Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Elektroporieren von in eine Prozessflüssigkeit getauchten Früchten, Beeren, Rüben, Wurzeln. Diese biologisch pflanzlichen Produkte werden hier als Prozessgut be¬ zeichnet. Die Einrichtung besteht aus einem Reaktorraum mit zwei sich darin gegenüberstehenden Elektrodengruppen, die an den Ausgang einer elektrischen, pulsförmig entladbaren Energiequelle angeschlossen sind, um im Reaktorraum zwischen den beiden Elektrodengruppen gepuls¬ te elektrische Felder zu erzeugen. Dabei wird vorübergehend jeweils eine Feldstärke derart erreicht, dass die biologischen Zellen des Prozessguts, das einem solchen gepulsten elektrischen Feld mindestens einmal ausgesetzt wird, irreversibel geöffnet werden. Dieser Vorgang der Porenerzeugung an biologischem Zellmaterial wird als Elektropora- tion bezeichnet, bzw. eine solche Zelle wird elektroporiert. Bei gro¬ ßen Massenströmen ist das ein energiesparender ZellaufSchluss dieses biologischen Prozessguts.

Zur Elektroporation solcher großer, industriell zu verarbeitender Massenströme ist einerseits ein ausreichend großer Förderquersctmitt erforderlich, andererseits muss auf einer bestimmten Länge längs der Förderrichtung eine für die Elektroporation ausreichend große Feld¬ stärke über das dortige gesamte Volumen gewährleistet sein. Für große Förderquerschnitte sind hierfür vergleichsweise große Elektrodenober¬ flächen notwendig, die einen hohen elektrischen Strom mit sich brin¬ gen, der nicht unbedingt wirtschaftlich aus einem Marx-Generator auf¬ gebracht werden kann. Aus Sicherheitsgründen müssen Einlass und Aus- lass des Prozessguts in genügend großer Entfernung vom Elektropora- tionsbereich auf Massepotential liegen.

Bei der monopolaren Bepulsung führt ein Leckstrom zu den Erd¬ elektroden unter der Wasseroberfläche zu erhöhten Verlusten. Bisher werden kleine kreisförmige Elektroden mit stark inhomogenem Feld ein¬ gesetzt, die aus freilaufenden Marxgeneratoren bepulst wurden. Durch _ O — das inhomogene Feld wird die für die Elektroporation nötige Mindest¬ feldstärke nicht über den gesamten notwendigen Temperaturbereich in allen Reaktorbereichen erreicht. Infolge der runden Elektrodengeomet¬ rie und der nicht synchronen Bepulsung entstehen erhöhte Randfeldver¬ luste. Die Bepulsung des Prozessguts in einem homogenen Feld ist Stand der Technik, wird aber bisher bei weitaus geringerer Spannung und damit E-Feldstärke und mit zeitlich längeren Impulsen durchge¬ führt.

Der in einer gesellschaftseigenen, prototypischen Anlage „Mobile KEA" angewandte isolierte Betrieb des Marxgenerators besitzt den Nachteil, dass infolge von Unsymmetrien des Elektroporationsprozessguts die Teilspannungen an den beiden Ausgängen gegenüber Masse höhere Werte als die halbe Ausgangsspannung annehmen können. Die Isolation ist so¬ mit für mehr als die halbe Generatorspannung auszulegen, im ungüns¬ tigsten Fall für die volle Generatorspannung. Beim mittig geerdeten Marx-Generator kann die Strommesssonde vorteilhaft nahe dieser Erdung eingebaut werden und muss dann nur für eine vergleichsweise geringe Spannung isoliert werden. Bei schwankendem Mittenpotential wie beim isoliert betriebenen Generator muss ein erhöhter Isolationsaufwand für die Strommesssonde betrieben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in weiten Bereichen ho¬ mogenes repetierend gepulstes e'lektris'ches Feld hoher Feldstärke und kurzer Pulsdauer in einem leitfähigen Medium für die industrielle E- lektroporation großer Massenströme in einem entsprechend großen Volu¬ men energieeffizient und betriebssicher bereit zu stellen.

