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nem Löschblatt, auf dem Wasser hochsteigt und verschiedene Farben unterschiedlich weit auftrennt.“ In der modernen Analytik kommen statt Papierstreifen jedoch hochkomplexe Trennsäulen zum Einsatz. Während die Gaschromatografie auf Gase setzt, nutzt die HPLC Flüssigkeiten als Trägermedium, um Stoffgemische präzise zu isolieren. Der bisherige Standard war mühsam: Um kleinste Spuren zu finden, musste ein Liter Wasser mit chemischen Lösungsmitteln aufwendig extrahiert werden. Das wesentliche Problem dieser Vorgehensweise ist, dass Lösungsmittel auf einen Milliliter eingeengt werden müssen, um eine Anreicherung um einen Faktor 1.000 zu erreichen – dieser Prozess ist fehleranfällig. Der „Headspace“-Trick: den Schadstoffen Dampf machen Die Innovation von Kreipl und seinem Team liegt in der sogenannten Headspace-Technik, einem Verfahren der Gaschromatografie. Anstatt die gesamte Wasserprobe mühsam chemisch zu bearbeiten, nutzt das Team ein physikalisches Phänomen: Die Probe wird in einem Glasfläschen erhitzt, wobei der entstehende Wasserdampf die organischen Schadstoffmoleküle nach oben in den Hohlraum (den Headspace) des Gefäßes treibt. „Diese Methode ermöglicht, dass die verunreinigte Wasserprobe direkt vermessen wird und der aufwendige, fehleranfällige Extraktionsprozess entfällt“, erklärt Kreipl. Das Ergebnis ist verblüffend: Die Methode ist unempfindlicher gegenüber störenden Beistoffen wie Schwefel und gleichzeitig extrem präzise. In Kombination mit moderner Tandem-Massenspektrometrie (MS/MS) kann eine Vielzahl von Schadstoffen im Wasser erkannt werden. Interdisziplinäre Forschung: von der Chemie zur Fischlarve Um die Wirksamkeit der Abtrennmethode zu prüfen, ist die Zusammenarbeit mit dem „Die intellektuelle Leistung bei der Auswertung der riesigen Datenmengen ist am leichtesten durch KI ersetzbar.“ Prof. Andreas Kreipl Hygieneinstitut und der RWTH Aachen geplant. Da Grenzwerte allein oft nicht aussagen, wie gefährlich ein Stoffgemisch wirklich ist, sollen biologische Tests zum Einsatz kommen. An der RWTH wird untersucht, wie Zebrafischlarven auf das Wasser reagieren. „Zebrafische gelten als extrem empfindliche Indikatoren“, so Kreipl. Durch die von der THGA entwickelte Abtrennmethode könnte so präzise geprüft werden, ob das Wasser nach der Reinigung tatsächlich keine biologischen Reaktionen mehr auslöst. Blick in die Zukunft: KI und autonomes Labor Gemeinsam mit Studierenden und Promovierenden arbeitet Kreipl bereits an der nächsten Stufe: der Automatisierung. „Die intellektuelle Leistung bei der Auswertung der riesigen Datenmengen ist am leichtesten durch KI ersetzbar“, prognostiziert er. In etwa zwei Jahren könnten Roboter und intelligente Algorithmen die teure und zeitintensive Routineauswertung übernehmen. Bis dahin bleibt die Arbeit an der THGA jedoch echte Handarbeit im Dienste der Umwelt. WEBSITE Einblick ins Labor: EDITORIAL INDEX WB I WB II GREMIEN/NACHHALTIGKEIT WB III FZN HIGHLIGHTS SCHLUSSWORT 9/54
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