Klaus-Dieter Franz

Das heutige Verständnis der Chemie wie wir sie in Wissenschaft und Industrie betreiben, hat seine Wurzeln im 18. Jahrhundert, wo erstmals genau geplante Reaktionen mit definierten Ausgangsmaterialien in dafür konzipierten Apparaturen mit präzisen Gewichts- und Volumenmessungen begleitet wurden (Abb. 1).[1,2] Die daraus resultierenden Substanzen wurden schon damals möglichst vollständig charakterisiert und dies alles in einer reproduzierbaren Weise beschrieben und dokumentiert. Dieser gesamte Prozess - wir nennen das heute Analytik -, der das Experiment und dessen modifizierte Umsetzung in beliebigen Größenordnungen begleitet, schuf somit den Übergang vom empirisch geprägten Hantieren und Umwandeln von Substanzen zur Chemie als exakter Wissenschaft.

Damit waren aber auch durch Verständnis und Reproduzierbarkeit chemischer Reaktionen die Voraussetzungen für die Umsetzung in die Praxis gegeben: der Chemischen und Pharmazeutischen Industrie.

Bis weit in das 20. Jahrhundert gehörten grundlegende analytische Techniken zu den handwerklichen Grundlagen der Chemiker in Forschung und Entwicklung. Bezeichnenderweise entstanden zuerst in den chemischen und pharmazeutischen Fabriken Mitte des 19. Jahrhunderts arbeitsteilig spezialisierte analytische Labore zur Überwachung von Reinheit und zugesicherten Eigenschaften.[1,3]
Gegen Ende des vorigen Jahrhunderts brachte jedoch das Aufkommen spektroskopischer, chromatographischer und anderer instrumenteller Verfahren und damit die immer spezialisierte, arbeitsteilige Organisation der Analytik als Service durch andere Labore eine Verschiebung des Stellenwerts. Analytik wurde weiter bei großen chemisch-pharmazeutischen Unternehmen zunehmend von den internen Auftraggebern als austauschbarer Dienstleister gesehen und dann teilweise ausgegründet.[4,5] Unabhängig von der Organisationsform als interner oder externer Dienstleister haben sich aber die methodische Leistungsfähigkeit, das Aufgabenspektrum und das Anforderungsprofil substantiell gewandelt.[6]
Diese zunehmende Diskrepanz von Bedeutung und Stellenwert wurde auch von führenden Vertretern der analytischen Forschung gesehen. Richtigerweise entwickelte aus dieser Zustandsanalyse eine Arbeitsgruppe der FECS (Federation of European Chemical Societies) innerhalb eines Curriculums für die Lehre der Analytischen Chemie eine aktuelle Interpretation, umfassendes Aufgabenprofil und klares Selbstverständnis der heutigen Analytik (Abb. 2).[7]
Damit wurde ein wesentlicher neuer Aspekt der Analytik in das Zentrum des Selbstverständnisses gestellt: Analytik erzeugt Information! und ist somit nicht beschränkt auf Messwerte und Daten. Wir sind somit im erkenntnistheoretischen und erkenntnis-systematischen Sinn eine wissenschaftliche Disziplin [8], als auch ein wesentlicher Verantwortungsträger unabhängiger Information. Erst die richtige Fragestellung aus dem Problemverständnis, die umfassende Bewertung und Einordnung und Weitergabe in aussagekräftiger Form für den Auftraggeber als Partner machen den Wert der Analytik aus. Die richtige Information ist von Nutzen, sie schafft eine Wertsteigerung, weil damit eine Verantwortung für ein belastbares Ergebnis - im wirtschaftlichen Umfeld heißt das auch Haftung - übernommen wird. Für den Auftraggeber bedeutet das Effizienz, Verlässlichkeit, Vertrauen.[9]

Mit zeitlichem Abstand betrachtet ist es nicht verwunderlich, dass sich vor ca. 10-20 Jahren die Analytische Chemie, besser "Analytical Science" in Hochschule und Industrie neu definieren musste, da völlig neue Erwartungen gestellt werden:

- Anforderung aus gesellschaftlichen Bereichen wie Umwelt, Gesundheit, Kriminalität, zivilrechtlich/ethisch (DNA, Genom), Sport, Sicherheit u.v.m.

- Erweiterung des Methodenspektrums durch neuartige Verfahren, Bioanalytik, Kopplungsmethoden, Chemometrie, instrumenteller Fortschritt

- Integration der Analytik in öffentlich rechtliche und privatwirtschaftlich regulierte Bereiche der transparenten, dokumentierten und überprüfbaren Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung.[10]

- Verlagerung der Analytik von außerhalb des Prozesses als Außen- und Endkontrolle in den Prozess hinein in Echtzeit und als Steuergrößen [11]

- Entwicklung, Ausformulieren und Umsetzen von Qualitätsmanagementsystemen

- Beherrschen von Laborinformationsmanagementsystemen für Logistik, Prozesskettensteuerung und Kennzahlen

- Elektronische Datenverarbeitung zur Gerätesteuerung, Messwerterfassung, Datenspeicherung, chemometrischer Auswerteverfahren, Validierung von Gerätesystemen und regelkonformer Dokumentation

- Überprüfung der analytischen Aktivitäten im "strategischen Dreieck" der Analytik: Qualität - Kosten - Zeit

- In-Prozess-Analytik

- Direkte Methoden möglichst ohne Probenvorbereitung

- Automatisierung und Kopplung von Methoden - chemometrische Auswertungen

- Erweiterung des dynamischen Bereichs

- Rückführbarkeit auf Referenzstandards und Naturkonstante

- und weitere Anforderung