFORMATIONENUniv.-Prof. Dr. Tobias ReichInstitut für KernchemieJohannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU)D-55099 MainzTelefon +49 6131 [email protected]

KERNCHEMIE

Natürlicher Ton aus der Schweiz ist als Wirtsgestein für Atommüll geeignet. Zu diesem – allerdings vorläufigen – Ergebniskommen Kernchemiker der Universität Mainz nach einer mehrjährigen Untersuchungsreihe.

Ton bindet radioaktive Stoffe

Versuchsanordnung: Zwei Diffusionszellen, in denendie Tonzylinder eingebaut sind; Fläschchen mit Poren-wasser, in dem Neptunium bzw. Plutonium gelöst ist,sowie eine peristaltische Pumpe.

Bild: Institut für Kernchemie, Universität Mainz

7 2 CHEMIE PLUS 1/2-2010 f i l t r a t

ie räumliche Struktur von Molekü-len spielt bei chemischen und bio-

chemischen Prozessen eine grosse Rolle.Insbesondere grosse Moleküle sind kaummithilfe von Molekülbaukästen nachzu-bauen. Da stellt die Verwendung von 3-D-Zeichenprogrammen zur räumlichenUntersuchung chemischer Reaktionenund Strukturen einen grossen Fortschrittdar. Denn indem sie die räumliche Orien-tierung molekularer Strukturen darstellen,können Biologen die Funktion von Bio-molekülen analysieren. Pharma-Forscherzum Beispiel durchsuchen 3-D-Datenban-ken nach Molekülgruppen, die in das re-aktive Zentrum eines Proteins passen undmit ihm interagieren. Auch für Präsenta-tionen und Publikationen sind 3-D-Abbil-dungen heute ein Muss; sie dienen dembesseren Verständnis.Vor der Anschaffung eines Zeichenpro-gramms steht zunächst die Frage: Wofürmöchten man das Programm benutzen?■ chemische Strukturen zeichnen■ Dokumentation, wissenschaftlicheArbeit, Lehre

■ Publikation■ 3-D-Darstellung; einfaches «MolecularModelling»

■ IUPAC-Namensgenerierung■ Berechnung von physikalischen Daten■ NMR-Spektren, Polarität■ Integration und Bearbeitung vonSpektren (IR, NMR, MS)

■ Zeichnen chemischer Apparaturen(Laborglasgeräte.

Die Software: mehr als einMolekülbaukasten am ComputerHier gehen wir vor allem auf Molecular-Modelling-Software ein. Die vorgestelltenProgramme sind: Chemsketch, ACD/Labs,C-Design, Isisdraw, Chem Bio Office Ultra,Chemsite, Pathwaybuilder, Sketchup. Die-se Programme bieten spezielle Werkzeuge

D

an, mit deren Hilfe die verschiedenenAtome und Bindungstypen automatischausgerichtet werden können. Interaktio-nen mit anderen Programmen werdenüber spezielle Dateiformate und überSmiles Notationen, die alle Programmeunterstützen,garantiert. Die SMILES-3-D-Notation (Simplified Molecular Input LineEntry System) stellt die Molekülstrukturunter Verwendung von einfachen Nota-tionsregeln in einer leicht verständlichenlinearen Zeichenfolge als Computer-les-bare Form dar.Chemsketch: Die computergestützte drei-dimensionale Darstellung von Molekülenmit dem Zeichenprogramm Chemsketchvon ACD/Labs-Software umfasst die Funk-tionen Formelzeichnung, Grafik, Appara-turen konstruieren, Berechnung von phy-sikalischen Eigenschaften. Es verfügt überbeachtliche chemische Unterstützungs-funktionen: So kann das Programm zumBeispiel konstruierte Strukturfehler aneinzelnen Molekülgruppen erkennen undweist auf die Fehler hin. Am Bildschirmkann man Reaktionen und Moleküle ana-lysieren und entwerfen und in Präsentati-onen einbinden. Ein Raumgrafikpro-gramm, der 3-D-Viewer, ist in das Paketintegriert (Abb.1). Das Programm Chem-basic, das ebenfalls zu dem Paket gehört,

dient der Manipulation der molekularenStruktur: Das Programm kann zum Bei-spiel ein Molekül von Chemsketch extra-hieren, seine molekularen Eigenschaftenberechnen, automatisch eine Konformati-onsanalyse durchführen und die wahr-scheinlichste 3-D-Struktur präsentieren(Abb.1).C-Design: Das Windows-Programm C-De-sign eignet sich zum Zeichnen von chemi-schen Formeln, Reaktionsschemata undApparaten. Das Programm beinhaltet ei-nen 3-D-Editor. Dieses Tool ermöglicht es,dreidimensionale Raumstrukturen direktam Bildschirm einzugeben und um belie-bige Achsen zu drehen. Beim Zusammen-bau von Strukturen aus einer Template-Datei ermöglicht die Kontrolle des 3-D-Kompasses ein optimales Aneinander-fügen der Strukturen. Download:www.ch.tum.de/oc1/EFontain/C-DesignIsisdraw: Isisdraw ist ein gut zu bedie-nendes Zeichenprogramm zum Erstellenvon Strukturformeln und Reaktionsglei-chungen. Die integrierten Templates undReaktionspfeile kürzen die Arbeitszeitbeim Zeichnen von aufwändigen Formelnab. Das Programm hat eine Korrektur-funktion, mit der die erstellten Formelnund Reaktionsgleichungen auf Fehlerüberprüft werden können. Es besitzt kei-

3 -D -SOFTWAREPAKETE

Mithilfe von 3-D-Softwarepaketen lassen sich überraschend einfach dreidimensionale Molekülmodelle erstellen, die op-tisch beeindrucken und räumliche Strukturen und Eigenschaften der Teilchen sichtbar machen.

