Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bioreaktorbehälter mit einem optischen Schaumsensor, der eine Schaumanlagefläche zur Anlage des zu detektierenden Schaums aufweist.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf

Bioreaktorbehälter mit flexiblen Außenwänden, die sich insbesondere zum Einsatz als Einweg-Bioreaktorbehälter eignen .

Stand der Technik

Aus der EP 1 950 281 Bl sind Bioreaktorbehälter mit optischen Schaumsensoren bekannt. Allerdings weisen die in der

genannten Druckschrift offenbarten Bioreaktorbehälter keine flexiblen Außenwände auf. Konkrete Details der optischen Schaumsensoren sind in der genannten Druckschrift nicht offenbart. Offenbart wird jedoch, dass die Schaumsensoren über eine Anlagefläche aus schmutz- und wasserabweisendem Material verfügen, an der sich Schaum, der bei einer in dem Bioreaktorgefäß stattfindenden Reaktion entsteht, anlegt und dort detektiert werden kann. Schaumentwicklung ist bei vielen Bioreaktionen, insbesondere bei Zellkultivierungen und

Fermentationen ein zwar nahezu unvermeidlicher, jedoch unerwünschter Prozess . Insbesondere besteht das Risiko, dass Schaum Abgasfilter blockiert und so zu einem Druckanstieg im Reaktor führen kann. Insbesondere bei Biorektorbehältern mit flexiblen Außenwänden kann dies zu Leckagen führen, was nur durch eine automatische Abschaltung der Begasung verhindert werden kann. Dies stellt jedoch eine nachteilige

Beeinflussung des Prozesses im Reaktor dar. Dem Phänomen der Schaumentwicklung kann durch das Zudosieren

oberflächenaktiver Substanzen, sogenannter

Antischaumagenzien, begegnet werden. Diese können jedoch nachteiligen Einfluss auf den möglicherweise empfindlichen biologischen Prozess im Reaktor haben, sodass sie möglichst sparsam eingesetzt werden müssen. Dies kann nur erreicht werden, wenn der tatsächliche und aktuelle Bedarf an

Antischaumagenzien, d.h. der tatsächliche und aktuelle Status der Schaumentwicklung, zuverlässig und ohne große

Zeitverzögerung erfasst werden kann. Diese Erfassung hat mit zuverlässigen und schnellen Schaumdetektoren zu erfolgen, die über eine geeignete Steuerelektronik mit steuerbaren

Dosierpumpen für die Antischaumagenzien verbunden sein können .

Die genannte Druckschrift spricht das Problem an, dass sich Schaum an der Anlagefläche dauerhaft anlagert, sodass der Detektor eine durch zudosierte Antischaumagenzien bewirkte Schaumrückbildung nicht zu erkennen vermag. Dies würde zu einer Überdosierung der Antischaumagenzien mit den oben genannten Nachteilen führen. Die genannte Druckschrift schlägt als Abhilfe vor, einen Innenraum des Schaumdetektors so groß zu gestalten, dass keine Kapillarwirkung, die den Schaum im Detektorraum halten könnte, entstehen kann. Dies ist mit einer nachteiligen Bauraumvergrößerung verbunden.

Aus der DE 10 2006 044 076 AI ist eine photokatalytisch aktive Beschichtung für Oberflächen von Bauwerken,

Fahrzeugen, Geräten, Ausrüstungen, Wegen und dergleichen bekannt, die aus Titandioxid-Nanopartikeln in der Anatas- Konfiguration besteht und durch UV-Anteile im Tageslicht aktiviert wird.

Aufgabenstellung

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen

Bioreaktorbehälter, insbesondere einen solchen mit flexiblen Außenwänden, zur Verfügung zu stellen, der über eine

verbesserte Schaumsensorik verfügt.

