Neubrandenburg – 11. Juni 2024

Großes Vertrauen in die Arbeit von Neubrandenburger Forschern: Das Ministerium für Bildung und Forschung hat einem weiteren Leitprojekt von ‚PHYSICS FOR FOOD – EINE REGION DENKT UM!‘ grünes Licht gegeben. Für die Fördersumme von rund 200.000 Euro arbeiten die Forschenden derzeit weiter daran, den Vorratsschutz unserer Getreideernten zu verbessern – vor allem in einem Maßstab, der für Anwender von Interesse sein könnte. Mithilfe von Plasma wird Getreide in einem Silo behandelt, damit Schädlinge wie der Kornkäfer sowie Pilzsporen bekämpft werden.

Der Bedarf ist riesig: Denn schrittweise wird der Einsatz chemischer Pestizide zur Bekämpfung von Schädlingen und Pilzsporen, wie in der gesamten Land- und Ernährungswirtschaft, immer weiter begrenzt und verboten. Für manche Einsatzgebiete gibt es bisher keine präsenten Alternativen, beispielsweise für den Einsatz von giftigem Phosphorwasserstoff vor dem Getreideexport oder für die ökologische Landwirtschaft. Extreme Witterungsverhältnisse mit Hitze, Dürre oder Überschwemmungen nehmen aber gegenwärtig zu und folglich auch Ernteverluste sowie der Schädlings- und Schimmelbefall. Das Bündnis PHYSICS FOR FOOD, das mit der Hochschule Neubrandenburg, dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) in Greifswald und weiteren Wirtschaftspartnern der Region initiiert worden ist, forscht an umweltfreundlichen physikalischen Methoden, um eine umweltbewusste Antwort auf die Herausforderungen der Zukunft zu finden.

Für das neue Leitprojekt BIG STORAGE, unter der Leitung von Florian Wald vom Zentrum für Ernährung und Lebensmitteltechnologie (ZELT) gGmbH, machen sich die Forschenden aus Neubrandenburg die fundamentalen Erkenntnisse aus dem Leitprojekt PHYSICS FOR FOOD & FEED zu Nutze: Sie haben nachgewiesen, dass Kornkäfer und Pilzsporen in einem Demonstrator-Silo, das vor rund eineinhalb Jahren in Betrieb genommen worden ist, durch kaltes Atmosphären-Plasma bekämpft werden können. Das zunächst eingesetzte Silo hatte ein Fassungsvermögen von rund 2 Tonnen. „Der Kornkäfer und weitere Schädlingsarten konnten zunächst im Silo inaktiviert und später gänzlich bekämpft werden. Bei den Pilzsporen konnten wir ebenso eine stetige Abnahme der Belastung beobachten. Laut dieser Ergebnisse ist das Getreide also länger lagerfähig und Lagerpilze sind potentiell bekämpfbar“, erklärt Florian Wald die Ergebnisse der Versuche.

In BIG STORAGE ist der Name nun Programm. Bei einem regionalen, ökologisch wirtschaftenden Futtermittelhersteller, ist das neue Ziel, eine Silokammer mit 47 Kubikmeter (etwa 30 Tonnen Getreide) mit Plasma zu behandeln und deren Vorteile aufzuzeigen. Die Plasmaluft gelangt durch ein spezielles Gerät, das noch 2024 fertiggestellt wird, in die Kammer. Das heißt, Umgebungsluft wird durch das Gerät mit Plasma aktiviert und anschließend in die Silokammer gegeben. Der Clou: „Von der Forschung in die Praxis: Dieses neue Projekt unterstützt unseren Ansatz, neue pestizidfreie Technologien und Verfahren zu erforschen, zu begleiten und den Transfer in die Wirtschaft zu bekräftigen. Das ist auch ein wichtiges Signal für die Anwender“, blickt Florian Wald voraus.

Über PHYSICS FOR FOOD

Die Hochschule Neubrandenburg, das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) und Wirtschaftsunternehmen starteten im Jahr 2018 das Projekt ‚PHYSICS FOR FOOD – EINE REGION DENKT UM!‘. Das Bündnis entwickelt seitdem gemeinsam mit zahlreichen weiteren Partnern neue physikalische Technologien für die Landwirtschaft und Lebensmittelverarbeitung. Dabei kommen Atmosphärendruck-Plasma, gepulste elektrische Felder und UV-Licht zum Einsatz.  

