04 DIE INVASION DER CHIPS 12 FORENSIK – DIE LIEBE ZUM ...

0 1 

0 2 

LEICA MICROSYSTEMS – DAS MAGAZIN 

re SOLUTION 

04 DIE INVASION DER CHIPS 

Wie Jaques Tatis Vision längst von der Wirklichkeit überholt wurde 

12 FORENSIK – DIE LIEBE ZUM DETAIL 

Kein Verbrechen ohne Spuren 

20 3D-MOSAIKLANDSCHAFTEN 

Mosaik- und Multifocus zur kompletten „Landschaftsbetrachtung“

INHALT 

Foto > gettyimages 

VORWORT 

Liebe Leserinnen, liebe Leser, 

Unser Kundenmagazin reSOLUTION hat sich einen festen Platz 

bei unseren Lesern erobert. Das freut uns sehr. In den zurückliegenden 

zehn Jahren haben wir versucht, wissenschaftsnahe 

Themen aus dem weiten Feld der Mikroskopie auch den Lesern 

zu vermitteln, die mit den jeweils behandelten Themen nicht 

unmittelbar vertraut sind. Dabei waren uns ein fundierter Inhalt 

und ein leserfreundliches Layout immer wichtig. 

In den zurückliegenden Jahren haben sich das Leseverhalten und die Gestaltung von 

Magazinen verändert. Diesen geänderten Gewohnheiten sind wir auch mit reSOLUTION 

gefolgt. Mit der jetzt vorliegenden Ausgabe 01/2002 haben wir zwei Änderungen vorgenommen. 

Die erste ist augenfällig: Wir haben das Layout aufgefrischt, haben das Magazin 

freundlicher gestaltet und dabei internationale Entwicklungen in der Magazingestaltung 

einfließen lassen. Die zweite Änderung fällt erst bei genauerem Hinsehen auf. Da es zudem 

unser Ziel ist, eine möglichst große Themenbreite in jeder einzelnen Ausgabe abzudecken, 

haben wir nicht nur ein umfassenderes Thema mehr aufgenommen, wir haben im hinteren 

Heftteil auch versucht, mehr Themen als bisher zu berücksichtigen. 

Wir hoffen, dass Ihnen die neu gestaltete reSOLUTION genauso gut gefällt wie uns und 

wünschen Ihnen viel Spaß bei der Lektüre. Gleichzeitig möchte ich mich an dieser Stelle 

von Ihnen verabschieden. Nach zwölf Jahren an der Spitze von Leica Microsystems werde 

ich zum 1. September den Vorstandsvorsitz an Dr. Gerhard Kleineindam übergeben und 

selbst in den Aufsichtsrat des Unternehmens wechseln. Ein Gespräch mit Gerhard 

Kleineindam werden Sie in der nächsten Ausgabe von reSOLUTION nachlesen können. 

Ihr 

Horst Wegener, 

CEO Leica Microsystems

Fotos > Hunter College, N.Y. 

Fotos „Tatort“ > B. Euring 

Foto > J. Scott Applewhite/AP 

Die Invasion der Chips 

Forensik – die Liebe zum Detail 

04 

12 

Leica QClean – Herausragende Bildanalysesoftware 

für die Qualitätssicherung bei 

der Fertigung mikromechanischer Komponenten 

29 

PRAXIS REPORT > Kein Verbrechen ohne 

Spuren – Mit Klebestreifen auf Fusselsuche 

15 

Leica DC180 – Digitales Bildaufnahmesystem 

für die professionelle Mikroskopie 

29 

PRAXIS REPORT > Die wahre Aufgabe 

der Forensik ist die Enthüllung der Wahrheit 

19 

Leica MZ16 und MZ16 A – Hightech Stereomikroskope 

mit höchster Auflösung 

30 

Dreidimensionale Mosaik-Landschaften 

von Mikrostrukturen 

PRAXIS REPORT > Diesel in der Luxusklasse 

– Leica Microsystems entwickelt mit 

Bosch Bildanalysesystem für Qualitätssicherung 

20 

24 

LEICA WELT 

Präsident Bush: Pittsburgh ist Hochburg 

im Kampf gegen Bioterrorismus 

33 bislang unveröffentlichte digitale 

Photomikrographien im Hunter College, N.Y. 

