Jahresbericht

Jahresbericht 2023

Änderungen im erweiterten Vorstand

Der erweiterte Vorstand (eV) nimmt eine wichtige Rolle in der Gremienarbeit des Arbeitskreises Prozessanalytik ein. In 2023 gab es einige Änderungen, nachdem in 2022 durch die zusätzliche Berufung von zwei Jungmitgliedern in den eV insbesondere die Nachwuchsarbeit gestärkt wurde.
Werner Worringen leitete viele Jahre das Kommunikations-Team des Arbeitskreises, verabschiedete sich jedoch Ende 2023 in den Ruhestand und legte sein eV-Amt nieder. Mit Jörg Ehrens konnte der Arbeitskreis einen Hersteller-Vertreter für den eV gewinnen. Jörg hat bereits in 2022 mit Einführung des PAT Talk innovative Ideen eingebracht. Felix Schlecht schied im Mai aus persönlichen Gründen aus.
Im August erreichte uns die Nachricht, dass unser langjähriges Mitglied, Vorstand und enger Vertrauter Michael Maiwald überraschend verstorben ist. Michael Maiwald war nicht nur eine sehr geschätzte Persönlichkeit und anerkannter Akademiker, sondern auch ein verdientes Mitglied in verschiedenen Positionen. Er hat den Arbeitskreis über Jahre wie kaum ein anderer geprägt und vorangebracht.

Mitglieder und Außendarstellung

Anfang Dezember hatte der Arbeitskreis 409 Mitglieder, darunter 112 Jungmitglieder. Auch in 2023 konnte der AK PAT überproportional viele Jungmitglieder gewinnen.
Folgende Struktur ergibt sich im Einzelnen:
Mitglieder: 409
Jungmitglieder: 112
Firmen: 3
Gastmitgliedschaften: 89
Doppelmitglieder (+ GÖCh): 28 (+1)
Senioren: 18

In 2023 wurde ein wesentlicher Fokus auf die Transparenz zu den möglichen Wegen einer Mitgliedschaft gelegt und diese aktiv beworben. Die Trägerschaft der GDCh und die enge Partnerschaft mit der DECHEMA sind ein solides Fundament für die Arbeit des AK, die Prozessanalytik ist durch die breite Aufstellung und Interdisziplinarität jedoch zunehmend ein Thema für viele Fachdisziplinen und Berufsgruppen jenseits der Chemie. Dies gilt es auch zukünftig zu adressieren und neue Mitglieder für die aktive Mitarbeit zu gewinnen.

Im Jahr 2023 wurden die in den Vorjahren erfolgreich begonnen Anstrengungen zur Präsenz in Social-Media-Kanälen weiter intensiviert, aber auch konsolidiert. Das aus Mitgliedern und Vorständen des AK formierte Kommunikationsteam ist sehr aktiv, generiert Content und steuert diesen über diverse Kanäle sehr erfolgreich ein. Die inzwischen etablierten Kanäle, Newsletter der GDCh, Blog auf der Webseite des AK, YouTube, LinkedIn Präsenz des AK, der LinkedIn-Mitgliederbereich, sowie die LinkedIn PAT Talks (Video-Interviews) wurden in 2023 sehr erfolgreich genutzt.
Im Rahmen der Mitgliederversammlung zeigten die folgenden Zahlen die Erfolge der intensivierten Außendarstellung und Kommunikation mit den Mitgliedern auf:

LinkedIn Follower: 969 / zum Stichtag 15.01.2024: 1.047
Beiträge: 43

LinkedIn Mitgliederbereich: 128
Beiträge: 27

LinkedIn PAT Talk
Anzahl: 7

Newsletter: 14

Webseite Blogs: 9

Website Jobbörse: 10 Stellenausschreibungen

Zur Nutzung auf Präsentveranstaltungen und für die klassische Werbung wurden Roll-ups in Deutsch und Englisch erstellt und der Flyer des AK neugestaltet und modernisiert. Die Webseite wurde technisch aktualisiert, inhaltlich überarbeitet und in wesentlichen Teilen ergänzt, um das Angebot des AK PAT in der gesamten Breite darzustellen und für alle Interessierten größtmögliche Transparenz der Aktivitäten zu bieten.
Die erzielten Erfolge sollen in 2024 ff weiter verstetigt werden, um die PAT-Community mit News zu versorgen, neue Mitglieder für den Arbeitskreis zu gewinnen und die Mitglieder noch intensiver für den Dialog und gegenseitigen Austausch zu gewinnen.

Weiterbildungskonzept

In 2023 wurde am 18. und 19. April unter Leitung von Martin Gerlach und in enger Kooperation mit der DECHEMA als Ausrichter die erste Weiterbildung unter dem Thema „Optische Messtechnik in der industriellen PAT-Anwendung“ sehr erfolgreich durchgeführt.
An der Weiterbildung nahmen 21 Mitglieder, Nichtmitglieder und Referenten teil. Neben Vorträgen stand vor allem der Austausch zwischen erfahrenen PAT-lern und den Interessierten im Vordergrund. Einen ausführlichen Bericht zu der Weiterbildung finden Sie hier.

Trialog-Stipendium

Der Arbeitskreis Prozessanalytik vergab erstmals in 2023 über den Träger GDCh das Trialog-Stipendium. Das Programm wurde neu ins Leben gerufen und wird in Zukunft einmal jährlich ein oder mehrere Stipendien für wertvolle Beiträge zur Förderung der Prozessanalytik im Rahmen einer Promotion vergeben.
In 2023 wurde im Rahmen eines PAT Talks das Stipendium an Aaron Justin König – Universität Potsdam für die anstehende Promotionsarbeit „The influence of process parameters on the synthesis of silica particles investigated by photon density wave spectroscopy” vergeben.
Detaillierte Informationen über das Trialog-Stipendium und die Ausschreibungen stehen hier.

AK-Richtlinien

Im Rahmen der Mitgliederversammlung am 15.12.2023 wurde einstimmig den überarbeiteten Richtlinien des Arbeitskreises zugestimmt. Die Richtlinien spiegeln konsolidiert die überarbeitete Außendarstellung, Mission / Vision und Ziele wider und regeln verbindlich verschiedenste Themen der Arbeit des AK PAT.
Als wesentliche Neuerung wurde mit den Richtlinien die neue Vorstandsposition „PAT-Senioren“ geschaffen. Die „PAT-Senioren“ verfügen über einen immensen Erfahrungsschatz und viele sind auch nach ihrem offiziellen Übergang in den Ruhestand interessiert an den Themen des AK PAT. Mit der neu geschaffenen Vorstandsposition wird diesem Aspekt Rechnung getragen, um zukünftig noch mehr Angebote für die PAT-Senioren zu entwickeln, sie einzubinden und auch allen anderen Mitgliedern des AK diesen Erfahrungsschatz weiter zugänglich zu machen. Der aktuelle Vorstand wird bis zur nächsten regulären Wahl in 2024 einen Vorstand „PAT-Senioren“ berufen.

Eigene Veranstaltungen

EuroPACT 2023, Kopenhagen

Im Jahr 2023 ging es für EuroPACT in den Norden. Vom 7. bis 10. Mai 2023 fand die alle drei Jahre stattfindende Konferenz der Europäischen Gemeinschaft für Prozessanalytik und Steuerungstechnik (PACT) in Kopenhagen statt. Das Scandic Hotel im Herzen der Stadt bot den perfekten Rahmen für 3,5 Tage voller Gespräche, Diskussionen, Austausch, Networking, … und perfektes Wetter.

Nach dem virtuellen Veranstaltungsort im Jahr 2021 waren alle Teilnehmer froh, wieder einen persönlichen Austausch auf europäischer Ebene zu haben. Mehr als 200 Teilnehmer aus ganz Europa diskutierten über die neuesten Entwicklungen in der Prozessanalytik und Steuerungstechnik und konzentrierten sich dabei auf die drei Säulen von EuroPACT: „Process Analysis in Real-World Applications“, „From Data to Process Insight, Control and Optimization“ und „Novel PAT and Instrumental Technologies“.
Das attraktive Vortragsprogramm, bestehend aus 10 Sessions, wurde von Keynote-Vorträgen internationaler Experten auf dem Gebiet der Prozessanalytik und Steuerungstechnik begleitet. Die Keynote-Speaker aus Industrie und Wissenschaft stammen aus sieben Ländern und decken ein breites Spektrum unseres Fachgebiets ab: von ‚Modern Process Data Analytics‘ über ‚Digital sensor technologies for Process Optimization‘ und ‚eNose networks monitor ambient air industrial sites‘ bis zu ‚Smart spectroscopic sensors contribute to an efficient and sustainable food industry‘.
Das Programm der Konferenz umfasste die Hauptvorträge, 34 mündliche Präsentationen, 58 Poster sowie 25 Aussteller.

Auch diesmal verlieh der Arbeitskreis Prozessanalytik in Zusammenarbeit mit der Knick GmbH auf der EuroPACT den 8. Knick Process Analytics Award für eine herausragende Publikation auf dem Gebiet der Prozessanalytik. Sin Yong Teng (Radboud University, Nijmegen/NL) gewann den Preis und stellte seine Publikation mit dem Titel „Machine-learned digital phase switch for sustainable chemical production“ (veröffentlicht im Journal of Cleaner Production) während der Konferenz vor.

Weitere Details zu der Veranstaltung finden Sie hier.

Kolloquium 2023, Krefeld

Vom 27. bis 29. November 2023 fand das 18. AK PAT Kolloquium in Krefeld an der Hochschule Niederrhein statt.
Unter dem Motto P2P – Mit PAT zur Produktqualität wurden die Schwerpunkte Best Practice / Success Stories, Probenahme / Probenaufbereitung, PAT und ihre Kommunikation und PAT Innovation in den 13 Vorträgen, 13 Postern mit 2 Pitch-Sessions und einer „PAT Pulse“ Session behandelt.

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.

Aus der Poster Ausstellung und dem Poster Slam wurde folgendes Poster als Sieger für den Poster-Preis prämiert. Die Poster-Preise wurden für folgendes Poster vergeben:
Preis: Lukas Mahler; Hochschule Niederrhein: Monitoring der biotechnologischen Produktion von Dihydroxyaceton durch Gluconobacter oxydans mithilfe eines compact 1H NMR-Spektrometers“
Großes Interesse fand die PAT-Pulse Session, in der Katharina Dahlmann und Martin Gerlach unter Mithilfe der gesamten Zuhörerschaft das Thema Probenaufbereitung vertieften. Die intensive und rege Diskussion und deren Ergebnisse wurde in der obigen Darstellung kreativ festgehalten.
Im Rahmen der Abendveranstaltung wurde der Prozessanalytik-Preis 2023 an Alexander Echtermeyer für seine Dissertation „Inline Spectroscopy with Model-Based Spectra Evaluation for Biorefinery Unit Operations“ vergeben.
Die Jury sah die eingereichte Arbeit von Alexander Echtermeyer als herausragende methodische, modellbildende Innovation auf dem Gebiet Inline-Echtzeit-Monitoring biotechnologischer Prozesse und als instruktives Beispiel für eine erfolgreiches Anwendung prozessanalytischer Technologie auf die Produktion von nachhaltiger Plattformchemikalien aus lignozellulosehaltiger Biomasse an.
Herzlichen Glückwunsch an Alexander!
Weitere Details zu der Veranstaltung finden Sie hier.

Mitgliederversammlung

Am 15. Dezember 2023 fand online die Mitgliederversammlung des AK PAT statt, in der der Vorstand über die Arbeit seit der letzten Mitgliederversammlung im September 2022 berichtete.
Der Vorstand stellte detailliert die neuen AK-Richtlinien vor und erläuterte insbesondere die neue Vorstands-Position „PAT-Senioren“. Die Richtlinien wurden einstimmig durch die Mitgliederversammlung angenommen.
Alle anwesenden Mitglieder unterstützen die vielfältigen Ansätze der vergangenen Jahre und bestätigen, dass der Arbeitskreis sowohl sehr aktiv als auch erfolgreich agiert. Die eingebrachten Anregungen und Fragestellungen werden vom Vorstand diskutiert und ggf. mit Maßnahmen oder Initiativen vorangetrieben.
Der Vorstand bedankte sich ausdrücklich für die hervorragende Zusammenarbeit mit dem erweiterten Vorstand, die Mitarbeit der aktiven Mitglieder bei den diversen Aktivitäten und das Vertrauen der Mitglieder.

Sonstige

Der Arbeitskreis wirkte bei diversen weiteren Veranstaltungen, sowohl der GDCh als auch der DECHEMA mit. Im Rahmen der diversen weiteren Partnerschaften wurden Veranstaltungen und Veröffentlichungen unterstützt.

Ad-hoc Arbeitsgruppen

Mit Stand 31.12.2023 waren folgende Ad-hoc Arbeitsgruppen tätig, an denen Sie sich jederzeit gerne beteiligen können!

1) Intelligente PAT-Anwendungen (Chair: Kristina Eisen)
2) White Paper – Was gehört in eine PAT-Vorlesung (Chair: Martin Jäger)
3) PAT in Ullmann’s Encyclopedia (Chair: Roland Hass)

Details zu den Ad-hoc Arbeitsgruppen sind auf der Homepage des Arbeitskreises zu finden, bzw. beim Vorstand per E-Mail zu erfragen.

Ausblick

Für das Jahr 2024 sind bereits diverse Veranstaltungen durch den Arbeitskreis bzw. unter der Mitwirkung geplant.

▪ Doktorandenseminar vom 12. bis 14. März 2024 am Fraunhofer IPMS in Freiburg
▪ Sessions auf der ANALYTICA CONFERENCE im April 2024
▪ Sessions auf der ACHEMA im Juni 2024
▪ Kolloquium vom 04. bis 06. Dezember bei Merck in Darmstadt

Darüber hinaus engagiert sich der Arbeitskreis auf diversen Veranstaltungen mit Beiträgen und Sprechern.
Details entnehmen Sie bitte der Webseite.

 

Jahresbericht 2022

Ergänzung des erweiterten Vorstands

Der erweiterte Vorstand nimmt eine wichtige Rolle in der Gremienarbeit des Arbeitskreises Prozessanalytik ein und bestand nach der Berufung für die neue Amtsperiode 2021 – 2024 aus insgesamt 16 Mitgliedern aus dem Trialog (Anwender, Hersteller, Academia) sowie den Jungmitgliedern. Im März 2022 wurden auf Grund von außerordentlichem Engagement für den Arbeitskreis, bei der Organisation von Veranstaltungen und auch der inhaltlichen Mitarbeit, Martin Rössler und Vinzenz Abt in den erweiterten Vorstand berufen. Durch die zusätzliche Berufung der beiden Jungmitglieder stärkt der AK die Nachwuchsarbeit und zeigt deren Potential und Wichtigkeit auf.

 

Mitglieder und Außendarstellung

Anfang Dezember hatte der Arbeitskreis 400 Mitglieder, darunter 87 Jungmitglieder. Eine detaillierte Analyse im Rahmen der Ad-hoc Arbeitsgruppe „Mitgliedergewinnung“ zeigt ein detaillierteres Bild, das als stabile Grundlage für die weitere aktive Gewinnung von Mitgliedern in 2023 genutzt werden wird.

Folgende Struktur ergibt sich im Einzelnen:
Mitglieder: 400
Jungmitglieder: 87
Firmen: 3
Gastmitgliedschaften: 93
Doppelmitglieder (+ GÖCh): 35 (+1)

Die bereits erwähnte Ad-hoc Arbeitsgruppe „Mitgliedergewinnung“ wird in 2023 einen wesentlichen Fokus auf die Transparenz zu den möglichen Wegen einer Mitgliedschaft legen und diese aktiv bewerben. Ein Schwerpunkt wird hierbei sein, aktiv die Möglichkeiten einer Mitgliedschaft im AK PAT für Professionen und Gewerke aufzuzeigen, die jenseits der chemischen Ausprägung für die Prozessanalytik wichtig und relevant sind. Die Trägerschaft der GDCh und enge Partnerschaft mit der DECHEMA ist ein solides Fundament für die Arbeit des AK, die Prozessanalytik ist durch die breite Aufstellung und Interdisziplinarität jedoch zunehmend ein Thema für viele Fachdisziplinen und Berufsgruppen jenseits der Chemie. Dies gilt es zu adressieren und neue Mitglieder für die aktive Mitarbeit zu gewinnen.

Im Jahr 2022 wurden die in den Vorjahren erfolgreich begonnen Anstrengungen zur Stärkung der Präsenz in Social-Media-Kanälen weiter intensiviert. Das aus Mitgliedern und Vorständen des AK formierte Kommunikationsteam ist sehr aktiv, generiert Content und steuert diesen über diverse Kanäle sehr erfolgreich ein. Neben den etablierten Kanälen, wie Newsletter der GDCh, Blog auf der Webseite des AK, YouTube, LinkedIn Präsenz des AK, sowie dem LinkedIn-Mitgliederbereich, wurden in 2022 sehr erfolgreich die ersten LinkedIn PAT Talks (Video-Interviews) abgehalten. Dieses Video-Format, live oder auch nachträglich abrufbar, hat auf Anhieb hohe Teilnehmerzahlen erreicht und wird in 2023 weiter strukturiert und regelmäßig eingesetzt.

Im Rahmen der Mitgliederversammlung zeigten die folgenden Zahlen die Erfolge der intensivierten Außendarstellung und Kommunikation mit den Mitgliedern auf:

LinkedIn Follower: 806 / neu 174
Engagements: 1090

LinkedIn Mitgliederbereich: 120 / neu 41
Beiträge: 80

LinkedIn PAT Talk (neu seit September 2022)
2 PAT Talks
PAT Talk „I want you for PAT“ / 98 Teilnehmer:innen / 415 Unique Viewers
PAT Talk „EuroPACT is coming“ / 144 Teilnehmer:innen / 653 Unique Viewers

Newsletter: 17

Webseite Blogs + Nachrichten: 15

Youtube
1. PAT Talk 13 Aufrufe
2. PAT Talk 15 Aufrufe

Website Jobbörse
10 Stellenausschreibungen

Die erzielten Erfolge sollen in 2023 ff weiter verstetigt werden, um die Patcommunity mit News zu versorgen, neue Mitglieder für den Arbeitskreis zu gewinnen und die Mitglieder noch intensiver für den Dialog und gegenseitigen Austausch zu gewinnen.

