Metallfreies Labor: Ein Stück Vogelsberg auf dem Forschungsschiff Polarstern

21.07.21 - Außen sieht er aus, wie ein normaler Schiffscontainer, doch von innen stellt er mit seiner Technik alle anderen in den Schatten: Die Rede ist von einem Laborcontainer der Firma MK Versuchsanlagen und Laborbedarf e.K. in Mücke (Vogelsbergkreis), der eigens für Forschungszwecke für das Forschungsschiff Polarstern des Alfred-Wegener-Instituts Bremerhaven gebaut wird. Ziel ist ein Labor mit einer komplett metallfreien Arbeitsumgebung.

Noch steht dieser in der Werkstatt von MK Versuchsanlagen in Mücke. Doch wenn alles nach Plan verläuft, soll er Ende August nach Bremerhaven geliefert werden, um dann auf dem Forschungsschiff Polarstern zum Einsatz zu kommen. Das Forschungsschiff ist das wichtigste Werkzeug der deutschen Polarforschung und hat nach seiner Inbetriebnahme im Jahre 1982 bereits über 3,3 Millionen Kilometer auf See zurückgelegt.

Laborcontainer für metallfreies Arbeiten auf Polarstern

Projektleiter Dr. Wolfgang Küstner.

Und schon bald fährt ein Stück aus dem Vogelsberg mit um die Welt: Denn die Mücker Firma, die auf metallfreie Reinraumtechnik spezialisiert ist, ist beim Container-Bau bereits auf der Zielgeraden. Sie wurde vor etwa einem Jahr vom Alfred-Wegener-Institut beauftragt, einen Laborcontainer für den Einsatz eines metallfreien Reinraums herzustellen. "Für die Ultraspuranalytik ist es ganz wichtig, dass keine Metalle im Labor sind. Denn diese fangen an zu korrodieren. Die Mengen, die wir analysieren wollen, sind so unfassbar klein, dass Metalle die Analyse verfälschen würden", erklärt Projektleiter Dr. Wolfgang Küstner im Gespräch mit OSTHESSEN|NEWS.

Der Laborcontainer soll in Zukunft dabei helfen, zu erforschen, wie die Verfügbarkeit von Spurenmetallen, insbesondere Eisen, aber auch Mangan, Zink und Kobalt, das Wachstum von kleinzelligen Algen im Südpolarmeer beeinflusst. Das Spurenmetall Eisen ist lebensnotwendig für die mikroskopisch kleinen Algen

Und bei diesem Vorgehen ist es überaus wichtig, dass nichts korrodiert - deshalb müssen die Oberflächen metallfrei sein. Ganz ohne Metall geht es bei der Verarbeitung des Containers zwar nicht, allerdings werden beispielsweise angebrachte Schrauben verkapselt: "Das absolut höchste Gut bei der Verwendung und Untersuchung ist die absolute Reinheit der gesammelten Wasserprobe. Schon die kleinste Kontamination oder Reaktion mit metallischen Stoffen in der Reinraumumgebung würde die wissenschaftlichen Ergebnisse verfälschen bzw. gänzlich zerstören", weiß Küstner.

So soll der fertige Laborcontainer aussehen.

Neukonstruktion mit vielen technischen Highlights

Der blaue Container wirkt von außen ganz unscheinbar...

Doch der Container, welcher eine absolute Neukonstruktion ist, kann noch weitaus mehr: Denn das blaue, viereckige Labor wurde speziell für Wasseranalytik gebaut. Wasserproben können durch die eingebaute Technik schnell analysiert werden. Eine laminare Luftströmung in speziellen Reinstluftarbeitsplätzen verhindert Verwirbelungen und sorgt für eine saubere Umgebung. Dafür muss die vom Schiffsdeck angesaugte Luft aufwendig gefiltert werden. Mit der Anlage können wir zudem die Luft konstant auf verschiedene Temperatur halten - das ist wichtig um z.B. mit abgesenkten Temperaturen die Verkeimung von Probenmaterial zu reduzieren, erklärt der Projektleiter.

Ein weiteres technisches Highlight, was auf dem Container verbaut wird: die Reinstwasseranlage. "Sie ist das Beste, was es derzeit auf dem Markt gibt. Das Wasser wird dadurch mehrfach gefiltert, die Qualität ist dann wesentlich besser als destilliertes Wasser." Natürlich muss auch alles, was in dem Containerlabor verbaut ist, seetauglich sein. "Wir gehen davon aus, dass wir harte und schwere See haben werden. Deshalb werden noch Haltegriffe angebracht. Der Boden ist außerdem rutschfest."

Dr. Wolfgang Küstner und Ulrich Vössing von MK Versuchsanlagen.

Das Innere des Containers.

Bevor das Labor nach Bremerhaven transportiert wird, müssen noch Sprühknöpfe integriert und die Klimaaußengeräte eingebaut werden. "Dann können wir mit den Testläufen starten", erklärt Ulrich Vössing vom MK-Marketing. Dafür sind bei MK Versuchsanlagen zwei Wochen vorgesehen, denn alle Prozesse müssen mehrmals ausprobiert werden. "Strom, Lüftung, Druckverhältnisse, Temperaturbereiche - und wir müssen Störfälle simulieren", so Küstner. Alles muss stimmen, "es wäre tragisch, wenn wir Fehler erst auf dem Schiff feststellen".

Dieses geht am 3. Dezember mit eingebautem Laborcontainer auf See. Ziel: die Antarktis. (Luisa Diegel) +++