Erfolge / Success Stories

Erfolge / Success Stories

Quelle / Rechteinhaber: TU Wien

Die digitale Penicillin-Produktion

TU Wien und Sandoz GmbH gelang es, das komplexe Wachstumsverhalten der Organismen in der Penicillin-Produktion am Computer in Echtzeit zu simulieren. Dadurch lässt sich der Herstellungsprozess nun viel besser kontrollieren. Lesen Sie mehr...

Der chemische Computer blickt in die Zukunft !

Hätten auch Sie gerne die sprichwörtliche Kristallkugel um in die Zukunft zu sehen? Ein wenig davon haben ForscherInnen im K-Projekt imPACts möglich gemacht: FLLL, Metadynea Austria und RECENDT haben eine Methode entwickelt, mit der auf Abweichungen in Messsystemen vollautomatisch reagiert werden kann noch bevor die Auswirkungen sichtbar werden. Das Sys-tem sieht den kommenden Fehler – und verhindert ihn durch selbständige Neukalibrierung! Lesen Sie mehr...

Bierqualität wird nicht-linear

Beim Brauen von Bier ist es enorm wichtig, eine hohe und immer gleichbleibende Qualität zu gewährleisten, um die Kunden zu begeistern. Die manuelle Überwachung der entscheidenden Qualitätsparameter ist sehr zeitintensiv und kostspielig: Für 10 Proben beträgt der Zeitaufwand etwa vier Stunden. Durch die Zusammenarbeit von Brau Union, RECENDT und FLLL kann die Messung der wichtigsten Parameter in unvergorenem Bier („Bitterwert“) und Radler („Zitronensäure“) durch die Kombination von NIR-Spektroskopie und nicht-linearer Mathematik in Zukunft vollautomatisch geschehen. Lesen Sie mehr...

One in a million – eine leichte Übung für den Laser

Forscher der Technischen Universität Wien haben ein bislang noch klar als Labor-Methode anzusehendes Messverfahren erfolgreich zur industriellen Anwendung weiterentwickelt. Das Messgerät, aufbauend auf einer laserbasierten Analysemethode, ist seit kurzem in der OMVRaffinerie in Schwechat in Betrieb und misst geringste Spuren des Gases Schwefelwasserstoff (H2S). Das Verfahren ist dabei so genau, dass bereits 3 Moleküle des Gases unter 20 Millionen anderen Molekülen entdeckt werden können. Lesen Sie mehr...

Proteine im Fokus der Laser Spektroskopie

Für die Analyse von Proteinen ist die Gesamtmenge der Probe ein entscheidender Faktor. Wissenschaftler der TU Wien haben einen neuartigen Messaufbau entwickelt, mit dem es, im Gegensatz zu traditionell eingesetzten Analysemethoden auf Basis der IR-Spektroskopie, möglich ist, eine Proteinanalyse schon bei geringer Analytkonzentration durchzuführen. Um die Leistung und Robustheit zu verbessern, kommt eine neuartige MIR-Lichtquelle zum Einsatz. Der neue Messaufbau bietet mit seinem erweiterten Analysepotential neue Kooperationsmöglichkeiten im und außerhalb des PAC-Netzwerkes. Lesen Sie mehr...

Vollautomatische Prozesskontrolle mittels Infrarotspektroskopie

Im Rahmen des Forschungsprojektes imPACts zum Themenbereich Prozessanalytik wurde eine voll automatisierte Methode entwickelt, die eine Reaktionsüberwachung und Bestimmung des gewünschten Reaktionsendpunktes bei der Herstellung von Melamin-Formaldehyd-Harzen für dekorative Oberflächen und Phenol-FormaldehydHarzen für Mineralwolle ermöglicht. Vor Beginn der Forschungsarbeiten mussten beim Unternehmenspartner Metadynea Austria GmbH bei diesen Herstellungsprozessen eine Vielzahl an Proben pro Charge genommen und manuell analysiert werden. Der Analyseaufwand konnte nun durch Inline-Monitoring mittels Nahinfrarot-Spektroskopie gänzlich ersetzt werden. Der Abstellpunkt wird automatisch durch die chemometrische Analyse der Infrarotspektren gefunden. Damit werden die Mitarbeiter für andere  Tätigkeiten freigespielt. Lesen Sie mehr...