 

Weiterbildungskonzept

In 2022 wurde im Rahmen einer Ad-hoc Arbeitskruppe unter Leitung von Martin Gerlach und in enger Kooperation mit der DECHEMA ein Weiterbildungskonzept entwickelt.

Als erstes Angebot wurde unter dem Thema „Optische Messtechnik in der industriellen PAT-Anwendung“ eine Veranstaltung im April 2023 ausgeschrieben.

 

Eigene Veranstaltungen

Kolloquium 2022, Amersfoort

Vom 19. bis 21. September 2022 fand das 17. AK PAT Kolloquium in Amersfoort / Niederlande statt.

Unter dem Motto European Perspectives of PAT wurden die Schwerpunkte Process Planning – Process Development und Process Control – Process Optimisation in den Vorträgen und Postern behandelt.

Die international, über die Grenzen der DACH-Region hinaus, ausgerichtete Veranstaltung fand großes Interesse und zog Teilnehmer aus ganz Europa an. Es nahmen 90 PAT-Interessierte vor Ort in Amersfoort teil. Die meisten Teilnehmenden stammten erwartungsgemäß aus Deutschland und den Niederlanden, aber das Kolloquium lockte auch PAT-Vertreter aus der Schweiz, Belgien, Österreich, Irland, Kroatien, Spanien und Frankreich an. In 5 Sessions wurden insgesamt 24 Vorträge gehalten; 16 Poster wurden ausgestellt.

Aus der Poster Ausstellung und dem Poster Slam wurden folgende Poster als Sieger für den Poster-Preis prämiert. Die Poster-Preise wurden für folgende vier Poster vergeben:

1. Preis: B. Evers; InProcess-LSP, Oss/NL: “A unique PAT method for real-time, inline size characterization of concentrated, flowing nanosuspensions”
2. Preis: F. Braun; A. Hien; S. Schwolow; Optoquant GmbH, Neustadt/D: “From laboratory to hazardous process environments – Optoquant’s rapidly deployable Raman sensor”
3. Preis: J. Kurmann; R. Kinsinger; M. Theuer; BASF SE, Ludwigshafen/D; “ppm Detection of Chlorinated Hydrocarbons in Ambient Air using a Fixed Gas Monitor with Pyrolysis Unit”

Großes Interesse fand das erstmals stattgefundene Format „PAT PULSE“, in dem mit dem gesamten Auditorium intensiv diskutiert wurde zu dem Thema Drivers for Innovation: „Who should drive innovation and where should innovation be driven?“. Dabei wurde adressiert, wo Innovation gebraucht wird und was die Industrie überwinden muss, um Innovation zu fördern.

Im Rahmen der Abendveranstaltung wurde der PAT-Preis zwei Mal vergeben:

Desirée Töpfer, Master im Studiengang Chemie an der Humboldt-Universität, Berlin für ihre Masterarbeit „Prozessanalytik an Hydroformylierungsreaktionen in Mikroemulsion im Labormaßstab“.

Die Jury sah die eingereichte Arbeit als herausragende Innovation auf dem Gebiet der kombinierten in situ-Analysen-Verfahren zur Modellierung von Mikroemulsionen und als wichtigen Fortschritt auf dem Weg zur Echtzeitdaten gesteuerten Prozessautomatisierung.

Oliver Pauli, Master im Studiengang Chemistry for the Lifesciences CLS an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Wädenswil, CH, für seine Masterarbeit „Dynamisch Kinetische Racematspaltung – Scale-Up einer Modellreaktion“.

Die Jury sieht die eingereichte Arbeit von Oliver Pauli als herausragende methodische Innovation auf dem Gebiet Echtzeit-Monitoring pharmazeutisch relevanter Prozesse und als instruktives Beispiel für ein erfolgreiches Up-Scaling vom Labor- zum Technikumsmaßstab.

Herzlichen Glückwunsch an Desirée und Oliver!

Weitere Details zu der Veranstaltung finden Sie unter:
https://arbeitskreis-prozessanalytik.de/blog/well-done-17-ak-pat-colloquium-in-amersfoort/

 

Mitgliederversammlung, hybrid

Am 21. September 2022 fand im Anschluss an das Kolloquium die Mitgliederversammlung des AK PAT statt. Am Austragungsort des Kolloquiums in Amersfoort sowie virtuell per Teams berichtete der Vorstand über die Arbeit seit der letzten Mitgliederversammlung im Dezember 2021.

Im Fokus der anschließenden intensiven Diskussion standen folgende Themen:

• Wie motivieren wir unsere Mitglieder zur aktiven Mitarbeit, z.B. in den Ad-hoc Arbeitsgruppen?
• Wie gewinnen wir weitere Mitglieder? Sind Firmenmitgliedschaften sinnvoll und zielführend für den Arbeitskreis?
• Wie führen wir das Weiterbildungskonzept in die Zukunft, insbesondere in Bezug auf Verstetigung?
• Soll und kann der Arbeitskreis federführend bei europäischen Förderinitiativen, Ausschreibungen, Call tätig werden?

Alle anwesenden Mitglieder unterstützen die vielfältigen Ansätze der vergangenen Jahre und bestätigen, dass der Arbeitskreis sowohl sehr aktiv als auch erfolgreich agiert. Die Anregungen und obigen Fragestellungen werden vom Vorstand diskutiert und ggf. mit Maßnahmen oder Initiativen vorangetrieben.

Der Vorstand bedankte sich ausdrücklich für die hervorragende Zusammenarbeit mit dem erweiterten Vorstand, die Mitarbeit der aktiven Mitglieder bei den diversen Aktivitäten und das Vertrauen der Mitglieder.

 

Interdisziplinäres Doktorandenseminar 2022, Potsdam

In 2022 fand das 16. Interdisziplinäre Doktorandenseminar mit dem Leitthema „Die junge PAT – präsent und vernetzt“ in Potsdam statt. Die Veranstaltung wurde vom Arbeitskreis Prozessanalytik in Zusammenarbeit mit den Arbeitskreisen Chemo- & Biosensoren sowie Chemometrik & Qualitätssicherung der Fachgruppe Analytische Chemie der GDCh organisiert. 41 Teilnehmer aus ganz Deutschland und der Schweiz, darunter größtenteils Doktorand:innen, trafen sich vom 14. bis 16. November 2022 in den Räumen proWissen Potsdam e.V., um sich interdisziplinär über aktuelle Ergebnisse und Trends in der Prozessanalytik auszutauschen.

Posterpreis: Pooja Kumari– Hochschule Mannheim “Inexpensive, multispectral, camera-based system for analyzing the Degree of healing in horses”

Vortragspreise:

Platz 1: Eike Janesch – technische Universität Berlin “Gelöstwasserstoffmessung zur Flexibilisierung der Biogasproduktion”

Platz 2: Michaele Dehne (Universität Augsburg) , Luca Schmidt (Technische Universität Hamburg)

Platz 3: Lara Santolin (Technische Universität Berlin), Jan Ebbecke (Leibniz Universität Hannover), Isabel Thiele (Technische Universität Berlin), Leon Hennecke (Technische Universität Hamburg )

 

 

Externe Veranstaltungen

ACHEMA 2022

Der AK Prozessanalytik richtete auf der ACHEMA 2022 zwei Sessions zum Themenkomplex “New PAT applications on the road” aus.

1. New PAT applications on the road – Part I – Chair: Michael Maiwald, BAM, Berlin

“Real-time PAT Solutions for Tablet Presses in Continuous Manufacturing”
Referenten: Dr. Marten Klukkert, Manager Technology Center, Fette Compacting,
Schwarzenbek; Dr. Sebastian Dedera, Technical Services, tec5 AG, Steinbach

„Freie Sicht bis auf den Grund des Beckens: Schlammspiegelmessung und Prozesscharakterisierung mittels optischem Messprinzip“
Referent: Marcel Nelke (Produktmanager Analytics), KROHNE, Duisburg

2. New PAT applications on the road – Part II – Michael Deilmann, KROHNE, Duisburg

„Vom Labor in den Prozess / idealer Scale-up-Prozess“,
Referent: Daniel Schlak, Metrohm Prozessanalytik

“Modular production involving Benchtop NMR: Current application examples driven by digitalization”
Referent: Martin Bornemann-Pfeiffer, BAM, Berlin

Unser Dank an dieser Stelle den beiden Chairs und den Speakern, sowie der DECHEMA für die Möglichkeit die beiden Sessions ausrichten zu dürfen.

 

ANALYTICA Conference 2022

Der Arbeitskreis richtete im Rahmen ANALYTICA Conference 2022 am 21.06.2022 zwei Sessions aus:

1. PAT for Sustainability – Chair: Prof. Dr. Martin Jäger

Real-time Analysis in Tablet Presses for Sustainable Continuous Manufacturing
J. Nolte, tec5 AG, Steinbach/DE

In-Line monitoring and control of PHA bioplastic production
S. L. Riedel, Technical University Berlin, Berlin/DE

Advanced Mass Spectrometry in on-line chemical process monitoring; creating a sustainable platform for flow-chemistry
M. Honing, University of Maastricht, Maastricht/NL, D. Hadavi, Maastricht/NL, P. Han, Maastricht/NL

Becoming fully circular facilitated by PAT
T. Eifert, S. Hein, S. Braun, Covestro AG, Leverkusen/DE

2. PAT for Heterophase Systems – Chair: Dr. Roland Hass

A BRAVE new way in online particle characterization: process Analytics with OptoFluidic Force Induction (OF2i)
C. Hill, Graz/AT, M. Simic, Graz/AT, D. Auer, Graz/AT, C. Neuper, Graz/AT, U. Hohenester, Graz/AT

Inline observation of a single crystal for PAT based process control
S. Schiele, Freising/DE, R. Bier, Freising/DE, F. Jaekel, Freising/DE, H. Briesen, Freising/DE

Process spectroscopy of particles improved by the ultrasonic trap soniccatch
S. Radel, Wien/AT, A. Ferizi, Wien/AT, Ch. Gasser, Wien/AT

Monitoring particle size in chemical and mechanical unit operations by Photon Density Wave (PDW) spectroscopy
A. Ecker, Wädenswill/CH, O. Pauli, Wädenswil/CH

Unser Dank an dieser Stelle den beiden Chairs und den Speakern, sowie der GDCh für die Möglichkeit die beiden Sessions ausrichten zu dürfen.

 

Sonstige

Der Arbeitskreis wirkte bei diversen weiteren Veranstaltungen, sowohl der GDCh als auch der DECHEMA mit. Im Rahmen der diversen weiteren Partnerschaften wurden Veranstaltungen und Veröffentlichungen unterstützt.

 

Ad-hoc Arbeitsgruppen

Mit Stand 31.12.2022 waren folgende Ad-hoc Arbeitsgruppen tätig, an denen Sie sich jederzeit gerne beteiligen können!

• Intelligente PAT-Anwendungen (Chair: Kristina Eisen)
• Pat Use-Cases für Einsteiger (Chair: Vinzenz Abt)
• Mitgliedergewinnung für den AK PAT (Chair: Maik Müller)
• White Paper – Was gehört in eine PAT-Vorlesung (Chair: Martin Jäger)
• Künstliche Intelligenz in der PAT – KIPAT (Chair: Matthias Rädle)
• PAT in Ullmann’s Encyclopedia (Chair: Roland Hass)

Details zu den Ad-hoc Arbeitsgruppen sind auf der Homepage des Arbeitskreises https://arbeitskreis-prozessanalytik.de/derarbeitskreis/ad-hoc-arbeitsgruppen/ zu finden, bzw. beim Vorstand E-Mail: vorstand@arbeitskreis-prozessanalytik.de zu erfragen.

 

Ausblick

Für das Jahr 2023 sind bereits diverse Veranstaltungen durch den Arbeitskreis bzw. unter der Mitwirkung geplant.

• EuroPACT vom 07.-10. Mai 2023 in Kopenhagen, Dänemark
• Doktorandenseminar im Mai 2021
• Kolloquium im November 2023 an der Hochschule Niederrhein in Krefeld

Darüber hinaus engagiert sich der Arbeitskreis auf diversen Veranstaltungen mit Beiträgen und Sprechern.

Details entnehmen Sie bitte der Webseite
https://arbeitskreis-prozessanalytik.de/veranstaltungen/

Jahresbericht 2021

Neuwahl Vorstand für die Periode 2021 – 2024

Mit Beginn des Jahres 2021 übernahm der Ende 2020 neu gewählte Vorstand Katharina Dahlmann, Maik Müller, Tobias Eifert und Martin Jäger die Amtsgeschäfte. Im Rahmen seiner konstituierenden Sitzung wählte er Herrn Maik Müller zum Vorsitzenden. Dabei herrschte Einigkeit, dass eine breite Aufgabenverteilung der Kernthemen über die Nominierung von Leads aus dem Kreise des Vorstands angestrebt wird und der Vorstand als Team agiert.

Mit der Neuwahl verabschiedeten sich Christoph Herwig, Jens Nolte und Martin Gerlach aus dem Vorstand, wobei Martin Gerlach für die neue Periode in den erweiterten Vorstand berufen wurde und dort weiter aktiv mitarbeitet. Wir nutzen die Gelegenheit und danken allen drei für die langjährige Vorstandarbeit und das gezeigte Engagement herzlichst und wünschen für die Zukunft alles Gute.

Der Vorstand berief im Folgenden einen erweiterten Vorstand mit je drei Mitgliedern aus dem Trialog (Anwender, Hersteller, Academia) plus Jungmitglieder in den erweiterten Vorstand. Der erweiterte Vorstand besteht dementsprechend aus 12 Mitgliedern und bringt sich seit der Berufung im Januar 2021 sehr erfolgreich in die Arbeitskreis-Aktivitäten ein.

 

Überarbeitung Mission, Vision, Strategie, Maßnahmen und Ziele für den Arbeitskreis

Zu Beginn der Amtsperiode des neuen Vorstandes wurde die Entscheidung getroffen, den Daseinszweck und daraus abgeleitet die Vision, Strategie, Maßnahmen und Ziele einem Review zu unterziehen. Der Vorstand erarbeitete nach intensiver Diskussion einen Vorschlag, der daraufhin mit dem erweiterten Vorstand weiter detailliert und insbesondere mit Zielen und Maßnahmen unterlegt wurde.

Das konsolidierte Ergebnis wurde auf der Sitzung des erweiterten Vorstandes im Juni verabschiedet, jedoch auf Anregung unserer Mitglieder im Oktober 2021 nochmals ergänzt. Das Ergebnis, s. folgende Abbildung, wurde auf der Mitgliederversammlung im Dezember 2021 allen Anwesenden vorgestellt.

Die abgeleiteten Maßnahmen werden in Zukunft regelmäßig im Kreis des Vorstandes und erweiterten Vorstandes überprüft und gegen die gesetzten Ziele gespiegelt.

 

Mitglieder und Außendarstellung

Zum Zeitpunkt der Mitgliederversammlung am 25.11.2021 hatte der Arbeitskreis 385 Mitglieder, davon 87 Jungmitglieder. Die stabile Entwicklung zeigt den Erfolg der Arbeit des AK, insbesondere auch bei Studierenden, Auszubildenden und Doktorand:innen, und das hohe Interesse an dem Thema Prozessanalytik.

Im Jahr 2021 wurden die Anstrengungen zur Stärkung der Präsenz in Social-Media-Kanälen intensiviert. Das aus Mitgliedern und Vorständen des AK neu formierte Kommunikationsteam ist sehr aktiv, generiert Content und steuert diesen über die etablierten Kanäle Newsletter der GDCh, Blog auf der Webseite des AK, YouTube und nun besonders intensiviert die LinkedIn Präsenz des AK, sowie den neu geschaffenen LinkedIn-Mitgliederbereich sehr erfolgreich ein.

Im Rahmen der Mitgliederversammlung zeigten die folgenden Zahlen die Erfolge der intensivierten Außendarstellung und Kommunikation mit den Mitgliedern auf:

LinkedIn Follower: 632 / neu 157
Beiträge: 50
Engagements: 1127

LinkedIn Mitgliederbereich
Mitglieder: 79
Beiträge: 33

Newsletter: 11

Webseite Blogs: 12

Die erzielten Erfolge sollen in 2022 ff verstetigt werden, um neue Mitglieder für den Arbeitskreis zu gewinnen und die Mitglieder noch intensiver für den Dialog und gegenseitigen Austausch zu gewinnen.

 

Eigene Veranstaltungen

Interdisziplinäres Doktorandenseminar 2021, virtuell

In 2021 fand das 15. Interdisziplinäre Doktorandenseminar mit dem Leitthema „Die junge PAT – digital und vernetzt“ wiederum rein virtuell statt. Die Veranstaltung wurde vom Arbeitskreis Prozessanalytik in Zusammenarbeit mit den Arbeitskreisen Chemo- & Biosensoren sowie Chemometrik & Qualitätssicherung der Fachgruppe Analytische Chemie der GDCh organisiert. 52 Teilnehmer aus ganz Deutschland, darunter größtenteils Doktorand:innen, wählten sich vom 06. bis 08. September 2021 in die Veranstaltung ein, um sich interdisziplinär über aktuelle Ergebnisse und Trends in der Prozessanalytik auszutauschen.

Posterpreis: Luca Schmidt – TU Hamburg- Harburg “Der Einfluss von phosphorhaltigen Partikeln in Schweinegülle auf Spektraldaten, bestimmt durch In-line Mittelinfrarotspektroskopie”

Vortragspreise:

3. Platz:          Lukas Mahler

Hochschule Niederrhein, Fachbereich Instrumentelle Analytik “Anwendung prozessanalytischer Methoden auf biotechnologische und chemische Reaktionen”
Paul Friedo – BASF Schwarzheide GmbH, Fachbereich Prozessanalysentechnik “Evaluierung der Wireless Gateway Anbindung eines Prozessanalysators in industrieller Fertigungsumgebung”

2. Platz:          Peter Sagmeister

Universität Graz, Institut für Chemie “Process Analytics and Advanced Control Strategies for an Automated Continuous Flow Chemistry Platform”

1. Platz:          Martin Paul

Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM), Protein Analysis “Development of a high-sensitivity biosensor for the quasi-continuous detection of the explosive TNT and the illegal drug cocaine”

 

EuroPACT 2021, virtuell

Vom 15. Bis 17. November 2021 fand die 5. EuroPACT unter Mitwirkung des AK statt.