Ziel ist es Agrarrohstoffe zu optimieren und Schadstoffe in der Lebensmittelproduktion zu verringern, chemische Beizen für Saatgut zu reduzieren und die Pflanzen gegenüber den Folgen des Klimawandels zu stärken. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Initiative ‚WIR! – Wandel durch Innovation in der Region‘ gefördert (Förderkennzeichen 03WIR2810).
Weitere Informationen gibt es unter: www.physicsforfood.org

Kontakt
Paulina Druse, Public Relations PHYSICS FOR FOOD
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) 
Felix-Hausdorff-Straße 2, 17489 Greifswald
Tel: +49 170 2600543, E-Mail: paulina.druseinp-greifswaldde

Greifswald, 21. Mai 2024

Am Meeresgrund lagern große Mengen von wertvollen Mineralien und Metallen, die dringend für moderne Technologien wie E-Autos und Windräder benötigt werden. Bisher ist die Entdeckung der Vorkommen aber sehr aufwendig: Tauchroboter nehmen mit Greifarmen Proben, die dann an Bord eines Forschungsschiffs untersucht werden. Eine innovative Methode eröffnet nun neue Möglichkeiten für die umweltfreundlichere Erforschung unserer Ozeane.

Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat mit der Laser-induzierten Plasmaspektroskopie (LIBS) mittels Doppelpulslaser eine Methode zur umweltschonenden Analyse von Materialien in einer Tiefe von 6.000 Metern unter dem Meeresspiegel entwickelt. Gemeinsam mit dem Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) in Greifswald wurde das grundlegende Prozessverhalten im Rahmen eines DFG-Projektes untersucht. Die Methode liefert eine präzise Elementanalyse in Echtzeit und ersetzt die aufwendige Probennahme am Meeresboden.

Die Doppelpuls-Technik nutzt zwei Laserpulse: Der erste Puls erzeugt eine Kavität, also eine Art Hohlraum im Wasser an der Materialoberfläche, der zweite Puls verdampft Material von der Oberfläche und erzeugt ein Plasma, welches die Elemente für die Spektroskop-Analyse enthält. Probleme bereitet dabei der hohe Druck unter Wasser, der es schwierig macht, aussagekräftige Spektren für eine präzise Analyse zu erzeugen.

Optimiert für den Tiefsee-Einsatz

Im Zentrum der aktuellen Forschung steht die Analyse von Materialien bei einem Druck von bis zu 600 bar, wie er in Tiefen von 6.000 Metern unter der Wasseroberfläche herrscht und die Nutzung von Laserpulsen mit Energien von bis zu 150 Millijoule. Durch die Anpassung der Laserparameter konnte das Team die Messungen für den hohen Tiefseedruck optimieren. Kurze Verzögerungen von 0,5 Mikrosekunden zwischen den Laserpulsen und die präzise Anpassung der Messstartzeitpunkte für das Spektrometer sind dabei entscheidend für die Qualität der gewonnenen Daten.

Die Forschungsergebnisse wurden unter anderem in der Fachzeitschrift "Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy" veröffentlicht (DOI:10.1016/j.sab.2024.106877). Das Projekt wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unter der Projektnummer 454848899 finanziert.

Weitere Informationen
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP)
Stefan Gerhardt // Referat Kommunikation
Tel.: +49 3834 554 3903 // stefan.gerhardtinp-greifswaldde
Felix-Hausdorff-Straße 2 // 17489 Greifswald // www.leibniz-inp.de

Vertical-Farming-Projekt erweitert erfolgreiches Bündnis

Greifswald, 14. Mai 2024

Mecklenburg-Vorpommern als bundesweiter Vorreiter: Für den Einsatz von Plasmatechnologien im Vertical Farming hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung einem weiteren Leitprojekt von PHYSICS FOR FOOD mehr als 520.000 Euro Fördermittel bewilligt.

Mit dem Start dieses neuen Leitprojektes „Physics for Sustainable Vertical Farming“ schlägt das Bündnis PHYSICS FOR FOOD ein weiteres Kapital auf:

Denn im Hinblick einer stetig wachsenden Weltbevölkerung – die Zahl hat sich nach Angaben der Vereinten Nationen seit 1980 fast verdoppelt und liegt aktuell bei über 8 Milliarden Menschen – steigt der Bedarf an Lebensmitteln und Anbauflächen. Dabei sollen bis 2030 sogar 60 Prozent der Menschen in Städten wohnen, Tendenz steigend. Parallel nehmen extreme Wetterverhältnisse wie Hitze, Dürren und Überschwemmungen zu, die die Arbeit in der Landwirtschaft erschweren und Ernten gefährden. Hinzu kommen Vorschriften, die den Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln stärker reglementieren bzw. gar verbieten. Daher gewinnen neue Anbaumethoden wie das Vertical Farming immer mehr an Bedeutung. In solchen Anlagen können Pflanzen unter kontrollierten Bedingungen und auf wenig Raum angebaut werden. Noch sind in der Weiterentwicklung der Systeme aber verschiedene Herausforderungen in Bezug auf Erhalt der Pflanzengesundheit und Ressourcenschonung zu bewältigen, für die Plasmatechnologien eine Lösung bieten können.

