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Innovative Kältetechnik – Einsatz von Tiefkühlern in Laboren

  • Tiefkühler gehören zum Standard-Equipment in Laboren, medizinischen Einrichtungen und Forschungsinstitutionen. Die präzise Einhaltung bestimmter Temperaturen ist für die Haltbarkeit und Wirksamkeit von Medikamenten sowie für die Integrität biologischer Proben essenziell. Innovative Klima- und Kältetechnik ist nötig zur Temperaturkontrolle von Räumen, für die Kühlung von Medikamenten und Impfstoffen oder die Langzeitlagerung von Forschungsmaterial. Die Anforderungen an die Kühlsysteme sind hoch. Sie sollten nicht nur besonders energieeffizient und kostensparend arbeiten, sondern auch genügend Stauraum bieten bei einer gleichzeitig platzsparenden Raumintegration.

    Für welche Zwecke werden Tiefkühlgeräte in Laboren benötigt

    Während sich viele Medikamente bei Raumtemperatur zwischen 15 und 30 °C lagern lassen, benötigen Injektionslösungen meist Temperaturen zwischen 2-8 °C. Klimatechnik für klimatisierte Lagerräume, begehbare Klimakammern, Stabilitätskammern und -schränke oder Medikamentenkühlschränke für diese Zwecke sind bei Clitec erhältlich. Immunotherapeutika, bestimmte Vakzine sowie biologisches Probenmaterial sind jedoch selten stabil in solchen Temperaturbereichen. Sie überdauern eine Langzeitlagerung nur bei Gefriertemperaturen zwischen -20 °C und -80 °C. Typische Materialien, die eingefroren gelagert werden, sind:

    • pharmazeutische Produkte: Immunotherapeutika oder Impfstoffe (z. B. die BioNTech-Pfizer-COVID-19-Vakzine)
    • isolierte Proteine, DNA oder RNA
    • Zellextrakte
    • biologische Proben (z. B. Gewebe oder Körperflüssigkeiten)
    • viele Reagenzien der biomedizinischen Forschung

    Zum Einfrieren derartiger Proben kommen Ultratiefkühlschränke zum Einsatz, auch ULT (ultralow temperature)-Freezer genannt. Übliche Kühlschränke und Gefriertruhen kühlen in der Regel bis 4 bzw. -20 °C. ULT-Freezer dagegen erreichen Temperaturen von -86 °C oder sogar -150 °C. Clitec bietet Gefriertechnik von verschiedenen Herstellern an. Bei einigen Modellen aus der Stirling Ultracold-Reihe lassen sich die Temperaturen nach Bedarf wählen. Das macht einen Betrieb abgestimmt auf die Probenqualität möglich. Statt mehrerer Geräte benötigt das Labor nur noch einen Tiefkühler, was eine deutliche Kostenersparnis bedeuten kann.

    Erhalt der Kühlkette bei biologischem Probenmaterial und kühlpflichtigen Wirkstoffen

    Das Sammeln einer ausreichenden Anzahl biologischer Proben für eine aussagekräftige Analyse kann einige Zeit in Anspruch nehmen. Sind erste Proben vorhanden, müssen diese im richtigen Temperaturbereich gelagert werden, um eine Degeneration (z. B. der Proteinstrukturen) zu vermeiden. Bei medizinischen Wirkstoffen besteht die Gefahr eines Wirksamkeitsverlustes, wenn die kontinuierliche Kühlung nicht stattfindet. Eine Unterbrechung der Kühlkette darf während der gesamten Lagerungszeit nicht erfolgen. Daher sind zuverlässige Geräte notwendig, die eine präzise Einstellung erlauben und die gewählte Temperatur konstant – ohne jegliche Schwankungen – halten.