Die folgende Grafik zeigt sowohl die Schwerpunkte der Veranstaltung, als auch die wesentlichen Kennzahlen auf.

Die virtuelle Veranstaltung wurde sehr gut angenommen.

Aus der Poster Ausstellung und dem Poster Slam wurden folgende Poster als Sieger für den Poster-Preis prämiert. Die Poster-Preise wurden für folgende vier Poster vergeben:

3. Platz jeweils:

• Jess Andrews; Titel: Digital tools for optimization for real time process analytics and control
• Luise Kaven; Titel: Transfer of In-line Raman Spectroscopy in Precipitation Polymerization from Batch to…

2. Platz

• Marko Simic; Titel: Optofluidic Force Induction System for the Characterization of Nanopartical

1. Platz

• Justus Wöhl; Titel: User-independent Nonlinear Modelling using Adjusted Spline-interpolated Knots

 

Siemens Award

Der Siemens Award wird durch den AK PAT und durch eine aus dem EuroPACT Organisations-Komitee definierte Jury typischerweise alle drei Jahre vergeben. In 2021 fand die Vergabe im Rahmen der EuroPACT rein virtuell statt.

Der Award wurde auch in diesem Jahr dankenswerterweise von der Siemens AG gestiftet und ist mit 3000 Euro dotiert. Er prämiert die beste wissenschaftliche Arbeit von Jungwissenschaftlern im Publikationsjahr 2019 und 2020. Preisträger des “7th Siemens Process Analytics Award for Young Scientists“ wurde Rodrigo Rocha de Oliveira, Universitat de Barcelona, Spain für seine Veröffentlichung in der analytical chemistry.

Herzlichen Glückwunsch an Rodrigo Rocha de Oliveira!

 

Externe Veranstaltungen

ACHEMA PULSE 2021

Der Arbeitskreis richtete im Rahmen der online stattfindenden ACHEMA PULSE am 15.06.2021 zwei Sessions aus:

Chair 1: Martin Jäger betreute die Session mit dem Titel „Innovative Process Analytics“ und konnten die Speaker: Kristina Eisen, Klas Meyer, Vinzenz Abt und Robin Legner gewinnen.

Chair 2: Michael Maiwald betreute die Session mit dem Title: „Process Analytical Control Solutions“, mit den Speakern: Sebastian Engell, Peter Sagmeister, Jon Rohloff und  Hilmar Krüger

Unser Dank an dieser Stelle den beiden Chairs und den Speakern, sowie der DECHEMA für die Möglichkeit die beiden Sessions ausrichten zu dürfen.

 

Sonstiges

Der Arbeitskreis wirkte bei diversen weiteren Veranstaltungen, sowohl der GDCh als auch der DECHEMA mit.

 

Ad-hoc Arbeitsgruppen

Mit Stand 31.12.2021 waren folgende Ad-hoc Arbeitsgruppen tätig, an denen Sie sich jederzeit gerne beteiligen können!

• Weiterbildung – PAT von und für angehende PATler (Chair: Martin Gerlach)
• Intelligente PAT-Anwendungen (Chair: Kristina Eisen)
• Pat Use-Cases für Einsteiger (Chair: Vinzenz Abt)
• Außendarstellung (Chair: Matthias Rädle)
• Mitgliedergewinnung für den AK PAT (Chair: Maik Müller)
• White Paper – Was gehört in eine PAT-Vorlesung (Chair: Martin Jäger)
• Trendberichte des AK PAT in Nach. Chem. Techn. (Chair: Martin Jäger)
• Künstliche Intelligenz in der PAT (Chair: Matthias Rädle)

Details zu den Ad-hoc Arbeitsgruppen sind auf der Homepage des Arbeitskreises zu finden, bzw. beim Vorstand E-Mail: vorstand@arbeitskreis-prozessanalytik.de zu erfragen.

 

Ausblick

Für das Jahr 2022 sind bereits diverse Veranstaltungen durch den Arbeitskreis bzw. unter der Mitwirkung geplant.

• Doktorandenseminar im Mai 2021
• analytica conference vom 21.-24.06.2022 – der AK richtet zwei Sessions aus
• ACHEMA vom 22.-26.08.2022 – der AK richtet zwei Sessions aus
• Kolloquium vom 18.-21.09.2022 bei Yokogawa in Amersfoort

Darüber hinaus engagiert sich der Arbeitskreis auf diversen Veranstaltungen mit Beiträgen und Sprechern.

Details entnehmen Sie bitte der Webseite

Jahresbericht 2020

Mitglieder

Mit mittlerweile 380 Mitgliedern im November 2020 hat der Arbeitskreis dieses Jahr wieder den demographischen Auswirkungen Stand gehalten und konnte weiterhin einen Zuwachs verzeichnen. Besonders erfreulich ist dabei der vergleichsweise hohe Anteil an Junganalytikern. Studenten, Auszubildenden und Doktoranden mit Interesse am Thema Prozessanalytik zeigen rege Teilnahme an Events und den weiteren Aktivitäten des Arbeitskreises. Dies ermöglicht den wichtigen Wissenstransfer in die nächste Generation der Prozessanalytiker und bietet eben Diesen einen vereinfachten Zugang zur Industrie. All dies ist bestimmt auch der Integration der Junganalytiker in den Vorstand zu danken. Ebenso haben wir den Auftritt auf Social Media Plattformen wie LinkedIn und Facebook nun systematisch organisiert und über eine Arbeitsgruppe Kommunikation zusätzlich unterstützt.

Nach langjähriger Mitgliedschaft und reger Aktivität hat sich Dirk Steinmüller aus dem erweiterten Vorstand verabschiedet. Wir nutzen die Gelegenheit und danken ihm an dieser Stelle herzlichst für sein Engagement und wünschen ihm für die Zukunft alles Gute.

Eigene Veranstaltungen

Interdisziplinäres Doktorandenseminar 2020, digital

 

Dieses Jahr fand das 14. Interdisziplinäre Doktorandenseminar mit dem Leitthema „Online Analytik im Wandel“ aufgrund der Corona-Pandemie zum ersten Mal online statt. Die Veranstaltung wurde vom Arbeitskreis Prozessanalytik in Zusammenarbeit mit den Arbeitskreisen Chemo- und Biosensoren, Chemometrik und Qualitätsmanagement, und Elektrochemie der GDCh organisiert. 36 Teilnehmer aus ganz Deutschland, darunter größtenteils Doktoranden, wählten sich am 21. und 22. September 2020 digital in die Veranstaltung ein, um sich interdisziplinär über aktuelle Ergebnisse und Trends in der Prozessanalytik auszutauschen.

Nach einer digitalen Vorstellungsrunde hielt Dr. Moritz Klein, beschäftigt bei der Endress & Hauser Conducta GmbH & Co. KG, einen Gastvortrag mit dem Titel „Mein Weg von der Spektroskopie in die optische Prozessanalytik – Berufseinstieg mit Erfahrungen im Start-up und bei weltweiten Anbieter“ zum Auftakt des Seminars. Er berichtete über seinen Berufseinstieg in einem kleinen Start-up und stellte es seinem jetzigen Beruf in einem großen Unternehmen gegenüber. Im Anschluss fanden die ersten drei Doktorandenvorträge statt, auf die ein kurzer Posterpitch und die Postersession folgten. Nachdem die fünf Poster vorgestellt waren, wurden vier weitere Doktorandenvorträge gehalten. Im Anschluss wurde der Inhalt der Vorträge zu diversen PAT Anwendungen noch mal von Dr. Jens Claasen zusammengefasst und die Teilnehmer ließen den ersten Tag des Doktorandenseminars zusammen ausklingen.

Der zweite Tag des Seminars wurde mit zwei Gastvorträgen aus der Industrie eröffnet. Dr. Sebastian Dedera (tec5 AG) stellte in seinem Vortrag „PAT in der Industrie“ die abwechslungsreiche Arbeit eines Prozessanalytikers bei der Bearbeitung eines kundenspezifischen Problems vor. Anschließend wurde von Dr. Oliver Lischtschenko (Ocean Insight GmbH) die Anwendung von PAT auf der internationalen Raumstation vorgestellt. Nach den beiden Vorträgen fand ein kurzer Sponsorenpitch der Bayer AG, Hamilton Bonaduz AG, der tec5 AG und der Ocean Insight GmbH statt. Der Input der Industrievorträge und Pitches wurde dann genutzt, um in einer Trialogsession in digitalen Breakoutrooms über verschiedenste PAT Themen mit den Experten aus der Industrie in Austausch zu treten. Anschließend wurden die letzten vier Doktorandenvorträge gehalten und das Voting für die besten Beiträge eröffnet. Bevor es zur Preisverleihung kam, wurde die Veranstaltung mit zwei weiteren Gastvorträgen abgerundet: Dr. Albert Tulke (Bayer AG) berichtete über die Anforderungen und Anwendungen über PAT in seinem Arbeitsumfeld und anschließend stellte Dr. Anika Bockisch das Netzwerk der Bio-PAT e.V. vor und gab einen Einblick in die aktuelle bioprozessnahe Arbeit der Mitglieder.

Abschließend wurden die drei besten Beiträge durch Dr. Tobias Eifert und Dr. Jens Claasen verkündet. Gleich drei Doktoranden teilten sich den dritten Platz: Sebastian Pfuhl (Universität Potsdam) mit seinem Vortrag „Using inline PDW spectroscopy to monitor the synthesis of amorphous titania nanoparticles“, Martin Rößler (RWTH Aachen) mit seinem Vortrag „In situ Monitoring in Photocatalysis – A New Challenge for PAT?” und Alissa Wieberneit (Universität Regensburg) mit ihrem Vortrag „Electrospun cationic nanofibers for nucleic acid extraction in paper-based analytical devices“. Soraya Höfs (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung) gewann mit ihrem Vortrag „An ELISA-inspired electrochemical detection system for the quantification of ochratoxin A“ den zweiten Platz. Der diesjährige Preis für den besten Vortrag wurde an Björn Gutschmann (Technische Universität Berlin) für seinen Vortrag „Photon Density Wave spectroscopy for monitoring PHA bioplastic production processes“ verliehen.

Ein besonderer Dank geht an Vanessa Karabetian, Jens Claasen, Martin Rößler, Eva-Maria Kirchner, Katharina Dahlmann, und Tobias Eifert für die exzellente Organisation der Veranstaltung.

Autoren:
Björn Gutschmann, Technische Universität Berlin, Katharina Dahlmann, Leibniz Universität Hannover

Herbstkolloquium Prozessanalytik

Aufgrund von Corona wurde das alljährliche Herbstkolloquium in diesem Jahr virtuell vom 23 – 25.11.2020 ausgetragen. Wir haben dafür ein neues sehr interaktives Format gewählt, welches die Poster Slams, spontane Treffen sowie Ausstellungen möglich gemacht hat und wir auf eine sehr erfolgreiche Veranstaltung zurückschauen können.

Die Ausrichtung des Kolloquiums war mit Effiziente Prozesse durch Prozessanalytik überschrieben. Dafür konnten wir vier Tracks mit den Vertiefungen

• Innovative PAT
• Rohmaterial Variabilität
• Datenarchitekturen
• Smart Experimental Design

mit hochkarätigen Vortragenden besetzen.

Eine Podiumsdiskussion mit dem Thema “PAT-Lösungen für Circular Economy“ wurde durch einen Vortrag mit dem Thema “Schritte auf dem Weg zur klimaneutralen chemisch/pharmazeutischen Produktion und der Beitrag der Prozessanalysentechnik zur Minderung von CO2-Emissionen“ gehalten von Albert Tulke und Dieter Förtsch von der Bayer AG eingeleitet.

Weitere Highlights waren wie immer die Poster-Ausstellung und der Poster-Slam sowie die sehr interaktive Ausstellung der Hersteller von Prozessanalysentechnik mit kurzen „Hersteller-Pitches“.

Aus der Poster Ausstellung und dem Poster Slam wurden folgende Poster als Sieger für den Poster-Preis prämiert. Die Poster-Preise wurden für folgende vier Poster vergeben:

3. Platz jeweils:

• Stephanie Schlappa; Titel: Influence of monomer content on the polymerization of vinyl acetate monitored by Photon Density Wave spectroscopy
• Martin Rößler; Titel: An Unusual Application of ATR-UV/Vis Spectroscopy – Recording in situ Fluorescence Spectra in Photocatalysis

2. Platz

• Tobias Teumer Titel: Entwicklung eines in-line Monitors zur Verfolgung von Prozessen auf Basis in elastischer Lichtstreuung

1. Platz

• Garvid Müller; Titel: On-line Überwachung von Bioprozessen mit Raman-Spektroskopie und Indirect Hard Modeling (IHM): Ein robustes Modell trotz einfacher Kalibration

Mit etwa 180 registrierten Teilnehmern war das Herbstkolloquium wieder ein voller Erfolg. Die Vortrag-Sessions waren mit etwa jeweils 80-100 Zuhörern gut besetzt und es erfolgte eine rege Diskussion der Themen. Auch das Networking kam nicht zu kurz und es erfolgten viele Randgespräche während der Tagung in den online Meetings oder auch per Telefon.

Prozessanalytik-Preis(e)

Der Prozessanalytik-Preis des Arbeitskreises wurde auch dieses Jahr wieder für die besten Qualifizierungsarbeiten auf dem Gebiet der Prozessanalytik im zurückliegenden Jahr vergeben. In diesem Jahr wurden im Gegensatz zu den Vorjahren zwei Preise verliehen:

Ein Preis für die beste Masterarbeit und ein Preis für die beste Doktorarbeit.

Die Verleihung erfolgte im Rahmen des Kolloquiums. Der PAT-Award für die beste Masterarbeit mit dem Titel „Process Analytical technology- based process characterization in a flow reactor for continuous silicon resin synthesis“ wurde Frau Julia Steinbach und der PAT-Award für die beste Dissertation mit dem Titel „Modeling and experimental analysis of antibody-producing cell culture processes: from metabolism over population to design and scale-up“ wurde Herrn Dr. Johannes Möller verliehen.

Siemens Award

Der Siemens Award wird durch den AK PAT und durch eine aus dem Europact Organisations-Komitee definierte Jury alle drei Jahre vergeben. Der Award wird dankenswerterweise von der Siemens AG gestiftet und ist mit 3000 Euro dotiert. Er prämiert die beste wissenschaftliche Arbeit von Jungwissenschaftlern im Publikationsjahr 2018 und 2019. Preisträger des “6th Siemens Process Analytics Award for Young Scientists 2020“ wurde M. Sc. Björn Gutschmann, TU Berlin für die Publikation mit dem Titel “In-Line Monitoring of Polyhydroxyalkanoate (PHA) Production during High-Cell-Density Plant Oil Cultivations Using Photon Density Wave Spectroscopy”, Bioengineering 2019, 6, 85;

Die Award-Zeremonie wurde im Juni im Hybrid-Modus digital und persönlich durchgeführt. Wir gratulieren ganz herzlich!

Publikationen

Für die zuerst im Mai 2020 terminierte und nun auf November 2021 verschobene Europact haben wir erfolgreich eine Topical Collection in der Zeitschrift Analytical Bioanalytical Chemistry (ABC) zum Thema „Process Analytics and Control Technology“ in 2020 publiziert. Darin haben wir selbst im Rahmen des erweiterten Vorstands eigene Publikationen zu den Themen Smart Labs und Smart Sensors erstellt, welche in Q1 2020 veröffentlicht wurden.

• Herwig, C., Applied basic science in process analytics and control technology. Anal Bioanal Chem, 2020.
• Eisen, K., Eifert, T., Herwig, C. et al. Current and future requirements to industrial analytical infrastructure—part 1: process analytical laboratories. Anal Bioanal Chem 412, 2027–2035 (2020). https://doi.org/10.1007/s00216-020-02420-2
• Eifert, T., Eisen, K., Maiwald, M. et al. Current and future requirements to industrial analytical infrastructure—part 2: smart sensors. Anal Bioanal Chem 412, 2037–2045 (2020). https://doi.org/10.1007/s00216-020-02421-1

Externe Veranstaltungen

Neben dem Doktorandenseminar und dem Herbstkolloquium war der AK PAT in diesem Jahr trotz Covid Pandemie auf externen Veranstaltungen vertreten. Hervorzuheben war der Beitrag von Dr Eisen bei der EFCE zum Thema „Chemical Engineering in the Plant of the Future“ wo diese Publikationen vorgestellt wurden.

Ad-Hoc Arbeitskreise

Die derzeitigen Ad-hoc Arbeitskreise arbeiten wir derzeit an zwei hochrelevanten Themen, an denen Sie sich jederzeit gerne beteiligen können!

• Prozesskontrollstrategien mittels Digitalen Zwillingen

Die robuste Prozessführung an einem optimalen Betriebspunkt oder einer maximalen Raum-Zeit Ausbeute ist ein wesentlicher Bestandteil zur Sicherung der Produktstabilität und nicht zuletzt, um wirtschaftlich konkurrenzfähig zu bleiben. Digitale Zwillinge sind eine vereinfachte Repräsentation des abzubildenden Prozesses, welche die Möglichkeit besitzen, in Echtzeit-Abgleich mit dem Prozess durchzuführen.

• Rolle von KI in PAT bzw. Rolle von PAT in KI

Künstliche Intelligenz (KI) als Schlagwort ist in aller Munde. Der Auftrag des Arbeitskreises Prozessanalytik ist das Einsortieren dieser Trends in das Umfeld der Prozessanalytik. Die Rolle von PAT vor dem Hintergrund einer sich beschleunigenden Entwicklung von KI-Systemen ist anerkannter Weise von höchster Relevanz.

