Aktuell

Warum sterben Bakterien auf Kupferoberflächen?

Forscher enträtseln wichtiges Detail

Seit langem ist bekannt, dass Kupferoberflächen gefährliche Keime stoppen können. Warum Bakterien jedoch sterben, wenn sie mit Kupfer in Berührung kommen, ist nicht vollständig geklärt. Biochemiker der Universität Bern haben jetzt gemeinsam mit Materialforschern der Universität des Saarlandes ein wichtiges Detail des Phänomens enträtselt. In Laborversuchen konnten sie beweisen, dass die Bakterien nur dann verenden, wenn sie in direktem Kontakt mit der Kupferoberfläche stehen. Diese Erkenntnis wird Materialforschern dabei helfen, Beschichtungen zu entwickeln, die Bakterien hemmen können, etwa für Türklinken und Lichtschalter in Krankenhäusern.

Rund 500.000 Menschen erleiden laut Robert Koch-Institut jährlich eine Infektion im Krankenhaus, Fachleute schätzen, dass zwischen 15.000 bis 40.000 Patienten pro Jahr daran sterben. „Das sind mehr Menschen als im Straßenverkehr sterben“, vergleicht Marc Solioz, Professor für Biochemie der Universität Bern. Gemeinsam mit Frank Mücklich, Professor für Funktionswerkstoffe der Saar Universität und Leiter des Steinbeis-Forschungszentrums Material Engineering Center Saarland, will der Schweizer Kupfer-Experte antibakterielle Beschichtungen entwickeln, um damit die Ausbreitung gefährlicher Infektionen in Krankenhäusern einzudämmen. „Für solche neuen Materialien müssen wir aber zuerst verstehen, auf welche Weise das Kupfer die Bakterien tötet. Denn Kupfer ist zugleich das dritthäufigste Spurenelement im menschlichen Körper und dort offenkundig nicht schädlich“, erläutert Solioz. Mindestens fünf verschiedene Erklärungsmuster werden derzeit weltweit von Wissenschaftlern untersucht. Fakt ist, dass sich im Inneren von getöteten Bakterien unter dem Elektronenmikroskop Kupferionen nachweisen lassen. Wie das Kupfer ins Innere der Zellen gelangt, ist noch unklar, ebenso, wie der zerstörerische Prozess bei Bakterien ausgelöst wird.

Im Laborversuch nutzten die Forscher die Laserinterferenztechnologie am Steinbeis-Forschungszentrum Material Engineering Center Saarland in Saarbrücken. Eine Kupferplatte wurde dort mit einer dünnen Kunststoffschicht überzogen. Mit pulsierenden Laserstrahlen schossen die Materialforscher winzige Löcher in diese Schicht und erzeugten so ein wabenartiges Muster. Die Löcher waren mit einem halben Mikrometer, einem Millionstel Meter, kleiner als der Durchmesser der Bakterien. „Das für uns überraschende Ergebnis war, dass die Bakterien auf dieser Oberfläche nicht abgestorben sind, obwohl Kupferionen freigesetzt wurden“, erläutert Frank Mücklich. Im Vergleichsversuch mit einer unbeschichteten Kupferplatte und der gleichen Konzentration von Kupferionen waren alle Bakterien nach wenigen Stunden vernichtet. „Dies zeigt, dass die Bakterien vor allem beim direkten Kontakt mit der Kupferoberfläche absterben. Offenbar wird dadurch erst die Zellhülle angegriffen und so die Voraussetzung dafür geschaffen, dass die Kupferionen die Zellen völlig zerstören können“, schlussfolgert das interdisziplinäre Forscherteam. Dies lässt vermuten, dass komplexe elektrochemische Prozesse zwischen Kupferplatte und Keimen auf der Oberfläche eine Rolle spielen. Sie müssen nun noch genauer erforscht werden, damit aktiv keimtötende Materialoberflächen auf Kupferbasis entwickelt werden können.

Gewirbelt, nicht geschüttelt!

