Risikominimierung bei der Probenlagerung bei gleichzeitiger Minderung der Klimaauswirkungen im Labor

Angesichts der laufenden „Freezer Challenge 2022“ und des bald bevorstehenden Earth Day (22. April) ist es jetzt an der Zeit, einen Schritt zurückzutreten und die derzeit in Ihrem Labor für Kühlgeräte geltenden Maßnahmen zur vorbeugenden Wartung und Nachhaltigkeit zu betrachten. Dazu gehören Kühlschränke, Gefrierschränke und Ultra-Tiefkühlschränke (ULT) in Laborqualität. Was einigen Laborleitern vielleicht nicht bewusst ist: Durch die konsequente Umsetzung bewährter Verfahren im Kühlraummanagement verringern Sie die Wahrscheinlichkeit von Geräteausfällen und tragen dazu bei, dass Ihre wertvollen Forschungsproben nicht unbrauchbar werden. In diesem Blogbeitrag finden Sie interessante Tipps, wie Sie Risiken bei der Probenlagerung reduzieren und gleichzeitig die Ziele der CO₂-Reduzierung und der ökologischen Nachhaltigkeit im Blick behalten können.

Vorbeugende Wartung für mehr Sicherheit

Manager von Kühllagereinrichtungen sind vielleicht überrascht, wenn sie erfahren, dass Labor-Gefriergeräte in gewisser Weise mit Haushaltsgeräten und Fahrzeugen vergleichbar sind. Sie müssen gewartet werden, damit sie mit höchster Leistung arbeiten, weniger Energie verbrauchen und ihre Lebensdauer verlängern. Vor allem bei Gefrierschränken und ULT-Gefrierschränken ist es unerlässlich, Wartungstechniken anzuwenden. Aber nicht alle ULT-Gefriergeräte sind gleich. Kompressorbasierte ULT-Systeme erfordern in der Regel mehr Wartung als kompressorlose ULT-Systeme mit Stirlingmotor.

Zu den standardmäßigen, wöchentlichen Wartungsarbeiten gehört das Entfernen von Eis und Reif um die Innentüren und Türdichtungen mit einer Bürste oder einem weichen Tuch. Wenn sich Eisansammlungen nicht leicht entfernen lassen, ist es möglicherweise an der Zeit, das Gefriergerät vollständig abzutauen.^[1] Je nach Hersteller gibt es verschiedene andere wichtige monatliche und jährliche Schritte, die durchgeführt werden müssen. Beachten und befolgen Sie immer den Wartungsplan, den der Hersteller für Ihr spezielles ULT-Gefriergerätemodell erstellt hat. Ein regelmäßiger Rhythmus von Pflege und Aufmerksamkeit ist der Schlüssel zur Wirksamkeit und Sicherheit der Proben.

2022 Internationaler Wettbewerb für Labor-Gefriergeräte

Die Teilnahme an der „Freezer Challenge“, die von My Green Lab und dem International Institute for Sustainable Laboratories (I2SL) veranstaltet wird, ist eine hervorragende Möglichkeit, die Risiken bei der Probenlagerung zu minimieren und gleichzeitig die Klimaauswirkungen zu senken, indem bewährte Verfahren für die Kühllagerung im Labor umgesetzt werden. Sobald sich ein Labor angemeldet hat, wird ein Online-Bewertungsbogen mit 25 möglichen Verbesserungsmaßnahmen bereitgestellt. Diese Maßnahmen ermöglichen es den Laboren, Energie und Betriebskosten einzusparen, den Zugriff auf Proben und deren Nachverfolgbarkeit zu verbessern sowie die Laborarbeit zu erleichtern. Neben Abzugshauben gehören Labor- und ULT-Gefrierschränke zu den Geräten, die im Labor am meisten Energie verbrauchen. Da Kühlgeräte das ganze Jahr über rund um die Uhr in Betrieb sind, können der Energieverbrauch und die damit verbundenen Kosten erheblich sein. Wenn eine Organisation Energie und Betriebskosten einsparen kann, werden Mittel frei, die für zusätzliche Forschungsprojekte genutzt werden könnten. Die wichtigsten Schwerpunkte der „Freezer Challenge“^[2] sind:

Temperatur-Abstimmung: "ULT-Gefriergeräte von -80°C auf -70°C abkühlen.

Bewährte Managementpraktiken: Vorbeugende Wartung, regelmäßige Verfolgung/Reinigung von Proben und Lagerung mit hoher Dichte.

Ausmusterungen und Aufrüstungen: Neuere, hocheffiziente Modelle sind energiesparend und enthalten nachhaltige Komponenten.