Darlegung der Erfindung

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des

Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die

Schaumanlagefläche eine Innenseite eines für Licht des sichtbaren und des ultravioletten Spektralbereichs

transparenten Fensters in einer Außenwand des

Bioreaktorbehälters ist und

dass eine Außenseite des Fensters mit einer Beleuchtungs- und Detektionseinheit gekoppelt ist, die wenigstens eine erste Lichtquelle sichtbaren Lichtes und wenigstens einen

Photodetektor, mittels dessen in dem Bioreaktorbehälter reflektiertes Licht der ersten Lichtquelle detektierbar ist, umfasst .

Die vorliegende Erfindung umfasst mehrere wesentliche

Bestandteile. Zunächst wird kein separater

Schaumdetektionsraum benötigt. Vielmehr ist der

erfindungsgemäße Bioreaktorbehälter mit einem Fenster in seiner Außenwand versehen, welches Bestandteil des

Schaumsensors ist und insbesondere mit seiner Innenseite die Schaumanlagefläche zur Verfügung stellt. Die Anordnung des Fensters in der Behälteraußenwand hängt im Einzelfall ab von der beabsichtigten Füllhöhe des Behälters und einer als kritisch anzusehenden Standhöhe des Schaumes.

Selbstverständlich ist auch die Anordnung mehrerer Fenster bzw. Schaumdetektoren ggf. auf unterschiedlichen Höhen des Behälters möglich. Auch ist der Begriff der Außenwand des Bioreaktorbehälters weit zu verstehen und kann auch

angeschlossene Leitungen umfassen.

Dem Fenster ist eine Beleuchtungs- und Detektionseinheit zugeordnet. Diese ist von außen an das Fenster angekoppelt. Vorzugsweise erfolgt die Ankopplung reversibel,

beispielsweise durch einen Klipsverschluss oder eine

Verschraubung . Dies ist insbesondere im Fall von Einweg- Bioreaktoren vorteilhaft, da auf diese Weise die

Beleuchtungs- und Detektionseinheit, die teure und ggf.

schwer sterilisierbare Elektronik enthält, wiederverwendbar gestaltet werden kann, während das Fenster fester Bestandteil des Einweg-Behälters ist, zusammen mit diesem sterilisiert und nach Gebrauch entsorgt werden kann. Die Beieuc tungs- und Detektionseinheit enthält wenigstens eine erste Lichtquelle sichtbaren Lichtes. Diese ist

vorteilhafter Weise als LED ausgebildet. Weiter enthält die Beleuchtungs- und Detektionseinheit wenigstens einen

Photodetektor, der in der Lage ist, Licht des von der

vorgenannten LED emittierten Spektralbereichs zu detektieren. Erste Lichtquelle und Photodetektor sind so zueinander angeordnet, dass kein Licht der LED direkt auf den

Photodetektor fällt. Vielmehr strahlt die LED durch das

Fenster in den Innenraum des Reaktorbehälters. Hat sich vor dem Fenster Schaum gebildet, reflektiert dieser das

eingestrahlte Licht. Das Reflexionslicht wird von dem

Photodetektor aufgefangen, der ein entsprechendes

Reflexionssignal erzeugt. Befindet sich vor dem Fenster kein Schaum wird deutlich weniger Licht reflektiert, sodass das resultierende Reflexionssignal deutlich niedriger ausfällt. Eine geeignete und vom Fachmann im Einzelfall vorzunehmende Festlegung eines Grenzwertes erlaubt die Unterscheidung zwischen „Schaum" und „kein Schaum".

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Innenseite des Fensters, d.h. die Schaumanlagefläche, mit einer UV- aktivierbaren, photokatalytischen Titandioxidbeschichtung beschichtet. Es handelt sich hierbei vorzugsweise um eine grundsätzlich bekannte nanokristalline Beschichtung aus