A N N E T TE VO N K I E C K E B U S C H - G Ü C K

Dreidimensionale Darstellungin Chemie und Biologie

Abb 1: Ansicht der Ergotamin-Grund-struktur im 3-D-Viewer von ACD/Labs.Auf der Basis einer als Template inChemsketch verfügbaren Struktur(unten rechts) wurde das 3-D-Modellerstellt. Ein Mausklick genügt, um zwi-schen den beiden Programmen hin-und herzuswitchen. Die Struktur lässtsich frei drehen. Eine 3-D-Optimie-rungsfunktion sucht die beste räumli-che Anordnung. Je nach Belieben kannzwischen verschiedene Darstellungs-arten gewählt werden.

f i l t r a t CHEMIE PLUS 1/2-2010 7 3

nen integrierten 3-D-Betrachter, auch sinddie Zeichenfunktionen simpel. Als reinerFormeleditor ist dieses Programm aller-dings sehr gut geeignet, es ist einfach undintuitiv bedienbar. Isisdraw unterstütztmehrere Dateiformate zum Datenaus-tausch wie SKC, MOL, BSD, RXN undTGF. Es ist nicht möglich, die Files in Pi-xel- oder Vektorgrafik-Formate zu expor-tieren. Download: www.pin-konzept.de/Freeware/Isis.htmlChem Bio Office Ultra 12: Die FirmaCambridgeSoft bietet Unternehmen undUniversitäten Gesamtlösungen für Che-mie-Grafik und -Datenbankverwaltung alsChemie- und BiologieprogrammpaketChem Bio Office 12 an. Im Zentrum desProdukts steht das Molekülstrukturpro-gramm Chem Bio Draw. Dieses Pro-gramm bildet den Grundstein, der es Be-nutzern ermöglicht, chemische Informati-onen in ihre Aufzeichnungen zu integrie-ren. Die Strukturen werden mittels Daten-bank-Design sowie das automatische Auf-rufen aus chemischen Datenbanken mitMicrosoft-Excel-Arbeitsblättern ergänzt.Chem Bio Office besteht aus verschiede-nen Komponenten. Das Chemdraw-Pluginwurde zum Klebstoff, der die Systeme ei-nerseits bezüglich der verschiedenenKomponenten, andererseits innerhalb derFirmennetzwerke zusammenhält. Chem

Bio Office enthält folgende Komponenten:Chem Bio Draw – das zentrale chemischeStrukturzeichenprogramm für alle Chem-Biooffice Module. ChemBio3D – ein 3-D-molekularer Betrachter mit 3-D-Optimie-rung unter Verwendung von MOPAC undeiner Palette von Vorhersage-Werkzeu-gen. Dadurch wird ChemBio3D ein eigen-ständiges Programm. Chem Biofinder –ein Hotlink, der aus den zur Verfügungstehenden Datenbanken wie Chem Spi-der, ChemACX, Chem Index und MerckIndex die Suche nach chemischen Struk-turen ermöglicht. Chem Bio Viz-Filter mitBio Viz-Auswahl gemäss einer Vielzahlvon Eigenschaften. Bio Assay – ein Da-

tenmanager für biologischeExperimente, speziell für For-scher interessant, die In-vivo-Experimente an komplexenOrganismen durchführen.Mnova – Analyse von 1-D-NMR-Daten. Statistica – statis-tische Datenauswertung.In unzähligen Labors ist dasZeichenprogramm Chem BioDraw zum Standardeditorbeim Design chemischerStrukturen und Reaktionsme-chanismen geworden. DasProgramm bietet leistungsfähi-ge Zeichen- und Textwerkzeu-ge, es ist klar auf Veröffentli-

chungen ausgerichtet und verfügt überAnpassungsoptionen wie benutzerdefi-nierte Nicknames, Vorlagen und Hotkeys.Mit der Multiplattform-Kompatibilitätkönnen Strukturen und Mechanismenrasch kommuniziert werden. Vordefinier-te Bausteine (Templates) – zum Beispielin der Chemie Kohlenstoffringe bis 20Atome, Sessel, Ketten, Aromaten, funktio-nelle Gruppen, Polyeder und Stereozent-ren; in der Biologie zum Beispiel Organel-len, Proteine, Membranen, aber auch Sei-tenketten von Proteinen – beschleunigendas Zeichnen. In der Anwendung «Biolo-gical pathway drawings» lassen sich ver-ästelte Stoffwechselwege für Publikatio-nen erstellen. Über Datenbank-hotlinkswie Chem Bio Draw Ultra ist es möglich,benutzerdefinierte Vorlagen, Farben undWerkzeuge zu verwenden. Bekannte Mo-lekülstrukturen können aus Datenbankenwie Chemical Abstracts und MACCS ab-gerufen werden.Daten können geradewegs zum ViewerChem Bio 3D Pro transferiert werden, umsie schnell als 3-D-Molekularmodell dar-zustellen. ChemBio3D stellt ein Modellie-rungs- und Analysesystem für chemischeSubstanzen dar und liefert Informationenüber ihr Molekülverhalten (Abb.3). Sokann man zum Beispiel verschiedene Ste-reomere einander überlagern, um zu ana-lysieren, welches der beste Kandidat für

Abb. 3: Links: Elektrostatische Potenzialoberfläche eines Moleküls, dargestellt mit Chemsite.Rechts: Der Nutzer kann leicht alle Arten von Molekülen darstellen, darunter auch Proteine und DNAs.

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BEACHTEN SIEdas umfassende Bezugsquellen-register in dieser Ausgabe.

7 4 CHEMIE PLUS 1/2-2010 f i l t r a t

die weitere Forschung ist. Es besteht dieMöglichkeit zur Erzeugung von Quick-Time-Filmen.Daten lassen sich einfach mit dem Chem-Bio-Finder organisieren und analysieren.Aus den verfügbaren Datenbanken, wieChemspider, Chem ACX, Chemindex undMerck Index Beilstein ROSDAL, Brookha-vens Protein-Datenbank und Cambridge-Struktur-Datenbank kann man beliebigDaten ermitteln.Die freie Version des ProgrammpaketsChem Bio Office der Firma CambridgeSoft enthält unter anderem einen Mole-küleditor, der SMILES-Strings zur Eingabein Struktursuchformulare erzeugen kann.Download: www.softwarefreedown.com/ChemBioDraw-Ultra-12-0_295274.html

Chemsite: Chemsite-3-D ist ein drei-dimensionales Molecular-Modelling-Pro-gramm zum Zeichnen und zum Simulie-ren des Reaktionsverhaltens von organi-schen und biologischen Molekülen, das invieler Hinsicht Chemoffice ähnelt. Diechemischen Strukturen sind vielfältig dar-zustellen, sei es als Striche oder als raum-

füllende Sphären. Mithilfe des Programmskann man chemische Oberflächenladun-gen errechnen und darstellen. Es ermög-licht die Simulation von molekularen Pro-zessen auch für komplexe Moleküle. DieEchtzeit Animation ermöglicht es, die

komplexen Strukturen grösserer Molekülevon verschiedenen Raumwinkeln aus zubetrachten oder Filme zu entwerfen. Mit-hilfe von Templates können Proteine, in-klusive ihrer Quartärstruktur) und DNSleicht und professionell dargestellt wer-

Abb.4: Mit Pathwaybuilder erstellte Grafik zur Apoptose.