Das Ziel des Arbeitskreises ist es, belastbare Informationen zu diesen Themen zu sammeln, diese einzuordnen, zu definieren und das synergistische Potential von KI und PAT zu erarbeiten und zu verbreiten. Das Resultat des Arbeitskreises kann eine publizierte Umfrage, White Paper, Review oder eine wissenschaftliche Publikation sein.

• Fortbildungskonzept Prozessanalytik

Fortbildung ist ein sehr wichtiges Thema sowohl z.B. für junge Akademiker, die in die Industrie wechseln und in ihrem Studium bisher nicht mit dem Thema PAT in Kontakt gekommen sind, oder Elektrotechniker oder Elektroingenieure, oder Chemiker oder Verfahrenstechniker die sich aus vielerlei Gründen für das Thema interessieren.

Aus diesem Grunde entwickeln wir in dem Arbeitskreis ein Fortbildungsprogramm, dass wir der PAT-Community in den nächsten Jahren zur Verfügung stellen möchten.

Wenn Sie Interesse haben in unseren Arbeitsgruppen mitzuwirken, dann wenden Sie sich bitte an: Prof. Christoph Herwig, E-Mail: christoph.herwig@tuwien.ac.at

Vorstandswahlen

Die Wahl ist beendet, die Wahlbeteiligung lag bei 19,5 % und der Vorstand für die nächste Amtsperiode 2021-2024 setzt sich wie folgt zusammen:

• Industrie/freie Berufe: Dr. Tobias Eifert
• Geräte-/Softwareherstellung: Maik Müller
• Hochschule/Forschungseinrichtung: Prof. Dr. Martin Jäger
• Junganalytik: Katharina Dahlmann

Davon ausgehend, dass die Wahl angenommen wird, gratuliert der gegenwärtige Vorstand und erweiterte Vorstand den neu gewählten Vorstandsmitgliedern schon jetzt sehr herzlich und wünscht viel Erfolg bei der Arbeit für den Arbeitskreis.

Ausblick

Auch 2021 geht es mit spannenden Aktivitäten weiter:

Die EUROPACT in Kopenhagen ist nun auf den 14. – 17.11.2021 in Kopenhagen festgelegt worden. Darin werden wir auch das Herbstkolloquium des Arbeitskreises integrieren.

Jahresbericht 2019

Mitglieder

Mit mittlerweile 365 Mitgliedern im November 2019 hat der Arbeitskreis dieses Jahr den demographischen Auswirkungen Stand gehalten und konnte weiterhin einen Zuwachs verzeichnen. Besonders erfreulich ist dabei der vergleichsweise hohe Anteil an Junganalytikern. Studenten, Auszubildenden und Doktoranden mit Interesse am Thema Prozessanalytik zeigen rege Teilnahme und an Events und den weiteren Aktivitäten des Arbeitskreises. Dies ermöglicht den wichtigen Wissenstransfer in die nächste Generation der Prozessanalytiker und bietet eben Diesen einen vereinfachten Zugang zur Branche. Dies ist auch unserem Committment zu schulden, dass wir mit Tobias Eifert ein sehr aktives der Junanalytiker im Vorstand etablieren konnten.

Nach langjähriger Mitgliedschaft und reger Aktivität haben sich Bernd Hitzmann und Joachim Mannhardt aus dem erweiterten Vorstand verabschiedet. Wir nutzen die Gelegenheit und danken herzlichst für ihr Engagement und wünschen für ihre Zukunft alles Gute.

Neu im erweiterten Vorstand begrüßen wir Andrea Reinhardt (Siemens) aus den Reihen der Hersteller, sowie Vinzenz Abt (Ing.-Büro Vinzenz Abt) als weiterer Vertreter der Junganalytiker.

Eigene Veranstaltungen

Doktoranden-Seminar

Vom 18 bis 20 März 2019 fand das 13. Interdisziplinäre Doktorandenseminar mit dem Leitthema „PAT and beyond“ in Berlin Adlershof an der Bundesanstalt für Material und -prüfung (BAM) statt. Die Veranstaltung wurde von den Arbeitskreisen Prozessanalytik, Chemo- und Biosensoren, Chemometrik und Qualitätsmanagement und Elektrochemische Analysemethoden der GDCh organisiert. Ca. 30 Doktoranden aus ganz Deutschland reisten nach Berlin, um sich über aktuelle Ergebnisse auszutauschen.

Zum Auftakt des Seminars hielt Alan Robinson, Principal Process Science Leader bei Syngenta in Basel, einen Impulsvortrag „PAT @ Syngenta“. Im Anschluss leiteten Tobias Eifert (Covestro) und Alexander Brächer (Evonik) ein Kreativ-Seminar zum Thema Change Management. Danach konnten die Diskussionen und der Austausch unter den Teilnehmern im Rahmen des Abendessens in den Tagungsräumen fortgeführt werden.
Am zweiten Tag standen die Vorträge, Postersession und ein gemeinschaftliches Abendevent auf dem Programm. Die Vorträge stammten aus den verschiedensten Disziplinen der PAT. Die Ergebnisse wurden erzielt durch den Einsatz von NMR, PDW Spektroskopie, Hyperspectral Imaging, Kombi-Sensorik oder Röntgenfluoreszenssensorik oder Raman Spektroskopie. Im Rahmen des Abendprogramms wurde zunächst zu einem Exit Game im DDR Bunker eingeladen. Anschließend wurde zu Abend gegessen und die Teilnehmer ließen den Tag nochmals Revue passieren.
Am dritten Tag folgten weitere Vorträge zu Raman Spektroskopie und Benchtop-NMR vor. Abgerundet wurde das Ganze durch weitere Gastvorträge. Hans Peter Nirmaier (Lonza) zu „Pat @ Lonza – vom Labor in die Anlage“ und Franziska Emmerling (BAM) zu „How to write your Thesis“.

Abschließend wurden die Preise für das beste Poster und die besten drei Vorträge durch Florian Aupert verkündet. Luise F. Bering (RWTH Aachen) gewann mit ihrem Poster „Measurement cells for in-line Raman spectroscopy in continuous flow reactors” den Posterpreis. Katharina Dahlmann (Leibniz Universität Hannover), Jana Schellenberg (Leibniz Universität Hannover), Sabrina Janoschek (Sartorius Stedim Biotech GmbH, Leibniz Universität Hannover) bekamen gleich viele Stimmen und teilten sich den dritten Vortragspreis. Anne Friebels (Universität Kaiserslautern) Vortrag wurde zum zweit besten Vortrag gekürt. Der diesjährige Preis für den besten Vortrag wurde an Thomas Schiewe (Universität Potsdam) und Björn Gutschmann (FG Bioverfahrenstechnik, Technische Universität Berlin) für ihren Tandem Vortrag „E. coli, R. eutropha, and Photon Density Waves“ verliehen.

Herbstkolloquium Prozessanalytik

Vor 15 Jahren wurde der Arbeitskreis Prozessanalysentechnik als Forum für Anwender, Hersteller und Akademia gegründet. Bereits im Vorfeld zum alljährlichen Kolloquium wurde (mit etwas Stolz) in einem Artikel von der Entwicklung des Arbeitskreises berichtet. Die Ausrichtung des Jubiläumskolloquiums war gemäß des Rotationsprinzip bei einem Anwender. So wurden die Tage im Feierabendhaus der Evonik nahe des geschichtsträchtigen Chemieparks Marl verbracht. Unter dem Titel „PAT in der industriellen Anwendung – Innovative Prozessanalytik als zentrales Element im Produktlebenszyklus“ fanden vom 25. bis zum 27. November 2019 etwa 160 Teilnehmern zusammen. Wir möchten der Dechema und insbesondere Frau Silke Rumpf für die perfekte Organisation danken!

Am Montagnachmittag wurde mit der Opening-Session gestartet. Nach einleitenden Worten teilten sich die Gäste in zwei Gruppen. Die eine Gruppe besichtigte die Acrylsäureanlage während sich die andere Gruppe im Format eines World-Cafés bei moderierte Diskussionen zu aktuellen Themen mit austauschte. Nach diesem kennenlernen klang der erste Abend angenehm beim Essen aus.

Verteilt über den Dienstag und Mittwoch fanden die im Fokus stehenden Fachvorträge statt. Über den Lebenszyklus hinweg lautete die Fragestellen der vier Vortragssession „Wozu messen wir?“, „Wie messen wir richtig“, „Wie messen wir dauerhaft richtig?“ und „Wie messen wir in Zukunft“.

Ein weiteres Highlight war die Poster-Ausstellung und der Poster-Slam. Jung-Forscher stellten ihre Poster zu wissenschaftlichen Arbeiten in kürzester Zeit und hintereinander weg auf dem Podium vor. Im Anschluss können diese mit den Vortragenden diskutiert werden. Am Veranstaltungsende fand die Verleihung der Posterpreise statt.

Und auch die Anwendung kam nicht zu kurz: Die Veranstaltung wird von einer Ausstellung der Hersteller von Prozessanalysentechnik begleitet.

Der feierliche Gesellschaftsabend fand in historischer Kulisse der alten Zeche Ewald statt. Dort wurde bis spät in den Abend das Netzwerk gestärkt und über die nächsten 15 Jahre des AK PAT philosophiert.

Prozessanalytik-Preis

Der Prozessanalytik-Preis des Arbeitskreises wird regelmäßig für die beste Qualifizierungsarbeit auf dem Gebiet der Prozessanalytik im zurückliegenden Jahr vergeben. Die Verleihung erfolgte im Rahmen der Jubiläumskolloquiums am Gesellschafterabend. Diesjähriger Preisträger war Martin Gluch (Covestro), er wurde für seine hervorragende Masterarbeit zur Automatisierung mit Potential zur Mensch-Maschine Zusammenarbeit ausgezeichnet. Neben der Beurkundung erhält der Gewinner ein Preisgeld in Höhe von €1.000, sowie eine zweijährige kostenfreie Mitgliedschaft in der GDCh oder der DECHEMA

 

Externe Veranstaltungen

Neben dem Doktorandenseminar und dem Herbstkolloquium war der AK PAT in diesem Jahr ebenso auf externen Veranstaltungen vertreten. Hervorzuheben war der Schulterschluss mit der ProcessNet-Fachgemeinschaften „Prozess-, Apparate- und Anlagentechnik“. Als Vorsitzender des AK PAT hielt Christoph Herwig (TU Wien) auf dem Jahrestreffen der PAAT vom 4. – 5. November 2019 in Dortmund einen Plenarvortrag. Mit dem Thema „Workflows und Nutzen von Digitalen Zwillingen“ zeigte Christoph Herwig nicht nur den Prozessanalyse-Teil des AK PAT auf – sondern stellte im wichtigen interdisziplinären Austausch eine weitere Verbindung her. Kai Dadhe (Evonik Technology & Infrastructure GmbH) revanchierte sich im Namen der PAAT auf dem Herbstkolloquium des AK PAT in Marl. Als Vorsitzender der PAAT berichtete er über „Die Relevanz der PAT im Kontext einer ganzheitlichen Digitalisierung verfahrenstechnischer Anlagen“ und zeigte auf, dass die PAT das Fundament darstellt um im Kontext der Digitalisierung- und Automatisierung den Loop schließen zu können.

 

Ad-Hoc Arbeitskreise

Die derzeitigen Ad-hoc Arbeitskreise haben das Ziel die Einsatzmöglichkeiten von Prozessmodellen und Digitalen Zwillingen, beide wichtige Bausteine der Prozessanalytik bzw. Prozessanalyse, zu beleuchten und durch Publikationen unsere Meinung als Themenführer zu verbreiten.

Wir konnten eine Publikation zu der modellgestützten Experimentalplanung in einem hoch-eingestuften wissenschaftlichen Journal erfolgreich platzieren.

Ebenso arbeiten wir derzeit an zwei hoch relevanten Themen and denen Sie sich jederzeit gerne beteiligen können!

Prozesskontrollstrategien mittels Digitalen Zwillingen

Die robuste Prozessführung an einem optimalen Betriebspunkt oder einer maximalen Raum-Zeit Ausbeute ist ein wesentlicher Bestandteil zur Sicherung der Produktstabilität und nicht zuletzt, um wirtschaftlich konkurrenzfähig zu bleiben.Digitale Zwillinge sind eine vereinfachte Repräsentation des abzubildenden Prozesses, welche die Möglichkeit besitzen, im Echtzeit-Abgleich mit dem Prozess, Voraussagen über Prozessereignisse zu treffen und den Prozess auf einer Zielfunktion zu kontrollieren.

• Die Potentiale liegen auf der Hand, aber es bleiben viele Fragen offen:
• Wie erzeugt man effizient Digitale Zwillinge für die Prozessindustrie?
• Wie werden diese im Echtzeitumgebung implementiert?
• Welche PAT Messungen, in welche Präzision und Frequenz sind wirklich nötig?
• Wie wähle ich die richtige Beobachter- und Kontrollstrategie aus?
• Wie erkenne ich ob der digitale Zwilling noch valide ist? Wie passe ich den Zwilling an den Lebenszyklus an?

Rolle von KI in PAT bzw Rolle von PAT in KI

Künstliche Intelligenz (KI) als Schlagwort ist in aller Munde. Der Auftrag des Arbeitskreises Prozessanalytik ist das Einsortieren dieser Trends in das Umfeld der Prozessanalytik. Daher stellen sich zum Beispiel folgende Fragen:

• Wie ist KI verflochten mit Prozess Analytischer Technologie (PAT).
• Wer nutzt es bereits und in welcher Weise?
• Welchen Mehrwert schaffen solche Ansätze heute bereits für Unternehmen?
• Welche Lösungen werden erfolgreich genutzt?
• Was sind die Voraussetzungen, die für einen erfolgreichen Einsatz maßgeblich sind?
• Trägt PAT die möglichen Anwendungen von KI in die Unternehmen der Prozessindustrie?
• Welche Probleme mit dem Einsatz von KI in PAT werden erwartet? Wer löst diese?
• Gibt es eine Digital- bzw. Datenstrategie?
• Wann wird es/soll es eingesetzt werden?
• Wer entscheidet in Ihrem Unternehmen über KI?

Die Rolle von PAT vor dem Hintergrund einer sich beschleunigenden Entwicklung von KI Systemen ist anerkannterweise von höchster Relevanz.

Wenn Sie Interesse haben in unserer Arbeitsgruppe mitzuwirken, dann wenden Sie sich bitte an: Prof. Christoph Herwig, Email: christoph.herwig@tuwien.ac.at

Ausblick

Auch 2020 geht es mit spannenden Aktivitäten weiter:

Die EuroPACT in Kopenhagen ist bereits auf den 18.-20.05.2020 in Kopenhagen fixiert.

 

Für diese Veranstaltung haben wir ebenso eine Topical Collection in der Zeitschrift Analytical Bioanalytical Chemistry (ABC) zum Thema „Process Analytics and Control Technology“ in 2019 erstellt, welche in Q1 2020 veröffentlicht wird.

Für das Doktorandenseminar im März 2020 wie auch für das Hosting des nächsten Kolloquiums sind die Bewerbungen geöffnet. Interessierte Institutionen können sich bis Mitte Januar 2020 bei Prof. Christoph Herwig melden.

Von Vinzenz Abt, Tobias Eifert und Christoph Herwig

Jahresbericht 2018

Mit mittlerweile 360 Mitgliedern im November 2018 hat der Arbeitskreis auch dieses Jahr wieder einen erfreulichen Zuwachs verzeichnen dürfen.

Mitglieder und Vorstand

Mit mittlerweile 360 Mitgliedern im November 2018 hat der Arbeitskreis auch dieses Jahr wieder einen erfreulichen Zuwachs verzeichnen dürfen.

Besonders zuversichtlich stimmt dabei auch der vergleichsweise hohe Anteil an Junganalytikern, also Studenten, Auszubildenden und Doktoranden, die sich dem Thema Prozessanalytik verschrieben haben und durch Teilnahme an den Aktivitäten des Arbeitskreises einen fundierten Wissenstransfer sowie einen vereinfachten Zugang zur Branche erwarten können.

Nach fast zweijähriger Tätigkeit im Vorstand des Arbeitskreises musste Frau Alina Matt leider aus persönlichen Gründen ihre Vorstandstätigkeit beenden. Für ihre kompetente und verlässliche Mitarbeit sei Frau Matt an dieser Stelle nochmal gedankt!

Als Nachfolger als Vertreter für die Junganalytiker im Vorstand konnte Herr Tobias Eifert (Evonik) gewonnen werden. Herr Eifert war schon vorher in die Arbeit des erweiterten Vorstandes eingebunden, sodass ein reibungsloser Übergang einfach zu erreichen war.

Veranstaltungen

Von den Veranstaltungen des Arbeitskreises in 2018 sind insbesondere das Herbstkolloquium und das Doktorandenseminar besonders hervorzuheben:

Herbstkolloquium Prozessanalytik

Zum 14. Kolloquium mit dem Titel „Stabilität von und durch PAT-Lösungen – vom Sensor über die Methode zum Prozess“ fanden sich vom 3. bis 5. Dezember etwa 150 Teilnehmerinnen und Teilnehmer zu einem fachlichen Austausch in Hannover ein. Als Veranstaltungsorte dienten das Institut für Technische Chemie der Uni Hannover für das Vorprogramm sowie das Schloss Herrenhausen für das Hauptprogramm und die Abendveranstaltung.

Inhaltlich konzentrierte sich das diesjährige Kolloquium auf die Thematik Stabilität von Sensoren, Methoden und Prozessen. Unter Einbeziehung aller relevanten Einflüsse auf das Ergebnis wie etwa Probennahme, Probenkonditionierung, Probenvorbereitung, Messung, Messgerät, Datengenerierung und Auswertung, die im Rahmen der Methodenvalidierung wichtig sind, sollte der Bezug zur Prozessstabilität, als die vorrangig wichtigste industrielle Anforderung in industriellen Herstellungsprozessen, hergestellt werden.

Das Vorprogramm am 3. Dezember an der Universität Hannover bot bereits in einer Opening Session mit zwei Eröffnungsvorträgen und anschließender Diskussion einen guten Einstieg in die Themenschwerpunkte. Auch die anschließende Livepräsentation zum Anfassen und Mitmachen des smartLabs am Institut für technische Chemie wurde gut wahrgenommen.