Grünaer Firma erhält Preis für mit Steinbeis entwickelte innovative Technologie

Gemeinsam mit der BMF GmbH Grüna hat das Steinbeis-Innovationszentrum Antriebs- und Handhabungstechnik aus Chemnitz eine innovative Technologie zum Sandstrahlen insbesondere von Kleinteilen entwickelt und einen Prototypen gefertigt. Die Weltneuheit mit dem Namen „Twister“ wurde auf der Maschinenbau-Messe Intec in Leipzig präsentiert und dort mit dem Intec-Preis in der Kategorie „Unternehmen bis 100 Mitarbeiter“ ausgezeichnet.

Technischer Stand, Innovation und die Marktchancen sowie die herausragenden Leistungen des mittelständischen Kleinunternehmens hatten die Jury des mit 5.000 Euro dotierten Preises überzeugt. Mit einem neuartigen Prozess ermöglichen die beiden Projektpartner die allseitige Bearbeitung der Oberfläche, einschließlich Unter- und Innenseiten der zu strahlenden Teile. Neu ist daran vor allem, dass Werkstücke über eine zentral angeordnete Satelliten-Werkstückaufnahme aufgenommen werden und sich auf einer astrometrischen Bewegungsbahn um das ebenfalls rotierende Schleuderrad bewegen. Durch ein Schnellwechselsystem und Mehrfach-Werkstückträger ist die gleichzeitige Bearbeitung von bis zu 40 Teilen möglich. Der energetische Aufwand und die eingesetzte Menge des Strahlgutes sind dabei minimal. Der Preis dieser Kategorie wird gesponsert vom Kompetenzzentrum Maschinenbau Chemnitz/Sachsen e. V., der RKW Sachsen GmbH, dem Amt für Wirtschaftsförderung der Stadt Leipzig sowie der Leipziger Messe. Das Projekt wurde innerhalb des ZIM-Programms des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie gefördert.

Die Intec-Messe gilt als Branchentreffpunkt für die metallbe- und -verarbeitende Industrie in Europa. Auf der Intec stehen Werkzeugmaschinen und Sondermaschinen sowie Fertigungstechnik im Mittelpunkt.

Wandern gegen Stress

Walk’n’Coach hilft bei Burnout- Früherkennung und Prävention

Arbeitsverdichtung, Zeitmangel, Doppelbelastungen, ständige Erreichbarkeit zeigen unserer Gesellschaft, unserer körperlichen wie auch mentalen Gesundheit immer mehr Grenzen auf, die Folgen sind Zunahme von körperlichen und psychischen Erkrankungen, Fehlzeiten und Fehlerquoten in Unternehmen, sinkende Lebensfreude und –zufriedenheit. Das Steinbeis-Beratungszentrum Burnout- und Stressprävention hat sich zusammen mit Unternehmen und einem Expertenteam aus Wirtschaft, Coaching, Psychologie und Medizin einem neuen innovativen Projekt gewidmet: „Walk’n’Coach“.

„Walk’n’Coach“ ist für die Unternehmen Teil einer langfristig ausgelegten Gesundheitsoffensive und ein Bonusprogramm für ihre Mitarbeiter. Ganz nach dem Motto „Back to the roots“ werden während eines 4-tägigen-Coaching-Wanderseminars Inhalte zur Burnout-Früherkennung und Prävention vermittelt und für die Teilnehmer unmittelbar spür- und erfahrbar. Das Konzept berücksichtigt alle heute wissenschaftlich bekannten Ebenen zur Stressprävention.

„Das Erlernen von effektiven Alltagsstrategien gegen verschiedenste Stressoren ist in der Natur mit Bewegung optimal verbunden, denn hier wird unser parasympathisches System aktiviert, welches uns ermöglicht ganz neue Erfahrungen außerhalb des Büroalltags zu machen,“ sagt Vivien Brugger und Leiterin des Beratungszentrums.

