21. Mai 2021, 21:46 Uhr

Aus Merlau auf die »Polarstern«

Am Pfingstmontag startet die Polarstern Richtung Arktis. Zwischen Grönland und Spitzbergen erforschen 50 Wissenschaftler den Einfluss von Umweltveränderungen auf das arktische Tiefseeökosystem. Mit auf die Reise geht ein Spezialcontainer aus Merlau. Darin sollen Wasserproben analysiert werden - unter Reinraumbedingungen.
21. Mai 2021, 21:46 Uhr
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Von Joachim Legatis

Know-how aus Mücke ermöglicht die Erforschung der Polarmeere. Denn das Unternehmen MK Versuchsanlagen in Merlau entwickelt und baut einen Spezialcontainer mit metallfreiem Reinraum auf dem bekannten Forschungsschiff Polarstern. Dort sollen ab Montag wieder Wasserproben auf ihren Metallgehalt untersucht werden, weshalb die Labor-Umgebung nicht einmal Spuren von Metallen enthalten darf.

Ein wichtiges Thema in der wissenschaftlichen Arbeit ist die Probenreinheit. Wertvolle Funde oder Proben dürfen nicht verschmutzt werden. Deshalb greifen Forschergruppen gerne auf die metallfreien Arbeitsumgebungen zurück, die MK Versuchsanlagen baut. So wie jetzt die Wissenschaftler an Bord der Polarstern, bekannt durch die Überwinterung im Schelfeis. Betrieben wird das Schiff vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven.

An Bord des Schiffs stehen neun Labore für wissenschaftliche Untersuchungen bereit. Zudem gibt es Platz für Laborcontainer, die für spezielle Projekte an Bord kommen. Einen solchen Container entwickelt MK Versuchsanlagen. Dr. Scarlett Trimborn, Leiterin der Arbeitsgruppe am AWI, erforscht, wie die Verfügbarkeit von Spurenmetallen wie Eisen, Mangan, Zink und Kobalt das Wachstum von kleinen Algen im Südpolarmeer beeinflusst. Das Spurenmetall Eisen benötigen die Algen für die Photosynthese.

»Mit einem Wasserschöpfer werden Proben aus Tiefen bis etwa 4000 Meter genommen«, erläutert Trimborn. Am Schöpfer hängen mehrere Flaschen, die einzeln geschlossen werden können sowie Analysegeräte. Die Auswertung gibt Aufschluss darüber, in welchen Konzentrationen diese Spurenmetalle bei unterschiedlichen Tiefen vorkommen.

Das höchste Gut bei der Untersuchung ist die Reinheit der Wasserprobe. Schon die kleinste Kontamination oder Reaktion mit metallischen Stoffen, zum Beispiel in einem Edelstahlreinraum, würde die Ergebnisse verfälschen.

Der entscheidende Prozess in der Probennahme tritt ein, wenn die Flaschen an Deck kommen, um untersucht zu werden. Dr. Wolfgang Küstner, Projektleiter bei MK Versuchsanlagen, erläutert die Vorgehensweise: »Das Abspülen der Flaschen, welche das kostbare Meerwasser enthalten, mit Reinstwasser, werden wir erstmalig mithilfe einer Waschanlage durchführen.« Dafür verwendet man Wasser aus der im Reinraum-Container integrierten Aufbereitungsanlage.

Sind alle Sensoren und Flaschen gereinigt, können die ersten Wasserproben genommen werden. »Hierzu werden alle Flaschen über eine Reinstluftschleuse in den Container eingeschleust«, fügt Küstner an. Die Laborzeile dient zur »kontaminationsfreien« Wasserprobennahme aus den Flaschen. Für besondere Anwendungen, wie Filtration, wird die Probennahme durch eine Druckluftanlage unterstützt.

Mikroalgen im Blick

Trimborn betont, wie sensibel mit den Proben verfahren werden muss. »Für uns ist die Beprobung im spurenmetallsauberen Reinraumcontainer ideal, da wir ohne Gefahr Proben zu Bestimmung des Gehalts der Spurenmetalle Eisen, Mangan, Zink, Kobalt und Kupfer im Wasser, aber auch in den Mikroalgen selbst nehmen können.« Wenn die Experten das Meerwasser filtrieren, erhalten sie Wasserproben, mit denen sie die Chemie des Eisens in diesem Wasser im Detail charakterisieren können. »Das alles zusammen gibt uns Aufschluss darüber, inwiefern neben Eisen auch die anderen Spurenmetalle maßgeblich das Wachstum der Mikroalgen beeinflussen.«

Eine zweite im Polarstern-Container verbaute Laborzeile des Mücker Herstellers besteht aus einem sogenannten Laminar-Flow-Arbeitsplatz. Dabei wird auf den Arbeitsbereich aus einer Richtung Reinstluft geblasen. Auch das dient dazu, die Proben vor einer Verunreinigung durch Partikel zu schützen.

MK Versuchsanlagen und Laborbedarf ist ein Familienunternehmen mit rund 150 Mitarbeitern, das auf dem internationalen Markt tätig ist. Der Betrieb entwirft und fertigt individuelle Laborsysteme und Laborausrüstungen aus modernen Kunststoffen und anderen Werkstoffen. Zudem konstruiert und produziert MK Versuchsanlagen Mess- und Prüfgeräte, die in Arbeitsbereichen mit Abfüllanlagen und Isolatoren zum Einsatz kommen.



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