Trialogstipendium 23/24

post by Justin Aaron König

Liebe PAT-Community

Ich hatte das vergangene Jahr das Privileg, das erste Trialog-Stipendium des AK-PAT zu erhalten. Dieses wurde im Jahr 2023 / 2024 für eine einjährige Forschungsförderung zur Untersuchung und Weiterentwicklung der Photonendichtewellenspektroskopie (PDWS) gewährt. Geforscht wurde an der Universität Potsdam der Arbeitsgruppe InnoFSPEC, unterstützt durch ein Co-Sponsoring von Roland Hass, Geschäftsführer der Firma PDW Analytics GmbH.

Überblick über die PDW-Technologie

Die PDWS ist eine innovative Inline-Spektroskopie-Methode, wodurch es ermöglicht wird, Lichtabsorption und Streuung von Dispersion unabhängig voneinander und simultan zu untersuchen. Entwickelt wurde PDWS vor über einem Jahrzehnt bei InnoFSPEC und kontinuierlich weiterentwickelt und für Forschungszwecke auch angewandt. Einige Hauptvorteile der PDWS gegenüber anderen Lichtstreumethoden sind:

1. Anwendbarkeit auf hohe Volumenanteile (<1% bis 60%)
2. Keine Notwendigkeit der Probennahme, Verdünnung, oder Kalibration
3. Messung eines größerem Probenvolumens dank Mehrfachstreuung

Forschungsschwerpunkte

Meine Forschung konzentrierte sich initial auf zwei Forschungsschwerpunkte im Bereich von Sol‑Gel‑Silica Fällungen:

1. Stöber-Synthese: Untersuchung der Bildung von sphärischen, Monodispersen Silica-Partikeln aus einem organischen Präkursor
2. Wässrige Fällung: Analyse der Bildung von Silica-Aggregaten aus Wasserglas gefällt mit Säure

Untersucht werden sollten die recht unterschiedlichen Wachstumsprozesse mittels PDWS, da diese sich gut mit dieser Methode beobachten ließen.

Ergebnisse und Erkenntnisse

Die Forschung im Rahmen des Stipendiums hat zu folgenden Ergebnissen geführt:

1. Die Untersuchung von Aggregaten mittels PDWS ist nicht trivial und benötigt neue Modelle
2. Optimierung der Stöber-Synthese durch neue Erkenntnisse
3. Entwicklung und Untersuchung einer Stöber‑Synthese ohne Verwendung organischen Lösemittels
4. Erweiterung des Wissens über die industriell relevante wässrige Fällung von Silica
5. Weiterentwicklung der PDWS-Methodik zur Zeitkontinuierlichen Beobachtung disperser Systeme

Bedeutung für Industrie und Forschung

Die Ergebnisse dieser Forschung, speziell aber die Erweiterung der Stöber-Methode, haben sowohl für die Industrie als auch für die weitere wissenschaftliche Arbeit bedeutende Implikationen:

1. Industrieller Nutzen: Verbesserte Prozessüberwachung und -kontrolle durch bessere Zeitauflösung
2. Wissenschaftlicher Fortschritt: Erweiterung der Stöber-Methode in das wässrige Milieu und Kontrolle der Partikelgröße
3. Technologietransfer: Erweiterung der Anwendungsmöglichkeiten für PDWS für Kooperation mit der Industrie

Ausblick und zukünftige Anwendungen

Die PDWS-Technologie hat bereits in diversen Prozessen Anwendung gefunden, darunter:

• Proteinfällungen
• Emulsionspolymerisation
• Algenwachstum
• Fällung anorganischer Oxide und Sulfate
• Bierbrauerei
• Käseherstellung
• Zuckerkristallisation

Durch das Trialog‑Stipendium konnte das Potential der PDWS-Technologie weiterentwickelt und dessen Anwendungsbereich erweitert werden. Speziell zu der organisch-Lösemittelfreien Stöber‑Synthese wird erwartet, dass diese Forschungsergebnisse wichtig für die Industrie sind und deswegen weitere Forschungsprojekte mit industrieller Kooperation entstehen. Zusätzlich ist es geplant, ein Patent über die modifizierte Stöber-Synthese anzumelden.

Neue Vorstandsmitglieder im AK PAT im Jahr 2024

Der AK PAT ist ständig in Bewegung und wir freuen uns, die neuen Mitglieder in unserem Vorstand zu begrüßen, die im Laufe dieses Jahres zu uns gestoßen sind. Sie bringen frischen Wind, innovative Ideen und eine zukunftsorientierte Perspektive in unser Team. Hier geben wir Ihnen einen Überblick über die jüngsten Veränderungen, die unsere gemeinsame Vision und den Trialog in der Prozessanalytik widerspiegeln. Jedes neue Vorstandsmitglied ist ein Gewinn für unseren Arbeitskreis und wir sind gespannt auf die Impulse, die sie für unsere Arbeit mitbringen werden. In chronologischer Reihenfolge:

1. Peter Neubauer (TU Berlin):

„An meinem  Fachgebiet Bioverfahrenstechnik der TU Berlin beschäftigen wir uns mit on-line und at-line prozessanalytischen Technologien für die Charakterisierung von Bioprozessen und interessieren uns dabei insbesondere für die Skalierbarkeit. U.a. evaluieren wir mit industriellen Partnern neue Sensoren (z.B. in-situ Mikroskopie, RAMAN-, PDW Spektroskopie). Unsere Vision im KIWI-biolab ist die vollautomatisierte und intelligente Durchführung komplexer Prozessentwicklungsabläufe in der Biotechnologie. Hier verbinden wir Reaktoren mit Laborrobotern und analytischen Systemen sowie mit automatisch ablaufenden mathematischen Methoden (mbDoE, Modellierung, KI). Eine wichtige funktionelle Basis unsere Labore sind maschinenlesbare FAIRe Datenstrukturen.

Durch meine Einbindung in andere Arbeitskreise, z.B. dem Bio-PAT e.V. und der Fachsektion Bioprozesstechnik der Dechema, sehe ich gute Möglichkeiten der Vernetzung des AK-PAT.“

2. Frank Grümbel (Lanxess):

„Mit einer kaufmännischen Ausbildung und Abitur im zweiten Bildungsweg startete ich meine berufliche Reise. Mein Studium der Physik führte mich zuerst in die Forschung am Fraunhofer Institut und dann zur Expertise als Qualitätsmanager zurück in die Industrie. Hier hatte ich die Qualitätsverantwortung für eine Produktion in Deutschland und Japan. Später als COO eines Startups sammelte ich wertvolle Erfahrungen im Bereich der Plasmatechnologie, bevor ich 2007 bei Lanxess in der Abteilung Prozessanalysentechnik eintrat. Seit 2012 leite ich diese Abteilung und bin zudem Obmann des Arbeitskreises 3.6 „Prozessanalysentechnik“ der Namur. Neben der weltweiten Beratung, Betreuung und dem Engineering zur online Messtechnik in Produktionsanlagen der Lanxess AG beschäftigen wir uns zudem mit der Digitalisierung und Modularisierung der online Messtechnik der Lanxess aber auch im Umfeld der Namur. Neben meiner beruflichen Leidenschaft schätze ich meine Familie – ich bin verheiratet, wir haben zwei Kindern und mittlerweile zwei Enkelkindern.“ 

3. Phiona Bachmann (Evonik):

„Moleküle durch Spektroskopie sprichwörtlich zum Tanzen zu bringen, chemische Vorgänge zu messen und sichtbar zu machen fand ich schon immer spannend. PAT ist für mich einer der wichtigsten Bestandteile der Digitalisierung in der chemischen Industrie. Nur durch volles Prozessverständnis zu jedem Zeitpunkt können wir Chemie effizient und nachhaltig steuern. Mein Fokus liegt auf der individuellen Lösung von Messaufgaben, da jede einzigartig ist und oft auch kreative Ansätze erfordert.

Meine berufliche Reise startete mit dem Chemiestudium an der FAU Erlangen-Nürnberg, wo ich schnell Faszination an der physikalischen Chemie fand. Während meiner Promotion war ich oft zu Gast am Teilchenbeschleuniger BESSY II des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und vertiefte meine Kenntnisse des Zusammenspiels von Chemie und Physik mit Mess- & Automatisierungstechnik. Von dort aus war 2020 der Schritt zur Evonik PAT nicht mehr weit. Als Senior Engineer und Produktmanagerin für Flüssig- und Feststoffanalysen verantworte ich nun maßgeschneiderte und innovative Onlinemesstechnik in unseren Produktionsanlagen weltweit. Neben den künftigen Tätigkeiten im AK PAT, bin ich außerdem Mitglied des NAMUR Arbeitskreises 3.6.3 PAT-Innovationen.“ 

4. Bettina Kessler (BASF):

„Meinen ersten Kontakt mit PAT hatte ich während meines Brauwesens und Getränketechnologie Studiums an der TU München. Beide meiner Abschlussarbeiten schrieb ich in Unternehmen der Getränkebranche und bekam so einen ersten, sehr vielfältigen Einblick im Bereich der kontinuierlichen Prozessüberwachung. Im Anschluss an mein Studium starte ich dann bei einem kleinen Unternehmen und war für die Methodenentwicklung für spektroskopiebasierte Prozesskontrolle in der Softdrinkindustrie verantwortlich. Hier konnte ich tolle Erfahrungen sammeln und es war faszinierend zu sehen, wie die PAT-Technologie dazu beitrug, Prozesse zu optimieren, die Qualität zu verbessern und letztendlich auch Kosten einzusparen. Durch meinen Jobwechsel in die chemische Industrie zur BASF konnte ich mein Know-how im Bereich PAT weiter ausbauen. Inzwischen bin ich Teamleiterin für die Prozessspektroskopie und lerne noch immer jeden Tag etwas Neues dazu. Nachdem ich selbst 2015 den Prozessanalytikaward vom AK PAT erhalten habe, freue ich mich umso mehr, Teil des erweiterten Vorstands des Arbeitskreises Prozessanalytik zu sein und in gewissem Maße auch etwas „zurückgeben zu können“.  