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den (Abb. 4). Man kann verblüffendePräsentationen erstellen, die schon fastfotorealistisch anmuten. Mit Bezierkur-ven, verschiedenen stereochemischenDarstellungsarten, Atomsymbolen in ver-schiedenen Display-Modi und NMR-Plotskann der Präsentator sein Publikum be-eindrucken. Per Mausklick wird die Dateiin ein anderes Windows-Format expor-tiert. Download: www.freedownloadsar-chive. com/.../chemsite-torrent.htmlPathwaybuilder: Das Grafikprogramm Pa-thwaybuilder liefert publikationsreife Ab-bildungen. Proteinlounge ist eine webba-sierte Ansammlung von Datenbanken fürdie Systembiologie, die Forschern zur Pla-nung von Experimenten zur Verfügungsteht. Auf ihrer Website www.proteinloun-ge steht das Tool Pathwaybuilder online zuVerfügung. Registrierte Mitglieder könnenStoffwechselvorgänge online selbst model-lieren. Dazu erstellen sie ein neues Projektund wählen die erforderlichen Elemente,etwa Membranen oder Antikörper aus ei-ner Vielzahl von Vorlagen aus, zum Teilaus Internetdatenbanken. Sie können ihreeigenen Werke abspeichern und späterwieder verändern. Daneben kann man auseiner Vielzahl von vorgefertigten Stoff-wechselwegen auswählen (Abb.4), die Be-schriftung ändern und mithilfe von Tem-plates eigene Ideen einfügen sowie vorge-gebene Elemente löschen.Auf den eigenen Computer kann die Ab-bildungen laden, indem man mit einemSnippet Tool kopieren und dann im JPG-Format abspeichern. Die Abbildung istaber nur online veänderbar. Adresse Path-wayBuilder: www.proteinlounge.comSketchup: Die Designsoftware Sketchupvon Google ermöglicht das Erstellen vonkomplexen 3-D-Objekten. Mit der frei er-hältlichen Google-Software können dreidi-mensionale Skizzen schnell erstellt undverändert werden. Im Gegensatz zu nurvon Profis bedienbaren CAD-Programmenist Sketchup auch an Einsteiger gerichtet.Die 3-D-Galerie erlaubt es, aus einer Viel-zahl von Vorlagen auch biologische Mo-delle, etwa Zellen oder Membranen, her-unterzuladen und neu anzuordnen. Mitein paar einfachen Werkzeugen lassensich in Sketchup 3-D-Modelle von Gebäu-den, Laborequipment oder Geräten entwi-ckeln. Mit dem Freihandwerkzeug kannman Pflanzen, Zellen, Membranen undähnliches erstellen. Download: www.goog-le.com/sketchup/download/

Zeichenprogrammen gehört die ZukunftDie frei erhältlichen und kostengünstigenMolekül-Design-Programme sind jeweilsin der abgespeckten Form ihrer Vollversi-onen erhältlich und genügen zur Lösungeinfacher Probleme daheim. Die Vollver-sionen, die allerdings mehrere TausendFranken kosten, verfügen zum Teil überwesentlich erweiterte Funktionen, Daten-bankzugang und -verwaltung und exakteRaumoptimierungsfunktionen. Es ist mög-lich, Energiebilanzen chemischer Reaktio-nen sowie Eigenschaftsvorhersage aufzu-rufen und Daten direkt mit Excel-Arbeits-blättern zu verknüpfen.Welches Programm geeignet ist und obeine Vollversion erworben werden sollte,hängt von den Zielen des Anwenders ab:Ist der Anwender in seinem Labor oft

oder nur selten mit 3-D-Strukturen chemi-scher Substanzen konfrontiert? Sollen dieSubstanz-Datenbanken in einem Unter-nehmen von Grund auf neu organisiertund mit öffentlichen Datenbanken ver-knüpft werden? Das Erstellen von Publi-kationen wird in Zukunft ausschliesslichmittels chemischen Zeichenprogrammenerfolgen. Es lohnt sich daher, die Free-ware-Versionen einmal spielerisch auszu-probieren.

ORIGINALPUBLIKATIONENhttp://www.chemistry-software.comhttp://www.hsls.pitt.edu/guides/geneticsLi-Yeh Chuang, Cheng-Hong Yang: A novel bio-logical pathways tool software. Biomedical Engi-neering, Applications, Basis & CommunicationsS. 27–30

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7 6 CHEMIE PLUS 3-2011 f i l t r a t / s t e l l e n

oher wir heute wissen, dass Sieim Mai 2011 erfolgreich sein wer-

den? – Aus Erfahrung.» – Mit diesem vorzwei Jahren lancierten Slogan hätten dieMesseveranstalter in wirtschaftlich schwie-rigen Zeiten positive Signale setzen wollen,sagte Bernd Jablonowski, Direktor Inter-pack, kürzlich vor Journalisten in Zürich.Die positive Ausrichtung gehöre zumSelbstverständnis der internationalen Leit-messe für die Verpackungsindustrie, die ei-nen anderen Ansatz verfolge als viele ande-re Messen. «Die Interpack ist Bestandteil derBranche», so Jablonowski, sie fungiere alsweltweites Sprachrohr der Industrie. An der

WInterpack 2011 werden vom 12. bis 18. Maiin 19 Hallen der Messe Düsseldorf voraus-sichtlich rund 2700 Aussteller aus zirka 60Ländern die neuesten Entwicklungen im Be-reich Verpackungsmaschinen und Packmit-tel präsentieren.Dass die Ausstellerzahl der äusserst erfolg-reichen Interpack 2008 – 2746 – diesmalwohl nicht ganz erreicht werde, führt derMesseleiter unter anderem auf die Konsoli-dierung in der Branche zurück. ZahlreicheBrands, die vor drei Jahren noch eigeneMessestände hatten, seien mittlerweile ingrössere Unternehmungen integriert. Auchdie Zahl der Aussteller aus der Schweizdürfte gegenüber 2008 leicht rückläufigsein. Per Mitte Februar, so hiess es in Zü-

rich, hätten sich 69 Schweizer Direktausstel-ler angemeldet, und 22 Schweizer Firmenpräsentierten sich als Mitaussteller an ande-ren Ständen.Ingesamt dürfte die Interpack 2011 unterwirtschaftlich günstigen Vorzeichen stattfin-den. Nach einer krisenbedingten Phase derZurückhaltung investieren die Hauptabneh-merbranchen nun wieder verstärkt in Ver-packungstechnik. «Die Nachfrage nach ver-packten Nahrungsmitteln, Getränken undpharmazeutischen Produkten steigt welt-weit», betonte Vera Fritsche vom Verbandder deutschen Maschinen- und Anlagenbau-er VDMA. Der Verpackungsmaschinenbauprofitiere von diesen Entwicklungen. Der in-ternationale Welthandel mit Verpackungs-maschinen erreichte nach kontinuierlichemWachstum im Rekordjahr 2008 ein Volu-men von 14,6 Milliarden Euro. Im Folgejahrführte die Wirtschafts- und Finanzkrise zueinem Rückgang auf rund 12 MilliardenFranken. Für 2011 erwarte die Branche in-des wieder eine stabile Nachfrage, sagte Ve-ra Fritsche.Die Nahrungsmittel- und Geträn-keindustrie ist mit einem Anteil von 60 Pro-zent grösster Abnehmer von Verpackungsmaschinen, die pharmazeutische Industriekommt auf einen Anteil von rund 20 Pro-zent.