Titandioxid in der Anatas- und/oder Rutil-Konfiguration, wobei ein zumindest überwiegender Anteil an Anatas-Kristallen bevorzugt ist. Es ist bekannt, dass derartige Beschichtungen bei Bestrahlung mit UV-Licht, insbesondere mit Licht einer Wellenlänge von weniger als 390 Nanometern, zwei Effekte zeigen, die die Erfindung in vorteilhafter Weise nutzt. Zum einen stellt sich eine sogenannte Superhydrophilie der beschichteten Oberfläche ein. Das bedeutet, dass sich der Wasser-Kontaktwinkel deutlich verringert, sodass anhaftende Tropfen zerfließen und die Oberfläche vollständig benetzen. Hierdurch wird die Bildung optisch streuender Tautropfen verhindert und ein Abfließen von der Oberfläche erleichtert . Als zweiter Effekt werden im Titandioxid Elektron-Loch-Paare gebildet. Dieser Effekt beruht darauf, dass die Bandlücke des Halbleitermaterials Titandioxid durch die UV-Bestrahlung überwunden werden kann. Die Elektron-Loch-Paare wandern zur Oberfläche der Schicht und reagieren dort mit adsorbiertem Sauerstoff oder Wasser zu Hydroxyl-Radikalen. Diese Radikale als hochreaktive chemische Spezies sind in der Lage,

organischen Schmutz anzugreifen und abzubauen, sodass durch die Photokatalyse organischer Schmutz, d.h. im vorliegenden Fall Schaum, aktiv zerstört wird. Als Endprodukte der

vollständigen photokatalytischen Reaktion werden Kohlendioxid und Wasser gebildet. Letzteres fließt an der superhydrophilen Oberfläche leicht ab und wäscht das Fenster vollständig sauber .

Zur gezielten Aktivierung der photokatalytischen Schicht ist in der Beleuchtungs- und Detektionseinheit eine zweite

Lichtquelle, vorzugsweise ebenfalls eine LED, enthalten, die ultraviolettes Licht emittiert, das zumindest Anteile mit einer Wellenlänge von unter 390 Nanometern aufweist. Es versteht sich, dass die UV-Lichtquelle so auszurichten ist, dass sie das Fenster durchstrahlt.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden

Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Bevorzugt weist die Beleuchtungs- und Detektionseinheit eine als für Licht des sichtbaren und des ultravioletten

Spektralbereichs transparente Abschlussscheibe ausgebildete Koppelfläche auf. Diese Abschlussscheibe schließt bevorzugt ein Gehäuse flüssigkeitsdicht ab, in welchem die wenigstens eine erste Lichtquelle, die wenigstens eine zweite

Lichtquelle und der wenigstens eine Photodetektor angeordnet sind. Auf diese Weise bildet die Beleuchtungs- und

Detektionseinheit ein geschlossenes Modul, das beliebig häufig wiederverwendet werden kann und auch in rauer Umgebung der enthaltenen, empfindlichen Elektronik hinreichenden

Schutz bietet. Die Abschlussscheibe muss natürlich für die von den Lichtquellen emittierten Wellenlängen transparent sein, da diese bei Betrieb sowohl die Abschlussscheibe als auch das angekoppelte Fenster durchstrahlen müssen.

Zur Vermeidung von Kondenstropfen an der Schnittstelle zwischen dem Fenster und der Abschlussscheibe ist bei einer bevorzugten Weiterbildung vorgesehen, dass die

Abschlussscheibe temperierbar ist. Bevorzugt wird die

Temperatur auf ca. 5 bis 15 Grad oberhalb der im

Reaktionsbehälter vorgesehenen Temperatur geregelt. Durch die Temperaturregelung wird nicht nur die Temperatur der

Abschlussscheibe sondern bei thermisch leitender Kopplung auch die Temperatur des Fensters in der Behäl eraußenwand eingestellt. Auf diese Weise können Tautropfen, die durch ihre optische Streuung das Schaumdetektor-Ergebnis

verfälschen könnten, zuverlässig unterbunden werden. Wie bereits eingangs erwähnt, dienen Schaumsensoren häufig dazu, den Einsatz schaumbekämpfender Mittel bedarfsgerecht zu steuern. Bei einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist daher vorgesehen, dass der Beleuchtungs- und

Detektionseinheit weiter eine Steuerungseinheit zugeordnet ist, die eingerichtet ist, die wenigstens eine erste