Modernste Praktiken: Gemeinsame Nutzung/Konsolidierung von Kühllagerräumen, Barcodierung von Proben und Prüfung der Probenlagerung bei Raumtemperatur.

Ein weiterer attraktiver Aspekt der Teilnahme an der „Freezer Challenge“ ist die Chance, den Wettbewerb zu gewinnen und eine Auszeichnung zu erhalten. Die Gewinner werden in der beliebten Fachzeitschrift „Lab Manager“, persönlich auf der I2SL-Jahreskonferenz sowie in den sozialen Medien gewürdigt.

Einfallsreichtum zur Verringerung der Kohlenstoffemissionen

Bei Stirling Ultracold, einem Unternehmen der BioLife Solutions-Gruppe, sind wir bestrebt, die Life-Sciences-Branche und die Branche für Kühllagerungsgeräte in Bezug auf Effizienz, Nachhaltigkeit und technologischen Fortschritt voranzubringen. Wir empfehlen die folgenden modernen Verfahren zum Probenmanagement, um den Energieverbrauch in aufrecht stehenden ULT-Gefrierschränken zu senken, ohne dabei den Zugriff auf die Proben zu beeinträchtigen.

Weniger Türöffnungen = geringeres Risiko für die Probenwirksamkeit + weniger HVAC-Verbrauch, Kosten und Wartung

Zwischen der Temperatur im Inneren eines ULT-Gefrierschranks und der Temperatur der Umgebungsluft im Raum kann ein Unterschied von über 100 °C bestehen. Häufige Türöffnungen und das Offenhalten der Gefrierschranktür über einen längeren Zeitraum hinweg führen zu Temperaturschwankungen und potenziell schädlichen Abweichungen. Dies gefährdet nicht nur die Unversehrtheit der Proben, sondern kann auch die Wärmeabgabe erhöhen, da das Gefriergerät versucht, die ursprüngliche Solltemperatur wieder zu erreichen. Dadurch erhöht sich auch der Verbrauch der Klimaanlage, so dass das System härter arbeiten muss, um die Raumtemperatur kühl zu halten. Eine Verringerung der Türöffnungen verringert auch die Menge an Feuchtigkeit, die an den Innentüren kondensiert, und reduziert so die Menge des regelmäßig erforderlichen Eiskratzens.

Geringere Türöffnungen = geringerer Energieverbrauch im Gefrierraum

Die Türöffnungen des Gefrierschranks erhöhen auch den Energieverbrauch, da das Kühlsystem des Gefrierschranks härter arbeiten muss, um die Luft im Inneren des Schranks wieder auf die Solltemperatur zu bringen. Die Planung des Arbeitstages und die Zusammenarbeit mit anderen Teammitgliedern, um zu sehen, ob die Zeitpläne übereinstimmen, wenn auf die Proben zugegriffen werden muss, kann die Türöffnungen erheblich reduzieren, um den Energieverbrauch und die Kosten zu senken.

Tragbarer ULT-Kühlschrank für mühelosen Zugriff auf Proben

Der tragbare ULT-Gefrierschrank ULT25NEUStirling Ultracoldist eine hervorragende Wahl , wenn eine kleine Anzahl von Proben aus Hochkühlschränken auf dem Labortisch gelagert oder über kurze Strecken zwischen Gebäuden, zu verschiedenen Campusstandorten oder zwischen Laboren und Gefrierzentren hin- und hertransportiert werden muss. Bei Anschluss an eine Wechselstromsteckdose oder bei einer Betriebsunterbrechung von weniger als 30 Minuten ist der ULT25NEU sicherer und einfacher zu handhaben als Trockeneis. Zudem verbraucht dieser Gefrierschrank nur 2,8 kWh/Tag und kann über eine externe Batterie, eine 12-V-Fahrzeugstromversorgung oder Solarmodule mit Strom versorgt werden. Das Gerät kann von Hand getragen oder auf einem Wagen transportiert werden und lässt sich durch einfaches Austauschen des Netzkabels weltweit an jede Steckdose anschließen. Stellen Sie sich vor, wie viel Zeit Forscher sparen können, wenn sie alle für den Tag benötigten Proben direkt am Labortisch zur Hand haben. Der ULT25NEU kann das Öffnen der Türen von Standgefriertruhen reduzieren und so wiederum Energie sowie Kosten für die Klimatechnik einsparen.