„Physics for Sustainable Vertical Farming“ – unter der Leitung von Prof. Dr. Jürgen F. Kolb vom Leibniz-Institut für Plasmaforschung & Technologie e.V. (INP) in Greifswald – bündelt dafür explizit die Erkenntnisse und Ergebnisse aus den laufenden Leitprojekten des Bündnisses PHYSICS FOR FOOD, das die Hochschule Neubrandenburg mit dem INP und Wirtschaftspartnern in insgesamt sieben Leitprojekten auf den Weg gebracht hat. Das Ziel: In der Landwirtschaft und bei agrartechnischen Produktionsprozessen soll weniger Chemie gebraucht bzw. die Umwelt dadurch weniger belastet werden. Es geht bei den innovativen Methoden um mehr Physik beim Klima- und Umweltschutz.

Im neuen Leitprojekt arbeiten die Forschenden dafür mit Plasmaverfahren, die sowohl beim Saatgut, bei den Pflanzen selbst wie auch für eine Wasserkreislaufführung eingesetzt werden sollen. 

 „Durch die Verwendung von plasmabehandeltem Saatgut kann gesundes und keimfähiges Saatgut gewährleistet werden, das ein gesundes Pflanzenwachstum ohne weitere Pflanzenschutzmittel bietet. Das Pflanzenwachstum kann durch mit Plasma behandeltem Wasser unterstützt werden, wobei auch bereits gefundenen Effekte zur Pflanzenstimulanz und Nährstoffzufuhr genutzt werden“, erläutert Prof. Dr. Jürgen F. Kolb vom INP. „Ebenso wird die Systemhygiene auch ohne Biozide in einer integrierten Wasserbehandlung möglich. Dadurch verringert sich außerdem der Frischwasserbedarf“, fügt er hinzu.

Die Vorteile einer Aufbereitung von Wasser durch eine Plasmabehandlung sind maßgebliche Resultate des Leitprojektes „Physics for Environment“ bzw. „Physics & Ecology“, in denen mit der Wasserbehandlung durch Plasma Verunreinigungen wirksam abgebaut werden, aber auch Stickstoff aus der Luft im Wasser gebunden und zur Nährstoffversorgung bereitstellt wird. Insgesamt wird dadurch die Infektion mit Pflanzenkrankheiten unterbunden, der Bedarf an zusätzlichem Dünger reduziert und es ergibt sich insgesamt die Möglichkeit einer nachhaltigen, ressourcenschonenden Kreislaufführung für die Bewässerung.

Der Vertical-Farming-Ansatz erlaubt einen von äußeren Verhältnissen unabhängigen Anbau, wodurch die experimentellen Möglichkeiten des Bündnisses erweitert werden. Innerhalb eines Jahres lassen sich mehrere Anbauzyklen realisieren. Freilandversuche hingegen sind auf eine Ernte beschränkt und dabei den jeweils in einem Anbaujahr vorherrschenden Bedingungen (Witterung, Niederschläge) unterworfen. Dagegen können in den Systemen des vertikalen Anbaus Umweltbedingungen kontrolliert und eingestellt und dadurch Stressbedingungen entweder vermieden oder gezielt untersucht werden.

Für dieses neue Leitprojekt wird in einen 40-Fuß-Schiffscontainer – eine realistische Größe für den Transfer in die Anwendung – eine komplexes Anlagensystem verbaut, das sich über 4 Etagen erstreckt. Zunächst sollen Rucola und Basilikum angebaut werden, wenngleich jede Etage unabhängig von den jeweils anderen betrieben werden kann. Dadurch lassen sich um ein Vielfaches mehr an Ergebnissen generieren und schnellere Lösungsansätze realisieren.   

