Abgeschlossene Projekte:



Das <em>Blutkristallisationsbild</em> eines Patienten mit einer Entzündung des linken Dickdarms. Charakteristisch für Entzündungen sind sprühende Sternformen (Pfeil).

Laboratorium für Empfindliche Kristallisation

Forschungsarbeit zu und mit bildschaffenden Methoden hat in Dornach seit den Anfängen des Forschungsinstituts Tradition. Sie wird im Laboratorium für Empfindliche Kristallisation betrieben. Mit Fragen zur Qualität in Bereichen wie Pflanzenbau, Tierhaltung, Gentechnik oder Lebensmittelverarbeitung hat das öffentliche Interesse an den bildschaffenden Methoden zugenommen. Dank des bildhaften Charakters der erstellten Kristallisationsbilder besitzen wir ein Werkzeug, um unsere Wahrnehmungsfähigkeit und den Sinn für Zusammenhänge zu schulen. Die genannten Fragen können damit unter erweiterten Gesichtspunkten angegangen werden.

Die Kupferchlorid-Kristallisation mit Humanblut bildet den Schwerpunkt unserer Auftragsarbeiten. Wir bemühen uns in Zusammenarbeit mit den behandelnden Ärzten um ein bildhaftes Verständnis funktioneller Störungen im Sinne anthroposophisch orientierter Medizin. Wir verstehen die Kristallisation als eine diagnostische Hilfe, die Auskunft geben kann über die Konstitution, Organfunktionsstörungen und über die Abwehrlage der Patienten.

Übersicht

Charakterisierung und Kontrolle der experimentellen Parameter der empfindlichen Kristallisation

Blick in die neu entwickelte Kristallisations-kammer, die sich selbst in einem thermisch und mechanisch von der Umgebung entkoppelten Raum befindet.

Jean-Georges Barth

Die 2006 im Kristallisationslabor vom Goetheanum begonnene Arbeit, wurde unternommen auf Anregung des französischen Vereins ARCADDI (Association pour la recherche sur la cristallisation avec additif). Das Ziel war, die wichtigsten Parameter des Vorganges zu erkennen und zu untersuchen. Diese lange und komplizierte Forschung eines multiparametrischen Systems wurde 2012 vorläufig abgeschlossen, was ermöglicht, zusammenfassend einige allgemeine Richtlinien zu formulieren, auf denen die wiederholbare Herstellung von Kristallen im Beisein von Zusätzen (empfindliche Kristallisation) gründet.

 

Entwicklung einer besser charakterisierten Kristallisationsumgebung bzw. -kammer

Die Lufteigenschaften (Temperatur, Luftfeuchtigkeit sowie Strömungsgeschwindigkeiten) im Umkreis der Kristallisationsschalen einer selben Serie müssen völlig identisch sein.

Um dieses Ziel zu erreichen, werden die Kristallisationsschalen mit den in ihnen befindlichen Kristallisationslösungen auf einen Ringtisch gestellt, der zentriert in einer zylindrischen Kammer eingerichtet ist, so dass das gesamte System
vollkommen symmetrisch angeordnet ist.

Diese Kammer ist von einem Luftstrom mit konstant gehaltener Temperatur und Luftfeuchtigkeit durchzogen, dessen Strömungsgeschwindigkeit ganz genau eingestellt und kontrolliert werden muss.

Der Verdünnungsgrad der jeweiligen Mischung, die man kristallisieren will, muss genau bestimmt werden, damit die bildschaffende Fähigkeit des zu untersuchenden Zusatzes optimal zum Ausdruck kommen kann.

Wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind, ist die klimatische und kristallographische Wiederholbarkeit sehr befriedigend: die maximale Luftfeuchtigkeit während des Versuches ist stabil und wiederholbar und ebenso ist die Erscheinungszeit des ersten Kristallisationskeimes in den unterschiedlichen Schalen gleich und wiederholbar (Schwankungen weniger als 3%). Es muss besonders hervorgehoben werden, dass die Streuung der kristallographischen und morphologischen Ergebnisse sehr klein ist, was eine Garantie der analytischen Qualität liefert. Der Trennwert der Methode ist befriedigend, denn 94% der Kristallisationsbilder werden richtig eingeordnet. Das Ziel ist damit erreicht.