Anleitung von UGA Green Labs & I2SL BETR Zuschüsse

Auch wenn die Umsetzung eines neuen Plans für vorbeugende Wartung und Nachhaltigkeit bei Kühllagern zunächst entmutigend erscheinen mag, gibt es Einrichtungen und Organisationen, die klare Leitlinien dafür bereitstellen, wie dies erfolgreich erreicht werden kann. Der Campus Athens der University of Georgia führte 2016 ein umfassendes Nachhaltigkeitsprogramm für Labore namens „UGA Green Labs“ ein . Aktuelle Ziele sind die Verringerung der Klimaauswirkungen der Forschungslabore auf dem Campus, die Optimierung der täglichen wissenschaftlichen Abläufe, die Verlängerung der Nutzungsdauer von Geräten, die Nutzung von Mitteln, die durch Einsparungen bei Energie- und Gemeinkosten frei werden, und vor allem die sichere Aufbewahrung von Proben. Die „UGA Green Labs“-Initiativen konzentrieren sich auf vier Schlüsselbereiche: Energieeinsparung, Beschaffung, Abfallvermeidung und Wassereinsparung. Dieses Programm legt die Messlatte für Studierende und Wissenschaftler höher und ermöglicht es ihnen, den Zusammenhang zwischen Umweltverantwortung im Labor und den Auswirkungen auf die Wirksamkeit und Konservierung von Proben herzustellen.

"Es ist an der Zeit, neu zu definieren, was es bedeutet, gute Wissenschaft zu betreiben - es geht nicht mehr nur um Reproduzierbarkeit und Ergebnisse, sondern wir müssen auch nachhaltig arbeiten und sicherstellen, dass unsere Forschung nicht die Umwelt oder externe Gemeinschaften belastet. Wir müssen uns ansehen, wie wir Forschung betreiben " - Star Scott, UGA Green Labs Program Coordinator

Eine weitere Initiative, die Effizienz- und Nachhaltigkeitsziele mit der wissenschaftlichen Förderung verknüpft, sind die „Bringing Efficiency To Research“ (BETR)-Fördermittel der University Alliance Group (AUG) von I2SL. Indem Forscher, Förderantragsteller und andere Interessengruppen dazu ermutigt werden, Effizienz- und Nachhaltigkeitsmaßnahmen in Förderanträge aufzunehmen, lassen sich die daraus resultierenden Einsparungen bei den Betriebskosten aufzeigen, insbesondere durch die Optimierung von Kühlanlagen. Diese Maßnahmen können zudem dazu beitragen, dass sich ein Förderantrag in einem hart umkämpften Förderumfeld von anderen abhebt. Die Kosteneinsparungen können zu zusätzlichen Mitteln führen, die zur Unterstützung neuer Forschungsprojekte oder zur Weiterentwicklung laufender Projekte zur Verfügung stehen. Die Einbeziehung von Effizienz- und Nachhaltigkeitsmaßnahmen optimiert zudem die Ressourcennutzung und die Mittelverwendung bei von Förderern oder Steuerzahlern finanzierten Projekten. Die BETR-Förderinitiative hat das Potenzial, Veränderungen in der Arbeitsweise von Organisationen und Institutionen voranzutreiben.

Mit gutem Beispiel vorangehen

Die Einführung bewährter Praktiken für die Kühllagerung macht die Laborprozesse nicht nur effizienter und nachhaltiger, sondern ist auch wegweisend für die nächste Generation von Wissenschaftlern. Tun Sie es für die zusätzliche Finanzierung, tun Sie es, um Ihr Lebenswerk zu schützen, tun Sie es, um die Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern, und tun Sie es für die Millionen von Patienten, die darauf angewiesen sind, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft verantwortungsvoll und sicher Heilmittel und Behandlungen für die bedrohlichsten Krankheiten der Welt entdeckt. Durch kleine Verhaltensänderungen, Investitionen in fortschrittliche Technologien und schrittweise Maßnahmen, die sicherstellen, dass die Kühllagerausrüstung in einem Top-Zustand ist, können Forscher einen tiefgreifenden Einfluss auf das Vermächtnis der Organisation und ihren Einfluss auf die Welt haben.

Benötigen Sie eine Erinnerung an vorbeugende Wartungstipps für Ihre ULT-Gefrierschränke? Fordern Sie unten Ihren Gefrierschrank-Magneten an.

^{[1] Vorbeugende Wartung als Gewinn, My Green Lab, https://mailchi.mp/mygreenlab/fc2022_freezerpm?e=[UNIQID]}

^{[2] Bewährte Praktiken für die Kühllagerung, Freezer Challenge, https://www.freezerchallenge.org/best-practices-overview.html}