Die Unternehmen profitieren in diesem Projekt aus der Kombination von teambildenden Maßnahmen einerseits und andererseits der Weiterbildung ihrer Mitarbeiter mit Handwerkszeugen, die direkt in den Alltag integriert werden können. So werden langfristig Mitarbeiterzufriedenheit und damit der Unternehmenswert gesteigert.

Fertigungsgerechte Projektierung von Gussteilen

Praxisschulung im Gießereilabor der Hochschule Aalen

Im März veranstaltete das Steinbeis-Transferzentrum Gießerei Technologie Aalen – GTA im Gießereilabor der Hochschule Aalen zum ersten Mal die zweitägige Praxisschulung „Fertigungsgerechte Projektierung von Gussteilen aus Grau- und Sphäroguss“. Der Kurs richtete sich an Konstrukteure, Fertigungsplaner und Einkäufer, die im Maschinen- und Anlagenbau Komponenten aus Gusseisen konstruieren und beschaffen.

Prof. Dr.-Ing. Lothar Kallien, Leiter des Transferzentrums, brachte den Teilnehmern im Theorieteil zunächst die unterschiedlichen Eigenschaften von Gusseisen mit Lamellengraphit und Gusseisen mit Kugelgraphit und deren Herstellung näher. Dr.-Ing. Alexander Baesgen diskutierte anschließend die einzelnen Fertigungsschritte bei der manuellen und maschinellen Formherstellung. Im Praxisteil stellten die Teilnehmer Gießformen aus bentonit- und kaltharzgebundenen Formsanden her und fertigten die dazugehörigen Kerne an. Im Anschluss wurden Gusseisen mit Kugelgraphit und Gusseisenlegierungen in unterschiedlichen Sättigungsgraden im laboreigenen 100 kg-Induktionsofen erschmolzen und abgegossen.

Der zweite Tag beleuchtete die wichtigsten Prinzipien der gießgerechten Bauteilkonstruktion. Im theoretischen Teil erläuterte Dominik Krieger, Geschäftsführer der Krieger Modellbau GmbH in Aalen, wie durch geschickte Bauteilkonstruktion bereits im Vorfeld der Gussteilherstellung erhebliche Einsparungen bei der Herstellung und bei der späteren Bearbeitung der Gussteile realisiert werden können. Im Praxisteil des Tages wurden die am Vortag abgegossenen Gussteile durch die Herstellung metallographischer Schliffbilder und die Durchführung von statischen Zugversuchen ausgewertet. In einer abschließenden Diskussion wurden Gussfehler wie Lunker und unerwünschte Härteverläufe an den Testgussteilen erörtert und gezielte Abstellmaßnahmen diskutiert. Nach der erfolgreichen Premiere sind weitere Termine geplant.

Preisträger von Weltrang

Verleihung des Kompetenzpreises Baden-Württemberg

Traditioneller Auftakt der Messe „Control“ in Stuttgart: die Initiatoren TQU Group und P.E Schall GmbH & Co. KG verliehen zum sechsten Mal den Kompetenzpreis für Innovation und Qualität Baden- Württemberg an Unternehmen, die das Spannungsfeld zwischen Innovation und Qualität beherrschen, dies in die betriebliche Praxis überführt haben und nachweislich herausragende Leistungen erbringen. Die Auszeichnung 2013 ging an die Westerheimer MEBA Metall-Bandsägemaschinen GmbH, der Preis für die Unternehmerpersönlichkeit ging an Dr.-Ing. E. h. Martin Herrenknecht, den Vorstandsvorsitzenden der Herrenknecht AG. Das Forschungszentrum Informatik Karlsruhe erfuhr eine gesonderte Würdigung. Steinbeis ist Schirmherr des Preises, der in Kooperation mit dem Arbeitgeberverband Südwestmetall, dem Landesverband der Baden-Württembergischen Industrie e.V. (LVI) und dem Verband der chemischen Industrie (VCI) vergeben wird.