Über PHYSICS FOR FOOD

Die Hochschule Neubrandenburg, das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) und Wirtschaftsunternehmen starteten im Jahr 2018 das Projekt ‚PHYSICS FOR FOOD – EINE REGION DENKT UM!‘. Das Bündnis entwickelt seitdem gemeinsam mit zahlreichen weiteren Partnern neue physikalische Technologien für die Landwirtschaft und Lebensmittelverarbeitung. Dabei kommen Atmosphärendruck-Plasma, gepulste elektrische Felder und UV-Licht zum Einsatz.  

Ziel ist es, Agrarrohstoffe zu optimieren und Schadstoffe in der Lebensmittelproduktion zu verringern, chemische Mittel im Saatgut-Schutz zu reduzieren und die Pflanzen gegenüber den Folgen des Klimawandels zu stärken. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Initiative ‚WIR! – Wandel durch Innovation in der Region‘ gefördert (Förderkennzeichen 03WIR2810).

Weitere Informationen und Videos gibt es unter: www.physicsforfood.org

Kontakt
Paulina Druse
Public Relations PHYSICS FOR FOOD
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP)
Felix-Hausdorff-Straße 2, 17489 Greifswald
Tel: +49 170 2600543, E-Mail: paulina.druseinp-greifswaldde

Greifswald, 29. April 2024

Mit einer Förderung in Millionenhöhe durch den Bund und das Land Mecklenburg-Vorpommern stärkt das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) seine Forschung im Bereich Landwirtschaft, Bioökonomie und Umwelt. Die Finanzmittel fließen in Personal, technische Ausstattung und drei neue Professuren an den Universitäten Greifswald und Rostock sowie der Hochschule Neubrandenburg. Das INP mit Sitz in Greifswald ist die europaweit größte außeruniversitäre Forschungseinrichtung auf dem Gebiet der Niedertemperaturplasmaphysik.

Im Rahmen eines so genannten „kleinen strategischen Sondertatbestands“ erhält das INP vom Land Mecklenburg-Vorpommern und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung in den nächsten Jahren zusätzliche Forschungsgelder. „Die Förderung ermöglicht es uns, in Mecklenburg-Vorpommern einen international führenden Standort im Bereich Plasmatechnologien für Agrarkultur, Lebensmittelproduktion und biogene Reststoffe aufzubauen“, erklärt Prof. Dr. Klaus-Dieter Weltmann, Vorstandsvorsitzender und wissenschaftlicher Direktor des INP. „Wir fokussieren uns darauf, umweltfreundliche Technologien zu entwickeln, die nicht nur die Forschung und Lehre bereichern, sondern auch zukunftsweisende Arbeitsplätze schaffen.“

Plasmatechnologie: Ein Schlüssel für nachhaltige Lösungen

Plasmatechnologie findet sich in vielen alltäglichen Produkten, von Smartphones bis zu Autos. Das INP führt neben Grundlagenforschung auch anwendungsorientierte Forschung durch, die zu Patenten und Firmengründungen führt, um neue Technologien auf den Markt zu bringen. Im Bereich der medizinischen Anwendungen, wie der Wundheilung, hat das INP bereits ein international anerkanntes Forschungscluster im Nordosten Deutschlands etabliert, aus dem mehrere Unternehmen hervorgegangen sind.

In der Agrarwirtschaft zeigt die Forschung am INP ebenfalls erhebliches Potenzial für Plasmaanwendungen. Beispielsweise ermöglicht die Behandlung von Saatgut mit Plasma, schädliche Mikroorganismen zu entfernen. Dies bietet die Möglichkeit, auf chemische Beizmittel zu verzichten und somit die Umwelt zu schonen. Zudem laufen weitere Studien zur Anwendung von plasmabehandeltem Wasser, das die Stoffwechselprozesse der Pflanzen anregt und ihre Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit und Hitze erhöht. Die Plasmatechnologie bewährt sich auch in der Lebensmittelproduktion, wo sie die Haltbarkeit der Produkte verlängert, ohne dass chemische Konservierungsstoffe nötig sind. Weiterhin eröffnen sich durch die Plasmabehandlung von Biomasse in Biogasanlagen verbesserte Erträge, und die Plasmasynthese ermöglicht die Produktion von grünen Kraftstoffen aus dem dabei entstehenden Kohlendioxid. Auch im Bereich der pharmazeutischen Grundstoffgewinnung aus Algen und Rohstoffpflanzen zeigt sich, dass die Plasmatechnologie schonendere und effektivere Ergebnisse liefert als herkömmliche Methoden.