Charakterisierung des Waschprozesses der Kristallisationsschalen

Die laufende Arbeit wurde 2012 mit der Untersuchung der Waschverfahren des Glases, aus dem die Kristallisationsschalen hergestellt werden, weitergeführt. Das Ziel war die einfachste Methode zu finden, um mit minimalem Aufwand (d.h. mit Einsatz von nur wenigen Reagenzien und ohne Gefahr für Laborarbeiter oder Umwelt), hydrophile Glasoberflächen herstellen zu können. Es wurden 2 Verfahren geprüft: nach Methode A werden die Platten 15 Tage in einer sehr verdünnten RBS Lösung (ein Laborwaschmittel) eingetaucht, dann in Wasser tüchtig geschwenkt und endlich in destilliertem Wasser 10 min gekocht. Nach Methode B werden die Platten nur in 2 Bädern während 10 und 20 Minuten in destilliertem Wasser gekocht.

Auf allen Platten, die mit den beiden untersuchten Verfahren gewaschen wurden, verteilt sich die zu kristallisierende Mischung bis an der Rand der Schale ohne Unterbrechung oder Lücke. Mit der Tropfbild-Methode (Institut für Strömungswissenschaften, Herrischried) wurden aber Rückstände von Tensiden auf den nach Methode A gewaschenen Platten festgestellt. Dennoch unterscheiden sich die Kristallisationsbilder – je nach Waschmethode – nur durch Einzelheiten, d.h. beide Waschmethoden sind gleichwertig anwendbar, dabei hat aber Methode B den Vorteil einfacher durchführbar zu sein.

Das Waschen der Platten nach diesen beiden Methoden hat gegenüber anderen Waschverfahren einen sehr günstigen Einfluss auf die kristallographische Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit: die Streuwerte sind kleiner als 2%.

Das Projekt wurde unterstützt von ARCADDI, Elbogen-Privatstiftung, Goetheanum, Weleda AG, Software AG-Stiftung und privaten Spendern.

Übersicht

Zwei mit Glycogen hergestellte Kristallisationsbilder. Linkes Bild: herkömmliches Verfahren.
Rechtes Bild: Dünnschicht-Kristallisation mit ganz dünnem Flüssigkeitsfilm (80-fach vergrößert).

Qualitätsuntersuchungen an Pflanzenölen

Gerard Hotho und Beatrix Waldburger

In dem Projekt ging es um die Untersuchug verschiedener Olivenöle mit der Methode der Kupfer-Chlorid-Kristallisation. Erstmals ist es uns gelungen die Methode auf ölige Substanzen anwenden zu können. Wir haben 15 verschiedene Olivenöle in der Untersuchung, die im Rahmen des International Olive Oil Award 2008 sensorisch und analytisch getestet wurden. Neben der Untersuchung der unbehandelten Ölen setzen wir diese auch wärmebehandelt getestet: die Öle werden eine Stunde lang drei unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt (40°C, 60°C und 80°C). Wir hatten nämlich gefunden, dass die Öle unterschiedlich auf Wärme reagieren, und dass Öle von hoher Qualität anders auf diese Erwärmung reagieren als Öle von niedrigerer Qualität.