5. Martin Gerlach (Bayer):

„Ich freue mich sehr, am 26.03.2024 in den Vorstand des AK PAT berufen worden zu sein mit der Aufgabe, mich insbesondere um das Thema der PAT SENIOR Experten zu kümmern. Nachdem ich für die Anwender in der Zeit vom 2017 bis 2020 bereits im Vorstand als Vertreter der Anwender tätig war, bin ich seither im erweiterten Vorstand unter anderem für die Fortbildungsarbeit des AK-PAT verantwortlich. Darüber hinaus habe ich mich besonders für die Organisation und Durchführung der Kolloquien und in der Kommunikationsarbeit engagiert.
PAT SENIOR EXPERTEN liegen mir deshalb besonders am Herzen, weil ich natürlich auch einer von Ihnen bin. Die reiferen Kolleginnen und Kollegen haben eine erfolgreiche berufliche Karriere hinter sich und sind oft auch schon sehr lange im AK PAT tätig. Darüber hinaus steht für viele von Ihnen der Ruhestand am Horizont sichtbar vor der Tür und es stellt sich für viele die Frage, wie geht es für mich noch während meiner aktiven Zeit weiter und wie sieht der Übergang in den Ruhestand und mein Ruhestand selbst aus. Beobachtet haben wir im AK-PAT durch den Ruhestand etliche Kolleginnen und Kollegen aus dem aktiven Kreis und sogar aus dem AK-PAT verloren. Es stellt sich die Frage woran liegt das und was können wir tun, um reifere Kolleginnen und Kollegen vor und im Ruhestand auch weiterhin für den AK PAT zu interessieren oder vielleicht sogar PAT SENIOR EXPERTEN aus dem Ruhestand heraus wieder für uns interessieren zu können und auch ggf. zu einer aktiven Beteiligung im AK-PAT zu gewinnen.
Dazu müssen attraktive Mitgliedsrahmenbedingungen erarbeitet und geschaffen werden und natürlich auch schon in der noch aktiven Zeit Bedingungen und Programme als Grundstein erarbeitet werden. Dies möchte ich gerne in den nächsten Jahren voranbringen und damit für den Arbeitskreis dadurch einen neuen Wertbeitrag leisten.

Natürlich werde ich meine bisherigen Aufgaben entsprechend weiter wahrnehmen und erfüllen.

Zu meiner Person: Ich bin von der Ausbildung Chemiker, werde am 14. April 62 Jahre alt. Nach dem Studium ging ich zur Bayer AG und kam vor rund 26 Jahren dort zur Prozessanalysentechnik, die ich seit nun gut 19 Jahren leiten darf.“

6. Eric Frauendorfer (Wacker):

„Themen der Analytik, PAT aber auch Digitalisierung begleiten mich seit Jahrzehnten, so auch in verschiedensten Rollen bei der Wacker Chemie AG. Neben der Validierung und Implementierung von klassischen online-Sensoren (Raman, NIR, Viskosität, Festgehalt etc.) sowie multivariaten Soft(ware)sensoren ist der Aufbau von Transparenz diese Systeme elementar, damit sie für Produktionsbetriebe keine Blackboxes sind und ihre Performance effizient im Alltag kontrolliert werden kann. Durch die weitere Digitalisierung und Vernetzung von Systemen verschiedenster Domänen (Forschung, Anwendungstechnik, Operations, Sales, Marketing) steigt nicht nur das Verlangen nach mehr (sauberen!) Daten, sondern auch nach Harmonisierung der Schnittstellen und (Kalibrations)Software sowie Bereitstellung von Metadaten zu den Einzelmessungen. Durch meine Einbindung in andere Gremien wie z.B. der DECHEMA Fachsektion Mess- und Sensortechnik und der Verbindung von Analytik- und Chemometrie-Fachwissen mit Digitalisierungsaspekten wird die Mitarbeit im AK PAT eine gewinnbringende Vernetzung sein.“ 

7. Lutz Mayer (Hellma):

„Nach dem Abitur studierte ich Physikalische Technik und sammelte erste Erfahrung in der Grundlagenforschung am Institut Laue Langevin (ILL) in Grenoble im Bereich von Neutronenstreuexperimenten. Nach dem Studium blieb ich der Forschung treu und fand meine erste Anstellung als Ingenieur an der Röntgen-Beamline BW2 des Deutschen Elektronen-Synchrotons (DESY). Ein Wechsel in die Industrie war dennoch bald mein Ziel und ich startete als kundenseitiger Produktentwickler bei Schott in Mainz.

Mit dem Abschluss im berufsbegleitenden Studium zum „Diploma in Management Studies“ wechselte ich 2000 in das Familienunternehmen Hellma, das ich nun seit 20 Jahren in dritter Generation als CEO leite.