Lichtquelle, die wenigstens eine zweite Lichtquelle und den wenigstens einen Photodetektor sowie eine Antischaumagenzien in den Biorektorbehälter hinein fördernde Dosierpumpe in Abhängigkeit von einem jeweils aktuellen Detektionszustand des Schaumsensors anzusteuern. Diese Steuerungseinheit ist bevorzugt mit der Beleuchtungs- und Detektionseinheit in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Diese Maßnahme dient dem oben bereits angesprochenen Ziel der Modularität. Die gesamte Sensor- und Steuerelektronik für den Sensor und die angeschlossenen Schaumbekämpfungsmittel sind so in einem handlichen, wiederverwendbaren Modul zusa mengefasst , das keinen Kontakt zum Behälterinneren hat und daher keinen hohen Sterilisierungsanforderungen unterworfen ist.

Güns igerweise ist die Steuerungseinheit eingerichtet, abwechselnd Messtakte und Reinigungstakte anzusteuern, wobei während der Messtakte die wenigstens eine erste Lichtquelle sichtbares Licht emittiert und ein von dem wenigstens einen Photodetektor erzeugtes Reflexionssignal ausgewertet wird und wobei während der Reinigungstakte die wenigstens eine zweite Lichtquelle ultraviolettes Licht emittiert. Mit anderen

Worten wird abwechselnd gemessen und gereinigt. Das

Messprinzip des optischen Sensors wurde oben bereits

erläutert. Detektiert der Sensor in einem Messtakt keinen Schaum, kann sich unmittelbar der nächste Messtakt anschließen. Detektiert der Detektor in einem Messtakt jedoch Schaum, wird bevorzugt vor einem nächsten Messtakt ein

Reinigungstakt durchgeführt, bei dem die photokatalytische Beschichtung des Fensters durch UV-Bestrahlung mittels der zweiten Lichtquelle aktiviert wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass im Fall, dass aufgrund eines

vorangegangenen Messergebnisses initiierte Anti- Schaummaßnahmen erfolgreich waren, dies im nächsten Messtakt auch festgestellt wird und nicht etwa durch noch anhaftende Schaumreste verschleiert wird. Bei einer anderen

Ausführungsform werden Mess- und Reinigungstakte unabhängig vom Detektionsergebnis streng alternierend angesteuert.

Zur weiteren Steigerung der Zuverlässigkeit des

Messergebnisses ist bevorzugt vorgesehen, dass die

Beleuchtungs- und Detektionseinheit eine Mehrzahl

unterschiedlich ausgerichteter und verschiedenen Segmenten des Fensters zugeordneter Photodetektoren umfasst. Auf diese Weise werden gleichzeitig mehrere Messungen für

unterschiedliche Fensterbereiche durchgeführt und können von der Steuerungseinheit miteinander verglichen werden.

Beispielsweise kann aus einem Messergebnis, das für einen höhergelegenen Fensterbereich „Schaum" feststellt und für einen tiefergelegenen Fensterbereich „kein Schaum" feststellt auf anhaftende Schaumreste im oberen Fensterbereich

geschlossen werden. Auch kann mittels mehrerer

Photodetektoren eine quantitativere Messung, die eine

Standhöhe des Schaumes angibt, anstelle des rein qualitativen Ergebnisses „Schaum" oder „kein Schaum" erreicht werden.

Zur Verbesserung der Schaumdetektion kann weiter vorgesehen sein, dass während der Messtakte die wenigstens eine erste Lichtquelle zeitlich moduliert emittiert und das

Reflexionssignal des wenigstens einen Photodetektors mittels eines mit der Modulation der wenigstens einen ersten

Lichtquelle getakteten Lock-In-Verstärkers vorverarbeitet wird. Die Form der Modulation ist bevorzugt sinusförmig. Die Modulationsfrequenz liegt bevorzugt im Bereich einiger hundert Hertz bis zu einigen Kilohertz. Durch das

grundsätzlich bekannte Lock-In-Prinzip werden Anteile des Detektionssignals , welche nicht der Modulationsfrequenz der Lichtquelle entsprechen und die z.B. von der

Umgebungsbeleuchtung herrühren können, zuverlässig von dem zur Schaumdetektion verwendeten Licht unterschieden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und der Zeichnung.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Es zeigt:

Figur 1: eine schematische Darstellung einer bevorzugten

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bioreaktorbehälters .