Zum Abschluss des ersten Veranstaltungstages fanden sich die Tagungsteilnehmenden in der „Ständigen Vertretung“ zu einem gemütlichen Get-Together zusammen, welches mit einer erstaunlich hohen Teilnehmerzahl geehrt wurde und dem netzwerkbildenden Charakter der Veranstaltung sicherlich bereits deutlich Rechnung trug.

Das Hauptprogramm am 4. und 5. Dezember wurde insbesondere von den drei Hauptsessions „Sensorstabilität“, „Methodenstabilität“ und „Prozessstabilität“ getragen, die mit jeweils vier Fachvorträgen und anschließenden Diskussionen den Trialog zwischen Anwendern, Herstellern und Forschern befeuerten.

Neben den Vortragssessions wurde das wissenschaftliche Programm insbesondere auch durch die Posterbeiträge fachkundig ergänzt. Die Posterautoren hatten auch dieses Jahr wieder die Möglichkeit, im Rahmen der beiden Posterslams mit Kurzpräsentationen ihre Arbeiten vorzustellen und das Fachpublikum zu weiterführenden Diskussionen in der Posterausstellung einzuladen. Und wie auch in den Vorjahren wurden die drei besten Posterbeiträge mit gut dotierten Preisen geehrt.

Als neues Format beim Kolloquium wurden dieses Jahr erstmalig an beiden Hauptveranstaltungstagen Roundtable-Diskussionen angeboten. Diese wurde jeweils mit vier fünfminütigen Impulsvorträgen eingeleitet. Anschließend konnten sich die Tagungsteilnehmenden an verschiedenen Tischen zu verschiedenen Themen austauschen. Nicht nur wegen des fachlichen Diskurses, sondern insb. auch wegen der Möglichkeit, recht einfach neue Kontakte knüpfen zu können, wurde dieses Format abschließend sehr positiv bewertet.

Neu bei dieser Veranstaltung war auch der Einsatz von slido. Damit konnten die Teilnehmenden per Smartphone bereits während der Veranstaltung Fragen und Feedback zu allen inhaltlichen wie organisatorischen Themen senden. Auch diese Möglichkeit wurde sehr gut aufgenommen und wird sicherlich bei zukünftigen Fachveranstaltungen des Arbeitskreises wieder Einsatz finden.

Interdisziplinäres Doktorandenseminar

Das 12. Interdisziplinäre Doktorandenseminar der Arbeitskreise Prozessanalytik, Chemo- und Biosensoren, Chemometrik und Qualitätsmanagement tagte dieses Jahr vom 25. Bis 27. März in den Räumlichkeiten der Gastgeber von der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) in Berlin Adlershof. Unter dem Leitthema „MVDA – von Daten zu smarten Entscheidungen“ trafen ca. 30 Teilnehmende aus Forschung und Industrie zusammen, um den aktuellen Stand der Wissenschaft und Anwendung zu diesem Thema näher kennen zu lernen und zu diskutieren.

Das Programm startete nach einer freundlichen Begrüßung mit einem direkt anschließenden Fachvortrag, der einen interessanten Überblick über Chemometrik bot und aufzeigte, welch hohe Relevanz das statistische Auswerten von Spektraldaten in der modernen Prozessüberwachung einnimmt.

Nach dem üppigen Abendessen wurde der Startschuss für den moderierten Design-Thinking-Workshop gegeben. In zwei Teams wurden kreative Produktideen für eine Sensorentwicklung für die Alltagsbereiche „Wohnen“ und „Gesundheit“ in einer lockeren Atmosphäre bei Wein und Bier bearbeitet. Die Ideen wurden dabei durch verschiedene lehrreiche Herangehensweisen erarbeitet und bereiteten zudem einen perfekten Raum, sich untereinander besser kennen zu lernen. Die finalen Produkte, der „iPott“ und der „ProtoTYP“, wurden durch impulsive Präsentationen nebst lebhaftem Theaterstück der kritischen Jury vorgestellt und von dieser bewertet.

Der erste Abend klang in den Veranstaltungsräumen der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) aus.

Der zweite Tag wurde mit einem Vortrag über die „Chemometrie in der Prozessspektroskopie“ eröffnet. Der Vortrag veranschaulichte den Einsatz der Spektroskopie in der Industrie und bekräftigte viele Doktorandinnen und Doktoranden in ihrer Gewissheit, ein zukunftsträchtiges Forschungsgebiet mit ihren jeweiligen Arbeiten adressiert zu haben.

Die anschließenden Vorträge der Doktorandinnen und Doktoranden zeigten, wie vielfältig und weitreichend die Anwendungen der Analytik und der damit verbundenen Datenanalyse in Chemie bzw. Materialwissenschaften oder Biotechnologie mittlerweile sind. Die Forschungsansätze und -ergebnisse wurden diskutiert und boten die gute Gelegenheit, die eigene Forschung mal aus anderen Perspektiven zu erleben. Bei Kaffee und Kuchen konnten in der Postersession weitere Forschungsergebnisse betrachtet und besprochen werden.

Nach dem wissenschaftlichen Teil des Tages begann die Führung durch den Technologiepark Adlershof. Nach einem Einführungsvortrag, der eine umfangreiche Übersicht über die Themengebiete der einzelnen Forschungsinstitute gab, wurde der Park anschließend in einem 1,5 stündigen Rundgang besichtigt

Der dritte und letzte Veranstaltungstag begann pünktlich mit einer letzten Vortragssession. Nach der Kaffeepause berichtete ein langjähriger Besucher des Doktorandenseminars, Herr Dr. Tobias Eifert, von seinen Berufseinstieg im Bereich der Verfahrenstechnik. Dies gab den Teilnehmern einen informativen Einblick wie es nach der Promotion weiter gehen könnte und welche Hürden von der Bewerbung bis hin zum ersten Arbeitstag auf sie zukommen können. Ferner berichtete Herr Prof. Dr. Dominik Rabus von seinem sehr bemerkenswerten und abwechslungsreichen Weg in die Selbständigkeit.

Natürlich wurden auch dieses Jahr die drei besten Vorträge sowie das beste Poster gekürt.

Mit durchweg positiven Eindrücken und Erfahrungen endete das 12. Interdisziplinäre Doktorandenseminar mit einer herzlichen Verabschiedung der Teilnehmenden.

Weitere Veranstaltungen

Neben seinen Hauptveranstaltungen unterstützt der Arbeitskreis Fachtagungen und Kongresse mit der Ausgestaltung von Vorträgen oder ganzen Sessions zum Thema Prozessanalytik. In 2018 sind insbesondere folgende Engagements hervorzuheben:

1. 10-13. April: Analytica (begleitender Fachkongress)
   Drei Sessions: “Innovative Process Analytics”, “Model Based Process Control” und “Big Data”
2. 11-15. Juni: Achema (begleitender Fachkongress)
   Zwei Sessions: “Innovative Process Analytics”, “Model Based Process Control”
3. 10-13. September: ProcessNET Jahrestagung
   Eine Session: Prozesskonzepte der Zukunft

Ad-hoc-Arbeitskreise

Der AK Prozessanalytik bietet Gruppen von Mitgliedern, die sich in ein bestimmtes Thema vertiefend einarbeiten und austauschen möchten, die Möglichkeit, ad-hoc-Arbeitskreise zu bilden. Dies wird gut angenommen und liefert bisweilen sehr elaborierte Ergebnisse.

Dieses Jahr wurde z.B. ein wissenschaftlicher Beitrag mit dem Titel „Model-based tools for optimal experiments in bioprocess engineering“ im Rahmen eines dieser ad-hoc-AKs erstellt und erfolgreich beim Journal Current Opinion in Chemical Engineering eingereicht.

Prozessanalytik-Award

Der Prozessanalytik-Award des AK Prozessanalytik wird regelmäßig für die beste Qualifizierungsarbeit auf dem Gebiet der Prozessanalytik im zurückliegenden Jahr vergeben. 2018 fand die Verleihung des Awards bereits zum zehnten Mal statt.

Dieses Jahr wurde Herr Robert Schalk für seine Dissertation „Bioprozessanalytik mittels Raman- und MIR-ATR-Spektroskopie“ von der Jury ausgewählt und am 4. Dezember im Rahmen des 14. Kolloquiums geehrt.

Leider konnte Herr Schalk den Preis nicht persönlich entgegennehmen. Die Urkunde, das Preisgeld in Höhe von €1.000 sowie die zweijährige kostenfreie Mitgliedschaft in der GDCh oder der DECHEMA fanden dennoch ihren Weg.

 

von Jens Nolte, 2018

Jahresbericht 2017

Auch im Jahr 2017 konnte der Arbeitskreis den seit Gründung anhaltenden Trend eines deutlichen Mitgliederzuwachses weiter fortsetzen, sodass er mit Jahresende einen Stand von mittlerweile ca. 350 Mitgliedern erreicht hat. Darunter sind ca. 85 Junganalytiker, eine erfreuliche Entwicklung, die die Zukunft der Prozessanalytik als interdisziplinäres Themengebiet auch weiterhin auf eine fundierte Basis stellen wird.

Vorstand

Am 1. Januar 2017 nahm der neue Vorstand des Arbeitskreises seine Tätigkeit auf. In dieser Legislaturperiode wurde der Vorstand erstmals um ein viertes Mitglied, den Vertreter der Junganalytiker, erweitert, um dem Zulauf an jungen Mitgliedern, die sich in oder kurz nach ihrer Ausbildung befinden, deutlich Rechnung tragen zu können. Gewählt wurden:

Dr. Gerlach, Martin (Bayer AG, Leverkusen)         vertritt die Anwender
Prof. Dr. Herwig, Christoph    (TU Wien, Wien)     vertritt Hochschulen und Institute
Matt, Alina (Biotronik AG, Bülach)                           vertritt die Jungmitglieder
Dr. Nolte, Jens (inno-spec GmbH, Nürnberg)        vertritt die Instrumentenhersteller)

Zur Kompetenz- und Kapazitätserweiterung hat der Vorstand hat einen erweiterten Vorstand berufen, der insbesondere die zahlreihen Fachveranstaltungen organisatorisch wie inhaltlich unterstützt.

Internetauftritt

Zu Anfang des Jahres 2017 wurde der Internetauftritt des Arbeitskreises vollständig überarbeitet. Die Neuerstellung von Inhalten sowie die Portierung auch älterer Archive ist zum Jahreswechsel noch fortlaufend in Arbeit, das neue Design und die neuen Formate sind aber bereits heute gut abgebildet.

Veranstaltungen

Von den zahlreichen vom Arbeitskreis ausgerichteten oder unterstützen Veranstaltungen rund um das Thema Prozessanalytik sind in 2017 insbesondere das Herbstkolloquium, die EuroPACT sowie das Doktorandenseminar besonders hervorzuheben:

13. Herbstkolloquium Prozessanalytik

Das 13. Kolloquium hatte dieses Jahr den Schwerpunkt „Prozessführung in der modernen Produktion“ mit dem Untertitel „Brückenschläge von der Fertigungstechnik zur Industrie 4.0“. Hierzu fanden sich vom 20. Bis 22. November etwa 150 Teilnehmerinnen und Teilnehmer beim diesjährigen Gastgeber, der Firma Festo AG & Co. KG, in Esslingen ein.

Inhaltlich beschäftigte dieses Kolloquium sich mit der Frage, was die Prozessindustrie von der Fertigungstechnik lernen kann. Damit schlug das Kolloquium eine Brücke zwischen zwei technologischen Bereichen, die für die Prozessindustrie aktueller sind denn je. Dabei beschränkt sich die Rolle der Fertigungstechnik nicht allein auf Abfüllung oder Verpackung. Viele Aspekte z.B. die der Sensorik lassen sich übertragen und bieten einen echten Mehrwert für die Anlagenbetreiber. Automation, Flexibilität und Formatwechsel, Themen die in der Fertigungstechnik schon zum Alltag gehören, werden angesichts der neuen Anforderungen an eine moderne Prozesslandschaft mit flexiblen Produktionslinien, die je nach Region oder Kundengruppe schnelle Chargenwechsel ermöglichen, auch im übergeordneten Kontext für die produzierende und weiterverarbeitende Industrie immer wichtiger.

Im Rahmen des Vorprogramms am 20. November bot eine Opening Session mit drei Eröffnungsvorträgen und anschließender Diskussion einen guten Einstieg in die diesjährigen Themenschwerpunkte. Parallel dazu bot die Teilnahme an einer Besichtigung der Firma Festo einen Einblick hinter die Kulissen dieses Unternehmens. Im Anschluss daran fanden sich die Tagungsteilnehmer bei einem gemütlichen Get-Together zusammen.

Das Hauptprogramm am 21. und 22. November wurde insbesondere von den vier Hauptsessions „Die Rolle der Fertigungstechnik in der Prozessindustrie“, „Kontinuierliche Prozessführung“, „Anforderungen aus PAT 4.0 an neue Prozessanalytik“ und „Werkzeuge und Lösungen für modellbasierte Regelungen“ getragen, die mit jeweils vier Fachvorträgen und anschließenden Diskussionen den Trialog zwischen Anwendern, Herstellern und Forschern befeuerten.

Auch dieses Jahr gab es wieder eine angeregte Podiumsdiskussion, diesmal zu dem Thema „Arbeitswelt 4.0: Müssen wir in Zukunft noch arbeiten (gehen)?“. Der anschließende Gesellschaftsabend, wie immer das Highlight des Kolloquiums, fand im Biodom statt, einem für solche Anlässe umfunktionierten Gewächshaus im Herzen einer romantisch angelegten Gärtnereilandschaft, und rundete den Tag perfekt ab.

Neben den Vortragssessions wurde das wissenschaftliche Programm insbesondere auch durch zahlreiche Posterbeiträge fachkundig unterstützt. Die Posterautoren hatten zudem die Möglichkeit, im Rahmen der beiden Posterslams mit Kurzpräsentationen ihre Arbeiten vorzustellen und das Fachpublikum zu weiterführenden Diskussionen in der Posterausstellung einzuladen. Wie auch in den Vorjahren wurden die drei besten Posterbeiträge mit gut dotierten Preisen geehrt.

Das nächste Herbstkolloquium wird vom 3. bis 5. Dezember in Hannover stattfinden.

 

EuroPACT 2017

Die EuroPACT, die „European Conference on Process Analytics and Control Technology“, ist eine internationale Fachveranstaltung europäischer Prozessanalytik-Gremien wie insb. der britischen CPACT und natürlich unserem Arbeitskreis, fand im Rahmen ihres dreijährigen Veranstaltungszyklus vom 10. bis 12. Mai in Potsdam statt.

Die EuroPACT wurde im Jahr 2017 nunmehr schon zum vierten Mal ausgerichtet und kann damit schon auf eine fast zehnjährige Historie zurückblicken.

Die 5 Hauptthemenblöcke wurden jeweils durch eine Plenary Lecture eröffnet und dann in je zwei parallel laufenden Sessions weiter vertieft. Einen großen thematischen Schwerpunkt bildeten dabei die Vortragsreihen zu aktuellen Entwicklungen und Trends im Bereich des Prozessmonitorings und der Prozesskontrolle, insbesondere in der pharmazeutischen Industrieund der Biotechnologie, aber auch im Hinblick auf andere Anwendungsbereiche und Branchen, die sich mit den stetig wachsenden Herausforderungen eines „real life manufacturings“ auseinandersetzen müssen.

Zudem gab es eine gut besuchte Session, die sich mit bildgebender Analytik sowie Prozesstomografie beschäftigte. Auch das für die Prozessanalytik immer wieder zentrale Thema Chemometrik wurde anhand zahlreicher Beiträge zu neuesten Forschungsarbeiten sowie mit Anwendungsberichten aus der Praxis in zwei dafür eigens vorgesehenen Sessions eingehend bearbeitet.

Begleitet wurde das wissenschaftliche Hauptprogramm durch die Posterausstellung mit knapp 90 Posterbeiträgen. Ähnlich zum Kolloquium hatten auch hier die Posterautoren Gelegenheit, ihre Arbeiten in zweiminütigen Kurzpräsentationen vorzustellen und zu weiterführenden Diskussionen im Anschluss einzuladen.

Die Geräteausstellung wurde von 22 Herstellern getragen, die ihre neusten Messtechnik-Entwicklungen für prozessanalytische Aufgaben präsentierten.

Das Konferenzdiner fand in herzlicher Atmosphäre im Kutschstall Potsdam statt. Das historische Ambiente und natürlich die gute Küche boten einen geeigneten Rahmen, die Fachgespräche des Tages genüsslich ausklingen zu lassen.

Natürlich gilt auch hier: Nach der EuroPACT ist vor der EuroAPCT, sodass die Planungen für die nächste EuroPACT 2020 bereits in diesem Jahr tatkräftig angegangen worden sind. Als Veranstaltungsort wurde Kopenhagen ausgewählt und bereits vor Ort die grundsätzlichen organisatorischen Fragen erörtert.

11. Interdisziplinäres Doktorandenseminar

Zur elften Runde des interdisziplinären Doktorandenseminars luden die GDCh-Arbeitskreise Prozessanalytik, Chemo- und Biosensoren, Chemometrik und Qualitätsmanagement und Elektrochemische Analysemethoden vom 12. bis 14. März 2017 die ca. 30 Teilnehmerinnen und Teilnehmer nach Berlin Adlershof ein. Die Bundesanstalt für Materialforschung und ‑prüfung (BAM) war dieses Jahr nicht nur Ausrichter sondern auch Gastgeber, nachdem das traditionelle Tagungszentrum am Bahnhof Zoo nicht mehr zur Verfügung stand.