Die Aufgabe wird durch eine Einrichtung zum Elektroporieren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Energiequelle der Einrichtung ist elektrisch bipolar aufgebaut. Sie besteht aus mindestens einem bipolaren Hochspannungspulsgenerator mit zwei Hoch¬ spannungsausgängen, die je eine der beiden Elektrodengruppen kontak- tiert. Im Falle mehrerer bipolarer Hochspannungspulsgeneratoren sind dieselben baugleich. Und mindestens im Fall von zwei aber auch von mehr als zweien Hochspannungspulsgeneratoren sind dieselben jeweils mit einer Triggereinrichtung versehen, um sie zur vorgegebenen Zeit gleichzeitig zu zünden. Bei nur einem Hochspannungspulsgenerator kann die Triggereinrichtung entfallen, wenn die Funkenstrecken des Pulsge¬ nerators im Selbstdurchbruch gefahren werden. Soll bei hinreichender Ladespannung zeitbestimmt auch der eine Pulsgenerator gezündet wer¬ den, ist dazu die Triggereinrichtung auch dann nötig.

Die beiden Elektrodengruppen bestehen aus jeweils mindestens einer Teilelektrode. Es gibt also mindestens ein Teilelektrodenpaar, zwi¬ schen der das zur der Elektroporation notwendige gepulste elektrische Feld aufgebaut werden kann. Dabei ist eine Teilelektrode nur an einen Hochspannungsausgang und nie an mehrere Hochspannungsausgänge ange¬ schlossen. Umgekehrt, ist ein Hochspannungsausgang an mindestens eine Teilelektrode angeschlossen. Wichtig für das vorgesehene Arbeiten der Elektroporationseinrichtung ist, dass der an den Ausgang eines Hoch¬ spannungspulsgenerators angeschlossene Lastkreis in seiner komplexen Impedanz dem an einen andern Hochspannungspulsgenerators der Energie¬ quelle angeschlossenen Lastkreis gleich ist. D.H. dass die Induktivi¬ täten sowie die ohmschen Widerstände einschließlich der Anteile des Prozessguts in allen Teil-Stromkreisen nahezu gleich sind, so dass sich gleiche Kurvenverläufe ergeben. Hiermit kann bei der Entladung die gegenseitige Entkopplung der Pulsgeneratoren eingehalten werden. Die mindestens zwei Hochspannungspulsgeneratoren der Energiequelle sind während der Entladung durch die durch die Prozessflüssigkeit zwischen den Teilelektroden gebildeten elektrolytischen Widerstände voneinander entkoppelt. Der Elektrolyt ist die Prozessflüssigkeit samt eventuellen Lösungsanteilen in der das Prozessgut darin geströmt wird. Bei einer gut eingestellten Einrichtung überwiegt der induktive Anteil der Teil-Stromkreisimpedanzen den ohmschen Anteil, so dass da¬ durch der Einfluss resistiver Inhomogenitäten im Innern des Elektro- porationsraums auf den Kurvenverlauf reduziert wird. Durch die komplexe Impedanz des Entladekreises ist der Verlauf der Spannung zwischen den beiden Elektrodengruppen, bzw. der Strom durch das Prozessgut festgelegt - RLC-Kreis-Entladung (als Beispiel siehe Figur 4) . Prinzipiell legen Real- und Imaginäranteil der komplexen Impedanz den Verlauf fest, er kann bei von null verschiedenem R und abhängig davon von schwach gedämpft schwingend über aperiodisch ge¬ dämpft bis stark gedämpft verlaufen. Häufig werden solche Einrichtun¬ gen zur Elektroporation stark gedämpft schwingend bis aperiodisch ge¬ dämpft betrieben, weil nur die erste Halbschwingung der Entladung als elektrische Feldpulserzeugung für den Prozess von Bedeutung, bzw. maßgebend ist. Anstieg und Amplitude des Pulses sind dadurch ein¬ stellbar. Zur Schonung der Kondensatoren des Marx-Generators wird a- ber unter Umständen auch der aperiodisch bis stark gedämpfte Entlade¬ verlauf in Betracht gezogen.

In den Unteransprüchen 2 bis 10 sind Ausgestaltungen an der Einrich¬ tung beschrieben, die die Elektroporation vorteilhaft ablaufen las¬ sen.