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines

erfindungsgemäßen Bioreaktorbehälters 10 in schematischer Darstellung. Der Behälter 10 weist vorzugsweise ein flexibles Wandmaterial, bevorzugt aus Kunststoff, auf und ist besonders bevorzugt beuteiförmig ausgebildet. Über eine flexible Zuleitung 12, kann das Behälterinnere begast werden, wobei in der Zuleitung 12 bevorzugt ein Sterilfilter 14 angeordnet ist. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform erfolgt die Begasung über einen sogenannten Blasenring oder Sparger 16, der das zugeleitete Gas blasenförmig in einem flüssigen

Medium 18 im Inneren des Behälters 10 verteilt. Über eine Ableitung 20, in der ebenfalls bevorzugt ein Sterilfilter 22 angeordnet ist, kann der Behälter 10 entgast werden.

Um einer Schaumentwicklung, wie sie bei vielen biologischen Reaktionen auftritt, gezielt entgegenwirken zu können, weist der Behälter 10 eine zusätzliche Zuleitung für

Antischaumagenzien (ASA) hier kurz ASA-Zuleitung 24 genannt, auf. Die ASA-Zuleitung ist mit einer Dosierpumpe 26

verbunden, die Antischaumagenzien 28 aus einem

Vorratsbehältnis 30 über die ASA-Zuleitung 24 in den Behälter 10 zu pumpen vermag. Bei der dargestellten Ausführungsform wird das ASA-Vorratsbehältnis 30 über eine eigene Zuleitung 32 mit Sterilfilter 34 beschickt.

Zur Steuerung der Dosierpumpe 26 ist ein besonderer

Schaumsensor 36 vorgesehen. Der Schaumsensor 36 umfasst

Einweg-Elemente, die fest mit dem Einweg-Behälter 10

verbunden sind und mit diesem sterilisiert und nach Gebrauch entsorgt werden können. Andererseits umfasst der Schaumsensor 36 wiederverwendbare Elemente, die bei der bevorzugten

Ausführungsform keiner Sterilisierung bedürfen, da sie an keiner Stelle in Kontakt mit dem Inneren des Behälters 10 kommen . Fest mit der Wandung des Behälters 10 verbunden ist ein

Fenster 38, das wenigstens für sichtbares und für

ultraviolettes Licht transparent ist. Als Fenstermaterial können sowohl Kunststoffe wie z.B. PC, PET, PMAA etc. als auch Gläser, wie beispielsweise Float-Glas, Quarz, Saphir etc. verwendet werden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Fenster 38 mit einem Kunststoffrahmen 40 fest und gas- sowie flüssigkeitsdicht verbunden, wobei der Kunststoffrahmen 40 mit der Wandung des Behälters 10 fest und gas- und

flüssigkeitsdicht verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt ist. Oberhalb des Fensters weist der Rahmen 40 eine Auffang- und Ablaufrinne 42 für Kondensat, dass sich an der Wandung des Behälters 10 oberhalb des Rahmens 40 angesammelt hat, auf. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Kondensat über das Fenster läuft und die Sensortätigkeit ggf.

beeinträchtigt .

Die Innenseite des Fensters weist eine Beschichtung 44 aus photokatalytisch aktivem Titandioxid, insbesondere in Anatas- Kristallstruktur auf. Derartige nanokristalline

Beschichtungen sind für sichtbares Licht transparent und lassen sich ohne Weiteres auf die zuvor genannten bevorzugten Fenstermaterialien auftragen.

Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform durchsetzt ein Flansch 46 des Rahmens 40 die Wandung des Behälters 10.

Dieser Flansch ist mit einer Rasteinrichtung 48 versehen.