Der Beginn der Tagung unter dem Titel „Optofluidik und Mikro-Elektromechanische Systeme“ wurde Sonntagnachmittag durch einen Impulsvortrag zum Thema Optofluidik gekennzeichnet. Dieser gestaltete den fachlichen Einstieg für die Teilnehmer und Teilnehmerinnen sehr interessant und schaffte das entsprechende Grundwissen, sowie die Inspiration für den folgenden Design-Thinking-Workshop. Begleitet von Buffet und Erfrischungsgetränken fanden die nach Zufallsprinzip gebildeten Gruppen rasch zu Teams zusammen. Die dabei im freundlichen und konstruktiven Wettbewerb entwickelten Produktideen werden dabei in letzter Instanz vielleicht nicht alle den Weg in unseren Alltag finden, trugen aber durch ihre ausgesprochene Kreativität in jedem Fall zur allgemeinen Unterhaltung bei.

Der nächste Tag begann mit einem Eröffnungsvortrag über Erfahrungen aus dem Berufseinstieg nach absolviertem Studium, gefolgt von der ersten Vortragsrunde, aus deren Einzelbeiträgen sich teils lebhafte und durchaus kritische Diskussionen entfalteten. Dabei profitierten die Doktoranden nicht zuletzt von den erfahreneren Seminarteilnehmern, die den jungen Forschern wertvollen Rat zum wissenschaftlichen Stil geben konnten.

Im Anschluss an den gut durch getakteten wissenschaftlichen Teil des Tages nahm die Gruppe gemeinsam an einer Besichtigung des Flughafens BER teil. Dabei konnten sich die Teilnehmer im Rahmen des Teamevents ein Bild von den neuen Gebäuden machen und ausgiebig die Signifikanz des gelungenen Projekt- und Zeitmanagements erörtern. Inzwischen abends ging es zurück in die Stadt, wo in den Köpenicker Ratskeller eingekehrt wurde. Während des Abendessens in uriger Umgebung herrschte gelöste Atmosphäre am großen Tisch. Die inzwischen privaten Gespräche zogen sich dabei fast ausnahmslos weit über das offizielle Ende des Tages hinaus.

Der dritte Tag wurde trotz der teils kurzen Nacht pünktlich von der dritten und letzten Vortragssession begonnen und endete mit einem Abschlussvortrag zum Thema „Microfluidics in der Zellkulturtechnik und 3D gedruckte Lab-on-a-Chip Systeme im Zukunftstrend“.

Auch beim diesjährigen Doktorandenseminar wurden Preise für die besten Vorträge und das beste Poster vergeben.

Das nächste Doktorandenseminar 2018 befindet sich bereits in Vorbereitung und wird vom 25. bis 27. März bei der BAM in Berlin stattfinden.

Neues Weiterbildungskonzept

Das Jahr 2017 wurde genutzt, das Weiterbildungsprogramm des Arbeitskreises grundlegend zu überarbeiten. Ziel war, ein attraktives wie kompaktes Programm zusammenzustellen, dass sowohl Einsteigern einen geeigneten Zugang zum Thema Prozessanalytik zu bieten, als auch Experten zu ermöglichen, ihr Spezialwissen weiter zu vertiefen.

Im Rahmen dieses neuen Weiterbildungsprogramms wurde als erste Veranstaltung ein zweitägiger Kursus konzipiert, der vom 15. bis 16. März 2018 in Frankfurt stattfinden wird.

Auszeichnungen

Auch in 2017 wurden wieder Preise für herausragende Leistungen im Bereich der Prozessanalytik vergeben.

Prozessanalytik-Award

Der Prozessanalytik-Award 2017 des AK Prozessanalytik konnte im Rahmen des 13. Kolloquiums dieses Jahr zum neunten Mal verliehen werden. Der Preis wird für die besten Qualifizierungsarbeiten auf dem Gebiet der Prozessanalytik im zurückliegenden Jahr vergeben und ist mit €1.000 und einer zweijährigen kostenfreien Mitgliedschaft in der GDCh oder der DECHEMA dotiert.

Der Preis für die beste Dissertation wurde an Herrn Johannes Paul Waclawek (TU Wien) für seine Dissertation „Development of Mid-Infrared Laser Based Photoacoustic and Photothermal Trace Gas Sensors“ verliehen.

Als beste Masterarbeit wurde die von Herrn Lukas Wander (BAM Berlin) angefertigte „Untersuchung modularer kontinuierlicher Prozesse mittels Online-NMR-Spektroskopie“ geehrt.

Siemens-Preis Prozessanalytik

Der Siemens-Preis Prozessanalytik ist ein von der Firma Siemens gestifteter Preis und soll herausragende internationale Forschungsbeiträge rund um das Thema Prozessanalytik hervorheben und ehren. Der Preis wurde in 2017 bereits zum fünften Mal verliehen.

Am 12. Mai wurde im Rahmen der EuroPACT Raffaele Vitale (Universität Valencia, Spanien) für seine Publikation “Calibration transfer between NIR spectrometers: New proposals and a comparative study” mit dem mit €1.500 dotierten Preis geehrt.

gezeichnet
Wien, Februar 2018

Mit Dank an Dr. Jens Nolte

Jahresbericht 2016

Mit Ende 2016 geht nicht nur ein ereignisreiches Jahr für die Prozessanalytik zu Ende, sondern auch die Amtszeit des dritten Vorstandes des Arbeitskreises. In den vergangenen vier Jahren hat sich der Arbeitskreis als Plattform für den Trialog zwischen Anwendern, Forschern und Geräteherstellern zum Thema Prozessanalytik stetig weiterentwickelt und verzeichnet einen kontinuierlichen Zuwachs an Mitgliedern, insbesondere aber auch an Teilnehmern bei den Fachveranstaltungen.

Diese erfreuliche Entwicklung wäre ohne die tatkräftige und vor allem kompetente Unterstützung durch die Mitglieder des erweiterten Vorstands kaum möglich gewesen. An dieser Stelle sei daher nochmal ein großer Dank an die Kolleginnen und Kollegen des erweiterten Vorstandes gerichtet, dies natürlich verbunden mit der Hoffnung auf weitere Jahre fruchtbarer Zusammenarbeit im Arbeitskreis Prozessanalytik. Aus der Vorstandsarbeit endgültig verabschieden werden sich zum Ende des Jahres Herr Dr. habil. Wolf-Dieter Hergeth, Herr Prof. Dr. Rudolf Kessler und Herr Dr. Michael Kloska. Allen drei Kollegen gebührt ein aufrichtiger und inniger Dank für ihr besonderes Engagement, das den Arbeitskreis seit seinem Bestehen sehr maßgeblich geprägt hat.

Mit Beschluss durch die letzte Mitgliederversammlung wird der neue Vorstand ab 2017 um ein viertes ordentliches Mitglied erweitert, das insbesondere die Interessen der Jung-Prozessanalytiker vertreten wird. Gerade im Bereich des akademischen Nachwuchses verzeichnet der Arbeitskreis eine anhaltend zunehmende Resonanz, die durch diesen gezielten Ausbau der Mitgliedervertretung  noch weiter gefördert werden soll.

Im Jahr 2016 wurde ein Mitgliederzuwachs von 25 Mitgliedern verzeichnet – darunter 13 Jungmitglieder. Von Jahresbeginn an kletterte die Mitgliederzahl von 314 (62) auf 339 (75) zum November 2016. Knapp ein Viertel der Mitglieder gehören mittlerweile zur Gruppe der Studierenden oder Auszubildenden (Angaben in Klammern).

10. Interdisziplinäres Doktorandenseminar 28. Februar–01. März 2016 in Berlin

Das 10. Interdisziplinäre Doktorandenseminar und damit das erste Jubiläumsseminar startete nach dem großen Erfolg im letzten Jahr erneut mit einem Design-Thinking-Workshop zum Thema „Sensorik und Analytik für zu Hause“. Das Thema der Sensorik für zu Hause ist zurzeit von besonders großem Interesse. Nach Impulsvorträgen von Dr. Tobias Merz (Lonza AG, Visp/CH) und Dr. Winfred Kuipers (Krohne Messtechnik GmbH, Duisburg), sowie von Dr. Michael Maiwald (BAM, Berlin) mit dem Thema: „Miniaturisierung von Sensorik und Analytik“ ging es unter der Moderation von Herrn Merz sofort an die mehrstufige Konzeptgestaltung der drei Schwerpunktthemen: „Home Assist“, „Wearables“ und „Mobility“.

Die Fachvorträge zeichneten sich durch ihre Vielfalt an Themen und Anwendungsmöglichkeiten aus.  Für alle Themen zeichnet sich gleichermaßen der Trend ab, dass neben dem Erzeugen analytischer oder sensorischer Daten auch ein intelligentes Datenmanagement gefordert ist, um die Informationen zu Entscheidungsdaten zu verarbeiten und entsprechend zu präsentieren.

Auch die Poster zeigten eine große Vielfalt an Forschungsbereichen. Von der Charakterisierung und Identifizierung von Pollen mit Hilfe von SERS, MALDI-TOF-MS und neuronalen Netzen, über Bioprozessüberwachung/-Regelung von CHO-Zellkultivierungen, bis hin zur Prozesskontrolle an hoch trüben Polymerdispersionen mit PDW-Spektroskopie, war alles vertreten.

Der Abschlussvortrag des Doktorandenseminars wurde von Dr. Roland Hass (Universität Potsdam und PDW Analytics GmbH, Potsdam) mit dem Titel „Vom PAT Doktoranden zum Geschäftsführer – Eine „Patt“-Situation“ gehalten. Dabei wurde den Teilnehmerinnen und Teilnehmern gezeigt, was bei einer Firmengründung zu beachten ist und welche ungeahnten Probleme auftreten können.

Analytica Conference München – Sessions „Optimal Experimental Design“ und „Spectroscopic Techniques for Bioprocess Monitoring”

Zur im Mai 2016 stattfindenden Analytica Conference in München organisierte Prof. Dr. Bernd Hitzmann (Universität Hohenheim) vom AK Prozessanalytik gleich zwei gut besuchte Sessions. Die Versuchsplanung hat in den letzten Jahren deutlich an Bedeutung gewonnen, obgleich die ersten Arbeiten hierzu schon vor fast hundert Jahren von Herr Ronald Fisher durchgeführt wurden. Im Unterschied zu einer Versuchsplanung, die ohne Vorwissen über den betrachteten Prozess auskommen muss, wird bei der optimalen Versuchsplanung Vorwissen in Form eines mathematischen Modells vorausgesetzt. In diesen Fällen können gezielt Versuchspläne berechnet werden, die mit geringsten Aufwand zu einem Höchstmaß an Information über den Prozess führen. In der Session „Optimal experimental design“ wurde an unterschiedlichen Beispielen die Vorteile dieser Versuchsplanung aufgezeigt. Spektroskopischen Verfahren zur Überwachung von biotechnischen Prozessen zeichnen sich dadurch aus, dass sie berührungslos und ohne Reaktanden eingesetzt werden können und dass das Analyseergebnis nahezu ohne Zeitverzögerung zur Verfügung steht. Zumeist ist man auf chemometrische Auswerteverfahren wie die Hauptkomponenten­analyse angewiesen. Die Beiträge einer weiteren Session „Spectroscopic Techniques for Bioprocess Monitoring” umfassten sie die Herausforderungen, Einschränkungen und das Potential spektroskopischer Verfahren.

12. Kolloquium Prozessanalytik in Berlin zum Themenschwerpunkt: „Prozessanalytik in der Pharma- und Lebensmitteltechnologie“

Das 12. Kolloquium würdigte mit dem diesjährigen Schwerpunkt auf der Pharma- und Lebensmittel-technologie zwei technisch-wissenschaftliche Bereiche, die sich zum einen die Aufgabe gestellt haben, für jeden und jede Krankheit etwas parat zu haben, und zum anderen daran arbeiten, nicht nur den Hunger zu bekämpfen, sondern täglich auch eine unermessliche Auswahl an Lebensmitteln für eine ausgewogene Ernährung zur Verfügung zu stellen.

Etwa 150 Teilnehmerinnen und Teilnehmer kamen zur Prozessanalytik-Fachtagung, die in diesem Jahr bei der Bayer Pharma AG in Berlin zu Gast war. Zum zweiten Mal wurde dem Kolloquium eine Opening Session mit Einführungsvorträgen zum Themenschwerpunkt am Vortrag vorangestellt, die von über 100 Teilnehmerinnen und Teilnehmern besucht wurde. Das Programm wurde durch 16 Aussteller und fast 30 Posterbeiträge abgerundet.

In beiden Arbeitsgebieten bestehen nach wie vor große Herausforderungen. Phamaka etwa stehen bei weitem nicht überall auf der Welt in gleichmäßiger Qualität und bezahlbar zur Verfügung. Auch die noch immer schnell wachsende Bevölkerung sowie der fortschreitende Klimawandel stellen die Lebensmittel-produzierende Industrie sowie die Erzeuger vor die immer größer werdende Aufgabe, nachhaltigere und insbesondere ergiebigere Verfahren zu entwickeln und umzusetzen. Die Prozessanalytik kann und wird an diesen Stellen ihren Beitrag leisten.

Die Anforderungen an die Prozessanalytik für die Pharma- und Lebensmittelproduktion weisen viele Parallelen auf. So sind beide Bereiche heutzutage regulatorischen Anforderungen unterworfen, die auf der Basis einer risikobasierten Vorgehensweise beruhen, womit Entwicklungs-, Herstellungs- und Qualitätssicherungsprozesse sowohl für die Produzenten als auch für die überwachenden Behörden deutlich verbessert und beschleunigt worden sind. Diese erfreuliche Entwicklung hat ihr Ende aber noch lange nicht gefunden und die die Verfahren befinden sich noch immer in einem starken Wandel. Dennoch haben sie bereits jetzt dazu beigetragen, dass zum Beispiel viele Produktionsmaschinen und Teilanlagen ihre Prozessanalytik bereits an Bord haben, wie etwa der Mähdrescher mit eingebauter Online-Spektroskopie und GPS-Kartierung für das Precision Farming oder die Gefriertrocknungsanlage mit 100-%-Trocknungskontrolle am vereinzelten Produkt.

Auf dem Kolloquium wurden die wichtigsten Herausforderungen zu den Themen technologie- und verbrauchergetriebenen Herstellungsverfahren, von Phenotyping und Digital Farming über rote und grüne Biotechnologie bis hin zur Laborautomation unter Einsatz der Hochdurchsatz-Experimentation aufgegriffen. Die in der Pharma- und Lebensmittelherstellung gesteckten Ziele sind hoch und entsprechend groß sind die zu erwartenden Vorteile: Im sogenannten Real Time Release wird die Qualität des finalen (Zwischen-)Produktes ausschließlich aus In-Prozess-Kontrollen oder Prozessdaten abgeleitet. Für jede produzierte Charge lässt sich die Konformität zu akzeptierten Qualitätsmerkmalen aufzeigen und diese damit ohne weitere Endkontrolle freigeben. Der konsequente Einsatz von Real Time Release ist eine der wesentlichen Voraussetzungen für die kontinuierliche Produktion (Continuous Manufacturing), die die Pharmazeutische Industrie eines Tages adaptieren wird. Im historischen Rückblick haben sich fast ausnahmslos alle Zweige der Produktion in der Prozessindustrie mehr und mehr hin zu einer kontinuierlichen Produktion gewandelt. Man kann davon ausgehen, dass die Qualitätssicherungskosten bei konsequenter Implementierung von PAT von derzeit ca. 30 % in zukünftig einen kleinen einstelligen Prozentbereich der COGS gesenkt werden können. Gleichzeitig führt der Erkenntnisgewinn zur Verbesserung der Produkte selbst sowie ihrer Herstellungsprozesse. Die Qualität wird sozusagen intrinsisch eingebaut. So kann die Sicherheit für den Verbraucher sogar noch gesteigert werden und der Kostenanstieg im Gesundheitssystem wird deutlich gedämpft.

Prozessanalytik-Award 2016 des AK Prozessanalytik

 Der Prozessanalytik-Award 2016 des AK Prozessanalytik konnte im Rahmen des 12. Kolloquiums Prozessanalytik 28.-30.11.2016 in Berlin dieses Jahr zum achten Mal verliehen werden. Der Preis wird für die besten Qualifizierungsarbeiten auf dem Gebiet der Prozessanalytik im zurückliegenden Jahr vergeben. Aus den Bewerbungen hat ein Preis-Komitee des Vorstands des Arbeitskreises die Preisträgerinnen ausgewählt. Der Preis besteht jeweils aus einer Urkunde, einem Preisgeld in Höhe von € 1.000 und einer zweijährigen kostenfreien Mitgliedschaft in der GDCh oder DECHEMA.

Der Preis wurde verliehen an Herrn Marco Wunsch, BASF SE für seine Masterarbeit: ,,Untersuchung der Eignung des Verfahrens Multiplexing GC für prozessanalytische Messungen“. Seine Masterarbeit fertigte Herr Wunsch an der Hochschule Mannheim an.

In seiner Arbeit untersuchte Herr Wunsch die Multiplexing GC für prozessanalytische Messungen. Dabei wurde eine Analysenmethode mit dem Verfahren der Hadamard-Transformations-basierten Multiplex-Gaschromatographie (mpGC) entwickelt. Damit gelang der quantitative Nachweis von Benzol, Toluol, Ethylbenzol und den 3 Strukturisomeren des Xylols (BTEX) im Messbereich von 1–10 ppb in einem CO2 Strom. Die Probe wird mit Hilfe eines Multiplex-Injektors bis zu 512 Mal nach einer pseudozufälligen Sequenz in einen Gaschromatographen injiziert. Der Testchromatograph lieferte die gesamte Zeit zuverlässig Messwerte. Damit konnte die Robustheit und Zuverlässigkeit der Messmethode mpGC als prozessanalytische Messung in einer chemischen Produktionsanlage gezeigt werden.

 

Ad-Hoc Arbeitskreise

Die Miniaturisierung von optischen Spektroskopie-Systemen (MOSS) ist ein permanent fortschreitender Prozess. In kurzer Folge werden immer kleinere Module und intelligente Cloud-basierte Systeme angekündigt. Dieser Trend beeinflusst zunehmend die Prozessanalytik, dies ließ sich durch die Mitglieder der Arbeitsgruppe klar herausarbeiten. Auch in Zusammenhang mit der Digitalisierung und Vernetzung von Prozessen im Zuge von Industrie 4.0. wird diese Entwicklung weiter an Fahrt gewinnen. Von 2014 bis 2016 beschäftigte sich daher die Ad-Hoc-Arbeitsgruppe „Miniaturisierung von Messsystemen – eine Chance für die Prozessanalytik“ mit diesem Thema.