So ist/sind der/die Hochspannungspulsgenerator/en der Energiequelle ein n-stufige/r Marx-Generator/en. Typisch für einen Marx-Generator ist die parallele Aufladung seiner Stufen und die Reihenschaltung und damit die Spannungsaddition dieser bei der Entladung. Daher ist die Stufenzahl n bei einem Marx-Generator >= 2, insbesondere in Hinblick auf die elektrische Bipolarität der Einrichtung, da das Bezugspoten¬ tial bei Zwangsanbindung zwischen den Stufen eingerichtet wird oder im floatenden Fall sich dazwischen einstellt. Der jeweilige Genera¬ toranfang und das jeweilige Generatorende eines Marx-Generators hat zwei verschiedene Hochspannungspotentialausgänge, an die mindestens ein Teilelektrodenpaar angeschlossen ist (Anspruch 2) . Die Marx- Generatoren sind gleichartig an ein Bezugspotential angeschlossen. Das ist häufig Erdpotential, kann aber auch davon verschieden sein, sofern es technisch begründet ist (Anspruch 3) . Wie in Anspruch 4 zum Ausdruck gebracht, ist das Bezugspotential durch Anbinden nicht zwin¬ gend, es kann schweben, im technischen Sprachgebrauch auch floaten genannt. Das Massepotential stellt sich dann zwischen den beiden E- lektrodengruppen im Reaktorraum geometrie- und elektrolytbestimmt selbsttätig ein.

In einem Strömungskanal für das Prozessgut stehen sich die Elektro¬ dengruppen ortsfest (Anspruch 5) gegenüber oder bewegen sich relativ zueinander (Anspruch 6) . Im letzteren Fall bewegen sich beide Elekt¬ rodengruppen oder nur eine davon. Das ist beispielsweise der Fall, wenn Transportrechen oder -trommeln als Baukomponenten einer solchen Einrichtung ausgewählt wurden. Die Teilelektroden sind blank in den Reaktorraum exponiert und die fest eingebauten Teilelektroden einer Gruppe in der Reaktorwand versenkt oder bündig eingebaut oder stehen erhaben im Reaktorraum.

Eine spezielle Ausgestaltung der Einrichtung wird in Anspruch 7 be¬ schrieben. Demnach besteht die Einrichtung zur Elektroporation aus dem Reaktorraum in Form einer Wanne. Dort stehen sich zwei Wannenwän¬ den gegenüber, zwischen denen das in die Prozessflüssigkeit getauchte Prozessgut durchströmt. Die eine Wannenwand davon ist mit einer Grup¬ pe u-förmigen Teilelektroden und die andere davon ebenfalls mit einer Gruppe gleichartiger Teilelektroden gleicher Anzahl bestückt. Die Teilelektroden bezüglich der Mittenebene zwischen diesen beiden Wän¬ den stehen sich spiegelbildlich mit offenem U gegenüber und folgen in dieser paarweisen Anordnung in Strömungsrichtung aufeinander. Zumin¬ dest der innere Bereich jeden U's liegt blank in der durchströmenden Prozessflüssigkeit. In der diese beiden Wannenwände verbindenden Wan¬ nenwand sind zwei Gruppen an gleichartigen Teilelektroden eingelas¬ sen. Sie sind stab- oder bandförmig. Diese beiden Gruppen stehen be¬ züglich der oben erklärten Mittenebene spiegelbildlich zueinander. Immer eine Teilelektrode der einen Gruppe fluchtet mit der der spie¬ gelbildlichen aus der andern Gruppe, ohne sich zu berühren. Die in das Wanneninnere exponierten Flächen dieser Elektroden liegen blank in der durchströmenden Prozessflüssigkeit. Diese stab- oder bandför¬ migen Elektroden folgen ebenfalls paarweise in Strömungsrichtung auf¬ einander. Die u-förmigen Teilelektroden und die stab- oder bandförmigen Teil¬ elektroden auf der einen Seite der Mittenebene sind über mindestens einen bipolaren Hochspannungspulsgenerator miteinander verbunden. Die u-förmigen Teilelektroden und die stab- oder bandförmigen Teilelekt¬ roden auf der andern Seite der Mittenebene sind gleichartig an min¬ destens einen solchen Hochspannungspulsgenerator angeschlossen.