Über die Jahre hat sich der Kompetenzpreis nicht nur in der baden-württembergischen Wirtschaftslandschaft fest verankert, sondern genießt auch einen hohen Stellenwert, das belege auch die Anzahl der Bewerber und das Spektrum der Teilnehmer, wie Helmut Bayer (Geschäftsführer TQU Business) berichtet: „Von Forschungseinrichtungen, dem Maschinen- und Anlagenbau über die Bereiche Pharma, Software und Elektrotechnik bis hin zum Baugewerbe reichten die Anfragen.“ Wie hoch die Qualität und Innovationskraft baden-württembergischer Unternehmen ist, zeigt der Preisträger MEBA Metall-Bandsägemaschinen GmbH deutlich. Mit seinen halb- bis vollautomatischen Sägelösungen für den Fahrzeug-, Metall- und Stahlbau als auch für den Fahrzeug-, Maschinenbau und die Schwerindustrie steht das Unternehmen mittlerweile an der Weltspitze. In dem modernen Maschinenpark wurde mit der „MEBAe-cut“ die weltweit erste Hochleistungs-Sägemaschine entwickelt, die ohne jegliche Hydraulik auskommt. Die Innovationskraft, Nachhaltigkeit und Leistungsfähigkeit dieser Produktserie hat die Jury des Kompetenzpreises überzeugt. Der Geschäftsführende Gesellschafter der MEBA Metall-Bandsägemaschinen GmbH, Mark Diener, nahm den Preis mit Freude entgegen: „Unser Familienunternehmen legt größten Wert auf gesundes Wachstum mit systematisierten Prozessen, auf Qualität über alle Bereiche hinweg und auf die Entwicklung neuer, wegweisender Produkte. In diesen drei Säulen sehen wir den Schlüssel für die Zukunftssicherheit von MEBA“, machte Mark Diener deutlich und dankte in diesem Zusammenhang auch seiner Belegschaft.

Als Macher auf höchst professionellem Niveau gilt Dr.-Ing. E. h. Martin Herrenknecht mit seinem Unternehmen seit langem weltweit. Die Jury sprach Herrenknecht den Kompetenzpreis aufgrund seiner „unternehmerischen Weitsicht“, des Beschreitens „unkonventioneller Wege“ und seines „beeindruckenden, mutigen Schaffens und Wirkens im wirtschaftlichen und sozialen Sinne“ zu. Laudator Professor Dr. Heinz Trasch brachte es auf den Punkt: „Er mag zwar unkonventionelle Wege in seinem erfolgreichen Berufsleben gegangen sein, er hat aber immer unternehmerische Weitsicht bewiesen, hat seinen Konzern zur Weltspitze geführt – hat also ein weiteres Juwel in Baden-Württemberg geschaffen – und damit nicht nur die Jury, sondern viele Menschen durch sein unbeirrt mutiges Engagement im wirtschaftlichen und sozialen Bereich beeindruckt.“ Martin Herrenknecht bedankte sich bei den Initiatoren und zitierte Robert Bosch: „Geld verlieren bei einem Projekt ist besser, als Vertrauen zu verlieren.“ Dies sei Grundlage von Qualität und Innovation, die wiederum die Voraussetzung für Technik und Export seien.

Eine besondere Auszeichnung erhielt das Karlsruher Forschungszentrum Informatik (FZI), das als Schnittstelle zwischen universitärer Forschung und praktischer Anwendung Informationstransfer ermöglicht. Das FZI hatte sich mit einer neuartigen Forschungsumgebung, dem „House of Living Labs“ (HoLL) für den Kompetenzpreis 2013 beworben. Das HoLL als Konzept einer neuartigen Forschungslandschaft für Wissenschaft und Wirtschaft, als anwendungsorientierte Ausbildungsstätte wissenschaftlichen Nachwuchses und die Möglichkeiten der interdisziplinären Zusammenarbeit der unterschiedlichen Partner haben die Jury überzeugt.

Kontakt

Seite teilen