Um die Kristallisationsbilder auszuwerten, haben wir eine Methode entwickelt, die sowohl morphologische als auch empathische Kriterien benutzt. Im ganzen stimmen die Ergebnisse unserer Methode gut überein mit denen von der Fachhochschule Wädenswil. Wir sind aber auch interessiert an dem, was wir zusätzlich aussagen können. Die morphologisch-empathische Methode wird also noch weiter ausgearbeitet. Dazu haben wir einige Themen und Projekte für 2009 geplant. An erster Stelle werden Olivenöle von 2007 und 2008 verschiedener Olivenölhersteller aus Italien, Spanien und Tunesien gesammelt. Unterschiedliche Parameter der Öle sind die Dauer der Lagerung, die klimatologischen Bedingungen während des Wachstums der Oliven und - möglicherweise - das Produktionsverfahren. Es soll untersucht werden, wie und in welchem Ausmass die Qualität der Öle durch diese Parameter beeinflusst wird. Zum zweiten sind bei einem Olivenölhersteller aus Spanien vier unterschiedliche Olivensorten getrennt mit einer hydraulischen Presse verarbeitet worden. Mit der Untersuchung dieser Öle bekommen wir einen Einblick in den Einfluss der Olivensorte auf die Olivenölqualität. Daneben sind zwei dieser Olivensorten anstelle der Pressung mit einer Zentrifuge verarbeitet worden, so dass der Einfluss des Produktionsverfahrens untersucht werden kann. Zum Schluss untersuchten wir in Zusammenarbeit mit einem Olivenölhersteller aus Italien den Einfluss des Erntezeitpunktes auf die Olivenölqualität.

Es wurde gefunden, dass zusätzliches Zentrifugieren des Olivenöls nach dem Dekantieren zu einer deutlichen Qualitätsverminderung führt. Zum Thema "Einfluss des Erntejahres" zeigte es sich, dass die Jahresunterschiede der Produzentenöle (gleicher Standort, identischer Produktionsprozess) kleiner sind als die Unterschiede zwischen den Referenzölen (unterschiedlicher Standort und Produktionsprozess) des gleichen Erntejahres. Zur Themenkombination "Einfluss von Erntezeitpunkt und Erntejahr" bei einem Produzenten aus Apulien fanden wir, dass beim Erntejahr 2008/2009 mit relativ schlechten klimatischen Bedingungen sich die Ölqualität von Anfang November bis Anfang Dezember ziemlich rasch vermindert und dann bis Anfang Januar konstant bleibt. Beim guten Erntejahr 2007/2008 bleibt die Ölqualität bei zwei Ernten von Ende November bis Mitte Januar hoch.

Mit den neuen Ergebnissen konnten die Referenzwerte aus 2008 um das Phänomen der "indivduellen Merkmale" erweitert werden. Individuelle Merkmale sind solche Merkmale, die auf jeder Stufe des Temperaturprofils ausgebildet werden und als spezifisch für die Öle eines Produzenten (gleicher Standort, identischer Produktionsprozess) erachtet werden. Mit der Gruppe der Referenzöle wurden auf jeder Temperaturstufe Merkmale erarbeitet, die bei der Mehrheit der Öle auftraten. Diese Merkmale wurden im Vergleich zu Merkmalen anderer Naturstoffe als ölspezifisch bezeichnet und wurden je nach Ausprägung zur Qualitätsbeurteilung der Öle verwendet. Die Auswertmethode musste auf der erweiterten Basis mit den Produzentenölen modifiziert resp. konnte vervollständigt werden. Dieser Vorgang des Anpassens wird bei neuen Ölen immer wieder bedacht werden müssen, wobei mit jedem Öl der Umfang der Referenzwerte und der Erfahrung wachsen wird.

Übersicht

Der Einfluss artgerechter Rindviehzucht auf Konstitution, Tiergesundheit und Milchqualität

Haijo Knijpenga, Beatrix Waldburger und Uwe Geier

Anet Spengler und Jürg Spranger vom Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FIBL), Frick, forschen seit zwei Jahren am erständnis einer artgerechten “Konstitution” der Kuh und der Formulierung entsprechender komplementärer Zuchtziele und Zuchtmethoden. Als Auftragsarbeit wurden vor diesem Hintergrund die wichtigsten “Körpersäfte” der Kühe - Blut und Milch - mit bildschaffenden Methoden untersucht (mit den Methoden Kupferchlorid-Kristallisation nach Pfeiffer, Steigbild nach WALA und Chroma nach Pfeiffer).