Pharmatechnik auf der InterpackDie Pharmatechnik bildet laut Veranstaltereinen traditionellen Schwerpunkt auf derDüsseldorfer Leitmesse. Aufgrund der Kom-plementarität von Prozess- und Abfülltech-nik im Bereich Parenteralia und den Wur-zeln vieler Anlagenhersteller in Verfahrens-anlagen zur Süsswarenproduktion hättenProduktionsmaschinen auf der Interpackebenso eine Heimat wie Abfüll- und Verpa-ckungsmaschinen, Kennzeichnungstechnik,Packmittel und zu diesen Bereichen kom-plementäre Dienstleistungen. ZahlreicheNeuentwicklungen bei Produktions- undVerpackungsmaschinen für Pharmaherstel-ler zielten darauf ab, den «Flaschenhals»Rüst- und Reinigungszeiten zu weiten.

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Chemiker/-in FHIhr Aufgabengebiet• Entwickeln neuer und Pflegen bestehender Rezepturen für Produkte imReinigungs- und Desinfektionsmittelbereich

• Mitarbeit im Innovationsprozess• Umsetzen der gesetzlichen Auflagen unserer Produkte (Regulatory Affairs)• Koordinieren der Produktprüfungen im Dienstleistungsbereich

Ihr ProfilSie sind ausgebildete/r Chemiker/in FH, zwischen 25 und 40 Jahre jung undsind sich eine selbständige, konzeptionelle und analytische Arbeitsweisegewohnt. Idealerweise konnten Sie berufliche Erfahrungen im BereichProduktentwicklung sammeln. Wenn Sie zudem im Umfeld von Reinigungs-und Tensidchemie sowie Regulatory Affairs gearbeitet haben und Ihr Profilmit einem stilsicheren Deutsch abgerundet wird (Sprachkenntnisse F/E vonVorteil), dann freut sich unser Herr Roger Schuhmacher, Bereich Personal,auf Ihre Bewerbung mit den üblichen Beilagen.

Halag Chemie AG, Bereich Personal, Roger Schuhmacher, Postfach,8401 Winterthur, Tel. 058 433 50 30, E-Mail [email protected]; weitere Stellenangebote www.fenaco.com.

f i l t r a t CHEMIE PLUS 3-2011 7 7

KALENDER28. Februar–9. Oktober 2011Sonderausstellung in der DASANano! Nutzen und Visionen einerneuen Technologie, DortmundVeranstalter:DASA / Arbeitswelt AusstellungFriedrich-Henkel-Weg 1-25D-44149 DortmundTelefon: +49 (0)231-90712436Fax +49 (0)[email protected]

Ab 10.März 2011Ergänzungskurs Verfahrenstechnik,Chur (HTW Chur in Zusammenarbeit mitder SGVC)Veranstalter:SGVC AdministrationM. L. RickenbacherRebgartenweg 25CH-4104 OberwilTelefon 061 401 46 [email protected]

10.–11. März 2011Im Auftrag der European ComplianceAcademy:Microbiology for Non-Micro-biologists, MünchenVeranstalter:Concept HeidelbergPostfach 10 17 64D-69007 HeidelbergTelefon +49 (0)6221-84 44 0Fax +49 (0)6221-84 44 [email protected]

14.–15. März 2011Säulen, Phasen und Trennoptimierungin der HPLC, Ergänzungskurs, WindischVeranstalter:Division Analytische Chemie SCGEAWAG, Verena SchmidÜberlandstrasse 133CH-8600 DübendorfTelefon +41 (0)44 823 52 00Fax +41 (0)44 823 58 [email protected]

17. März 2011Real-Time Polymerase Chain Reaction(rt-PCR) in der Lebensmittelkontrolle,DübendorfVeranstalter:Division Analytische Chemie SCGEAWAG, Verena SchmidÜberlandstrasse 133CH-8600 DübendorfTelefon +41 (0)44 823 52 00Fax +41 (0)44 823 58 [email protected]

23.–24. März 2011Im Auftrag der European Compliance Aca-demy Protein Analytical Technologies,Wien

Veranstalter:Concept HeidelbergPostfach 10 17 64D-69007 HeidelbergTelefon +49 (0)6221-84 44 0Fax +49 (0)6221-84 44 [email protected]

28.-29. März 2011HPLC-Troubleshooting, WindischReferent: Jean-Claude HildenbrandVeranstalter:Division Analytische Chemier SCGEAWAG, Verena Schmid(Adresse siehe oben)

28.–30. März 2011GPC Intensivkurs in Theorie undPraxis, MainzVeranstalter:PSS Polymer Standards ServiceGmbH, Christian WeckerIn der Dalheimer Wiese 5D-55120 MainzTelefon +49 6131 9623 923Fax +49 6131 9623 [email protected]

28.–31. März 2011Im Auftrag der European Compliance Aca-demy: Contamination Control, PragVeranstalter:Concept Heidelberg(Adresse siehe oben)

30.-31. März 2011GC-Troubleshooting, WindischReferent: Jean-Claude HildenbrandVeranstalter:Division Analytische Chemie SCGEAWAG, Verena Schmid(Adresse siehe oben)

31. März 2011Fachseminar der LAR AG, BurghausenThemen u. a:. Prozesssicherheit b. Aufbe-reitung ind. Abwässer, Wasseraufberei-tungsanlagen zur Dampferzeugung, CSB-Monitoring, Kühlwasser-/Reinstwassermo-nitoring mit TOCVeranstalter:LAR Process Analysers AGNina RisslebenNeukoellnische Allee 134D-12057 BerlinTelefon +49 30 278958-59Fax +49 30 [email protected] www.lar.com