Der Einstieg in die Entwicklung von faseroptischen Sonden für die spektroskopische Analytik bei Hellma brachte mich zum ersten Mal in Kontakt mit der #Prozessanalysentechnik (PAT). Neben den anderen Produkten von Hellma für die Spektroskopie, wie Küvetten und Kalibrierstandards, wuchs der Bereich der Prozess-Sonden und Messzellen von Beginn an kontinuierlich und erfordert noch heute aufgrund der vielseitigen Einsatzgebiete eine enge Abstimmung mit den Anwendern weltweit.

In 2018 habe ich das firmeninterne Startup „Hellma Solutions“ ins Leben gerufen. Der von vielen Kunden und Unternehmen geäußerte Wunsch nach Unterstützung im Aufbau der Prozessanalystentechnik in der eigenen Anwendungsumgebung wird nun von Hellma Solutions direkt aufgegriffen. Mit einem technisch und wissenschaftlich fundierten Team von 8 Mitgliedern an unserem Hauptstandort in Müllheim und versierten Mitarbeitern in 8 Vertriebsgesellschaften setzt Hellma Solutions heute weltweit schlüsselfertige Lösungen in der spektroskopischen Prozessanalysentechnik um.

Neben meiner Begeisterung für diese beruflichen Themenbereiche verbringe ich die verbleibende Freizeit gerne in meiner Familie, ich bin verheiratet und habe zwei Töchter im Teen-Alter.“

Veröffentlichung der Trendberichte der GDCh

post by Matthias Rädle

Trends in der Prozessanalytik
Die GDCh veröffentlicht monatlich die „Nachrichten aus der Chemie“. In wechselnder Reihenfolge wird hier ein jährliches update aus einzelnen Arbeitsgruppen aufgezeigt: Was gibt es Neues? Was sind die Trends? Die gesamten Ausgaben – auch zurückliegende – können von GDCH-Mitgliedern kostenlos heruntergeladen oder auch nur seitenweise angeschaut werden. Natürlich kann in der Beschränktheit des zur Verfügung stehenden Raumes nicht alles technologisch Neue dort dargestellt werden und daher gilt das Gebot des Mutes zur Lücke. Im Aprilheft ist die „Analytische Chemie“ an der Reihe und es werden dieses Mal die Themen: Lab-on-a-chip, additive manufacturing (3D-Druck), Spektroskopie-Methoden und MTP (modul type package) angesprochen.

Aus dem Inhalt:

Lab-on-a-Chip und 3D-Druck
Lab-on-Chip-Konzepte … erfüllen die Anforderungen der Grünen Chemie mit geringem Platzbedarf, reduziertem Lösungsmittelverbrauch und Probenvolumen sowie schneller Hochdurchsatz-Prozessentwicklung. Mesoporöse Strukturen …gehen von gezielt funktionalisierten Photolacken und Zugabe von Porogenen aus. Dabei wird die additive Fertigung von Polymermonolithen mittels Direct Laser Writing oder 2-Photonen-Lithographie eingesetzt.

Raman, NIR, MIR
… Nano- bzw. Micro Electro Mechanical Systems (N/MEMS) weisen trotz ihres geringen Platzbedarfes eine hohe Auflösung …  Einsatzgebiete … neben Wareneingangskontrollen können chemische-, biotechnologische- und lebensmitteltechnologische Prozesse in Echtzeit überwacht … werden. Ramanspektroskopische Analysen in wässrigen Lösungen werden durch Flüssigkernlichtleiter … um mehr als eine Größenordnung verstärkt.

Integrierende Ansätze: Fingerprint 2 Footprint und Module Type Packaging
Prozessmonitoring und -verständnis als integrierte spektroskopische Fingerprint-Daten lassen sich mit Produktqualität, -sicherheit, -kosten, Lieferketten, Wartung und besonders dem ökologischen Fußabdruck chemometrisch behandeln …. Die oftmals divergierenden Faktoren eröffnen neue Wege, Prozesswertigkeit zu kontrollieren und zu optimieren.

Zur Steuerung und Überwachung von Prozessen in modularen Anlagen …etabliert sich hier zunehmend das Module Type Package (MTP).

Der komplette Text ist für Mitglieder nachzulesen unter:
Nachrichten aus der Chemie | 72 | April 2024 | www.gdch.de/nachrichten

Den beschränkten Textumfang in diesem Medium empfinde ich andererseits als großen Vorteil. Der typische gestresste Leser kann sich in sehr kurzer Zeit einen Überblick verschaffen, was denn los ist in der Welt und i.d.R. wird auf weiterführende Literatur verwiesen.

Ich rate sehr, die Hefte einfach mal diagonal durchzublättern. Vielleicht bleibt das interessierte Auge dann bei dem ein oder anderen aktuellen Thema hängen.