Wissenschaftliche Ausbildung im Fokus

Eine entscheidendes Erfolgskriterium für die Etablierung neuer Forschungsthemen ist die Ausbildung von jungen Forschenden. Hierzu plant das INP drei neue Professuren in Mecklenburg-Vorpommern. Gemeinsam mit der Hochschule Neubrandenburg soll noch im Jahr 2024 eine Professur für Plasma-Lebensmittelverarbeitung besetzt werden. Ebenfalls 2024 startet das Verfahren zur Einführung einer Juniorprofessur für Plasma-Agrartechnik an der Universität Rostock. Gemeinsam mit der Universität Greifswald ist für das Jahr 2025 die Besetzung einer Juniorprofessur für Plasma-Agrarwissenschaften geplant. „Diese neuen Professuren sind essentiell, um die Dynamik in unseren Forschungsbereichen zu erhöhen und einen nachhaltigen wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Beitrag in Nordostdeutschland zu leisten“, erläutert Weltmann.

Personelle Verstärkung und bessere technische Ausstattung

Dank der Finanzmittel von Bund und Land können am INP bis zu zwölf Stellen mit zusätzlichem Fachpersonal besetzt werden. Für die Forschung nutzt das INP speziell eingerichtete Labore, die am neu eröffneten Z4 – Zentrum für Life Science und Plasmatechnologie in Greifswald angemietet wurden. Hier sind umfangreiche Versuche mit Pflanzen und Mikroorganismen möglich. „Mit der neuen personellen, technischen und räumlichen Ausstattung können wir den Einsatz der Plasmatechnologie in Landwirtschaft und Lebensmittelproduktion intensiv vorantreiben. Ich bin überzeugt, dass wir dadurch erheblich zum Umweltschutz beitragen werden“, ergänzt Weltmann.

Weitere Informationen
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP)
Stefan Gerhardt // Referat Kommunikation
Tel.: +49 3834 554 3903 // stefan.gerhardtinp-greifswaldde
Felix-Hausdorff-Straße 2 // 17489 Greifswald // www.leibniz-inp.de

Greifswald, 16. April 2024

Eine neue Plasmadrucktechnologie des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie (INP) ermöglicht die präzise Modifizierung von Oberflächen in extrem kleinem Maßstab. Die INP-Forscherin Dr. Laura Barillas-Mora erhält für die Weiterentwicklung der im System eingesetzten Plasmaquelle eine Innovationssprint genannte Förderung im Rahmen des Programms DATIpilot des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF).

Das neue Plasmadruckverfahren ermöglicht die Beschichtung von Materialien wie Metall, Polymeren, Fasern und Papier mit hauchdünnen Schichten ab einer Strukturgröße von nur 40 Mikrometern, was etwa der Dicke eines menschlichen Haares entspricht. Dabei lassen sich die Eigenschaften dieser Schichten exakt anpassen, beispielsweise in Bezug auf ihre Dicke oder chemische Zusammensetzung. Zusätzlich ermöglicht das neue Plasmadruckverfahren die Oberflächenaktivierung, Funktionalisierung, chemische Strukturierung, Feinreinigung und das Abtragen von Schichten. Dies eröffnet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, unter anderem in der Medizintechnik, bei Biochips, in der Elektronik, Materialentwicklung, Optik, Photonik und bei mikroelektromechanischen Systemen (MEMS).

Die am INP entwickelte Technologie bietet zahlreiche Vorteile. Durch das direkte Auftragen von Schichten ohne den Einsatz von Masken oder Vorlagen wird Zeit gespart und die Produktionsprozesse werden vereinfacht. Dies ist besonders in Bereichen wie der Mikrofabrikation, Biowissenschaft und gedruckten Elektronik von Bedeutung. Darüber hinaus ist die Technologie umweltfreundlicher, da sie im Vergleich zu herkömmlichen Methoden deutlich weniger Energie und Material verbraucht.

Mit Fördermitteln zum industriellen Prototyp

"Unsere Plasmadrucktechnologie ermöglicht es, Oberflächen ohne Masken präzise zu bearbeiten. Dadurch können Unternehmen ihre Produktionsprozesse optimieren und gleichzeitig umweltfreundlicher arbeiten", erklärt Dr. Laura Barillas-Mora, Forscherin am INP. "Durch die Unterstützung des DATIpilot-Programms erhalten wir die Möglichkeit, die Kernkomponente unserer Technologie – die Mikroatmosphärendruck-Plasmaquelle, die bereits im Labor erfolgreich getestet wurde – weiterzuentwickeln und in einen industriellen Prototyp umzusetzen.“