31. März–1. April 2011GMP-/FDA-gerechte Dokumentationin der Herstellung (D1), HeidelbergVeranstalter:Concept Heidelberg(Adresse siehe oben)

4.–8. April 2011Hannover Messe, HannoverVeranstalter:Hannover Messe Team

Deutsche Messe, MessegeländeD-30521 HannoverTelefon +49 (0)511 89-0Fax +40 (0)511 89-32626www.hannovermesse.de

5. April 2011Fachseminar der LAR AG, DarmstadtThemen u. a:. Prozesssicherheit b. Aufbe-reitung ind. Abwässer, Wasseraufberei-tungsanlagen zur Dampferzeugung, CSB-Monitoring, Kühlwasser-/Reinstwassermo-nitoring mit TOCVeranstalter:LAR Process Analysers AGNina RisslebenNeukoellnische Allee 134D-12057 BerlinTelefon +49 30 278958-59Fax +49 30 [email protected]

6. April 2011Validieren von Analysenverfahren I,Grundlagen, DübendorfReferent: Prof. Dr. Eduard GampVeranstalter:Division Analytische Chemie SCGEAWAG, Verena Schmid(Adresse siehe oben)

7. April 2011Fachseminar der LAR AG, DüsseldorfThemen u. a:. Prozesssicherheit b. Aufbe-reitung ind. Abwässer, Wasseraufberei-tungsanlagen zur Dampferzeugung, CSB-Monitoring, Kühlwasser-/Reinstwassermo-nitoring mit TOCVeranstalter:LAR Process Analysers AG(Adresse siehe oben)

11. April 2011Akkreditierung von Prüflaboratorien -ISO 17025, DübendorfReferent: Heinz PeterVeranstalter:Division Analytische Chemie SCGEAWAG, Verena Schmid(Adresse siehe oben)

12. April 2011Elektrochemische Titrationsmethoden:Einführung in die Praxis, ZofingenReferentin: Daniela RentschVeranstalter:Division Analytische Chemie SCGEAWAG, Verena Schmid(Adresse siehe oben)

12.–13. April 2011UHPLC mit sub-2µ stationären Phasen,Basel Referent: Jean-Claude HildenbrandVeranstalter:Division Analytische Chemie SCGEAWAG, Verena Schmid(Adresse siehe oben)

13. und 14. April 20112. Int. Polymerkongress, LinzVeranstalter:Clusterland Oberösterreich GmbHHafenstrasse 47-51A-4020 LinzTelefon: +43/732/[email protected]

4.–5. Mai 2011Schüttgut Schweiz 2011, BaselVeranstalter:easyFairs Switzerland GmbHUtengasse 44CH-4058 BaselTelefon +41 (0)61 228 10 00Fax +41 (0)61 228 10 09www.easyfairs.ch

12.–18. Mai 2011Interpack, DüsseldorfProcesses and PackagingVeranstalter:Messe Düsseldorf GmbHMesseplatzD-40474 DüsseldorfTelefon +49 (0)211 45 60 01Fax +49 (0)201 36547 325www.messe-duesseldorf.de

8.–9. Juni 2011Labotec Suisse, GenfVeranstalter:easyFairs Switzerland GmbHUtengasse 44CH-4058 BaselTelefon +41 (0)61 228 10 00Fax +41 (0)61 228 10 09www.easyfairs.ch

15.–16. Juni 2011Chemspec Europe, GenfThe fine & speciality chemicals connectionOrganisation:Quartz Business Media LtdWestgate House120/130 Station RoadRedhill, Surrey, RH1 1ET, UKKontaktperson: Michelle Baalham,Operations ManagerTelefon +44 (0)1737 855 290Fax +44 (0)1737 855 [email protected]

15–17 June 2011Biotech 2011 & 5th Czech-Swiss Symposi-um with Exhibition: Biotechnology in theLife Sciences, PragueVeranstalter:Institut für Biotechnologie,ZHAW Zürcher Hochschule für Ange-wandte WissenschaftenGrüental, PostfachCH-8820 Wä[email protected]

Möchten Sie im KALENDER auf eine Veranstaltung hinweisen?Einsendungenmit den nötigen Angaben an: [email protected]

7 8 CHEMIE PLUS 3-2011 b e z u g s q u e l l e n

ABBAUTEST, B IOLOGISCH

BMG Engineering AG, Effizienz- und RisikoengineeringIfangstrasse 11 Tel. +41 44 732 92 928952 Schlieren/ZH Fax +41 44 730 66 [email protected] www.bmgeng.ch

ABFÜLLTECHNIK

Feige GmbH, Innovative Lösungen für die Abfüllungflüssiger und pastöser ProdukteTel. +49 4531 8909-0 www.feige.com

ABGASREIN IGUNG

EISENMANN Anlagenbau GmbH & Co. KGTübinger Str. 81, Tel. +49 7031 78-0 www.eisenmann.comD-71032 Böblingen [email protected]

ABWASSERAUFBEREITUNG

ENVIRO FALK AGTwirrenstrasse 6 Tel. +41 55 286 18 188733 Eschenbach/SG Fax +41 55 286 18 [email protected] www.envirofalk.ch

ABWASSERREIN IGUNGSANLAGEN

EISENMANN Anlagenbau GmbH & Co. KGTübinger Str. 81, Tel. +49 7031 78-0 www.eisenmann.comD-71032 Böblingen [email protected]

AKTIVKOHLE

Schneider Umwelttechnik AG8472 Winterthur Seuzach Tel. +41 52 235 24 [email protected] www.sut.ch

ALLGEMEINE LABORARTIKEL

Huber & Co. AGKägenstrasse 14 Tel. +41 61 717 99 774153 Reinach Fax +41 61 711 93 [email protected] www.huberlab.ch

ANALYTIK CHEMISCH


HUBER.committed to science

ANLAGENBAU

BWB Engineering AGAnlagenbau-u Rohrleitungsbau, Gastechnik, MSRE/PlanungSternenfeldstrasse 8 4127 BirsfeldenTel. +41 61 326 37 37 www.bwb-eng.com

JAG Jakob AG, ProzesstechnikIndustriestrasse 20 Tel.+41 32 374 30 302555 Brügg www.jag.ch

Johnson Controls GWS GmbHCentralbahnstrasse 4 Tel. +41 61 468 25 39CH-4002 Basel, [email protected] www.jci.com

ANLAGEN- UND APPARATEBAU

Anlagenbau AGIndustrie Neuhof 30 Tel. +41 34 447 70 003422 Kirchberg Fax +41 34 447 70 [email protected] www.anlagenbau.ch