Eine leitersprossenartige Anordnung elektrisch leitender Stäbe, die miteinander elektrisch nichtleitend gekoppelt sind, bewegt sich der¬ art mit den jeweiligen beiden Stabenden durch die spiegelbildlich zu¬ einander sitzenden u-förmigen Teilelektroden, dass die Längsachse der Stäbe stets senkrecht die Mittenebene durchdringen.

Die leitersprossenartige Anordnung mit den u-förmigen Elektroden durch den oder die momentan durch ein u-förmiges Elektrodenpaar lau¬ fenden Stab oder Stäbe ist durch das Prozessgut in der Prozessflüs¬ sigkeit elektrolytisch gekoppelt, die stab- oder bandförmigen Elekt¬ roden ebenso, so dass sich zwischen diesem Stab oder diesen Stäben und den stab- oder bandförmigen Elektroden während der Entladung des elektrischen Energiespeichers das zur Elektroporation notwendige pulsförmige elektrische Feld ausbildet. Durch die Anzahl an und die Dimensionierung der u-förmigen Elektroden kann der Verlauf des elekt¬ rischen Feldes hinsichtlich seiner Homogenität/Inhomogenität ent¬ scheidend geprägt werden. Es kann sich nämlich vorübergehend immer nur ein Stab aus der leitersprossenförmigen Stabanordnung zwischen zwei zueinander spiegelbildlichen, u-förmigen Elektroden befinden o- der mehr als einer, je nach eingestellter Abstandsfolge der Stäbe bzw. Abstandsfolge und jeweilige Länge der u-förmigen Elektroden. Letztere folgen in beiden Gruppen gleichartig aufgestellt aufeinan¬ der. Eine Ebene könnte zwischen den Schenkeln dieser u-förmigen E- lektroden durchgezogen werden.

Ist die leitersprossenartige Stabanordnung wie nach Anspruch 8 kreis¬ bandförmig geschlossen. Kann der Reaktionsraum trommeiförmig aufge- baut werden. Ist die leitersprossenartige Stabanordnung in der Art eines über zwei Rollen umlaufenden Bandes zusammengefasst, kann der Reaktionsraum wannenförmig flach sein (Anspruch 9) .

Zur räumlichen Begrenzung des pulsförmigen elektrischen Feldes sitzt von der Strömung des Prozessguts her gesehen, vor dem Eintritt in den Bereich der beiden Elektrodengruppen und nach dem Austritt daraus je ein weiteres Elektrodenpaar, das mit einem Bezugspotential wie Masse verbunden ist (Anspruch 10) . Insbesondere wird so bei resistiven In¬ homogenitäten im Innern des Elektroporationsraums einer Potentialver¬ schleppung entgegenwirkt. Diese Maßnahme dient vornehmlich der Anla¬ gensicherheit.

Mit einer solchen Einrichtung ist ein breiter Homogenfeldbereich ein¬ stellbar, das bedeutet geringerer Energieverlust im Randfeldbereich als bei einzeln bepulsten punktförmigen Elektroden. Die Aufteilung der Elektroden und die simultane Bepulsung aus mehreren Hochspan¬ nungspulsgeneratoren/Marxgeneratoren bedeutet geringerer Strom pro Marxgenerator als bei Bepulsung aus nur einem Marxgenerator, d. h. längere Komponentenstandzeit, insbesondere der Funkenstrecken, und modulare Erweiterbarkeit der Anlage aufbauend auf einer erprobten Konstruktion (siehe Anspruch 7 beispielsweise) . Ein bipolarer Betrieb bedeutet idealerweise kein Stromabfluss zu den Masseelektroden, d.h. geringere Verluste, Wasseroberflächen eintrags- und austragsseitig sind idealerweise spannungsfrei. Im Sonderfall der symmetrischen Bi- polarität hat man gegenüber Erdpotential als speziellem Bezugspoten¬ tial halbierte Spannung gegenüber Erde verglichen mit monopolarem Be¬ trieb. Technisch bedeutet das geringeren Isolationsaufwand. Statt druckgasteilisolierter Leitung für 300 kV können handelsübliche E- lektrofilterkabel für 150 kV eingebaut werden.