Das am INP geförderte Projekt trägt den Namen „Mikro-APPS: Entwicklung und Transfer einer Mikro-Atmosphärendruck-Plasmaquelle“. Das BMBF stellt hierfür im Rahmen des DATIpilot-Programms eine Förderung namens "Innovationssprint" zur Verfügung. Mit einem Budget von 150.000 Euro und einer Laufzeit von 18 Monaten kann am INP jetzt der erste industrielle Prototyp gefertigt werden. Zusätzlich stehen weitere Tests und Validierungen der Plasmaquelle an. Laura Barillas-Mora, Projektleiterin am INP, erklärt: "Unser Fokus liegt jetzt auf der Entwicklung eines industrie-kompatiblen Designs, insbesondere im Bereich der Benutzeroberfläche, der elektronischen Steuerung und der notwenigen Zertifizierungen. Wir suchen auch nach Partnern aus der Industrie, um unsere Plasmaquelle und unser Plasmadrucksystem in industriellen Umgebungen zu testen und einzusetzen."

Für die Vermarktung der Technologie plant Laura Barillas-Mora im Anschluss eine Ausgründung aus dem INP. Unter dem Namen MicroQuasar Technologies soll das Plasmadruckverfahren zukünftig umweltfreundlichere Produktionsprozesse in einer Vielzahl von Bereichen ermöglichen und die Plasmaquelle über die Oberflächenbehandlung hinaus für andere Anwendungen nutzbar gemacht werden. 

Über DATIpilot

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) veröffentlichte im Juli 2023 die Förderrichtlinie DATIpilot mit zwei Modulen: Innovationssprints (Modul 1) und Innovationscommunities (Modul2). Der DATIpilot zielt darauf ab, Förderprozesse zu vereinfachen und zu beschleunigen. Zudem fungiert er als Experimentierraum sowie als Erfahrungs- und Ideenspeicher für die im Aufbau befindliche Deutsche Agentur für Transfer und Innovation (DATI).

Insgesamt werden 300 Innovationssprints gefördert. Bei der DATIpilot Roadshow zwischen November 2023 und Februar 2024 stellten knapp 600 Einzelakteure bzw. Teams ihre Ideen in fünfminütigen Pitches vor. Bei jeder der 23 Veranstaltungen wählten die Teilnehmenden selbst, welche Projekte eine Förderung bekommen sollen. Auf diesem Weg schafften es bereits 153 Innovationssprints in die Förderung. Für alle anderen gab es eine zweite Chance beim Losverfahren, wo weitere 147 Projekte gezogen wurden.

Die Projekte adressieren unterschiedlichste Themenfelder: Schwerpunkte liegen in den Bereichen KI/Maschinelles Lernen, Medizintechnik/Pharmazeutik und Gesundheits- und Sozialwesen. Bei etwa 20 Prozent der Projekte geht es um Soziale Innovationen.

Weitere Informationen
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP)
Stefan Gerhardt // Referat Kommunikation
Tel.: +49 3834 554 3903 // stefan.gerhardtinp-greifswaldde
Felix-Hausdorff-Straße 2 // 17489 Greifswald // www.leibniz-inp.de

Greifswald/Jena/Berlin, 25. März 2024

In der Forschung, Entwicklung und Translation von Plasmatechnologien nimmt Deutschland eine weltweit führende Rolle ein. Mit dem Symposium "Plasmamedizin: Technologie und Anwendungen" hat der Forschungs-verbund "Leibniz Gesundheitstechnologien" (LGT) diese Zukunfts-technologie erneut in den Fokus gerückt.  Die Veranstaltung fand am 13. März 2024 im Karl-Storz-Besucher- und Schulungszentrum in Berlin statt und brachte führende Forscher sowie Vertreter von Industrieunternehmen zusammen. Diskutiert wurden dabei praktische Anwendungen von Kaltplasma, potenzielle Kooperationen zwischen Forschung und Industrie sowie Wege in die Zulassung und Kassenerstattung.

Organisiert von Leibniz Gesundheitstechnologien und Forschern des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie (INP), widmete sich das Leibniz-Symposium der medizinischen Anwendung von Kaltplasma-Technologien. Experten aus renommierten Institutionen und Unternehmen stellten Technologieentwicklungen, klinische Studien und auch Anwendungsbeispiele aus den Bereichen Wundheilung, Zahnmedizin und Krebstherapie vor.

