Industriepraktikum im Studiengang Elektrotechnik

Im Rahmen des Moduls „Industriepraktikum“ der TH Köln soll in Zusammenarbeit mit der
Forschungsgruppe „Synthetische Enzymkaskaden“ des Forschungszentrums Jülich eine
automatisierte Prüfstandsteuerung mit NMR-Spektroskopie als Sensor realisiert werden. Es
handelt sich hierbei um einen Reaktionsprozess, welcher über einen längeren Zeitraum
andauert und in dieser Zeit überwacht werden muss. Hierzu soll eine Schnittstelle zum
Ansteuern der gegebenen Hardwarekomponenten über einen Computer konstruiert werden.
Der Reaktionsablauf sieht vor, dass die miteinander reagierenden Substanzen zunächst
zusammen in ein Reagenzglas gefüllt werden. Der Fortschritt dieser Reaktion wird mit Hilfe
einer NMR-Spektroskopie gemessen. Hierzu muss die Substanz aus dem Reagenzglas über
eine peristaltische Pumpe zu dem NMR-Messgerät befördert werden. Um die gewünschte
Reaktion hervorzurufen, werden dem Reagenzglas bei bestimmten Messergebnissen
basierend auf der NMR-Spektroskopie weitere Enzyme über eine Dosierpumpe hinzugefügt.
Dieser Arbeitsschritt wiederholt sich bis zum Erreichen des gewollten Reaktionsfortschritts. Bei
Erreichen des gewollten Werts wird das Reagenzglas dauerhaft mit UV-Strahlen beleuchtet,
um den letzten Reaktionsvorgang einzuleiten.
Das Ziel innerhalb des Industriepraktikums der TH Köln ist es, die Ansteuerung der oben
genannten Hardwarekomponenten über einen Messrechner zu ermöglichen. Zur
Problemlösung soll ein Arduino-Board dienen, welches programmiert werden kann. Dafür
musste sich der Studierende zunächst in die Programmierung des Arduinos und in die
Kommunikation mit dem Messrechner einarbeiten. Anschließen wurde die Hardware zur
Ansteuerung der Gerätschaften designed und der Programmcode erstellt.