Chemische Landkarten in HD

Forscher an der JKU Linz, einem Partner im Österreichischen Forschungsnetzwerk für Prozessanalytik PAC („Process Analytical Chemistry“), verwenden Laser, um die chemische Zusammensetzung von komplexen Materialien zu bestimmen. Ultrakurze und extrem intensive Lichtblitze werden auf die Probe fokussiert und Material wird von der Probe abgetragen. Die verschiedenen Atome des untersuchten Materials leuchten in ihren charakteristischen Farben. Damit kann bestimmt werden, welche chemischen Elemente in der Probe vorhanden sind. Diese neue Methode wird eingesetzt, um chemische Landkarten von Proben mit hoher räumlicher Auflösung zu erstellen. Lesen Sie mehr...

Schwebende Viskositätssensorik – kompakt & inline

Inline-Monitoring spielt eine wichtige Rolle in modernen biochemischen Produktionsanlagen. In solchen Systemen liefert eine Vielzahl von Sensoren kontinuierlich Daten über den aktuellen Zustand des Gesamtprozesses. Komplexe mathematische Modelle treffen dann auf Basis dieser Daten Vorhersagen, die es erlauben, die Qualität des Endproduktes vorab einzuschätzen und falls notwendig aktiv in den Produktionsprozess einzugreifen. Jeder einzelne der verwendeten Sensoren trägt mit seinen Daten dazu bei, die Vorhersagen der Systeme zu verbessern. Eine Messgröße, die insbesondere für viele chemische Prozesse, die Flüssigkeiten beinhalten, wichtig ist, ist die Viskosität oder Zähigkeit einer Substanz. Sie ermöglicht es in bestimmten Fällen, direkt auf den Reaktionsfortschritt rückzuschließen. Lesen Sie mehr...

Die wissenschaftliche Welt zu Gast in Österreich

Die Partner im COMET K-Projekt imPACTs, bei dem der Name für „industrial methods for Process Analytical Chemistry“ steht bemühen sich laufend um neueste wissenschaftliche Erkenntnisse und auch darum, sich darüber im internationalen Umfeld mit anderen Forschungsgruppen auszutauschen. Im Zuge dessen konnten Konferenzen organisiert werden, in deren Rahmen über 1.000 Menschen aus aller Welt nach Österreich kamen, um neue Ideen und Informationen über die aktuellsten Entwicklungen auszutauschen. Das Österreichische Netzwerk für Prozessanalytik konnte damit ein kräftiges und international sichtbares und beachtetes Zeichen setzen. Lesen Sie mehr...

All-in-One: ein neuer Blick auf biochemische Prozesse

Hersteller von pharmazeutischen Produkten müssen ganz besonders hohe Qualitätsstandards erfüllen. Dafür wird weltweit viel in hochentwickelte Messtechnik investiert. Um das zu erleichtern haben Forscherinnen und Forscher der TU Wien in Kooperation mit der Sandoz GmbH ein System zum Überwachen der Produktion entwickelt. Dabei werden möglichst einfache Messungen mit einer sehr genauen mathematischen Beschreibung und Modellierung von Produkt und Prozess zusammengeführt, um dadurch eine günstige und exakte Kontrolle des Herstellungsprozesses zu ermöglichen. Lesen Sie mehr...

Intelligente Prozesssteuerung durch selbstlernende Mathematik

Um NIR-Sepktroskopie (nahes Infrarot) für Konzentrationsmessungen in der Viskosefaserherstellung einsetzen zu können, werden mathematische Modelle benötigt, welche Prozessänderungen selbstständig erkennen und sich automatisch aktualisieren. Den Forschern im PAC Projekt ist es gelungen, auf Basis von Messdaten aus der Viskosefaserherstellung, derartige intelligente Modelle zu entwickeln. Dadurch steht mit der NIR-Spektroskopie eine schnelle und einfache Methode für die Prozessanalytik zur Verfügung. Lesen Sie mehr...

Manuelle Probennahme toxischer Substanzen wird durch vollautomatische NIR-Messung ersetzt

In einem Produktionsprozess des Unternehmenspartners NUFARM in Linz ist eine Zwischenstufe des hergestellten Produkts hochgiftig. Bisher mussten von diesem Produkt täglich drei Proben entnommen und im Labor analysiert werden. Trotz der Beachtung enormer Sicherheitsvorkehrungen sind bei diesem Vorgang schon schwere Unfälle passiert. Durch den Einsatz von automatisierter Messtechnik und optimierten Methoden der Prozessanalytik wird es in Kürze möglich sein, diese gefährlichen Probennahmen beinahe völlig durch online-Messungen zu ersetzen. Lesen Sie mehr...