Mit der Einrichtung lassen sich alle bisher bekannten Reaktor¬ geometrien mit monopolaren elektrischen Energiequellen mit deutlich reduziertem elektrischem Isolationsaufwand realisieren. Die Reaktor¬ querschnittsgeometrie rund oder polygonal ist einsetzbar, und deshalb kann strömungstechnischen Forderungen leicht nachgekommen werden. Po¬ lygonale Reaktorquerschnitte ab rechteckig, üblicherweise quadra¬ tisch, sind gängig. Vorzugsweise ist die Polygonalität geradzahlig, um senkrechtes Gegenüberstehen der beiden felderzeugenden Elektroden¬ gruppen einrichten zu können.

An Hand der Zeichnung wird im Folgenden die Potentiallinienausbildung zwischen den beiden Elektrodengruppen erläutert und dann beispiels¬ weise für eine geplante, bipolare Elektroporationseinrichtung für die Zuckerrübenprozessierung in ihrer feldbildenden Elektrodenanordnung beschrieben. Die Figuren zeigen: Figur 1 die 2D-Simulationeiner Plattenelektrodenanordnung, Figur 2 u-förmige Stromübertrager auf durchlaufende Stangen, Figur 3 2D-Simulation an der Wannenunterseite, Figur 4 gemessene Stromverläufe.

Obwohl elektrisch ein asymmetrisch bipolarer Aufbau grundsätzlich möglich ist, wird jetzt der symmetrisch bipolare Aufbau erläutert. Der elektrische Energiespeicher besteht aus mindestens einem Hoch¬ spannungspulsgenerator in Form eines mehrstufigen Marx-Generators.

Die einander gegenüberliegenden, felderzeugenden Elektrodengruppen der Einrichtung zur Elektroporation werden gleichzeitig mit betrags¬ mäßig gleicher Spannung unterschiedlicher Polarität beaufschlagt. Wie das Äquipotentiallinienbild in Figur 1 verdeutlicht, baut sich die Spannung von den Elektroden zur Mitte des Reaktors hin und seitlich in Richtung Ein- und Austragsöffnungen ab. Bei idealer elektrischer Symmetrie stellt sich nach dem Prinzip des Spannungsteilers in der Reaktormitte und insbesondere an den Ein- und Austragsöffnungen selbstständig Massepotential ein. Figur 1 zeigt die 2D-Simulation der beispielhaften Plattenelektroden- Anordnung. Die eingetragenen Maße sind in mm. Zwischen den beiden Elektrodengruppen, links im Bild die negativ beaufschlagte und rechts im Bild die positivbeaufschlagte Elektrodengruppe, und nahe um sie ist das Äquipotentiallinienbild eingezeichnet. Die beiden Elektrodengruppe stehen im Abstand von 400 mm einander gegenüber. Die Elektrodenbreiten sind so gewählt, dass sich für jede Elektrode der gleicher Widerstand bzw. Strom ergibt. Im simulierten Fall ergibt sich für eine Flüssigkeitsleitfähigkeit von 1,5 mS/cm ca. 33 Ohm pro halbem Meter Elektrodenlänge in der Zeichenebene. In Zeichenebene sind mehrere Teilelektroden aneinandergesetzt, um bei gegebenem Teilwiderstand eine größere Breite zu bepulsen. Wird statt einer Verbreiterung die gleiche Anzahl an Elektroden in Förderrichtung hintereinander geschaltet, erhöht sich der Wiikungsgrad gegenüber dem Fall der Reaktorverbreiterung, da sich das Verhältnis von Homogenfeldbereich zu Randfeldbereich verbessert.