Viel Spaß bei der Lektüre

Bericht zum Doktorandenseminar 2024

post by Katharina Dahlmann

Am 11.03.2024 war es wieder so weit: Der Arbeitskreis Prozessanalytik der Gesellschaft Deutscher Chemiker lud zum 17. Doktorandenseminar in Freiburg ein. Neben Studierenden waren auch Absolventen und Industriepartner geladen, um das diesjährige Thema „vom Sensor zum Prozess – Die neue Generation der PAT-Fachkräfte interdisziplinär und vernetzt“ zu verwirklichen.

An diesem Tag reisten Interessierte von nah und etwas ferner an, um an dieser Veranstaltung teilzunehmen. Noch nicht einmal die angekündigten Streiks der Lufthansa und der Deutschen Bahn konnte die Teilnehmer davon abhalten bei dem diesjährigen Doktorandenseminar dabei zu sein – auch wenn es dazu führte, dass Verspätungen vorprogrammiert waren. Nach erfolgter Registrierung war der erste Kaffee und der zugehörige Tratsch ein Muss, denn schließlich ist Networking das A und O bei solchen Events (mal abgesehen von der kostenfreien Verköstigung).

Nur die anschließenden Führungen durch die Laborräumlichkeiten des Fraunhofer Instituts für physikalische Messtechnik sowie die Erläuterungen der aktuellen Forschung konnten den Empfang noch toppen. Zum Abschluss entspannten sich die Teilnehmer bei den organisierten Spielen und einer angenehmen Atmosphäre in Begleitung von Speis und Trank.

Für den nächsten Tag stand ein Besuch bei Endress und Hauser auf der Tagesordnung. Dafür erschienen alle Teilnehmen pünktlichst um kurz vor 8, um den Reisebus zu füllen. Nach einer kurzen Anreise wurde das Firmengelände erreicht und der Durst nach Kaffee und Fakten zum Gastgeber gestillt. Zunächst wurden dabei die eingesetzten Messprinzipen der Durchflussmesstechnik von Peter Teibinger erläutert. Danach zeigten Daniel Schweitzer und Joshua Ritter, dass bei der Endress und Hauser Gruppe alles von Mikrochip zu robusten Analysegeräten mit dabei ist. Nun war es endlich soweit: Ein Rundgang durch die Produktion! Es gibt doch nichts schöneres als die Konzepte und Ideen der Forschung verwirklicht auf Produktionsebene sehen zu können.

Neben Zahlen und Fakten zu den vor Ort hergestellten System, wurden jene Aspekte beleuchtet, die Endress und Hauser zu einem menschenfreundlichen Arbeitgeber machen wie beispielsweise die 10-minütigen Dehnübungen während der Arbeitszeit sowie höhenverstellbare Arbeitsplätze in den Produktionsstätten. Besonders spannend waren auch die dort angestellten Transportroboter, die durch ihre Namen Mario, Luigi und Yoshi auf den dort ansässigen Humor hinwiesen.

Danach wurden alle in der hiesigen Kantine verköstigt. Mal abgesehen von den Preisen (für Teilnehmer des Doktorandenseminar gratis) konnte auch die Qualität und Geschmack der Kulinarik überzeugen. Hier wurde die GASTFREUNDSCHAFT groß geschrieben! Gestärkt mit Kaffee und Nachtisch begann die erste Vortragssession mit spannenden Themen zur Raman- und Absorptionsspektroskopie. Nach einer kurzen Pause ging es dann mit der Analyse von Fingerabdrücken und Proteinen weiter bevor eine weitere Kaffeerunde notwendig war.

Ein wesentliches Tool, dass ein jeder erlernen sollte, ist die Vermittlung von Ideen innerhalb von kürzester Zeit. Daher darf ein Posterpitch auf dem Programm so einer Veranstaltung natürlich nicht fehlen! Ziel war es, die Inhalte der Poster auf eine möglichst spannende und informative Art und Weise in weniger als 2 Minuten zu vermitteln. Dabei schafften es sämtliche Teilnehmer innerhalb des Rahmens zu bleiben, wodurch niemand durch das Läuten einer echten schweizer Kuhglocke unterbrochen werden musste. Hut ab an alle Vortragenden.

Als nächster und voraussichtlich letzter Programmpunkt stand dann eine ominöse „Abendveranstaltung“ an. Dies konnte irgendetwas zwischen Langeweile und Abenteuer beinhalten. Glücklicherweise war es in diesem Fall letzteres, denn es ging weiter zum Armbrustschießen beim Schützenhäuschen Reinach! So wie bei jedem international anerkannten Sport darf natürlich auch ein kleiner Wettkampf nicht fehlen. Nach 2 Probenschüssen, wurden 5 Schüsse auf eine im Endress+Hauser gehaltene blaue Zielscheibe abgefeuert und die Punkte gewertet. Wir freuen uns darauf hinzuweisen, dass kein Bolzen das Ziel verfehlt hat! Wilhelm Tell wäre vor Neid erblasst! Im Anschluss daran, klang der Abend bei der schweizer Traditionsspeise Raclette aus.