Prof. Klaus-Dieter Weltmann und Prof. Thomas von Woedtke vom Leibniz-INP eröffneten die Veranstaltung mit einem Überblick über die rasante Entwicklung der Plasmamedizin in den letzten 15 Jahren und die aktuellen Anwendungsmöglichkeiten von kaltem Atmosphärendruckplasma in der medizinischen Praxis. Weitere Vorträge beleuchteten verschiedene Aspekte der Plasmamedizin, darunter die klinische Evidenz der wundheilungsfördernden Wirkung von Kaltplasma durch Dr. Lars Böckmann von der Universitätsmedizin Rostock und die Möglichkeiten und Perspektiven der Plasmaanwendung in der Krebsbehandlung durch Prof. Sander Bekeschus vom Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie und der Universitätsmedizin Rostock.

Plasmamedizin auf dem Weg in die Regelversorgung

Dr. Christian Eberhard von der Dentsply Sirona Deutschland GmbH präsentierte für eine Plasmaanwendung im Bereich der Zahnmedizin den Weg von Laborversuchen bis zur klinischen Prüfung an Patienten. Insbesondere ging er dabei auf die Herausforderungen bei der Dokumentation für eine Zulassung neuer Medizingeräte ein.

Prof. Hans-Robert Metelmann von der Universitätsmedizin Greifswald stellte schließlich noch eine derzeit in Vorbereitung befindliche Erprobungsstudie des G-BA (Gemeinsamer Bundesausschuss) vor. Diese Studie könnte nach Einschätzung der Experten den entscheidenden Durchbruch für die Plasmamedizin bedeuten, da sie den Weg für eine Erstattung durch die Krankenkassen ebnen und somit Kaltplasma als reguläre Therapieoption etablieren könnte.

Podiumsdiskussion führender Kaltplasma-Unternehmen als Höhepunkt

Die Podiumsdiskussion zum Thema "Der Plasmamedizin-Markt aus Firmensicht" bildete einen wichtigen Höhepunkt des Symposiums. Vertreter verschiedener Unternehmen, darunter Stefanie Ascher von der terraplasma medical GmbH, Dr. Benedikt Busse von der Cinogy System GmbH, Dr. Carsten Mahrenholz von der Cold¬plas¬ma¬tech GmbH und Ulrike Sailer von der neoplas med GmbH, brachten ihre Perspektiven auf den aktuellen Markt und zukünftige Entwicklungen ein. Die Sicht eines Klinikers brachte Prof. Dr. Steffen Emmert – Dermatologe von der Universitätsmedizin Rostock und Vorsitzender des Fachlichen Beirats von LGT – in die Diskussionsrunde ein.

Die Plasmamedizin habe aus Sicht der Fachleute im Podium bemerkenswerte Fortschritte in den letzten Jahren erzielt. Von Bedeutung sei dafür insbesondere eine enge Zusammenarbeit zwischen Forschung und Industrie, die eine schnellere Translation in Medizinprodukte ermöglicht. Die Vielfalt der vorgestellten Anwendungen verdeutliche eindrucksvoll das enorme Potenzial. Die Diskussion auf dem Podium und mit dem Publikum lieferte wichtige Einblicke in die Herausforderungen und Chancen auf dem Markt der Plasmamedizin und bildete zudem den Abschluss des Symposiums.

Ulrike Sailer, CEO des LGT-Partners neoplas med: "Das Symposium bot eine ausgezeichnete Plattform, um wertvolle Kontakte zu revitalisieren, neu zu knüpfen und potenzielle Kooperationsmöglichkeiten zu erkunden. Ich bin zuversichtlich, dass diese neu geknüpften Verbindungen zu einer nachhaltigen Zusammenarbeit in der Zukunft führen können. Es war eine sehr gelungene Veranstaltung, die sicherlich dazu beitragen wird, die Entwicklung der Plasmamedizin weiter zu fördern."

Über Leibniz Gesundheitstechnologien

Leibniz Gesundheitstechnologien ist ein Forschungsverbund der Leibniz-Gemeinschaft. In diesem Verbund arbeiten 16 Leibniz-Institute gemeinsam mit Industriepartnern an konkreten Technologie-Lösungen für drängende medizinische Fragestellungen. Gemeinsam verfolgen sie das Ziel, die medizinische Versorgung von Patienten zu verbessern. Durch einen interdisziplinären Ansatz sollen Prävention, Diagnostik und Therapie zusammenwachsen und so die Lebensqualität erhöhen. Plasmamedizin ist eines von fünf interdisziplinären Kompetenzfeldern, welche die zentralen Forschungssäulen von Leibniz Gesundheitstechnologien bilden.

