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Interview Sonderschau Smartlab Zum Anfassen: Vision vom Labor der Zukunft

Redakteur: Dipl.-Chem. Marc Platthaus

Am 6. Oktober startet die neue Labortechnik-Messe Labvolution in Hannover – parallel zu Biotechnica. Eines der Highlights der Veranstaltung wird sicher die Sonderschau Smartlab. Partner aus Industrie und Wissenschaft präsentieren hier ihr Konzept zum Labor der Zukunft. Wir haben Dr. Sascha Beutel, Sprecher des Smartlab-Arbeitskreises u.a. gefragt, warum für ihn Sicherheit vor Nachhaltigkeit geht und welche Trends er beim Zukunftsthema entdeckt hat.

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Dr. Sascha Beutel, Institut für Technische Chemie an der Leibniz Universität Hannover und Sprecher der Arbeitsgruppe Smartlab: „Nachhaltigkeits-Aspekte sind selbstverständlich bei allen Innovationen ein wichtiges Thema, jedoch steht im Labor zunächst einmal die Sicherheit des Anwenders und der Probe im Vordergrund.“
Dr. Sascha Beutel, Institut für Technische Chemie an der Leibniz Universität Hannover und Sprecher der Arbeitsgruppe Smartlab: „Nachhaltigkeits-Aspekte sind selbstverständlich bei allen Innovationen ein wichtiges Thema, jedoch steht im Labor zunächst einmal die Sicherheit des Anwenders und der Probe im Vordergrund.“
(Bild: Eberhard Franke)

LABORPRAXIS:Hr. Dr. Beutel, Sie haben sich jetzt seit mehreren Monaten mit der Konzeption des Smartlabs auf der Labvolution beschäftigt. Welche drei Trends konnten Sie bei Ihren Arbeiten ausmachen?

Dr. Sascha Beutel:Die drei eindeutig zu identifizierenden Trends sind 1. Integration, 2. Digitalisierung/Vernetzung und 3. Robotik.

Ein ganz wesentlicher Aspekt ist die Integration. Laborflächen haben sich im Laufe der Zeit nicht wesentlich verändert, aber die Anzahl an Geräten, die im Labor betrieben werden, ist geradezu explodiert. Dies führt dazu, dass heute fast keine freien Flächen mehr für die eigentlichen Arbeiten zur Verfügung stehen. Daher ist es wichtig, dem Laborarbeiter wieder Flächen zur Verfügung zu stellen, die er nutzen kann, um seine Arbeiten durchzuführen. Unsere Lösung heißt hier Modularisierung und Integration, d.h. die Funktionalisierung von Oberflächen durch Einbau der Gerätefunktionen in die Tischoberfläche, die so multifunktional wird. Möglich ist dies z.B. mit Waagen, Rührern, Sensoren etc. Solche modularen Einzellabortischelemente, die nach Bedarf ausgetauscht werden können, werden wir unter anderem auf der Labvolution präsentieren.

Die Digitalisierung und Vernetzung sind der zweite wichtige Bereich. Die Kommunikation mit Geräten ist heute immer noch analog und ein Laborjournal muss auch immer noch jeder mit Stift und Block führen. Das ist eigentlich unzeitgemäß und wird der heutigen Realität im digitalen Zeitalter kaum noch gerecht. Wir arbeiten daher daran, mit unseren Partnern nicht nur ein voll-vernetztes Labor zu schaffen, in der alle Laborgeräte von einem zentralen Server gesteuert werden, sondern in dem auch durch geeignete Backend-Geräte wie eine intelligente Laborbrille die direkte Steuerung durch den Laborarbeiter erfolgen kann. Gerätedaten werden zentral im Labfolder, einem digitalen Laborjournal gespeichert und erlauben so eine sichere Dokumentation der Arbeiten. Die vielen Aspekte der Vernetzung sollen zu einem Labor 4.0 führen, das den Laboralltag maßgeblich unterstützen helfen wird.

Als letzter großer Trend wird voraussichtlich die Robotik den Laborbereich erobern. Viele wiederkehrende Arbeitsschritte sind im Laboralltag zu finden, die gut durch einen automatischen Ablauf abgebildet werden können. Immer mehr Robotiksysteme erfüllen zudem die Vorgaben für eine direkte Mensch-Maschine-Interaktion, so dass sie nicht mehr hinter Glasscheiben arbeiten müssen. Dies ermöglicht eine wesentlich direktere Integration von Robotiksystemen auch im Laborbereich.

Die technologische Basis der üblichen Labore heute ist veraltet, auch wenn Teilbereiche schon automatisiert sind. In Zukunft wird es darum gehen, gemeinsame Standards für die Vernetzung zu definieren, die Abläufe zu integrieren und so eine Laborumgebung zu schaffen, die flexibel und individualisiert auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten ist.

LABORPRAXIS: Wie beeinflussen aktuelle Diskussionen um Punkte der Nachhaltigkeit die Laborumgebung?

Dr. Beutel: Die Nachhaltigkeit ist natürlich immer ein wichtiger Aspekt bei allen Innovationen, jedoch steht im Labor zunächst einmal die Sicherheit im Vordergrund. Daher sind nachhaltige Ansätze nicht immer adaptierbar, zum Beispiel was den Aspekt der einsetzbaren Materialien angeht. Der Aspekt der Nachhaltigkeit wird im Labor etwa in Hinblick auf die Ressourcenschonung gelebt, da der Trend zu immer kleineren Versuchsansätzen in hochparallelem Maßstab geht, so dass umfangreiche Ressourcen eingespart werden können. Auch in Hinblick auf die Entsorgung sollten hier nachhaltige Ansätze zur Abfallvermeidung und Reststoffverwertung, wo immer möglich, angewendet werden.

In unserem Smartlab-Showroom auf der Labvolution haben wir durch unser modulares Konzept zudem noch einen weiteren Ansatz verfolgt, der es ermöglicht, nicht in jedem Labor jedes Gerät einmal stehen zu haben, sondern durch einen Pool von funktionalisierten Labortischelementen diese nach Bedarf zusammenzustellen, so dass ein Unternehmen mit einer stark reduzierten Anzahl an Geräten auskommen kann. Auch dies ist ein Beitrag zur Nachhaltigkeit.

LABORPRAXIS: Was erwartet den Besucher des Smartlabs auf der Labvolution?

Dr. Beutel: Die Sonderschau Smartlab ist eine Vision des intelligenten Labors von morgen. Zur Labvolution wird es nun zum ersten Mal aufgebaut und zeigt in verschiedenen Szenarien, wie sich das Laborleben in Zeiten von Digitalisierung und Industrie 4.0 verändern wird. Wir zeigen, welchen Nutzen das smarte Labor mit sich bringt: Nämlich wie Automatisierung, Informationstechnologie, Mensch-Maschine-Interaktion und das Lernen aus Big Data eingesetzt werden können, um die Qualität zu verbessern und gleichzeitig den Kosten- und Zeitaufwand möglichst gering zu halten. Für das Musterlabor in Hannover wurde eigens ein digitales Framework geschaffen, um die Geräte unterschiedlicher Hersteller miteinander kommunizieren zu lassen. Auch Robotik und Wearables kommen zum Einsatz. Und wir präsentieren das Smartlab auch in Funktion. Mehrmals am Tag gibt es Live-Shows mit insgesamt vier verschiedenen Anwendungsfällen zu sehen. Und schließlich haben wir das dazugehörige Forum, wo Vorträge rund um das Labor der Zukunft laufen werden.

Vielen Dank für das Gespräch Herr Dr. Beutel.

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