Als maßgebliche Elemente des Spannungsteilers wirken die Teil¬ widerstände im Fördergut sowie die Induktivitäten der Zuleitungen und Marx-Generatoren. Eine PSPICE-Simulation zeigt, dass der induktive Anteil eine Versteuerung des ohmschen Anteils durch das Fördergut ab¬ mildert. Voraussetzung für eine gute Spannungsaufteilung sind gleiche Induktivitäten in beiden Zuleitungszweigen, dem mit positivem und dem mit negativem Potential. Das wird entweder durch einen streng symmet¬ rischen Aufbau oder eine Ausgleichsinduktivität erreicht, die vor¬ teilhafter Weise masseseitig nahe der Generatormittenerdung ange¬ bracht ist. Die sicherheitshalber ein- und austragsseitig eingebauten Masseelektroden sind idealer Weise stromlos (siehe Figur 3) . Sie ha¬ ben eine Schutzfunktion im Falle von Unsymmetrien des Förderguts, die sich nicht vollständig vermeiden lassen. Durch den bipolaren Betrieb wird ferner die SpannungsZuführung zu den Elektroden für eine redu¬ zierte Spannung ausgelegt. Bei der Elektroporationsanlage für Zuckerrüben erfolgt die Förderung mittels eines mitnehmerbestückten Förderrades (siehe den Fördertrom¬ melausschnitt mit dem Prozessraumbereich in Figur 2) . Aufgrund ver¬ fahrenstechnischer Gegebenheiten (Rübenförderung) ergibt sich der ge¬ ringste Begrenzungsabstand des Elektroporationsraums von 30 cm für die geplante Anlage zwischen Förderrad und Wannenboden. Dementspre¬ chend müssen die Elektroden in der Bodenwanne und auf den Förderrad aufgebracht werden. Das Förderrad wird mit elektrisch leitenden Stan¬ gen belegt, die nahezu die gesamte Reaktorbreite überspannen. Die Stangen haben einen Durchmesser von ca. 1-2 cm, ihr Abstand zueinan¬ der liegt ebenfalls zwischen ca. 1-2 cm. Im Elektroporationsbereich werden die Stangen mittels flach oder u-förmig ausgeführten Elektro¬ den, dem Stromübertragerpaar, elektrolytisch mit der Spannungsquelle verbunden. Durch dieses u-förmige Stromübej.cragerpaar, dessen beide Elektroden sich bezüglich der Mittenebene mit der Öffnung spiegel¬ bildlich gegenüber stehen, läuft die Stange, die durch zwei von einer Drehachse (hier nicht sichtbar, ist oberhalb der dargestellten Figur 2) radial ausgehenden Stäben elektrisch nicht leitend gehalten wird, und hat elektrolytischen Kontakt mit diesen, (siehe Skizze Bild 2) . Dem in der Figur 2 sichtbaren Stromübertragerpaar und der momentan durch sie laufenden Stange liegen die beiden zueinander fluchtenden, schmalen plattenförmigen Elektroden im Wannenboden gegenüber, die sich nicht unmittelbar elektrisch leitend berühren. Die an der linken Seitenwand sitzende u-förmige Elektrode und die darunter liegende bandförmige, in die Mitte des Reaktorraumes horizontal ragende Elek¬ trode sind an den mittig geerdeten, stilisierten Marx-Generator bipo¬ lar angeschlossen. Rechts im Bild die beiden gleichen Elektroden e- benso an den zugeordneten baugleichen Marx-Generator. Bei der zeit¬ gleichen Entladung der beiden Marx-Generatoren bildet sich zwischen der durch die beiden U-Elektroden laufende und damit dort elektroly¬ tisch koppelnde Stange und den beiden darunter liegenden beiden band¬ förmigen, fluchtenden Elektroden das für die Elektroporation notwen¬ dige elektrische Feld E aus. Gleichzeitig sind beide Marx-Generatoren über die widerstandsbehaftete elektrolytische Kopplung der Elektroden mit der Stange und der beiden sich berührungslos gegenüberstehenden Elektroden im Prozessraumboden voneinander entkoppelt.

Die 2D-Simulation in Figur 3 zeigt die beispielhafte Elektrodenanordnung mit Plattenelektroden an der Wannenunterseite und Rundelektroden als Fördertrommelauflage (Äquipotentiallinienbild) . Die Figur 3 zeigt die Anordnung in der Abwicklung. Ganz links und ganz rechts sind Masseelektroden eingezeichnet, die knapp unterhalb der Oberfläche des Suspensionswassers liegen.