Alternativ könnte auch ein Gewinde oder auch eine andere, vorzugsweise reversible Befestigungseinrichtung an dem

Flansch 46 vorgesehen sein. Diese Befestigungseinrichtung dient der Ankopplung eines Detektorgehäuses 50. Das Detektorgehäuse 50 umfasst alle wesentlichen Elemente zur Schaumdetektion und zur entsprechenden Ansteuerung der

Dosierpumpe 26. Gemäß ihrer Funktion lassen sich die in dem Detektorgehäuse 50 enthaltenen Elemente grob in die

Beleuchtungs- und Detektionseinheit 52 und die

Steuerungseinheit 54 unterteilen. Die Beleuchtungs- und

Detektionseinheit 52 weist im vorliegenden Fall mehrere LEDs 56 für sichtbares Licht und mehrere Photodetektoren 58 zur Detektion desselben Spektralbereichs auf. Das Licht der LEDs 56 durchstrahlt das Fenster 38 und wird, sofern vorhanden, von Schaum im Innenraum des Behälters 10 reflektiert. Das reflektierte Licht fällt durch das Fenster 38 zurück auf die Photodetektoren 56. Das resultierende Reflexionssignal, d.h. das elektrische Ausgangssignal der Photodetektoren 58, wird an die Steuerungseinheit 54 geleitet, die auch die LEDs 56 ansteuert. Insbesondere erfolgt die Ansteuerung bevorzugt in modulierter Form. Die Modulationsfrequenz der LEDs 56, die im Bereich von mehreren hundert Hertz bis zu einigen Kilohertz liegt, wird als Taktsignal einem in der Steuerungseinheit 54 enthaltenen Lock-In-Verstärker zugeführt, der das

Reflexionssignal der Photodetektoren 58 vorverstärkt. Das Prinzip des Lock-In-Verstärkers ist dem Fachmann hinlänglich bekannt .

Je nach der Stärke des Reflexionssignals kann die

Steuerungseinheit 54 unterscheiden, ob sich vor dem Fenster 38 Schaum befindet oder nicht. Die Wahl eines geeigneten Schwellenwertes ist das Ergebnis einer Kalibrierung, die jeweils im Einzelfall vorzunehmen ist. Grundsätzlich ist es möglich, die mehreren Photodetektoren 58 gemeinsam und redundant auszuwerten. Günstiger kann es allerdings sein, die Photodetektoren 58, wie in Figur 1

gezeigt, unterschiedlich und insbesondere auf verschiedene Bereiche des Fensters 38 auszurichten und ihre Signale getrennte auszuwerten. Dadurch lassen sich die

Schaumverhältnisse vor unterschiedlichen Bereichen des

Fensters 38 getrennt auswerten, sodass beispielsweise eine Schaum-Füllstandshöhe ermittelt werden kann.

Die Beleuchtungs- und Detektionseinheit wird zum Fenster 38 hin von einer Abschlussscheibe 60, die hier ebenfalls für sichtbares und UV-Licht transparent ist, abgeschlossen. Auf diese Weise ist die in dem Gehäuse 50 untergebrachte

Elektronik gegen Verschmutzung und Beschädigung geschützt. Die Abschlussscheibe 60 ist bevorzugt so angeordnet, dass sie bei Ankopplung des Detektorgehäuses 50 an den Behälter 10 unmittelbar an der Außenseite des Fensters 38 anliegt. Dies wird jedoch nicht immer perfekt möglich sein. Es muss daher damit gerechnet werden, dass sich Kondenswasser im

Zwischenraum zwischen dem Fenster 38 und der Abschlussscheibe 40 ansammelt, was die Schaumdetektion behindern könnte. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist daher eine Heizeinrichtung, z.B. in Form elektrischer Heizdrähte auf der Abschlussscheibe 60, vorgesehen. Diese Heizeinrichtung wird ebenfalls von der Steuerungseinheit 54 angesteuert. Diese erhält von einem Temperatursensor 62 Information über die Scheibentemperatur und bevorzugt von einem in der Figur nicht dargestellten weiteren Temperatursensors Information über die Temperatur im Reaktorbehäl er 10. Bevorzugt wird die

Scheibentemperatur zur Verhinderung von Kondenswasser auf ca. 5 bis 15, insbesondere auf ca. 10 Grad über der Temperatur im Reaktorbehälter 10 eingestellt.