ANLAGEN- UND BEHÄLTERBAU

Gebrüder Hagemann GmbH & Co KGSudhoferweg 55 Tel.+49 2521 29946-0D-59269 Beckum Fax +49 2521 [email protected]

• Kunstharzanlagen• Druckbehälter• Tankanlagen

ANTRIEBSTECHNIK

ELEKTRO MOTOREN WERK BRIENZ AGMattenweg 1, [email protected] Tel. +41 33 951 31 313855 Brienz, www.emwb.ch Fax +41 33 951 34 55

APPARATEBAU

IST-Edelstahl-Anlagenbau AGSchorenstrasse 54 Tel. 033 334 26 00CH-3645 Thun-Gwatt Fax 033 336 72 [email protected] www.istinox.ch

KASAG Langnau AGHohgantweg 4, [email protected] Tel. +41 34 408 58 583550 Langnau, www.kasag.ch Fax +41 34 408 58 59

APPARATEBAU/DRUCKBEHÄLTER

ANGENSTEIN AG – Norm- und SonderflanscheHauptstrasse 190 Tel. +41 61 756 11 114147 Aesch Fax +41 61 756 11 01www.angenstein.ch [email protected]

APPARATE- , ANLAGEN- UND KONSTRUKTIONEN

Johnson Controls GWS GmbHCentralbahnstrasse 4 Tel. +4161 468 25 39CH-4002 Basel, [email protected] www.jci.com

ARMATUREN


ASEPTISCHE VENTILE

André Ramseyer AGIndustriestrasse 32 Tel. +41 31 744 00 003175 Flamatt Fax +41 31 741 25 [email protected] www.ramseyer.ch

ATOM ABSORPTIONS SPEKTROMETRIE (AAS)

LabSolution GmbHBünenmattweg 24 Tel. 061 843 94 804148 Pfeffingen Fax 061 843 94 [email protected] www.labsolution.ch

AUFTRAGSANALYSEN

AQura GmbHRodenbacher Chaussee 4 Tel. +49-6181-59-4282D-63457 Hanau Fax [email protected] www.aqura.de

EMOTT AGLabor für Festkörperanalytik und ElektronenmikroskopieIn Grosswiesen 14 Tel. 044 881 20 108044 Gockhausen/Zürich Fax 044 881 20 09GMP zertifiziert www.emott.ch

AUFTRAGSSYNTHESEN

Organica Feinchemie GmbH Wolfen KundensynthesenGefahrgeneigte Reaktionen, Hochdruckrekationen,Labor –Pilot – Tonnen, GMP FDA geprüft www.organica.deD-06766 Bitterfeld-Wolfen Tel. +49 3494 636 215

BAKTERIOLOGIE/MIKROBIOLOGIE


BEHÄLTER AUS CHROMNICKEL



BEZU

GSQ

UELLEN

REG

ISTER

BEZU

GSQ

UELLEN

REG

ISTER

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BEHÄLTERBAU


BEHÄLTER AUS KUNSTSTOFF

Georg Utz AG5620 Bremgarten Tel. 056 648 77 [email protected] www.georgutz.com

BEHÄLTER UND ROHRE, G LASFASER

ROTAVEREmmentalerstrasse 100 Tel. +41 34 460 62 623432 Lützelflüh Fax +41 34 460 62 [email protected] www.rotaver.ch

BERATUNG REACH


BERATUNG TECHNISCHE

Chemgineering Technology AGGüterstrasse 107 Tel. +41 61 467 54 544133 Pratteln www.chemgineering.com


BERSTSCHEIBEN


TECHEMA AG4105 Biel-Benken Tel. +41 61 381 45 [email protected] www.techema.ch

BERSTSICHERUNGEN

Striko Verfahrenstechnik W. Strickfeldt & Koch GmbHTel. +49 2261 9855-0 Fax +49 2261 [email protected] www.striko.de


BIG-BAG-BEFÜLL- UND ENTLEERSTATIONEN

VIA AG, EngineeringMühlemattstrasse 32 Tel. +41 61 313 26 254112 Bättwil-Flüh Fax +41 61 313 26 [email protected] www.viaag.ch

BIOTECHNOLOGIE


BRANDSCHUTZ, EXPLOSIONSSCHUTZ

INCOM Explosionsschutz AGRötzmattweg 105, www.incom-ag.chTel. +41 62 207 10 104600 Olten, [email protected] Fax +41 62 207 10 11

BRUTSCHRÄNKE/CO2-BRUTSCHRÄNKE

Thermo Fisher Scientific (Zürich) AGRäffelstrasse 32, Postfach Tel. +41 44 454 12 128045 Zürich Fax +41 44 454 12 99

Tél. +41 22 343 21 [email protected]

BRUT- UND TROCKENSCHRÄNKE

IG Instrumenten-Gesellschaft AGRäffelstrasse 32 Tel. +41 44 456 33 338045 Zürich Fax +41 44 456 33 [email protected] www.igz.ch

CHEMIEDISTRIBUTION

BTC Speciality Chemical Distribution SASTelefon +41 44 781 94 11Telefax +41 44 781 93 [email protected] www.btc-fr.com

CHEMIEPUMPEN

Sterling Fluid Systems (Schweiz) AGSchweizerbildstrasse 25 Tel. 052 644 06 668207 Schaffhausen Fax 052 644 06 16www.sterling.ch [email protected]

CHEMIE- UND BIOSENSOREN

C-Cit AG, Center for Chemical Information TechnologyEinsiedlerstrasse 29 Tel. +41 43 477 85 558820 Wädenswil Fax +41 43 477 85 [email protected] www.c-cit.ch


CHROMATOGRAPHIE

BRECHBÜHLER AGSteinwiesenstrasse 3 Tel. +41 44 732 31 318952 Schlieren Fax +41 44 730 61 [email protected] www.brechbuehler.ch

Thermo Fisher Scientific (Schweiz AG)4153 Reinach BL Tel. +41 61 716 77 [email protected] www.thermo.com

CHROMATOGRAPHIE-DATENSYSTEME (CDS)

DIONEX (Switzerland) AGSolothurnerstrasse 259 Tel. +41 62 205 99 664600 Olten Fax +41 62 205 99 [email protected] www.dionex.com

CHROMATOGRAPHIE , IONEN


CHROMATOGRAPHIE-SÄULEN


SEBIO GmbHGeissbrunnenweg 14 Tel. +41 61 971 83 444452 Itingen Fax +41 61 971 83 [email protected] www.sebio.ch