    Anforderungen an Tiefkühler in Laboren:

    • präzise Einstellung der Temperatur
    • Temperatur darf keinen Schwankungen unterliegen
    • möglichst energieeffizienter Betrieb
    • hohes Volumen mit optimaler Stauraumnutzung
    • platzsparend
    • Schutzmechanismen bei Stromausfall oder Störungen
    • Zuverlässige Alarmierung

    ULT-Freezer für Labore – Produktvorstellung und Vorteile

    Für Labore, medizinische Einrichtungen und Forschungsinstitutionen sowie für die Pharmaindustrie sind spezielle Tiefkühlgeräte erhältlich. Diese bieten neben dem hohen Volumen die Möglichkeit der energieeffizienten Lagerung von Forschungsmaterialien und Therapeutika bei niedrigen Temperaturen (-20 bis -86 °C). Der Hersteller Stirling Ultracold hat unter anderem folgende Produkte im Sortiment:

    • Portable ULT25NEU: ideal für den Transport kühlpflichtiger Produkte und Proben, nur 21 kg Eigengewicht
    • Compact SU105UE: ULT-Freezer für Werkbänke mit optimaler Stauraumorganisation
    • Upright SU780XLE: hochgebauter ULT-Freezer, der wenig Stellfläche benötigt

    Innovative Technik sorgt für einen kostensparenden Betrieb. Die ULT-Freezer für Labore nutzen natürliche Kühlmittel und sind Energie Star®-zertifiziert. Es kommt zu einer nur geringen Wärmeabgabe an die Umgebung während der Kühlung. Und auch bei wechselnden sowie hohen Umgebungstemperaturen von bis zu 35 °C überzeugen sie mit einem energiesparenden Betrieb. Nutzbar sind die Geräte für Spannungsbereiche zwischen 110 und 240 Volt. Ein Kurzschlussschutz sorgt für die Sicherheit der eingefrorenen Materialien.

    Energieeffizienz wird aber auch durch die hohe Kapazität und Stauraumorganisation erreicht. In den hochgebauten ULT-Kühlgeräten findet sich Platz für bis zu 700 Boxen. Die durchdachte Innenraumgestaltung sorgt für ein schnelles Auffinden der gewünschten Proben. Die Anzahl der Türöffnungen und die Zeiten bei geöffneter Tür lassen sich auf diese Weise reduzieren. ULT-Tiefkühlgeräte von Stirling Ultracold sind in die Höhe gebaut statt in die Breite. Im Labor lassen sie sich platzsparend integrieren.

    Energieverbrauch von ULT-Tiefkühlgeräten in Laboren reduzieren

    Für eine adäquate Unterbringung und Aufbewahrung von Probenmaterial und Therapeutika ist oft die Lagerung bei Niedrigsttemperaturen nötig. ULT-Tiefkühlgeräte können jedoch Energiekosten verursachen, die mit denen eines Haushalts vergleichbar sind. Vor allem, wenn die Geräte bereits in die Jahre gekommen sind, arbeiten sie häufig nicht mehr kostensparend. Viele Labore nutzen zudem mehrere Geräte, die auf verschiedene Temperaturen eingestellt sind.

    Um die Energiekosten in Laboren und Forschungsinstitutionen zu senken, kann es helfen, auf moderne ULT-Geräte umzusteigen. Sie sind optimiert, was den Stromverbrauch angeht und lassen Temperaturen zwischen -20 °C und -80 °C zu. Erlaubt es die Probenqualität, sollte das Gerät bei einer höheren Temperatur betrieben werden, um Energie zu sparen.

    Impfstoffe in einem Tiefkühler

    Eine weitere Massnahme, um den Energieverbrauch bei dem Einsatz von Tiefkühlern gering zu halten, ist die regelmässige Inventur. Das Entfernen alter Proben, die nicht mehr benötigt werden, schafft Platz und spart Kosten. Gut geführte Inventarlisten sorgen für einen schnellen und gezielten Zugriff auf die gelagerten Materialien. Ist das Probenaufkommen nur gering, ist die gemeinsame Nutzung der Tiefkühlgeräte mit benachbarten Laboren sinnvoll.

    Qualitativ hochwertige Kühltechnik für Labore

    Clitec bietet qualitativ hochwertige Kühltechnik für Labore und Forschungseinrichtungen. Für Kunden aus Industrie und Forschung sowie für medizinische Einrichtungen stehen innovative Lösungen zur Verfügung. Mit diversen Herstellern wird ein grosses Sortiment an Klima- und Kältetechnik abgedeckt. Eine individuelle Betreuung und ein produktspezifischer technischer Support gehören zum Serviceangebot, ebenso wie die Benutzereinführung bei Installation und Inbetriebnahme.