Online - Viskositätsmessung

Um die Qualität und Ausbeute von chemischen und biologischen Prozessen zu optimieren ist es nötig, verschiedenste Prozessparameter zu kennen. Neben optischen Verfahren, welche hauptsächlich die Stoffzusammensetzung untersuchen, spielt auch die Erfassung physikalischer Eigenschaften wie der Viskosität (Zähigkeit) von Flüssigkeiten eine wichtige Rolle. Mit Hilfe der Viskosität ist es möglich, auf Reaktionsfortschritte zu schließen oder das Mischverhältnis zweier (unterschiedlich viskoser) Flüssigkeiten zu errechnen. Neben traditionellen Labormessverfahren, welche die gemittelte Viskosität größerer Probemengen bestimmen, kommen auch miniaturisierte Sensoren zur Anwendung. Diese erlauben es, nur kleine Mengen der Flüssigkeit online zu analysieren. Im Forschungsprojekt werden neue Sensorprinzipien, entsprechende Herstellungstechnologien und deren Vergleichbarkeit mit klassischen Messverfahren untersucht. Lesen Sie mehr...

Gemeinsame Organisation des 7. Kolloquiums des Arbeitskreises Prozessanalytik in der GDCh und der DECHEMA

Am 14. + 15. November 2011 wurde in einer Kooperation des K-Projektes PAC mit mehreren in- und ausländischen Partnern das 7. Kolloquium des Arbeitskreises Prozessanalytik in der GDCh und der DECHEMA in Linz abgehalten. Im Rahmen von PAC wurde somit diese Veranstaltung zum ersten Mal nach Linz geholt. Das Kolloquium bot zum einen eine ausgezeichnete Vernetzungsplattform für die Projektpartner, zum anderen konnten die über 100, primär deutschen, Gäste einen eindrucksvollen Einblick in den Stand der Prozessanalytik-Forschung in Österreich gewinnen. Lesen Sie mehr...

Reduktion von manuellen Probennahmen um fast 90 Prozent

In Zusammenarbeit mit dem Unternehmenspartner DYNEA aus Krems konnte die Anzahl der bisher notwendigen Probeentnahmen aus dem chemischen Produktionsprozess drastisch reduziert werden. Früher mussten neun Proben pro Charge genommen werden. Heute reicht den Technikern des Unternehmens eine Probe pro Charge, wobei diese lediglich der Überwachung und Absicherung der laufend vollautomatisch erfassten Messwerte dient. Der Analyseaufwand wurde somit um 89% reduziert, die Mitarbeiter werden für wichtigere Tätigkeiten freigespielt, die Motivation dadurch erhöht. Lesen Sie mehr...

Mächtiges SW-Tool ImageLab für die chemische Bildanalyse

Ermöglicht durch das Projekt, wurde in einer externen Kooperation ein Software-Tool für die Forscher entwickelt, das – obwohl noch nicht einmal verkaufsfertig – unter den Benutzern bereits begeisterte Fans hat. Das künftige SW-Produkt profitiert von den Inputs und Anforderungen der Forscher aus der Praxis, die Arbeit im Projekt profitiert davon, ein optimal auf die Bedürfnisse zugeschnittenes Werkzeug einsetzen zu können. Lesen Sie mehr...

Live-Übertragung aus dem Tallölprozess

Im chemischen Prozess der Tallöldestillation gilt es, diesen genau zu überwachen um die optimalen Einstellungen für eine ökonomische Prozessführung vornehmen zu können. Täglich mussten dazu bisher mindestens drei Proben entnommen und im Labor analysiert werden. Wenn im Prozess etwas schief geht und man dies zu spät bemerkt, sind Produktqualität und Wirtschaftlichkeit gefährdet! Die nun entwickelte und aktuell im Probebetrieb eingesetzte Live-Beobachtung mittels eines Infrarotspektrometers liefert laufend Messwerte zu den qualitätskritischen Kenngrößen: man kann dadurch Laboranalysen einsparen und gewinnt dabei sogar noch an Sicherheit! Lesen Sie mehr...