CHROMATOGRAPHIE-SYSTEME



Verfahrenstechnik


LabSolution GmbHBünenmattweg 24 Tel. +41 61 843 94 804148 Pfeffingen Fax +41 61 843 94 [email protected] www.labsolution.ch

SHIMADZU Schweiz GmbHRömerstrasse 3 Tel. +41 61 717 93 334153 Reinach Fax +41 61 717 93 [email protected] www.shimadzu.ch


DAMPFARMATUREN


SPIRAX SARCO AG, Regelgeräte und ArmaturenGustav-Maurerstrasse 9 Tel. +41 44 396 80 008702 Zollikon www.SpiraxSarco.ch

DICHTUNGEN

NT K+D AGFabrikweg 10 Tel. +41 55 254 54 543175 Flamatt Fax +41 55 254 54 [email protected] www.ntkd.ch

DISPERGIERAPPARATE UND -MASCHINEN

KINEMATICA AGLuzernerstrasse 147 a, Tel. +41 41 259 65 656014 Littau/Luzern Fax +41 41 259 65 [email protected] www.kinematica.ch

DOSIERANLAGEN

K-Tron (Schweiz) AGIndustrie Lenzhard Tel. +41 62 885 715702 Niederlenz, Fax +41 62 885 71 80, www.ktron.com

DOSIERGERÄTE

Schenck Process GmbHPallaswiesenstrasse 100 Tel. +49 61 51-15 31 11 19D-64293 Darmstadt Fax +49 61 51-15 31 20 [email protected] www.schenckprocess.com

DOSIERPUMPEN

ALOWAG AG4153 Reinach BL Tel. +41 61 711 66 [email protected] www.alowag.ch

Alldos International AGSchönmattstrasse 4 Tel. +41 61 717 55 55CH-4153 Reinach Fax +41 61 717 55 [email protected] www.grundfosalldos.com

ProMinent, Dosiertechnik AGTrockenloostrasse 85 Tel. +41 44 870 61 118105 Regensdorf Fax + 41 44 841 09 [email protected] www.prominent.ch

ROTOTEC AGLuzernstrasse 224c Tel. +41 31 838 40 003078 Richigen www.rototec.ch


DOSIERTECHNIK

Alltech Dosieranlagen GmbHAbwasserreinigungsanlagen für die IndustrieRudolf-Diesel-Str. 2 www.alltech-dosieranlagen.deD-76356 Weingarten [email protected]. +49-7244-70260 Fax +49-7244-702650

FREI Fördertechnik AGSchwarzbachstrasse 26 Tel. +41 31 720 56 563113 Rubigen Fax +41 31 720 56 [email protected] www.ffag.ch

DREHKOLBENPUMPEN


DRUCKBEHÄLTER



DRUCKLUFT-MEMBRANPUMPEN


schubagPumpen, Systeme, Projektierung, Service, DiagnostikFrauenfelderstrasse 47 b Tel. +41 52 762 22 218266 Steckborn www.schubag.ch

DRUCKREDUZIERVENTILE


DURCHFLUSSMESSER

Krohne AGMess- und Regeltechnik Tel. +41 61 638 30 [email protected] www.krohne.com

DÜSEN

Düsen-Schlick GmbH, Allerfeinste DüsentechnologieHutstrasse 4 Tel. +49 9565/9481-0D-96253 Untersiemau/Coburg Fax +49 9565/[email protected] www.duesen-schlick.de

SSCO-Spraying Systems AGEichenstrasse 6, 8808 Pfäffikon Tel. +41 55 410 10 60Fax +41 55 410 39 30, [email protected]

ELEKTROPHORESE


ELEKTROTECHNISCHE UND OPTISCHE SENSOREN

Hamilton Bonaduz AGVia Crusch 8 Tel. +41 81 660 60 607402 Bonaduz Fax +41 81 660 60 [email protected] www.hamiltoncompany.com

ENTSTAUBUNGSANLAGEN

WESCO-KELLER-Entstaubungstechnik AG9320 Arbonwww.wesco.ch Tel. +41 71 447 19 [email protected] Fax +41 447 19 61

ETIKETTEN

Kern-Etiketten AGGrubenstrasse 4 Tel. +41 43 455 60 308902 Urdorf Fax +41 43 455 60 [email protected] www.kernetiketten.ch

EXPLOSIONSSCHUTZ

R. STAHL Schweiz AGExplosionsschutzBrüelstrasse 26 Tel. +41 61 855 40 604312 Magden Fax +41 61 855 40 [email protected] www.stahl-schweiz.ch

EXPLOSIONSSCHUTZ, EX-GERÄTE (ATEX)

BARTEC Engineering + Services AGHinterbergstrasse 28 Tel. +41 41 747 27 276330 Cham Fax +41 41 747 27 [email protected] www.bartec.ch

Parkem AG MotionControlTäfernstrasse 37 Tel. 056 493 38 835405 Baden-Dättwil Fax 056 493 42 [email protected] www.parkem.ch/atex


PEPPERL + FUCHS AGSägeweg 7 Tel. +41 32 374 76 872557 Studen Fax +41 32 374 76 [email protected] www.pepperl-fuchs.ch

EXZENTERSCHNECKENPUMPEN


EX-GESCHÜTZTE INDUSTRIESAUGER


EX-S ICHERE MEMBRANPUMPEN (ATEX)

VACUUBRAND GMBH + CO KG8484 Theilingen Tel. +41 52 384 01 [email protected] www.vacuubrand.com

EX-S ICHERE MESS- UND REGELTECHNIK


FARBMESSUNG (FLÜSSIGKEITEN)

Hach LangeRorschacherstrasse 30A Tel. +41 84 855 66 999424 Rheineck Fax +41 71 886 91 [email protected] www.hach-lange.com

Sigrist-Photometer AG6373 Ennetbürgen Tel. +41 41 624 54 [email protected] www.photometer.com

Tintometer AGHauptstrasse 2 Tel. +41 56 442 28 295212 Hausen/AG Fax +41 56 442 41 [email protected] www.tintometer.ch

FE INMECHANIK/LABORAPPARATE

Rudolf WechslerGartenstrasse 5 Tel. +41 61 312 09 494127 Birsfelden/BL Fax +41 61 312 09 34

FESTPHASENEXTRAKTION


F IBEROPTIK-SCHAUGLASLEUCHTEN

Max Müller AG4123 Allschwil Tel. +41 61 487 92 92Hagmattstrasse19 Fax +41 61 487 92 [email protected] www.maxmuellerag.com