Der Ad-Hoc Arbeitskreis „Spannungsfeld zwischen daten- und modellbasierter Prozessführung“ war 2016 sehr aktiv und hat sein Thema in mehreren Treffen stark vorangebracht. Anfang 2017 werden die erste wissenschaftliche Publikation des Arbeitskreises sowie ein Whitepaper erscheinen.

Berlin, November 2016, gezeichnet

Elke Hilscher, Dr. Michael Maiwald, Dr. Jens Nolte, Dr. Thomas Steckenreiter
Vorstand des AK Prozessanalytik

mit Dank an Prof. Dr. Bernd Hitzmann

Jahresbericht 2015

Für die Prozessanalytik ist eine sehr spannende Zeit angebrochen, denn Ihre Prozess‐Sensoren werden jetzt „smart“: Neben der eigentlichen Messfunktion werden die Sensoren mit neuen Funktionen und Kommunikationseigenschaften ausgestattet und bilden damit die Grundlage für flexibilisierte Automatisierungskonzepte. Dies von der Versuchsplanung und der dynamischen Prozesssimulation bis hin zu einer modell‐ und datengetriebenen Prozessführung, so dass am Ende sogar neue Prozesstopologien möglich werden. Die Thematik wird damit aber auch deutlich komplexer, sodass tragfähige Konzepte zunehmend nur in enger Zusammenarbeit von Fachleuten verschiedener Disziplinen entstehen können. Im Arbeitskreis Prozessanalytik sind daher neben den Naturwissenschaftlern auch viele Experten aus transdisziplinären Fachrichtungen wie etwa der
Verfahrenstechnik vertreten, die nach wie vor einen unverzichtbaren Beitrag leisten. Bei der Gründung des Arbeitskreises vor ziemlich genau 10 Jahren wurde ebenfalls erkannt, zukunftsfähige Lösungen für die komplexen Fragestellungen, die das Themenfeld Prozessanalytik mit sich bringt, nur durch einen hohen Vernetzungsgrad von Forschern, Geräteherstellern sowie industriellen Anwendern im „Trialog“ gefunden werden können. Diesen wurde mit dem Arbeitskreis eine Plattform geschaffen. Anlässlich des Jubiläums sei auch an dieser Stelle sei die Gelegenheit genutzt, allen Mitgliedern und Wegbegleitern ausdrücklich zu danken, die durch ihren persönlichen Einsatz
dazu beigetragen haben, den Arbeitskreis zu dieser außerordentlich aktiven Plattform auszugestalten und die Prozessanalytik von einem technischen Werkzeug zu einer international beachteten Zukunftsbranche zu entwickeln.

Industzrie 4.0 auf dem 9. Interdisziplinären Doktorandenseminar 2015 in Berlin

Das interdisziplinäre Doktorandenseminar, das unter den Teilnehmerinnen und Teilnehmern mittlerweile als echter Geheimtipp gehandelt wird, startete dieses Jahr gleich in medias res mit einem Design‐Thinking‐Workshop zum Thema „Prozessanalytik für Industrie 4.0“. Nach einem Impulsvortrag ging es gleich an die mehrstufige Konzeptgestaltung der drei Schwerpunktthemen: Im Modellversuch „Das Netzwerk der Sensoren“ wurde das Zusammenwirken und die Fusion von Sensordaten mit weltweitem Wissen aus der „Cloud“ durch ein kompliziert verschachteltes Gebilde aus Pfeifenputzern und Büroklammern als Messkette dargestellt, sodass der Weg der Wertschöpfungskette vom Rohstoff zum Endprodukt in seiner Komplexität greifbar wurde. Die Gruppe „Intelligente Prozesse“ modellierte ganz ähnlich eine intelligente Prozessanlage zur Erzeugung von Bier, die mit Rezepturdaten, der Rohstofflogistik und allen Produktdaten in einer Cloud verbunden ist. Die Steuerung erfolgte hier über Regler zur Vorgabe von Produkteigenschaften und vor allem über das direkte Feedback der Kunden bzw. Konsumenten aus der Cloud. Was hier noch Fiktion war ist übrigens bereits als neues Geschäftsmodell im Internet zur Realität geworden. Eine „brennende Fabrik“ war schließlich das Kernstück des Modells der Gruppe „Kommunikation zwischen Mensch und Maschine“: Als Interfaces standen Virtualisierungsbrille (im Tigerfell‐Look),
Touch‐Watch, Smartphone und Tablett zur Verfügung. Nun wartet bereits das 10. Doktorandenseminar, das vom 28. Februar bis 01. März 2016 in Berlin in
besonders festlichem Rahmen stattfinden wird und wieder in Zusammenarbeit mit den kjVIs organisiert wird. Auch 2016 soll wieder ein Design‐Thinking‐Workshop stattfinden.

ANAKON 2015 in Graz – Session Prozessanalytik des AK PAT
Die Session Prozessanalytik widmete sich in diesem Jahr zwei Themenschwerpunkten. Zum einen war eine Reihe von Fortschrittsberichten zu wichtigen Methoden der industriellen Analytik zu hören. Zum anderen stand eine Minisession zum Thema Ressourcenanalytik im Fokus. Es wurde zum Beispiel aufgezeigt, welches Potenzial für den Bergbau‐ und Aufbereitungstechnologien mit Hilfe von Online‐ Verfahren bestehen. In einer Reihe von weiteren spannenden Fortschrittsberichten und einer beträchtlichen Zahl von Posterbeiträgen wurde das Thema abgerundet. Prozessanalytik als eines der Leitthemen auf der ACHEMA 2015 Die Prozessanalytik durfte zusammen mit zwei weiteren Schwerpunktthemen auf der ACHEMA 2015 in Frankfurt a. M. einmal mehr im Mittelpunkt stehen: Am 17. Juni 2015 hatte der Arbeitskreis gemeinsam mit den ACHEMA‐Organisatoren einen Thementag „Innovative Process Analytical Technology” mit internationalen Experten gestaltet, der durch zwei Fachsessions zu den Themen „Data Analysis and Process Control“ und „Measurement and Testing Technologies“ abgerundet wurde. Dabei war nicht nur die Keynote „Chemometrics for Process Modelling and Control” gut besucht. Insbesondere auch durch die Nähe der Vortragsräume zu den thematisch nahen Messehallen wurden durchweg alle Sessions von einer großen Teilnehmerzahl wahrgenommen, oft von bis zu hundert Expertinnen und Experten. Am 18. Juni wurde das Programm mit einem “Praxisforum Innovative Process Analytical Technology” mit 16 hervorragend angenommenen und
ausführlich diskutierten Beiträgen fortgesetzt.

„Zeitgemäße Bioprozessanalytik“ auf dem Wissenschaftsforum der GDCh in Dresden
Auf dem Wissenschaftsforum (WiFo) in Dresden gestaltete der Arbeitskreis erstmalig eine eigene Session. Eröffnet wurde diese mit einem Übersichtsvortrag zum Titelthema „Zeitgemäße Bioprozessanalytik – Methoden für schnellere Prozessentwicklung und robustere Bio‐Prozesse“. Es folgten drei wissenschaftliche Beiträge über spektroskopische Methoden in der BioTech‐Produktion, die Herausforderungen der Prozessautomatisierung in der Lebensmitteltechnologie und über robuste modellbasierte Prozessführung während der Fermentation. Es wurde aufgezeigt, wie die Bioprozessanalytik durch die kontinuierliche Messung der Zusammensetzung der Medien die Regelung eines Prozesses ermöglichen und damit die gewünschte Produktqualität bei optimaler Ausnutzung von Rohstoffen, Energie und Produktionsanlagen sicherstellen könnte. Für eine Umsetzung ist heute jedoch weder das mechanistische Modellverständnis ausreichend noch eine direkte Quantisierung der Zielproteine möglich. In den Vorträgen wurden jedoch aktuelle Anwendungsbeispiele gezeigt, wie in der Biotechnologie schon heute Produktionssysteme gezielt gefahren und maßgeschneiderte Produkte hergestellt werden können. Im Rahmen des GDCh‐Wissenschaftsforums in Dresden konnte der mit je 1.000 € dotierte Prozessanalytik‐Award 2015 des Arbeitskreises Prozessanalytik dieses Jahr an zwei Preisträgerinnen verliehen werden. Die Preisverleihung fand bereits zum siebten Mal statt. Der Preis wird für die besten Qualifizierungsarbeiten auf dem Gebiet der Prozessanalytik im zurückliegenden Jahr
vergeben. Ein Preis wurde verliehen an Frau MSc. Betina Kessler, TU München für ihre Masterarbeit: ,,Multikomponentenanalyse von Energy Drinks mit Hilfe multimodaler optischer Spektroskopie und chemometrischer Verfahren“. Ihre Masterarbeit fertigte Frau Kessler an der Technischen Universität München, Forschungszentrum Weihenstephan f. Brau‐ und Lebensmittelqualität bei Prof. Dr.‐Ing. F. Jacob an. Einen weiteren Preis erhielt Frau DI Karin Wieland für ihre Diplomarbeit ,,Hyperspectral Imaging of Hyphae and Spores of Penicillium Chrysogenum using Confocal Raman (Micro‐)spectroscopy”, die an der Technischen Universität Wien, lnstitut für Chemische Technologien und Analytik entstanden ist. Betreuer war Prof. Dr. B. Lendl. Die Arbeit wurde in wissenschaftlicher Zusammenarbeit mit Sandoz AG und Prof. Christoph Herwig (Bioprozesstechnik, TU Wien) durchgeführt.

11. Kolloquium Prozessanalytik in Wien mit dem Themenschwerpunkt „Vom Sensor zur
Prozessintelligenz“
Wichtigstes Forum ist nach wie vor das jährliche Kolloquium des Arbeitskreises, welches in diesem Jahr am 1. und 2. Dezember in Wien stattfindet. Das 11. Kolloquium wird eine Diskussionslinie entlang der Wertschöpfungskette vom smarten Sensor bis zur Prozessintelligenz aufspannen. Der bereits eingangs erwähnte smarte Sensor misst mehrere Messgrößen, kalibriert und optimiert sich selbst, ist leicht in Anlagen zu integrieren und erhält seinen Betrieb selbständig. Die Prozessintelligenz ist geeignet, aus den multisensorischen und multivariaten Messdaten übergeordnete Informationen zu generieren. Dies ermöglicht eine flexible aber zielgenaue, prädiktive Prozessführung, bei gleichzeitiger Berücksichtigung von Schwankungen, hervorgerufen durch die Prozessumgebung oder nicht konstante Zwischenproduktqualitäten, die zum Beispiel bei der
Verwendung natürlicher Rohstoffe vorkommen. Aber kann man zukünftig überhaupt selbstkalibrierende Sensoren erwarten und wie ist ihr Lebenszyklus‐Management zum Erhalt eines validen Mess‐Systems durch den Anwender gesichert? Mit knapp 40 Posterbeiträgen und einer zu erwartenden Teilnehmerzahl von rund 180 Teilnehmerinnen und Teilnehmern wird das Kolloquium an die guten Besucherzahlen im Jubiläumsjahr 2013 anknüpfen. Erstmalig wird das Kolloquium auch um eine Auftaktveranstaltung am Vortag (30.11.2015) erweitert. Zum einen wird eine Exkursion zur Borealis nach Schwechat zum Thema „OLPA: Online Prozess‐ Analytik in the Polymerindustrie“ angeboten. Parallel dazu wird in einem Konferenzvorkurs das Thema Ressourcenanalytik aufgegriffen. Die Ressourcenanalytik und insb. die Verwendung von entsprechenden online‐Verfahren wird immer bedeutender für Bergbau‐ und Aufbereitungstechnologien sowie für die Rohstoffgewinnung aus Sekundärrohstoffen. Sie bietet wegen der Komplexität der Matrix jedoch zugleich eine beachtliche Herausforderung. Im Rahmen des Konferenzvorkurses wird der aktuelle Stand der Technik zum Thema „Ressourcenanalytik“ anhand von Fachbeiträgen vermittelt und gemeinsam mit den Teilnehmerinnen und Teilnehmern über das Potenzial der Thematik diskutiert.

Mitgliederentwicklung und Ad‐Hoc‐Arbeitsgruppen

Im Jahr 2015 erfuhr der Arbeitskreis Prozessanalytik erneut einen Mitgliederzuwachs. Von Jahresbeginn an kletterte die Mitgliederzahl von 282 (49) auf 320 (63) zum Oktober 2016. Knapp 20% der Mitglieder gehören mittlerweile zur Gruppe der Studierenden oder Auszubildenden (Angaben in Klammern). Seit 2014 besteht für die Mitglieder die Möglichkeit in Ad‐Hoc‐Arbeitsgruppen aktiv mitzuarbeiten. So widmen sich zwei dieser Gruppen der „Miniaturisierung in der optischen Spektroskopie“ bzw. dem „Spannungsfeld zwischen daten‐ und modellbasierter Prozessführung“. Ergebnisse sind in Form von White‐Papers und Fortschrittsberichten für Anfang 2016 geplant. 2015 startete eine weitere Ad‐Hoc‐Gruppe zur Neugestaltung des Weiterbildungsangebots des Arbeitskreises.

 

Gezeichnet:
Elke Hilscher, Dr. Michael Maiwald, Dr. Jens Nolte, Dr. Thomas Steckenreiter
Vorstand des AK Prozessanalytik

Jahresbericht 2014

Die chemische Industrie steht vor gravierenden Veränderungen durch den demografischen Wandel. Hier ist insbesondere das Know-how in der chemisch-technischen Anlagenführung zu nennen, da viele chemische Prozesse nicht vollständig automatisch, sondern von technischen Mitarbeitern mit jahrzehntelanger, anlagenspezifischer Erfahrung gesteuert werden. Produktions- und Rezepturdaten werden vielfach nicht elektronisch erfasst, um Produktions- und Qualitätsparameter miteinander im Sinne von „Quality by Design“ in Verbindung zu bringen.

Zur gleichen Zeit setzt die technologisch anspruchsvolle Prozessindustrie auf Innovationen, wenn sie den Markt fortwährend mit neuen Produkten und Materialien bedienen will. Hier werden sich auch in Zukunft erhebliche Einschränkung durch äußere Zwänge, vor allem durch die Preisentwicklung und Verfügbarkeit von Rohstoffen ergeben, auf die die Prozessindustrie reagieren muß. Der Quality-by-Design-Ansatz und die Nutzung von Qualitätswissen über einen Prozess, kurz eine technisch wissenschaftliche Kultur, können dazu beitragen, dass unsere Prozesse flexibler bezüglich der Rohstoffschwankungen geführt werden können.

Die Prozessindustrie wäre heute schon in der Lage, ihre innovativen Tätigkeiten schneller umzusetzen und die damit verbundenen Qualitätssicherungs- und Freigabeprozesse mit Hilfe von konsequenterem Einsatz von Prozessanalytik zu beschleunigen. Es ist dabei zu berücksichtigen, dass die Anwender die dazu nötige Zeit für eine Lern- und Vertrauensphase investieren, weil viele der eingesetzten Werkzeuge anspruchsvoll sind. Wer sich diese technisch wissenschaftliche Erfahrung verschafft wird mit phantastischen Möglichkeiten belohnt.

2014 war mit vier federführend organisierten Veranstaltungen und der Gestaltung eines PAT-Fachprogramms eines der aktivsten: Nach dem 8. Interdisziplinären Doktorandenseminar in Berlin und der 3. EuroPACT in Barcelona reihten sich die ProcessNet-Jahrestagung und 31. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen in Aachen, das 53. Tutzing-Symposion am Starnberger See und das 10. Kolloquium des Arbeitskreises zum Thema „Prozessanalytik für die Biotechnologie“ in Gerlingen ein.

Im Jahr 2014 erfuhr der Arbeitskreis Prozessanalytik erneut in Folge einen Mitgliederzuwachs. Zu Jahresbeginn kletterte die Mitgliederzahl von 259 (30) im Vorjahr auf 282 (49). Im September dieses Jahres betrug der Mitgliederstand 295 (55). Knapp jedes fünfte Mitglied gehört mittlerweile zur Gruppe der Studierenden oder ist in Ausbildung (Angaben in Klammern), was sehr erfreulich ist.

Die weiterhin ansteigende Besucherzahl der Internetseiten des Arbeitskreises (https://arbeitskreis-prozessanalytik.de/) belegen ebenfalls seine hohe Attraktivität.

Perspektiven

Ohne die vielfältigen Messmethoden der Prozessanalytik sind heute industrielle Produktionsanlagen, wie man sie z.B. in den Bereichen Chemie, Pharma- oder Lebensmittelproduktion findet, nicht mehr wirtschaftlich oder sicher zu betreiben. Insbesondere der Standort Deutschland verfügt über einen ansehnlichen Wissens- und Technologievorsprung, dies sowohl in der Forschung an Hochschulen und Universitäten als auch bei den Messgeräteherstellern, die den exzellenten wissenschaftlichen Output sowie die lang akkumulierte technische Erfahrung den Anwendern für Ihre bestehenden und zukünftigen Messaufgaben zugänglich machen. Die Prozessanalytik ist als „Enabling-Technology“ damit gleich in zweifacher Hinsicht wertvoll und hilft Standortvorteile auch langfristig und nachhaltig zu sichern: Einerseits ermöglicht sie der produzierenden Industrie die sichere und effiziente Herstellung international wettbewerbsfähiger Produkte. Andererseits bietet sie aber auch einer gerade neu entstehenden Messtechnikbranche die Möglichkeit, produktionstechnisches Know-how in Form von Mess- und Regeltechnik weltweit zu exportieren.

