Am 9. Dezember 2022 jährte sich die Indienststellung des Forschungseisbrechers Polarstern zum vierzigsten Mal. Das Flaggschiff des Alfred-Wegener-Instituts in Bremerhaven hat bis dato über 130 erfolgreiche Expeditionen in Arktis und Antarktis durchgeführt und war in dieser Zeit ein Zuhause auf Zeit für tausende Forschende aus Deutschland und der ganzen Welt. Über 1,8 Millionen Seemeilen hat die Polarstern bereits sicher zurückgelegt. Neben der Erforschung der Polarmeere beinhaltet ihr Auftrag auch die Versorgung Neumayer-Station in der Antarktis. Die Polarstern ist in den südlichen Sommermonaten November bis März in der Antarktis und den nördlichen Sommermonaten in der Arktis unterwegs.

Die Wissenschaftlerin Dr. Scarlett Trimborn, Leiterin der Forschungsgruppe EcoTrace am AWI, erforscht mit ihrem Team, die Rolle von Spurenmetallen auf die Ökologie von antarktischem Phytoplankton. Antarktisches Phytoplankton trägt zu 20 % zur globalen jährlichen Primärproduktion bei und dementsprechend beeinflussen antarktische Mikroalgen stark den globalen Kohlenstoffkreislauf. Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe EcoTrace ist, zu klären, wie Spurenmetalle die Ökologie und Biogeochemie von antarktischen Mikroalgen beeinflussen.

Das Spurenmetall Eisen ist beispielsweise lebensnotwendig für die mikroskopisch kleinen Algen. Ohne Eisen kann Phytoplankton, wie auch andere Pflanzen, keine Photosynthese betreiben. Um herauszufinden, wie neben Eisen auch Mangan, Zink und Kobalt das Wachstum der Mikroalgen im Südpolarmeer beeinflussen, werden Meerwasser-Proben unter besonders spurenmetallsauberen Bedingungen genommen. Dazu kommt der neue ultra-clean „CTD-Kranzwasserschöpfer“ zum spurenmetallarmen Beproben zum Einsatz, die Proben aus unterschiedlichen Tiefen (bis ca. 4000 Meter Tiefe) entnehmen. Das Gerät besteht aus einem zylinderförmigen Gestell, welches mit einem Karussell von Wasserschöpfern bestückt ist. Die anschließende Analyse dieser Proben in einem speziellen Reinraum-Container gibt dem Forschungsteam Aufschluss darüber, in welchen Konzentrationen diese Spurenmetalle bei unterschiedlichen Tiefen vorkommen.

Die Durchführung der Analysen bedingt eine metallfreie Reinraumumgebung, denn schon die kleinste Kontamination oder Reaktion mit metallischen Stoffen würde die wissenschaftlichen Ergebnisse verfälschen bzw. gänzlich zerstören. An Bord der Polarstern gibt es neun festverbaute Labore, die für unterschiedlichste wissenschaftliche Untersuchungen ausgerüstet sind. An und unter Deck gibt es weiteren Platz für Laborcontainer, deren individuelle Ausstattung die Durchführung spezifischerer Forschungsprojekte ermöglicht. Eine solche mobile Containerlösung entwickelte und baute der Vogelsberger Sonderanlagenhersteller MK Versuchsanlagen und sie ist nun im Einsatz als metallfreier Reinraum.

Die Flaschen des CTD-Kranzwasserschöpfers, welche die Meerwasserproben enthalten, werden im ersten Schritt äußerlich mit Hilfe einer Reinstwasser-Waschanlage gereinigt. Das dafür verwendete Reinstwasser stammt aus einer im Container integrierten Wasseraufbereitungsanlage. Nach dem Passieren einer Reinstluftschleuse können die ersten Wasserproben an einer Laborzeile genommen werden. Neben der Wasseranalytik sind die Laborzeilen im Container als multifunktionaler metallfreier Reinraum aber auch für eine Vielzahl anderer Analysen geeignet. Eine weitere im Container verbaute Laborzeile besteht aus einer Laminar-Flow-Laborspüle mit Zu- und Fortluft, einer Laminar-Flow-Workstation mit Zu- und Fortluft und einer Laminar-Flow-Einheit (einer mit Reinstluft überspülten Tischfläche).

Bei der Auswahl der Werkstoffe für den Innenausbau entschied sich MK Versuchsanlagen für Produkte von SIMONA. Zum Einsatz kamen Platten aus SIMONA® PP-H natur, einem Homopolymer, welches sich durch eine hohe chemische Widerstandskraft und eine hohe Korrisionsbeständigkeit auszeichnet. Als Haltegriffe für die Forschenden bei stürmischer See wählten die Planer des Anlagenbauers Vollstäbe aus rotem SIMONA® PVC-CAW, welches durch seine hohe Steifigkeit bestens für diese Anwendung geeignet ist. SIMOLUX in transparent, ein thermoplastisches Copolyester, wurde für die Scheiben an den Workstationen verwendet. SIMOLUX ist extrem schlagfest - auch bei Minustemperaturen bis zu -40°C – und hat eine hohe Lichtdurchlässigkeit.

SIMONA – Global Thermoplastic Solutions

Die SIMONA AG ist einer der führenden Hersteller und Entwicklungspartner thermoplastischer Kunststoffprodukte mit internationalen Produktions- und Vertriebsstandorten. Das Produktprogramm umfasst Kunststoffhalbzeuge (Platten, Stäbe, Profile, Schweißdrähte), Rohre und Formteile. Rund 1.750 Mitarbeitende beschäftigt SIMONA weltweit. 35.000 Artikel werden im In- und Ausland gefertigt und bieten optimale Lösungen für viele Anwendungen in Industrie, Infrastruktur, Mobilität, Bau, Werbung und Aquakultur. Die Jahresproduktion beträgt über 150.000 Tonnen. Die SIMONA AG ist im General Standard börsennotiert. Sitz des Unternehmens ist Kirn, Rheinland-Pfalz.