Der Leibniz-Forschungsverbund vereint Kompetenzen aus verschiedensten Wissenschaftsbereichen: Angefangen bei Photonik und Medizin über Mikroelektronik und Materialforschung bis hin zur Wirtschaftsforschung und angewandten Mathematik. So entstehen Gesundheitstechnologien, die mit Industrie, Kliniken, Versicherungen und Politik entlang einer lückenlosen Innovationskette zur Marktreife geführt werden. Parallel dazu erforscht Leibniz Gesundheitstechnologien die sozialen und ökonomischen Folgen der neuen medizinischen Technologien, um deren Nutzen für den Anwender zu optimieren und eine breite gesellschaftliche Akzeptanz für neue Technologien zu schaffen.

Weitere Informationen
Leibniz Gesundheitstechnologien
Christian Döring // Öffentlichkeitsarbeit
Tel.: +49 3641 948 391 // doeringleibniz-healthtechde
Philosophenweg 7 (ZAF) // 07743 Jena // www.leibniz-healthtech.de

Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP)
Stefan Gerhardt // Referat Kommunikation
Tel.: +49 3834 554 3903 // stefan.gerhardtinp-greifswaldde
Felix-Hausdorff-Straße 2 // 17489 Greifswald // www.leibniz-inp.de

Greifswald, 20. Februar 2024

Das Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) in Greifswald hat eine neuartige Methode zur Herstellung ultrahydrophober siliziumorganischer Polymerschichten entwickelt. Diese Schichten sind eine Alternative zu per- und polyfluorierten Verbindungen (PFAS), die derzeit noch in vielen Industrieanwendungen und -sparten verwendet werden.

PFAS-Verbindungen werden seit Jahrzehnten zur Veredelung einer Vielzahl von Produkten genutzt, darunter in der Medizintechnik, der Halbleiterindustrie und der Textilindustrie. Sie sind außerordentlich wasserabweisend und bieten daher eine Vielzahl von Vorteilen, zum Beispiel eine gute Antihaftwirkung und eine hohe Beständigkeit gegen Chemikalien. Allerdings können sich PFAS-Verbindungen aufgrund ihrer großen Stabilität in der Umwelt und in Lebewesen anreichern und werden auch als „Ewigkeitschemikalien“ bezeichnet. Sie gelten daher als umwelt- und gesundheitsschädlich und sind in der EU bereits seit 2006 in einigen Anwendungen verboten.

Die Aufnahme aller per- und polyfluorierten Verbindungen in die weltweit gültige Verbotsliste der Stockholm-Konvention wird spätestens für 2025 erwartet. Dies stellt zukünftig eine enorme Herausforderung für High-Tech-Industriebranchen wie u. a. die Medizin- und Halbleitertechnik dar, die auf diese etablierten ultrahydrophoben Beschichtungen angewiesen sind.

Die jüngst vom INP entwickelte siliziumorganische Polymerschicht basiert auf Plasmatechnologie und ist eine vielversprechende und umweltfreundliche Alternative zu PFAS-haltigen Schichten. Sie ist mechanisch und chemisch stabil, bis zu 200 nm dick und deckend, lagerbar, waschstabil und reproduzierbar. Die Schichten können auf vielen Materialien, wie Metallen, Kunststoffen und Halbleitern, aufgebracht werden.

Aufgrund dieser Eigenschaften und der Anwendbarkeit auch auf thermolabilen Kunststoffen ist die siliziumorganische Polymerschicht optimal für Veredelungen in der Medizintechnik. So kann sie beispielsweise auch zur Herstellung oder Oberflächen-Modifizierung von implantierbaren Geräten, wie Herzschrittmachern oder künstlichen Gelenken, verwendet werden.

Aktuell wird am INP bereits an der Überführung des Niederdruckprozesses zur Abscheidung der siliziumorganischen Polymerschicht auf einen Normaldruckprozess gearbeitet. Außerdem werden Konzepte zur Aufskalierung der Technologie entwickelt.

„Wir sind sehr zufrieden mit den Ergebnissen unserer Forschung“, sagt Dr. Frank Hempel, Leiter der Forschungsabteilung Plasmaoberflächentechnik am INP. „Die siliziumorganische Polymerschicht ist eine vielversprechende Alternative zu PFAS-haltigen Schichten und bietet vielfältige Möglichkeiten für Anwendungen in verschiedenen Industriebereichen.“

Weitere Informationen
Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP)
Stefan Gerhardt // Referat Kommunikation
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