Was ganz allgemein für die Prozessindustrie zutrifft, gilt insbesondere für die Biotechnologie. Dieses war Anlass, den Themenschwerpunkt „Prozessanalytik für die Biotechnologie“ für das 10. Kolloquium auszuwählen. Die Biotechnologie ist eine applikationsorientierte und transdisziplinäre Wissenschaft zwischen Biologie, Medizin, Chemie und Verfahrenstechnik. Sie ist mittlerweile einer der wichtigen Innovationstreiber und hat eine hohe wirtschaftliche Bedeutung bekommen. So werden heutzutage nicht nur Lebensmittel und landwirtschaftliche Produkte sondern auch Chemikalien, Biokraftstoffe und pharmazeutische Produkte (z. B. Impfstoffe) für verschiedenste Anwendungen mittels biotechnologischer Verfahren hergestellt. Von der Biotechnologie werden wichtige Forschungsimpulse für eine zukünftige biobasierte Wirtschaft, die sogenannte „Bioökonomie“, ausgehen. Herausforderungen für die Biotechnologie liegen in den Bereichen Gesundheit, Ernährungssicherheit, nachhaltige Agrarproduktion, industrielle Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie der energetischen Nutzung von Biomasse.

Die Biotechnologie wandelt sich zu einer Disziplin, die in der Lage ist, biologische Produktionssysteme gezielt zu konstruieren und maßgeschneiderte Produkte und Therapeutika herzustellen. Die Voraussetzungen dafür ergeben sich u. a. aus den technischen Möglichkeiten der Bioprozessanalytik. Beispielsweise müssen für die Regelung eines biotechnologischen Prozesses die Zusammensetzung des Mediums und der darin enthaltenen Gase und Zellen bzw. Zellverbände kontinuierlich erfasst werden. Für die meisten biotechnologischen Prozesse ist aber heute noch kein ausreichendes mechanistisches Modellverständnis vorhanden und/oder eine direkte Messung der Zielproteine möglich. Daher müssen Lösungswege gefunden werden müssen, um die Prozesse indirekt und mittels einer Kombination von Variablen zu steuern.

Vor dem Hintergrund eines bevorstehenden demografischen Wandels, dem sich die chemische Industrie aktuell gegenübergestellt sieht, gelingt ein Gegensteuern insbesondere durch Verfahren der Mess- und Automatisierungstechnik mit eingebauten „Qualitätsregelkreisen“. Daher erfährt das Zukunftsprojekt „Industrie 4.0″ derzeit eine rasante Dynamik, die außerhalb der Fertigungsindustrie auch für die Prozessindustrie bedeutend ist. „Industrie 4.0″ spielt auf die vierte industrielle Revolution an und soll die klassischen Produktionsverfahren der Prozessindustrie neu ausrichten. Die ersten drei wurden durch die Mechanisierung (Webstuhl), die Massenproduktion (Ford) und den Einsatz von Computern erreicht. Industrie 4.0 bewältigt eines Tages die starke Individualisierung der Produkte für die Kunden ohne Einschränkungen der Produktqualität. Gleichzeitig eröffnen sich weitere Perspektiven wie z. B. Ressourcen- und Energieeffizienz, urbane Produktion, Bewältigung des demografischen Wandels, Begegnung des Fachkräftemangels oder Verbesserung der Work-Life-Balance. Unternehmen der Fertigungs- und Prozessindustrie erwarten im Rahmen von Industrie 4.0 zukünftig eine weltweite Vernetzung ihrer Produktionsanlagen, Maschinen, Lagersysteme und Betriebsmittel als Cyber-Physical Systems (CPS). Das sind intelligente Maschinen und Betriebsmittel, die autonom Informationen austauschen, Aktionen auslösen und sich gegenseitig selbstständig steuern. Dazu gehört eine veränderte Produktionslogistik („Smart Factory“) und -hierarchie, die auch Auswirkungen auf die Automatisierungsstruktur haben werden.

Der Arbeitskreis wird sich dieser Herausforderung stellen und technologische Wege aufzeichnen, sobald die Prozessindustrie ihre Vorstellungen entwickelt und Anforderungen zu „Industrie 4.0″ formuliert hat.

Veranstaltungen

Im Februar 2014 fand bereits das 8. Interdisziplinäre Doktorandenseminar unter Federführung des AK Prozessanalytik statt. Zum ersten Mal wurde das Doktorandenseminar in Kooperation mit den kreativen jungen Verfahrensingenieuren (kjVIs) ausgerichtet, um auch analytisch interessierte Verfahrenstechnikerinnen und Verfahrenstechniker anzusprechen und damit „richtig interdisziplinär“ zu machen. Für die Doktorandentagung wurden vom Arbeitskreis wieder zahlreiche Reisekostenstipendien gewährt.

Das 9. Doktorandenseminar wird vom 22.–24. Februar 2015 in Berlin wieder in Zusammenarbeit mit den kjVIs organisiert. Die Arbeitskreise Chemometrik und Qualitätssicherung sowie Elektrochemische Analysenmethoden beteiligen sich leider nicht mehr an der Organisation. 2015 soll erstmalig ein Workshop zum Thema „Industrie 4.0“ stattfinden: Ein Projektteam im Auftrag der VDI/VDE-GVA und der NAMUR hat sich vorgenommen, die Technologie-Roadmap „Prozess-Sensoren 2015+“ bis Herbst 2015 hinsichtlich der Bedeutung der Sensorik und Prozessanalytik für das Zukunftsprojekt „Industrie 4.0“ zu überprüfen und dafür mögliche zukünftige Szenarien am Beispiel zentraler chemisch-pharmazeutischer Grundoperationen zu beschreiben. Die vierte industrielle Revolution wird die klassischen Produktionsverfahren der Prozessindustrie neu ausrichten. Industrie 4.0 könnte eines Tages die starke Individualisierung der Produkte für die Kunden ohne Einschränkungen der Produktqualität bewältigen. Der Arbeitskreis schlug vor, die Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Doktorandenseminars in die Diskussion einzubinden, da eine nachhaltige Entwicklung solcher Szenarien nur unter Mitwirkung zukünftiger Expertinnen und Experten möglich ist. Zur Begleitung des Doktorandenseminars und des Workshops haben sich bereits Vertreter aus der Prozessindustrie angekündigt.

Vom 06.–09. Mai 2014 fand die 3. EuroPACT in Barcelona statt, die gemeinsam mit den wichtigsten Europäischen Arbeitsgruppen organisiert wurde. Die 257 Teilnehmer aus 23 Ländern setzen sich gemischt aus Forschungs- und einer wachsenden Anzahl von Industrievertretern zusammen. Knapp 20 Firmenaussteller rundeten das Programm mit einer breiten Geräteausstellung ab.  Im Laufe der Konferenz ist deutlich geworden, dass nun eine „Prozessanalysentechnik-Familie“ auf europäischer Ebene entstanden ist. Dabei war die Gruppe der deutschen Teilnehmer mit knapp einem Drittel besonders stark vertreten. Erstmals war auch ein weltweites Interesse spürbar mit einer nennenswerten Anzahl von internationalen Anmeldungen und Beitragseinreichungen, darunter die China Instrument and Control Society mit etwa 10 Teilnehmerinnen und Teilnehmern.

Die Konferenz war entlang achter Themenbereiche strukturiert und jeweils thematisch durch Plenarvorträge eingerahmt. Durch die Kompetenzen der Ausrichter der University of Barcelona stellten die Themenfelder „Process Chemometrics“ und „Multivariate Process Modeling“ einen Schwerpunkt der diesjährigen Tagung dar und vermittelten die Untrennbarkeit der Chemometrie von der Prozessanalytik für eine effektive Datenanalyse und Modellbildung. Die Themenfelder „New Technologies for Process Analysis“ und „Image Analysis and Process Tomography“ gaben eine Idee davon, wie Prozessanalytik durch neue Technologien methodisch ständig erweitert wird. Das Programm wurde abgerundet mit „Agrofood“ und „Bioprozessanalytik“ sowie „Real-Time Process Performance Monitoring“ und „Real Life Manufacturing“. Aus den knapp 130 hochkarätigen Einsendungen konnten 42 Vorträge ausgewählt werden, die ein von den Besuchern vielfach gelobtes hervorragendes Niveau ergaben. Um den knapp 80 nicht minder ausgezeichneten Posterbeiträgen ein würdiges Podium zu bieten, wurden erstmals Sessions mit Kurzpräsentationen durchgeführt, in denen die Autoren ihre Arbeiten in 1–2 Folien näherbringen konnten.

Auf der EuroPACT 2014 wurden insgesamt vier Preise von einem Preis-Komitee des erweiterten Vorstandes und weiteren Fachvertretern des Organisationskomitees ausgewählt. Der mit 1.500 € dotierte 4. Siemens-Preis für eine herausragende Publikation auf dem Gebiet der Prozessanalytik an junge Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler wurde Dr. Jose Maria González-Martínez, Shell Global Solutions International B.V. verliehen (“Bilinear Modeling of Batch Processes. Part III: Parameter Stability” J. Chemometrics 2014, 28, 10–27).  Der Arbeitkreis stiftete zwei Posterpreise an Julian Lauzon-Gauthier, Université Laval, „A new Multi-Block PLS Algorithm Including a Sequential Pathway“ und Elena Simone, Loughborough University, „Combined Use of Raman and ATR-UV/Vis to Obtain the Desired Polymorphic Form of Anthranilic Acid“. Der mit 1.000 €  und einer zweijährigen DECHEMA-Mitgliedschaft dotierte Prozessanalytik-Award 2013 für die beste Qualifizierungsarbeit wurde Herrn Adrian Wyss, ZHAW Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, für seine Diplomarbeit „Einsatz von Fluoreszenzspektroskopie für die Reinigungskontrolle bei der Herstellung von Feinchemikalien“ verliehen.

Vom 30.09. bis 02.10.2014 fand die ProcessNet-Jahrestagung und 31. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen 2014 im Eurogress Konferenzzentrum Aachen statt. Die Fachgemeinschaften von ProcessNet, der gemeinsamen Plattform der Chemischen Technik und Verfahrenstechnik von DECHEMA und VDI-GVC, und die DECHEMA-Fachgemeinschaft Biotechnologie stellen ihr Themenspektrum vor und präsentieren aktuelle Entwicklungen und Forschungsergebnisse. Wie bereits in den vergangenen Jahren wurde insbesondere Wert auf einen interdisziplinären Austausch gelegt. Dies spiegelt sich in den gemeinsamen Fachthemen und in gremienübergreifenden Themen wider. Wie in den vergangenen Jahren haben Mitglieder des Arbeitskreises und Mitglieder der DECHEMA Fachgruppe „Messen und Regeln in der Biotechnologie“ für den Programmausschuss aus allen eingesendeten Beiträgen insgesamt neun Sessions zu prozessanalytischen Themen zusammengestellt.

Der bereits sechste Prozessanalytik-Award 2014 des AK Prozessanalytik konnte traditionell wieder im Rahmen der ProcessNet-Jahrestagung in Aachen verliehen werden. Der Preis wurde verliehen an Frau Gabriela Gentner, TU Dresden, für ihre Diplomarbeit „Prozessintensivierung eines Produktionsschrittes zur Herstellung eines Elektrolyts“. Ihre Diplomarbeit wurde im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der TU Dresden und der Lonza AG in Visp/CH angefertigt. Die Herausforderung war, eine Reaktionsoptimierung durchzuführen ohne das Vorhandensein einer Referenzanalytik. Frau Gentner löste das Problem mit Hilfe der Online-MIR-Spektroskopie und der multivariaten Datenanalyse. Um die Konzentrationen der Reaktionsspezies vorhersagen zu können, war es vor allem notwendig die verschiedenen Reaktionsprodukte und entsprechende Gleichgewichte zu identifizieren. Dies gelang Frau Gentner mit der Erstellung von „Indirect Hard“ Modellen. Nach der Identifizierung konnte eine relative Kalibrierung zur Vorhersage der Konzentration erfolgen.

Vom 12. –15. Oktober 2014 wurde gemeinsam von der DECHEMA und dem Arbeitskreis Prozessanalytik das Tutzing-Symposion 2014 unter dem Motto „Prozessanalytik – Werkzeug oder Zukunftstechnologie?“ organisiert. Eine exakte Definition und Abgrenzung des Begriffs „Prozessanalytik“ ist wegen der ungeheuren Breite und Vielfalt nicht ohne weiteres möglich. Für viele ist Prozessanalytik zunächst ein Werkzeug für klar definierte Messaufgaben, wobei sie oft gar nicht direkt in Erscheinung tritt – wie ein Mikroprozessor im Computer. Für andere ist Prozessanalytik eine Branche, vielleicht sogar eine „Kultur“, wobei sie dann weit über die konkrete Applikation hinaus eine unverzichtbare Zukunftstechnologie für den Standort Deutschland und Europa bildet. Beide Sichtweisen sind erlaubt, die Wahrheit liegt bekanntlich irgendwo dazwischen und hier vielleicht sogar darüber.

Das traditionelle, dreitägige Format „Tutzing-Symposion“ in herrlichem Ambiente und mit sehr viel Raum für Gespräche bot eine einzigartige Möglichkeit, die Facetten der Prozessanalytik kontextbezogen und praxisnah endlich einmal in aller Breite und Tiefe zu diskutieren. Auf eine technisch orientierte Frontalveranstaltung wurde zugunsten von Impulsvorträgen und Diskussionsforen daher komplett verzichtet und das Fachpublikum selbst aktiv an der Entstehung einer zukunftsweisender Begriffsbildung und Perspektive beteiligt

Im Rahmen des 53. Tutzing-Symposions wurde innerhalb eines Workshops ebenfalls über aktuelle Anforderungen für die Aktualisierung der Technologie-Roadmap „Prozess-Sensoren 2015+“ gemeinsam mit Experten der NAMUR diskutiert.

Den Abschuss der diesjährigen Aktivitäten bildet das 10. Kolloquium des Arbeitskreises Prozessanalytik am 28. und 29. November 2014 in Gerlingen bei Stuttgart. Das diesjährige Schwerpunktthema ist „Prozessanalytik für die Biotechnologie“. Prozessanalytik hilft der Biotechnologie, die gewünschte Produktqualität bei optimaler Ausnutzung von Rohstoffen, Energie und Produktionsanlagen sicherzustellen und dabei, die Verfahren unter realistischen Produktionsbedingungen besser zu verstehen und zielgerechter zu verbessern, sowie ein Transferierbarkeit in der Maßstabsvergrösserung sicherzustellen. Erstmals findet ein Konferenzvorkurs zur Chemometrie statt. In der Eröffnung dazu geht es um Konzepte zur multivariaten Analyse mehrdimensionaler Daten. Das 10. Kolloquium wird vom Veranstaltungsmanagement-Team der GDCh gemeinsam mit dem Hauptsponsor Endress+Hauser Conducta GmbH & Co. KG im neuen Tagungszentrum am Produktionsstandort in Gerlingen bei Stuttgart ausgerichtet. Für das 10. Kolloquium wurden vom AK wieder Stipendien für junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vergeben.

Weitere Aktivitäten des Arbeitskreises

Weiterbildung im Bereich der Prozessanalytik

Im Jahr 2014 wurden folgende Module von Hochschulen, Forschungseinrichtungen und der Industrie erfolgreich angeboten.

• • Prozess-Spektroskopie – Grundlagen, 26.–28. März 2014 in Berlin (GDCh, Dr. Maiwald)
  • Data Mining mit Multivariaten Methoden und Support Vector Machines, 14.–16. Mai 2014 in Frankfurt a. M. (DECHEMA, Prof. W. Kessler),
  • Quality by Design – Wissenschaftliche Grundlagen, 19.–20. Mai 2014 in Stuttgart (Prof. Kessler, DECHEMA)
  • Laserbasierte Prozessanalytik, 25.–26. September 2014 in Freiburg (GDCh Dr. Armin Lambrecht)

Prozessanalytik als eines der Leitthemen auf der ACHEMA 2015

Die Prozessanalytik erhält auf der ACHEMA 2015 neben zwei weiteren Schwerpunktthemen eine besondere Position. Am 17. Juni 2015 hat ein Komitee des Arbeitskreises gemeinsam mit den ACHEMA-Organisatoren einen Thementag mit internationalen Experten gestaltet, der durch zwei Fachsessions zu den Themen „Prozessanalytik“ und „Chemometrie“ abgerundet wird. Am 18. Juni findet ein umfangreiches Praxisforum zum Thema „Prozessanalytik“ mit vielen Anwender-Beiträgen statt.

Arbeitsgruppe „Einsatz von miniaturisierten optischen Spektroskopiesystemen in der Prozessanalytik“

Inzwischen existiert eine Vielzahl von miniaturisierten optischen Spektroskopie-Systemen und -Sensoren (MOSS) für Spektralbereiche vom UV bis ins MIR. Vielfach wurden die Schlüsselkomponenten mit erheblichem Aufwand im Rahmen von technologieorientierten Fördervorhaben vorentwickelt, dann meist jedoch nur bis zur Prototypen- oder Funktionsmusterreife ausgestaltet. Eine anschließende Serienproduktion bzw. der Einsatz von größeren Stückzahlen in realen Anwendungen ist bislang bis auf wenige Ausnahmen nicht zu beobachten.

Für den Einsatz von MOSS sprechen die geringen Abmessungen, die z. B. Anwendungen auf engstem Raum ermöglichen, aber auch der Preis, der bei entsprechender Stückzahl und durch Wahl geeigneter Herstellungsverfahren niedriger als bei konventionell aufgebauten Spektroskopie-Systemen liegt. Diese Vorteile adressieren Anwendungen in Consumer- und angrenzenden Bereichen (z.B. Automotive oder Einzelhandel) sowie insbesondere auch mobile Systemlösungen (z.B. tragbare Prüfgeräte oder Handy).

Als ein sehr wichtiges Anwendungsfeld wird die Prozessanalytik gesehen. Hier werden MOSS teilweise bereits eingesetzt. Für einen breiteren Einsatz sind jedoch noch eine Reihe von Hindernissen zu überwinden. Der Arbeitskreis wendet sich nun an seine Mitglieder und bereitet zum Thema MOSS derzeit eine Ad-hoc-Arbeitsgruppe vor, um das Thema weiter voranzubringen.

 

gezeichnet

Elke Hilscher, Dr. Michael Maiwald, Dr. Jens Nolte, Dr. Thomas Steckenreiter
Vorstand des AK Prozessanalytik