Kontrolliertes Klima im Brutschrank für Ihr Labor

Für optimale und kontrollierte Wachstumsprozesse bei Mikroorganismen oder Zellkulturen ist ein präzise regulierbares Mikroklima wesentlich. Mit einem Brutschrank – auch Inkubator oder Brutapparat – erzeugen Sie konstant die notwendigen Bedingungen für verschiedene Arten von Proben. Brutschränke sind deshalb unverzichtbares Laborzubehör in Biologie, Medizin, Pharmazie, Nahrungsmittelanalytik oder Mikrobiologie sowie den entsprechenden Forschungsgebieten. Im folgenden Ratgeber finden Sie genau das passende Produkt für Ihr Spezialgebiet.

Wie finde ich den passenden Brutschrank?

Bei einem nahezu unübersichtlichen Angebot an Modellen kann die Suche nach dem passenden Labor-Brutschrank mit dem besten Preis-/Leistungsverhältnis zur Herausforderung werden. Zahlreiche Hersteller bieten Produkte in verschiedenen Größen, mit unterschiedlicher Ausstattung und diversen Funktionen an. Damit Sie nicht den Überblick verlieren, finden Sie hier die wichtigsten Parameter zum Check:

Die passende Größe: Innenmaße & Kapazität

Die Auswahl der Größe eines Inkubators richtet sich nach der durchschnittlichen Menge an Proben in Relation zur Aufbewahrungszeit. Überlegen Sie zudem, ob Sie in Spitzenzeiten Proben zurückstellen können oder ob Ihnen nur ein kurzes Zeitfenster zur Verfügung steht. Bearbeiten Sie gleichzeitig Proben mit verschiedenen Anforderungen, sind unter Umständen zwei individuell regulierbare Mini-Inkubatoren oder zusätzlich ein kleiner Brutschrank sinnvoller als ein großes Modell.

Überprüfen Sie zudem, wie die Einschübe angeordnet sind und ob Sie diese auf verschiedenen Höhenstufen einsetzen können. Das bietet Ihnen die Möglichkeit, das Volumen im Brutschrank optimal auszunutzen. Haben Sie Ihren Bedarf ermittelt, wählen Sie die gewünschte Größe aus. Diese wird üblicherweise als Fassungsvermögen in Litern angegeben. Achten Sie zudem auf die passenden Innenmaße, die Sie zumeist unter den technischen Daten finden.

Welche Temperaturbereiche gibt es bei Inkubatoren?

Je nachdem, mit welchen Mikroorganismen oder Zellkulturen Sie arbeiten, wählen Sie das Temperaturspektrum. Standardmodelle erzeugen üblicherweise Temperaturen bis etwa 70 °C. Für weniger anspruchsvollere Proben reichen hingegen Modelle bis circa 50 °C. Diese sind nicht nur deutlich günstiger in der Anschaffung, sondern arbeiten auch energiesparender. In besonders sensiblen Bereichen finden zudem Inkubatoren Einsatz, die Temperaturen bis zu 100 °C erzeugen. Diese verfügen zumeist oft über ein zusätzliches Sterilisationsprogramm, sind allerdings entsprechend hochpreisig in der Anschaffung. Die Minimaltemperaturen von Inkubatoren richten sich immer nach der Umgebungstemperatur. Für Proben, die ein kühles Mikroklima benötigen, gibt es spezielle Kühlinkubatoren, die Temperaturen vom Nullpunkt bis in den einstelligen Minusbereich konstant aufrechterhalten.

Räumliche und zeitliche Temperaturstabilität bei Inkubatoren

Nicht nur minimale und maximale Temperatur sind ausschlaggebend für kontrollierte Wachstumsprozesse bei Mikroorganismen und Zellkulturen, sondern auch die Stabilität des Innenklimas. Hier zählen zwei Werte:

Die zeitliche Temperaturkonstanz bzw. zeitliche Temperaturabweichung: Diese hängt vom verwendeten Heizelement, der Genauigkeit der Sensoren sowie der Art der Steuerung ab. So stabilisieren beispielsweise Geräte mit PID-Steuerung die Temperatur durch die Einbeziehung verschiedener Parameter. Den genauen Wert der maximalen Temperaturabweichung entnehmen Sie in den technischen Daten.
Die Temperaturhomogenität oder räumliche Temperaturabweichung: Diese gibt an, wie gleichmäßig sich die Wärme im Inkubator verteilt. Sie wird bestimmt durch Faktoren wie Volumen und Abmessungen des Innenraums, die Befüllung des Inkubators oder die Luftdurchlässigkeit der Einschübe. Wenn Sie für Ihre Arbeit eine besonders gleichmäßige Wärmeverteilung benötigen, sind Brutschränke mit Umluftfunktion eine zuverlässige Lösung.