Der dritte und letzte Tag des Doktorandenseminar begann etwas entspannter (und zu einer Doktoranden-vertretbaren Zeit) um 9 Uhr am Fraunhofer Institut in Freiburg mit einem Gastvortrag von Henry Weichert und Sponsoren-Pitches gefolgt von den mit Spannung erwarteten Posterpräsentationen. Dort konnten die Teilnehmer die gestrigen Kurzpräsentationen nun etwas ausführlicher erläutern. Ein großes Dankeschön an alle, die sich die Mühe gemacht haben, ein Poster vorzubereiten und sich den Fragen der interessierten Zuhörer zu stellen. An dieser Stelle noch Gratulation an Adea Loxha zum wohlverdienten Posterpreis!

Nach einer weiteren Vortragssession bei der die Anwendung von spektroskopischen Techniken in der Synthese und Lebensmittelindustrie veranschaulicht wurden, durfte die kulinarische Versorgung – dieses Mal in der Kantine des Fraunhofer Instituts – nicht fehlen. Einige Teilnehmer nutzen die restliche Mittagspause für eine weitere Führung durch die Laborräumlichkeiten sowie Fachgesprächen mit den anwesenden Industriepartnern.

Nach einem weiteren Gastvortrag von Oliver Mandal, wurden die letzten Präsentationen der teilnehmenden Doktoranden über eine GC-MS Analyse, einem Prototypen für die Ölindustrie sowie einer Methode zur Durchflussmessung abgehalten. Nach einer weiteren Kaffeepause durfte noch Tobias Eifert eine interessante, publikumsangepasste Präsentation von Covestro geben sowie Claudia Beleites die wichtigsten Schritte vom Sampling zur chemometrischen Analyse in einem amüsant aufbereiteten, praxisnahen Beispiel visualisieren.

Zuletzt wurden noch die Preise für die Poster und Präsentationen vergeben und das Ende dieser Veranstaltung verkündigt. Neben weiteren Informationen zu zukünftigen Events der AK PAT, konnten noch die letzten Kontaktdaten ausgetauscht werden, bevor sich die Teilnehmer wieder auf den Heimweg machten.

Abschließend möchte ich mich im Namen aller Teilnehmenden bei den Veranstaltern und Sponsoren bedanken, die das diesjährige Doktorandenseminar ermöglicht haben. Dabei geht ein großes Dankeschön an Katharina Dahlmann, Claudia Beleites, Tobias Eifert, Robin Legner und Martin Rössler für die herausragende Organisation und Betreuung während der gesamten Veranstaltung.

Ein neuer Fokus: Die Wertschätzung der Senior Expert*innen im AK-PAT

Am 26. März 2024 traf der Vorstand des AK-PAT eine bedeutsame Entscheidung, die die Zukunft des Arbeitskreises beeinflussen wird: die Einführung einer neuen Position, die sich speziell um die Anliegen der PAT SENIOR Expert*innen kümmern soll.

Martin Gerlach wird diese Aufgabe im Vorstand für den Rest der laufenden Wahlperiode zunächst bis Ende 2024 übernehmen. Diese Maßnahme wurde aufgrund eines beobachteten Trends getroffen: In den letzten Jahren haben viele erfahrene Senior Expertinnen den Ruhestand angetreten und sich zunehmend aus dem aktiven Teil des Arbeitskreises zurückgezogen. Ein Verlust an wertvoller Expertise, der sowohl den Vorstand als auch den erweiterten Vorstand zutiefst betrübte, da langjährige Kolleginnen und Kollegen mit umfangreicher Erfahrung und Know-how den Arbeitskreis verlassen haben oder nur noch passive Mitglieder sind.

Die Lücke der Erfahrung schließen

Der Verlust an Fachwissen und Erfahrung hinterlässt eine große Lücke im AK-PAT. Daher war es von entscheidender Bedeutung, Wege zu finden, wie die Senior Expert*innen auch im Ruhestand weiterhin aktiv und engagiert im Arbeitskreis eingebunden werden können. Dies erfordert spezielle Aufmerksamkeit, besondere Rahmenbedingungen und Unterstützung für die Senior Expert*innen. Maßgeschneiderte Beitragspakete über die GDCh und den AK-PAT sollen angeboten werden, um ihre Interessen angemessen zu berücksichtigen und ein weiteres Engagement attraktiv zu gestalten.

Ein maßgeschneidertes Programm für die Senior Expert*innen

Ein speziell auf die Bedürfnisse der Senior Expert*innen zugeschnittenes Programm soll entwickelt werden, um sicherzustellen, dass auch die erfahreneren Kolleg*innen weiterhin aktiv am AK-PAT teilnehmen und ihr Wissen und ihre Erfahrung einbringen können. Diese Initiative strebt nicht nur die Erhaltung der wertvollen Expertise an, sondern auch den Spaß und die Freude an der Mitarbeit im Arbeitskreis zu bewahren. Aus diesem Grund wurde die neue Position im Vorstand geschaffen, um die Interessen der Senior Expert*innen angemessen zu vertreten und mit relevanten Inhalten zu versorgen.