Verarbeitungseinflüsse auf die Qualität von Milch sind bekannt. Zusammenhänge von Haltung, Fütterung, Konstitution und Kuhgesundheit in der Milch mit bildschaffenden Methoden aufzuzeigen, bedeutet dagegen Neuland. Wir sind in diesem Projekt auf weiterführende Fragen nach dem Einfluss von Fett- und Eiweissgehalt der Milch, Milchleistung, Mastitiserkrankungen und Hornentfernungen auf die Milchqualität gestossen. Vorläufig kann man sagen, dass sich eine hohe Milchleistung übereinstimmend in Kristallisationsbildern, Steigbildern und Rundfilterchromatogrammen (Chromas) im Sinne einer Qualitätsverminderung auswirkt.

Wir sind dabei, Methode und Beurteilungskriterien für die Untersuchungen an Kuhblut neu zu erarbeiten: Anders als bei den Kristallisationen mit Humanblut zeigen solche mit Kuhblut z. B.weniger individualtypische Eigenschaften. Im Kontext weiterer Tierblutuntersuchungen (von Hunden und Ratten) versuchen wir, dieses Forschungsgebiet auf eine neue Grundlage zu stellen.

Übersicht

Grundlagen der qualitativen Auswertung in den bildschaffenden Methoden

Uwe Geier

Die bildschaffenden Methoden wurden in den zwanziger Jahren des letzten Jahrhunderts auf Anregung Rudolf Steiners entwickelt. Ziel war es, Lebenskräfte anschaubar zu machen. Gegenwärtig werden die Methoden in der Lebensmittelqualitätsforschung und für die medizinische Diagnose eingesetzt. Grössere Resonanz ausserhalb anthroposophischer Kreise haben diese Methoden bis heute kaum gefunden. Zugleich wächst jedoch das Bedürfnis nach umfassenderen, ganzheitlichen Aussagen über Lebensmittelqualität. Die bildschaffenden Methoden weisen hier erhebliche Potenziale auf. In unserem Projekt wurde eine Frage bearbeit, die auch der Anerkennung bildschaffender Methoden in den akademischen Naturwissenschaften bislang im Wege stand: wie kommt man vom Bild zum Urteil?

Das seit Mitte 2002 geförderte Projekt hatte zum Ziel, Grundbegriffe der Bildauswertung in den bildschaffenden Methoden (Steigbild nach WALA, Kupferchloridkristallisation und Rundfilterchromatogramm nach Pfeiffer) zu veranschaulichen. Zu diesem Zweck wurden in der experimentellen Untersuchung von Pflanzen die Bildphänomene beschrieben, die mit Organen und wichtigen Lebensprozessen (u.a. Reifen, Absterben) verbunden sind. Zusätzlich wurden grundlegende Begriffe wie Formintensität und Differenzierung entwickelt.

Im Projektjahr 2003 lag der Schwerpunkt auf der Untersuchung von Organen (Wurzel, Blatt, Blüte, Frucht und Samen) verschiedener Pflanzen. Dabei wurde untersucht, ob bestimmte Bildtypen für die jeweiligen Organe aufzufinden sind, wie sich die drei verwendeten  Methoden in dieser Hinsicht unterscheiden und ob Regeln für das Abweichen vom jeweiligen “Standard”-Bildtypus erkannt werden können.

Die Ergebnisse wurden in Arbeitskreisen und auf Tagungen mit Fachkollegen diskutiert.

Übersicht

Kupferchlorid-Kristallisationen verschiedener Pflanzenorgane von Löwenzahn: (A) Blatt: Geringe Plattenbedeckung und Verklebungen, dünne Nadelzüge, wenig Koordination.
(B) Samen: Sehr dichte Plattenbedeckung, gebogene Nadelzüge, grosse Hohlform im Zentrum.
(C) Wurzel: Nadelzüge wenig gebogen, Winkel weit, Nadeln kurz und spitz.
(D) Blüte: Gebogene Nadelzüge, Winkel eng, lange Nadeln.

Weitere Informationen können Sie auf den Seiten des Kristallisationslabors finden.