Im Einzugs- und Austragsbereich knapp unter der Wasseroberfläche wer¬ den die Stangen durch geerdete Elektroden mit Massepotential verbun¬ den. Auf dem Wannenboden im Elektroporationsbereich sowie an den Wän¬ den im Einzugs- und Austragsbereich sind als Gegenelektroden eben¬ falls Stangen oder schmale Platten eingebaut, die im Elektroporati¬ onsbereich auf entgegengesetztem Potential bzw. nahe der Wasserober¬ fläche auf Massepotential liegen.

Die abmessungsbedingt hohen Ströme können von einem einzigen Genera¬ tor nur mit unvertretbar großem Aufwand geliefert werden. Wegen mit weniger Aufwand durchführbarer Realisierung werden aus diesem Grund mehrere synchron getriggerte Marxgeneratoren parallel das Volumen be- pulsen. Um hierbei jitterbedingte Energiependelungen zwischen den Marxgeneratoren zu dämpfen bzw. zu vermeiden, können die Generatoren nicht ohne zusätzlichen Widerstand- airf eine Elektrode zusammenge¬ schaltet werden. Statt einer großen Elektrode werden daher mehrere nebeneinanderliegende kleine Teilelektroden eingebaut, die flächig, stab- oder bandförmig sein können oder sonst eine technisch sinnvolle Form/Geometrie haben. Die an die Teilelektroden gleichartig ange¬ schlossenen Marx-Generatoren sind dann nicht direkt, sondern über ei¬ nen Widerstand parallel geschaltet. In diesem Fall (Fig. 2), wie oben erläutert, fungiert als Widerstand der elektrolytische Widerstand zwischen zwei benachbarten Teilelektroden. Figur 4 zeigt für den stark gedämpften Betrieb beispielhaft eine Schar gemessener Stromverläufe mit Scheitelwerten zwischen 5 und 7 kA, einer Halbwertsbreite von ca. 1,4 μs und einem leichten Durch¬ schwingen zwischen 0 und ca. 20 %. Die Variation rührt von der unter¬ schiedlichen Prozessgutschüttung her. Entscheidend für die Elektropo- ration ist die Feldstärke. Scheitelwerte der Feldstärke wurden zwi¬ schen 10 kV/cm und 15 kV/cm bei Pulsrepetitionsraten bis zu 8 Hz er¬ zeugt. Dadurch konnten 2 kV/cm Mindestfeldstärke und 4kV/cm im Mit¬ telbereich in einem stark inhomogenen Feld erreicht werden. Puls- Halbwertsbreiten können zwischen 1 μs und ca. 2,5 - 3 μs variieren. Diese beispielhaften Daten wurden bei der Elektroporation von Zucker¬ rüben aufgenommen. Für anderes biologisch pflanzliches Prozessgut muss eine angepasste, experimentell optimierte Feldstärke angesetzt werden.

Legt man alle Teilelektroden für den gleichen Betriebsstrom aus, zeigt sich, dass die mittleren Elektroden bei gleichem Strom fast doppelt so breit sind wie die randseitigen Elektroden. Dies rührt da¬ her, dass die außen liegenden Elektroden zusätzlich das Randfeld auf¬ bauen müssen. Bei begrenztem Generatorstrom lässt sich also durch den synchronisierten Parallelbetrieb ein größeres Volumen behandeln als bei frei laufenden Marxgeneratoren, bei denen für jede von einem Ge¬ nerator bepulste Elektrodengruppe das Randfeld separat aufgebracht werden muss. Um Randfelder an den seitlichen isolierenden Wänden aus¬ zuschließen, werden die Elektroden bis nahe an diese Wände geführt. Randfelder treten somit nur noch am Ein- und Auslass auf. Die Simula¬ tionen haben gezeigt, dass ein langer Reaktor, mit möglichst geringem Eingangsquerschnitt energetisch optimal ist. Ist förderungstechnisch eine Mindestbreite vorgegeben, erhält man den kleinstmöglichen Ein¬ gangsquerschnitt, indem man die Mindestbreite in beide Richtungen an¬ setzt.