Entsprechend dem Ergebnis der Schaumdetektion wird die

Dosierpumpe 26 von der Steuerungseinrichtung 54 über die Steuerleitung 64 angesteuert.

Als ein weiteres Element umfasst die Beleuchtungs- und

Detektionseinheit eine UV-Lichtquelle, bevorzugt eine UV-LED 66, die ebenfalls von der Steuerungseinheit 54 angesteuert wird. Der Spektralbereich der Emission der UV-LED 66 umfasst Licht einer Wellenlänge, die geeignet ist, die

photokatalytische Beschichtung 44 des Fensters 38 zu

aktivieren. Das bedeutet, dass typischerweise Lichtanteile mit einer Wellenlänge kleiner als 390 Nanometer vorhanden sein müssen. Dies gilt insbesondere für eine Anatas- Beschichtung, deren Bandlücke energetisch in etwa einer

Wellenlänge von 387 Nanometern entspricht. Bei einer

Beschichtung, die im Wesentlichen Rutil-Kristalle enthält, ist die Bandlücke etwas schmaler und entspricht energetisch einer Wellenlänge von etwa 412 Nanometer. Allerdings hat sich gezeigt, dass Anatas-Beschichtungen effektiver sind.

Bei einem bevorzugten Verfahren zur Ansteuerung des

Schaumdetektors 36 wird die Messung zur Schaumdetektion taktweise durchgeführt, wobei ein Messtakt zwischen 0,5 und 5 Sekunden, insbesondere ca. 1 Sekunde beträgt. Im Anschluss an den Messtakt kann ein Reinigungstakt stattfinden, bei dem die UV-LED 66 die Beschichtung 44 für etwa 1 bis 10 Sekunden, insbesondere für ca. 5 Sekunden bestrahlt und damit

aktiviert. Im Anschluss kann ein neuer Messtakt stattfinden. Alternativ ist es auch möglich, den Reinigungstakt nur oder zumindest insbesondere dann durchzuführen, wenn das Ergebnis des vorangegangenen Messtaktes auf Schaum vor dem Fenster 38 hinweist. In diesen Fällen ist nämlich mit einer

Verschmutzung des Fensters und dem Bedarf nach Reinigung zu rechnen. Allerdings muss der Reinigungstakt auch im Fall, dass kein Schaum vor dem Fenster detektiert wurde, zumindest hin und wieder durchgeführt werden, da die durch die UV- Bestrahlung erzeugte Superhydrophilie des Fensters 38 ohne die UV-Bestrahlung abklingt. Dies fördert die Gefahr von Tautropfen, die eine nachfolgende Messung behindern würden.

Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung

diskutierten und in der Figur dargestellten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden

Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen

Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben. Insbesondere ist die Anzahl der

Schaumdetektoren 36 in dem Reaktorbehälter 10 frei wählbar und den jeweiligen Erfordernissen anzupassen. Auch die Anzahl und Anordnung der Lichtquellen und Photodetektoren in der Beleuchtungs- und Detektionseinheit 52 sind vom Fachmann an die Erfordernisse des Einzelfalles anzupassen.

Bezugszeichenliste

10 Reaktorbehälter

12 Zuleitung

14 Sterilfilter

16 Blasenring

18 Medium

20 Ableitung

22 Sterilfilter

24 ASA-Zuleitung

26 Dosierpumpe

28 Antischaumagenz

30 Vorratsbehältnis

32 Zuleitung

34 Sterilfilter

36 Schaumdetektor

38 Fenster

40 Rahmenqualitätsindikator

42 Ablaufrinne

44 Titandioxidbeschichtung

46 Flansch

48 Ras einrichtung

50 Detektorgehäuse

52 Beleuchtungs- und Detektionseinheit

54 Steuerungseinheit

56 LED für sichtbares Licht

58 Photodetektor

60 Abschlussscheibe

62 Temperatursensor

64 Steuerleitung

66 UV-LED