"Nano-Lupe" für die chemische Analyse

Wissenschaftler des Forschungsnetzwerkes PAC machten einen entscheidenen Fortschritt bei der bildgebenden chemischen Analyse im Nanometerbereich. Durch die Kombination eines Rasterkraftmikroskops und Infrarotlaserstrahlung aus neuartigen Quantenkaskadenlasern können erstmals chemische Informationen biologischer Proben mit einer bis zu 1000-fach höheren räumlichen Auflösung gewonnen werden. Die „Nano-Lupe“ wird bereits zur Analyse von Pilzen zur Herstellung von Antibiotika eingesetzt und soll zukünftig als Werkzeug zur Untersuchung von Tumorgeweben dienen. Lesen Sie mehr...

PAC feierte Erfolge und wird wahrgenommen

Im Verlauf des Projekts PAC ist es gelungen, das damit 2010 neu gegründete PAC-Konsortium als „Das Österreichische Forschungsnetzwerk für Prozessanalytik“ zu positionieren. Durch viele Aktivitäten und die Bündelung der einzelnen jeweils exzellenten Forscherinnen und Forscher unter der Dachmarke PAC wurde eine Wahrnehmung auch über die Grenzen Österreichs hinaus erzielt, die Erfolge der einzelnen Forscher mit PAC assoziiert und durch PAC neue Erfolge und neue Kontakte auch wieder für einzelne ForscherInnen bzw. Forschungsgruppen ermöglicht. Lesen Sie mehr...

Neuartige Gas-Analysetechniken in 3 Prototypen realisiert

Direktabsorptionstechniken im mittleren Infrarot (MIR), die sich neuartiger Technologien bedienen, wurden optimiert und maßgeschneidert in Prototypen verbaut und wurden erfolgreich für unterschiedliche Problemstellungen bei drei verschiedenen Industriekooperationspartnern für on-line bzw. at-line Analysen getestet. Lesen Sie mehr...

Bestimmung des Zellulosegehaltes der Alkalizellulose mit Nahinfrarot-Spektroskopie in diffuser Reflexion

Im Rahmen des K-Projekts PAC konnte eine Nahinfrarot (NIR) Methode für die rasche Bestimmung des Zellulosegehalts in der Alkalizellulose, einem Zwischenprodukt der Viskosefaserherstellung, entwickelt werden. Lesen Sie mehr...

QUEPAS: Quantenkaskadenlaser finden Gasspuren

Ein kompaktes Sensorsystem basierend auf der quarzverstärkten photoakustischen Spektroskopie (QEPAS) und einem im mittleren infraroten Bereich emittierenden Quantenkaskadenlaser (QKL) wurde für die Detektion von Spurengasen mit Konzentrationen im subppm – Bereich entwickelt. Dieses Sensorsystem eignet sich ausgezeichnet für die Überwachung von industriellen Gasströmen, mit weiteren potentiellen Anwendungsgebieten wie etwa im Bereich des Umweltmonitorings oder in der medizinischen Diagnostik. Lesen Sie mehr...

Prozesskontrolle ohne direkt zu messen – Neue Methoden zur Antibiotika-Herstellung

Genau wie zu der Zeit als Alexander Fleming den Nobelpreis für die Entdeckung von Penicillin erhielt, ist noch immer die Kultivierung eines Pilzes der erste Schritt zur Herstellung von Antibiotika. Die Biologie im industriellen Maßstab im Griff zu haben ist aber eine große Herausforderung. ForscherInnen haben nun eine Methode entwickelt, diesen Prozess durch die intelligente Kombination von Messdaten zu kontrollieren – ohne dabei den Pilz selbst zu vermessen. Diese Methode wird in österreichischen Unternehmen eingesetzt werden und diesen einen Vorsprung im globalen Wettbewerb sichern. Lesen Sie mehr...

Mit THz-Technologie in undurchsichtige Materialien schauen – Spektrale Deskriptoren im Terahertz Bereich

Mit dem Konzept von „Spektralen Deskriptoren“ wird die Analyse von Proben (d.h. die Anwendung von chemometrischen Methoden) erleichtert, die mit THz-Technologie flächendeckend gescannt wurden. Daten können innerhalb von Bruchteilen von Sekunden ausgewertet und in Form von farbkodierten Bildern auch interpretiert werden. Eine Auswertung mit Spektralen Deskriptoren hat den Vorteil, dass im gemessenen Signal nur in jenen Bereichen nach Informationen gesucht wird, welche auch definitiv Informationen beinhalten. Lesen Sie mehr...