Eine persönliche Verantwortung übernehmen

Es ist eine erfreuliche Entwicklung, dass der Vorstand mir das Vertrauen ausgesprochen hat und mich für den Rest der Wahlperiode bis zum Ende dieses Jahres auf diese wichtige Position bestellt hat. Diese Entscheidung zeigt das Engagement des AK-PAT, die Senior Expertinnen zu unterstützen und ihre wertvolle Expertise für den Arbeitskreis zu erhalten. Sie drückt natürlich die besondere Wertschätzung ihnen gegenüber aus. Es ist ein wichtiger Schritt, um sicherzustellen, dass die langjährige Erfahrung und das Fachwissen der SENIOR Experteninnen in Zukunft noch sichtbarer wertgeschätzt und für die jüngeren Kolleg*innen weiterhin nutzbar gemacht werden kann.

Fazit: Ein neues Kapitel für den AK-PAT

Die Schaffung einer speziellen Position für die Betreuung der Senior Expertinnen markiert einen Wendepunkt im AK-PAT. Es ist ein Ausdruck der Anerkennung für die langjährigen Beiträge und ein Versprechen, die Kontinuität und Qualität der Arbeit des Arbeitskreises zu erhalten. Mit einem maßgeschneiderten Programm und einer persönlichen Verpflichtung gegenüber den Senior Expert*innen ist der AK-PAT bereit, in eine Zukunft zu gehen, die von Erfahrung, Engagement und gemeinsamer Freude an der Prozessanalytik geprägt ist.

Bericht zum Herbstkolloquium 2023

post by Lukas Mahler, Posterpreisgewinner

Bei winterlichen Temperaturen wurde vom 27. bis 29. November 2023 zum 18. Herbstkolloquium Prozessanalytik in die Hochschule Niederrhein in Krefeld geladen. 89 Teilnehmer aus Akademia, Industrie und Hersteller aus Deutschland, Österreich, der Schweiz und den Niederlanden beteiligten sich an der dreitägigen Konferenz, um Erfahrungen auszutauschen, Vorträgen zu lauschen und sich über neue Innovationen zu informieren. Ganz im Einklang mit dem Leitthema „P2P – Mit PAT zur Produktqualität“ erlebten die Teilnehmer Ausstellungen von Herstellern und Sessions in den Bereichen Innovation, Best Practice Spectroscopy, Success Stories, Probenaufbereitung und Technology Updates.

Nach der Anreise am Montag wurde das Auditorium geteilt, um sich zum einen von Christian Schmitz durch die Hochdurchsatzanlage im Institut für Surface Technology (HIT) führen zu lassen, um die dortige KI-unterstützte Forschung live zu erleben, und um zum anderen in Workshops unter der Leitung von Tobias Eifert, Jörg Erens und Martin Gerlach in den Grundlagen der PAT in industriellen Anwendungen unterrichtet zu werden. Nachdem alle Köpfe durch regen Austausch ihre Betriebstemperatur überschritten hatten, wurde das Get Together in die Krefelder Traditionsbrauerei Wienges verlegt, um dort für die nötige Abkühlung zu sorgen.

Das Programm am Dienstag startete mit der Begrüßung aller Teilnehmer durch den Gastgeber Martin Jäger und den Präsidenten der Hochschule Thomas Grünewald. Außerdem stimmte Maik Müller auf die kommenden Tage ein, nachdem er die traurige Aufgabe hatte, eine Schweigeminute für den langjährigen und sehr geschätzten PAT-Kollegen Michael Maiwald einzuläuten.

Eröffnung vom Herbstkolloquium durch Martin Jäger (vorne links) und Thomas Grünwald (vorne rechts)

Die erste Session mit Martin Jäger als Chairman wurde von Niklas Wessel (Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion) mit seinem Vortrag über die Verwendung von Benchtop-NMR-Spektrometern zum Erhalt der Aktivität von molekularen Katalysatoren eröffnet. Anschließend präsentierte Klas Meyer (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung) die Online-NMR-Spektroskopie in der PAT mit dem Fokus auf Entwicklungen zwischen Labor- und Feldeinsatz.

Martin Gerlach führte durch die zweite Vortragssession, welche von Mario Krause (Carl Zeiss Spectroscopy GmbH) und seinem Vortrag „Qualitätskontrolle in der Rendering-Industrie mit NIR-Technologie – von der Probenahme bis zur Prozessintegration“ sowie von Marko Sandor (Covestro AG) und dessen Vortrag „Sprint or Marathon? PAT Integrations with Inline Spectroscopy“ geprägt war. Anschließend führte Tobias Eifert durch die Aussteller-Pitches, in denen sich die Hersteller vorstellten und einen Vorgeschmack auf ihre Stände gaben, an denen während der anschließenden Mittagspause ein so reger Austausch stattfand, dass die Teilnehmer lautstark auf den baldigen Beginn der nächsten Session hingewiesen werden mussten.

