Mobile Laboreinheit mit integrierter Hubeinrichtung. FOTO: FRAUNHOFER IBMT, MARKUS MICHEL

Zwei modulare Klasse-II-Sicherheitswerkbänke für BSL-2 Arbeiten. FOTO: FRAUNHOFER IBMT, MARKUS MICHEL

Biologisches Labor to go

Forschende des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik IBMT haben das mobile biologische Labor «BioSensoLab» entwickelt, mit dem sie Kunden neue Entwicklungen vorführen und gemeinsam testen können – vor Ort im Unternehmen.

«Never change a running system» – das gilt insbesondere für Unternehmen. Bevor sie neue Methoden in ihre laufende Produktion übernehmen und damit riskieren, dass die Bänder stillstehen, müssen die Verfahren ausgiebig getestet und erprobt werden. Und das am besten vor Ort. Allerdings sind die Gegebenheiten darauf nicht immer ausgelegt. Zusätzliches Gewicht bekommt die Ortsnähe, wenn es um Künstliche Intelligenz (KI) in Kombination mit sensiblen Daten geht.

Schliesslich muss die KI zunächst einmal mit entsprechenden Daten trainiert werden, um später aufgenommene Sensordaten einschätzen und darauf basierend Entscheidungen treffen zu können. Dafür werden die Daten oft via Internet in die Cloud verschoben. Gerade sensible Daten möchten Unternehmen jedoch lieber im Haus wissen. Üblicherweise müssen die Daten dafür via Internet in eine Cloud verschoben werden, um sie ortsunabhängig nutzen zu können. Gerade sensible Daten möchten Unternehmen jedoch lieber im Haus wissen.

Mobile Arbeitsplattform «BioSensoLab»
Forschende vom Fraunhofer IBMT haben hierfür eine Lösung entwickelt. «Mit unserer mobilen Arbeitsplattform ‹BioSensoLab› können wir neue Technologien, etwa aus dem Bereich der Stammzellproduktion, direkt beim Kunden vorführen und sie gemeinsam anwenden», erläutert Thomas Velten, Arbeitsgruppenleiter am Fraunhofer IBMT. «Auch brauchen sensible Daten das Unternehmen nicht zu verlassen – das Labor kann beispielsweise in einer Werkshalle auf dem Firmengelände aufgestellt werden.» Denn es bietet mit einer Länge von 7,8 Metern, einer Breite von 2,5 Metern und einer Höhe von 3 Metern zwar genügend Platz für biologische und andere Untersuchungen, nimmt jedoch nicht allzu viel Raum in Anspruch. Konzipiert ist das Labor als S2-Labor, es ist somit für biologische Fragestellungen nutzbar.

Die Sicherheitsstufe 2 umfasst die Arbeit mit Mikroorganismen, die eine mögliche Gefahr für Laborpersonal und die Umgebung miteinbezieht. Beispiele für solche Stoffe sind Biologisches Labor to go Forschende des Fraunhofer-Instituts für Biomedizinische Technik IBMT haben das mobile biologische Labor «BioSensoLab» entwickelt, mit dem sie Kunden neue Entwicklungen vorführen und gemeinsam testen können – vor Ort im Unternehmen. Mobile Laboreinheit mit integrierter Hubeinrichtung. Zwei modulare Klasse-II-Sicherheitswerkbänke für BSL-2 Arbeiten. Salmonellen, Herpes-Erreger oder Grippeviren. S2-Labore verfügen meist über eine Zugangskontrolle und haben Einrichtungen zur Eindämmung von infektiösen Gasen und Flüssigkeiten.

Modulare Innenarchitektur
Auch ist die digitale Infrastruktur des «BioSensoLabs» so ausgelegt, dass eine Integration in vorhandene EDV-Systeme und Produktionsanlagen erfolgen kann. Die modulare Inneneinrichtung lässt sich flexibel dem Bedarf anpassen, sie ist sowohl verschiebbar als auch einfach ein- und ausbaubar. Für einen Standortwechsel kann das Labor mittels integrierter Hubeinrichtung und Lkw transportiert werden. Elementar für die Entwicklung des mobilen S2-Labors war die Zusammenführung verschiedener Expertisen: Ein Industriepartner aus dem Spezialfahrzeugbau brachte das Know-how zum Bau transportabler Einheiten ein, die Forschenden des Fraunhofer IBMT dagegen die Kompetenzen rund um biologische Labore. «Wir haben uns zudem über Jahre die Kompetenzen für den Bau mobiler Labore angeeignet, sodass wir es konzipieren und den Bau koordinieren konnten», sagt Velten. «Wir wissen also einerseits, wie ein Labor, beispielsweise in Bezug auf Raumlufttechnik, ausgestattet sein muss, andererseits aber auch, welche Anlagen der Fahrzeughersteller einbauen kann.»

Beim Bau des mobilen Labors hatten die Forschenden des Fraunhofer IBMT bereits konkrete Anwendungen im Kopf: Und zwar die Technologien, die sie im neuen Fraunhofer-Zentrum für Sensor-Intelligenz ZSI gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP derzeit entwickeln. Der Dreh- und Angelpunkt dabei: Intelligente Sensoren sammeln zunehmend mehr Daten, die zu sinnvollen Informationen verdichtet werden müssen – für Menschen kaum noch zu stemmen.

Punkten kann hier die Künstliche Intelligenz: Sie analysiert die Datenflut und trifft anhand der Ergebnisse Entscheidungen in nahezu Echtzeit. Entscheidungen, die den Verschleiss sowie den Ausschuss minimieren und die Qualität der erzeugten Produkte verbessern. «Unser Ziel sind Sensor-Intelligence-Devices: Intelligente Sensoren, deren Daten von Künstlicher Intelligenz ausgewertet und für zielführendere Entscheidungen genutzt werden», sagt Velten.

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