F ILTER

3M (Schweiz) AG, Ligacon-Cuno Division8317 Tagelswang Tel. +41 52 354 20 [email protected] www.ligacon.ch

Sefil tec Separation- und Filtertechnik EngineeringLangmattstrasse 10 Tel. +41 43 411 44 778182 Hochfelden Fax +41 43 411 44 [email protected] www.sefiltec.com

SF-Filter AG8184 Bachenbülach Tel. +41 44 864 10 68www.sf-filter.com Fax +41 44 864 14 58

F ILTERANLAGEN

WESCO-KELLER-Entstaubungstechnik AG9320 Arbonwww.wesco.ch Tel. +41 71 447 19 [email protected] Fax +41 447 19 61

F ILTERHILFSMITTEL


F ILTERMEDIEN

SEFAR AG, Filtration Solutions9410 Heidenwww.sefar.com Tel.+41 71 898 57 00

F ILTERTECHNIK

Filter Spare Parts by Infolabel AGGrossrietstrasse 7 [email protected] Nänikon www.filterspares.ch

F ILTRATIONSSYSTEME

DrM, Dr. Müller AGFundabac®-Filter Tel. +41 44 921 21 218708 Männedorf www.drm.ch

F ILTERPAPIER

SEBIO GmbHGeissbrunnenweg 14 Tel. +41 61 971 83 444452 Itingen Fax +41 61 971 83 [email protected] www.sebio.ch

FLAMMENSPERREN


FLANSCHEN NACH DIN, EN, ASME


FÖRDERTECHNIK

FREI Fördertechnik AGSchwarzbachstrasse 26 Tel. +41 31 720 56 563113 Rubigen Fax +41 31 720 56 [email protected] www.ffag.ch

FT- IR



FT-NIR


FLUORESZENZ-SPEKTROSKOPIE

HORIBA Jobin Yvon GmbHD-82008 Unterhaching Tel. +49 89-462 31 [email protected] www.horiba.com/de/scientific/

FÜLLSTAND

aquasant-mt SWITZERLANDAquasant Messtechnik AGAquasant mesure technique SA4416 Bubendorf Tel. +41 61 935 50 [email protected] www.aquasant-mt.com

Krohne AGMess- und Regeltechnik Tel. +41 61 638 30 [email protected] www.krohne.com


GABELSTAPLER EX-GESCHÜTZT

HKS Fördertechnik AGGabelstapler ExplosionsgeschütztTel. +41 52 305 47 47 www.hks-hyster.ch

GASE/GASVERSORGUNG

GarbagasHofgut Tel. +41 31 950 50 503073 Gümligen Fax +41 31 950 50 [email protected] www.carbagas.ch

GASGEMISCHE, SPEZ IALGASE

Messer Schweiz AGSeonerstrasse 75 Tel. +41 62 886 41 415600 Lenzburg Fax +41 62 886 41 [email protected] www.messer.ch


GASMESS- UND WARNGERÄTE

CONTREC AGRiedstrasse 6 Tel. +41 44 746 32 208953 Dietikon Fax +41 44 746 32 [email protected] www.contrec.ch

GASWÄSCHER, GLASFASERVERSTÄRKT

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GGE Haelthcare 18Genencor 12Genenzyme 18Gevo 16Glaxo Smith Kline 21Glyco Vaxyn 21

HHugo Häffner 17Henkel 7Highbreed 7

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Schweizer Fachzeitschriftder ChemieberufeOffizielles Organdes Schweizerischen Chemie-und Pharmaberufe Verbandes SCVOffizielles Organ des Fachverbandes Laborberufe FLBISSN 1019-155020. Jahrgang, 40. Jahrgang Labor Flashwww.chemieplus.ch

Druckauflage 16000 Expl.Verkaufte Auflage 2521 Expl.Zielversand 12369 Expl.Ausgezeichnet mit dem Zertifikat«Schweizer Qualitätszeitschrift QFZ»des Verbandes Schweizer Presse

KontaktAlle Mitarbeiter erreichen Sie [email protected]

HerausgeberinAZ Fachverlage AGNeumattstrasse 1, CH-5001 AarauTelefon +41 (0)58 200 56 50Telefax +41 (0)58 200 56 51Geschäftsführer Dietrich BergLeiterin Zeitschriften Ratna Irzan

RedaktionChemie plus, Neumattstrasse 1, PostfachCH-5001 Aarau, Telefon +41 (0)58 200 56 88Telefax +41 (0)58 200 56 61

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Redaktion SCV, FLBPatrick Merkofer (SCV), Charlotte Rothenbühler (FLB)

Ständige MitarbeiterDr. Claudia Borchard-Tuch, Adelbert Budinski,Dr. Christian W. Ehrensberger, Dr. Rolf undGabriele Froböse, Edgar Gärtner, Raphael Hegglin,Annette von Kiekebusch-Gück, Anke Müller,Dr. Beate Peiseler-Sutter, Joachim Stubenrauch,

CopyrightMit der Annahme von Manuskripten durch dieRedaktion und der Autor-Honorierung durch denVerlag erwirbt der Verlag das Copyright und insbeson-dere alle Rechte zur Übersetzung und Veröffentli-chung der entsprechenden Beiträge in anderenverlagseigenen Zeitschriften sowie zur Herausgabevon Sonderdrucken. Für unverlangt eingesandte Text-und Bildunterlagen übernimmt die Redaktion keineGewähr. Produkte und Highlights sind kostenpflichtig.Nachdruck, auch auszugsweise, ist nicht gestattet.

Leiter WerbemarktJürg Rykart, Telefon +41 (0)58 200 56 04

AnzeigenThomas Kolbeck, Telefon +41 (0)58 200 56 31Telefax +41 (0)58 200 56 61Anzeigentarif unter www.chemieplus.ch

Anzeigen-AdministrationNicole Flückiger, Telefon +41 (0)58 200 56 16Leiter Lesermarkt/Online Valentin Kälin

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Namhafte Beteiligungen nach Art. 322 Abs. 2 StGB:Aargauer Zeitung AG, AZ Anzeiger AG, AZ Crossme-dia AG, AZ Fachverlage AG, AZ ManagementServices AG, AZ Vertriebs AG, Media Factory AG,Basellandschaftliche Zeitung AG, Berner Landbo-te AG, Mittelland Zeitungsdruck AG, Radio ArgoviaAG, Radio 32 AG, Radio 32 Werbe AG, SolothurnerZeitung AG, Tele M1 AG, TMT Productions AG,Vogt- Schild Anzeiger AG, Vogt-Schild Druck AG,Vogt-Schild Vertriebs GmbH, Weiss Medien AG

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