Kupfer oder Edelstahl: Das Material im Innenraum eines Inkubators

Es ist offenbar eine Frage der Überzeugung, welches Material sich besser für den Innenraum eines Brutschranks eignet. Die einen schwören auf die antibakterielle Wirkung des Kupfers, während die meisten den harten und inerten Edelstahl favorisieren. Hier ein Überblick über die relevanten Eigenschaften dieser zwei Materialien:

Kupfer	Edelstahl
weicher als Edelstahl -> nicht so glatt polierbar und anfällig für Kratzer	härter als Kupfer -> sehr glatt polierbar und unempfindlich gegen Kratzer
die mit der Zeit entstehende Oxidationsschicht erschwert allmählich die Reinigung und reduziert die antibakterielle Wirkung	leicht zu reinigen selbst bei häufiger Säuberung, Sterilisation und Desinfektion
Kupfer-Ionen wirken antibakteriell und fördern damit sterile Umgebungsbedingungen	setzt keine Ionen frei und ist quasi vollständig inert

Um der Glaubensfrage wissenschaftliche Erkenntnisse gegenüberzustellen hat das Institut für Hygiene und Öffentliche Gesundheit (IHPH) der Universität Bonn die Studie: „Einfluss von metallischen Oberflächenmaterialien auf die mikrobielle Besiedlung sowie der Einfluss von Reinigung und Desinfektion“ veröffentlicht. Diese Studie kommt zu dem abschließenden Ergebnis, dass Materialien mit hohem Kupferanteil kritisch zu betrachten seien, da über längere Zeit die Möglichkeit zur Aufbereitung der Oberfläche deutlich abnehme und damit die Langlebigkeit gegenüber jene vom Material Edelstahl verkürzt sei. Edelstahl ist dementsprechend das zu favorisierende Material.

Energieeffizient im Dauerbetrieb

Zwar geben Parameter wie Leistung oder Energieverbrauch wichtige Indizien zur Energieeffizienz eines Geräts, allerdings können Sie durch Beachtung folgender Auswahlkriterien den Energieverbrauch weiter reduzieren:

Wählen Sie ein Gerät mit dem für Ihre Bedürfnisse kleinstmöglichen Innenvolumen.

Entscheiden Sie sich für ein Modell mit der für Ihre Zwecke geringsten notwendigen Maximaltemperatur.
Optimieren Sie die Ausnutzung des Innenraums durch Modelle mit höhenverstellbaren Ablagen.
Achten Sie bei der Auswahl auf hochwertiges Dichtungsmaterial – beispielsweise aus Silikongummi.
Auch ein Sichtfenster senkt den Energieverbrauch. Sie kontrollieren die Proben, ohne die Türe zu öffnen und damit das Mikroklima zu stören.

Berücksichtigen Sie unsere Hinweise und sparen Sie nicht nur Energiekosten, sondern schonen Sie gleichzeitig Ressourcen und Umwelt.

Intuitive Inkubatoren: Benutzeroberfläche und Steuerung

Worauf die wenigsten achten, wenn Sie einen Inkubator kaufen, ist eine bedienungsfreundliche Steuerung. Nach wie vor gibt es noch einzelne Geräte mit analoger Bedienung und einem Bimetall-Thermometer zur Temperaturkontrolle. Und diese Art der Bedienung besitzt auch einen gewissen Charm. Durchgesetzt haben sich hingegen digitale Displays – entweder LED oder LCD – und eine damit verbundene Steuerung. Diese Variante ist bedienungsfreundlicher und sowohl bei Einstellungen als auch Kontrollen präziser. Gleichzeitig bieten digitale Steuerungselement eine bessere Übersicht für vielfältigere Einstellungsoptionen, wie beispielsweise einen Timer. Achten Sie bei der Auswahl unbedingt auf die einstellbaren Parameter sowie deren Division, also wird beispielsweise die Temperatur in 0,1-, 0,5- oder 1-Grad-Schritten angegeben.

Sonderfunktionen: PID-Steuerung und RS-485-Schnittstelle

Sie wollen eine fehlerbereinigende Steuerung oder sich die Verarbeitung der erfassten Daten erleichtern? Dann sind diese Funktionen für die Auswahl interessant:

PID-Technologie für eine intelligente Steuerung

Die PID-Technologie ist eine intelligente Form der Steuerung, die flexibel auf verschiedene Faktoren reagiert. PID steht dabei für die Parameter Proportional, Integral und Differential, die sich gegenseitig regulieren. Dabei misst der Proportional-Parameter die Abweichung von der Soll- zur Ist-Temperatur und aktiviert dementsprechend das Heizelement. Gleichzeitig summiert der Integral-Anteil Temperaturabweichungen und korrigiert diese so lange, bis der Sollwert erreicht ist. Schließlich bezieht sich der Differenzial-Anteil auf die zu erwarteten Abweichungen. Steigt beispielsweise über einen bestimmten Zeitraum die Temperatur an, drosselt die Differenzial-Technologie das Heizelement nur langsam, sodass sich die Temperatur in immer kleineren Schritten dem gewünschten Wert annähert, was eine erneute starke Abweichung verhindert. Diese Art der Steuerung minimiert zuverlässig Fehler, wenn sich einzelne Parameter ändern bzw. verändert werden.

RS-485-Schnittstelle für zuverlässige Datenübertragung

Ob zur Dokumentation oder zur Weiterverarbeitung: Eine Schnittstelle ist für die digitale Übertragung der aufgezeichneten Daten unverzichtbar. Die meisten kennen den gängigen RS232-Standard von Geräten wie Druckern oder Modems. Für die industrielle Automatisierung hat sich hingegen RS485 oder auch EIA-485 durchgesetzt. Er ist störungsresistenter und kann mehrere Empfänger und Sender miteinander verbinden. Achten Sie auf die entsprechende Information in den technischen Daten.

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