Einblick in den Ausstellerbereich

Mit Tobias Eifert als Chairman zeigte Christiane Schlander (Merck Electronics KGaA) was passiert, wenn NIR auf MTP trifft, und Andreas Ohligschläger (Evonik Industries AG) präsentierte seine Erfahrungen zum Thema Probenahme mit dem Schwerpunkt auf der richtigen Kommunikation zwischen allen Beteiligten.

In den anschließenden Poster-Pitches konnten die Verantwortlichen der ausgehängten wissenschaftlichen Poster innerhalb von zwei Minuten eine Kostprobe auf ihre Forschung liefern und für den Austausch über das Forschungsgebiet in der nachfolgenden Kaffeepause werben, welcher aufgrund der regen und nicht enden wollenden Beteiligung zu einer Verspätung der nächsten Session führte. Als Chairwoman führte Katharina Dahlmann durch das Thema Probenaufbereitung, welches mit Thorsten Reisinger (AGT-PSG GmbH) und seinem Vortrag über verschiedene Probenaufbereitungskonzepte und Analysemethoden die Frage nach dem richtigen Konzept aufwarf. Abgerundet wurde die Session durch eine Pulse Discussion, in der Katharina Dahlmann und Martin Gerlach unter Mithilfe der gesamten Zuhörerschaft den Sachverhalt vertieften und kreativ festhielten.

Onepager über die Diskussionsergebnisse vom PAT Pulse (© K. Dahlmann)

Das Konferenzdinner fand im Krefelder Nordbahnhof statt, wo neben gutem Essen und anregenden Gesprächen in entspannter Atmosphäre auch der Prozessanalytik-Award an Alexander Echtermeyer für seine Dissertation „Inline Spectroscopy with Model-Based Spectra Evaluation for Biorefinery Unit Operations“ verliehen wurde.

Alexander Echtermayer – Gewinner des PAT Preises (links) und Martin Jäger – Vertritt die Akademia im AK PAT Vorstand (rechts)

Der letzte Konferenztag begann mit der Verleihung des Trialog-Stipendiums an Justin Koenig, dessen Forschungsthema in seinem Vortrag „SiO₂-synthesis monitoring and growth modeling utilizing Photon Density Wave Spectroscopy“ näher beleuchtet wurde.

Trialog-Stipendiat (Justin König) mit AK PAT Vorsitzendem (Maik Müller)

Weiter ging es mit Stefan Radel (usePAT GmbH), der unter dem Vorsitz von Chairman Matthias Rädle in seiner Präsentation Beispiele zeigte, wie die Reinigung von Sensoren mit Ultraschall zu besseren Messergebnissen führt. Darüber hinaus konnte Felix Spiske (TU Freiberg) die Herstellung und Anwendung von Flüssigkernlichtleitern für die Echtzeitspektroskopie in wässrigen Lösungen erläutern.

Nach einer erneut mit vielen ausschweifenden Unterhaltungen über die ausgestellten Poster, Produkte und Vorträge gespickten Kaffeepause führte Robin Legner durch die nächste Session, welche mit dem Vortrag von Robert Zimmerleiter (Recent GmbH) begann. Er zeigte Wege auf, wie industrielle Trocknungsschritte mit Hilfe von kostengünstigen NIR-Spektrometern effizienter gestaltet werden können. Anschließend konnte Jeroen Jansen (Radboud Universiteit Nijmegen) eine neue Möglichkeit aufzeigen, wie durch die Kombination von Prozessanalytik und Life Cycle Assessment die ökologische Nachhaltigkeit der Futtermittelproduktion verbessert werden kann. Die letzte Session der Konferenz begann mit Martin Gerlach als Chairman und Sebastian Friedl (Recent GmbH) als Vortragendem. Er stellte eine Möglichkeit vor, wie die Nahinfrarotspektroskopie mit thermogravimetrischen Analysen kombiniert werden kann, um Vernetzungsreaktionen von Phenolharzen in-situ überwachen zu können. Der letzte Vortrag der Konferenz wurde von Vitali Scherbahn (Process Insights AG) gehalten, der eine innovative online-Messung des gesamten organischen Kohlenstoffs in Wasser vorstellte.

Bevor Maik Müller und Martin Jäger die Konferenz beendeten, überreichte Katharina Dahlmann den Posterpreis an Lukas Mahler für sein Poster über das Monitoring der biotechnologischen Produktion von Dihydroxyaceton durch Gluconobacter oxydans mithilfe eines compact ¹H NMR-Spektrometers.

Gewinner des Posterpreises Lukas Mahler während der Postersession

Ein besonderer Dank für die Organisation dieses vollends gelungenen AK PAT Herbstkolloquiums geht an Vinzenz Zauner, Katharina Dahlmann, Tobias Eifert, Martin Gerlach, Martin Jäger, Robin Legner und Matthias Rädle.

Vielen Dank an die Sponsoren und Aussteller.