31 

31 

32 

NEUE PRODUKTE 

Filterlose Freiheit – Ein programmierbarer 

optischer Strahlteiler revolutioniert 

die Fluoreszenzmikroskopie 

26 

26 

Leica würdigt herausragende Forschung auf 

dem Gebiet der Pathologie 

Hervorragende Biologielehrer in Montreal 

ausgezeichnet 

33 

33 

Leica DSC2 – Leica Microsystems ergänzt 

seine Mikrotomlinie 

Leica S8 APO und Leica S6 D – 

Voll apochromatische Mikroskope 

mit Fotoausgang in der StereoZoom-Linie 

27 

27 

125. Geburtstag in Wien 

„Wunderwelt im Wassertropfen“ und 

„Wat is´n Wattwurm?“ – Kinder erforschen die 

mikroskopisch kleine Lebenswelt in einer 

Großstadt und am Urlaubsort eines Großstädters 

34 

35 

Leica FW4000 – Innovative, modulare 

Fluoreszenz-Bildgebungslösung 

28 

Leica ICM1000 an der Ruhr-Universität Bochum – 

Der Physik ein Schnippchen geschlagen? 

39 

Leica CW4000 – Hochauflösende 

Bildgebungslösung für die Zytogenetik 

28 

IMPRESSUM 

39

INVASION DER CHIPS 

Foto > akg-images, Berlin 

Einst Zukunftsvision – heute Realität: In den 70er Jahren 

beschrieb Jacques Tati in seinem Film „Mon Oncle“ 

eine Alltagsumgebung, in der fast jeder Gegenstand mit 

den Menschen kommunizieren konnte. 

Möglicherweise erwacht eine künstliche Intelligenz, 

ohne dass wir es merken, während wir zu lange diskutieren. 

Während unser Hirn nämlich in einer engen Knochenschale 

sitzt, lassen sich Chips in riesigem Umfang 

miteinander vernetzen. 

4 re SOLUTION

Die Invasion 

der Chips 

Reinhard Bergmann war schon wach, als der Wecker 

summte. Die Lichtquellen im Zimmer hatten kurz 

zuvor automatisch eine sanfte Beleuchtung eingestellt. 

„Computer, du kannst es ruhig heller machen.“ Die 

Lampen leuchteten deutlich stärker. Reinhard freute 

sich auf das Treffen mit seiner Arbeitskollegin. 

Sie hatte heute Geburtstag. Deshalb machten ihm 

auch die drei Bier nicht zu schaffen, die er am Abend 

zuvor bei Nachbarn getrunken hatte. „Deine Leberwerte 

sind etwas hoch heute“, meinte allerdings 

der Hauscomputer, der mit einem Sensor in der 

Toilette dazu beitrug, frühzeitig die Entwicklung von 

Krankheiten zu entdecken. „Ist schon gut, Meldung 

an den Medicomputer nicht notwendig“, erwiderte 

Reinhard. Ein gutes Frühstück und interessante Meldungen 

in der Zeitungsfolie, die automatisch halbstündlich 

aktualisiert wurde, weckten weitere 

Lebensgeister in Reinhard. Fast war es nicht 

notwendig, sich halbautomatisch mit dem Fahrzeug 

ins Büro leiten zu lassen. Das ewige Gejammer des 

Autocomputers, das sich auf Echtzeitauswertung der 

von Kameras erfassten Verkehrszeichen stützte, ging 

ihm auf die Nerven: „Sie fahren mehr als zehn 

Prozent schneller als die erlaubte Höchstgeschwindigkeit...“ 

Ein ziemlich plötzliches Bremsen 

zeigte ihm, dass Automatiken wirklich helfen: Ein 

Hund rannte plötzlich auf die Straße, und das Sensorsystem 

bremste automatisch. 

Bevor Reinhard das Firmengebäude betrat, stattete 

er noch einem auf dem Weg liegenden Geschäft 

einen Kurzbesuch ab. „Guten Tag, Herr Bergmann, 

freut mich, dass Sie uns besuchen. Viel Erfolg bei 

Ihrem Einkauf. Besonders günstig sind heute Pralinen 

und spanische Erdbeeren.“ Wie praktisch, dachte 

Reinhard, nahm sich eine Packung und verließ das 

Geschäft. Ein Chip in seiner Hand, der dem Geschäft 

zuvor schon seine Identität mitgeteilt hatte, buchte 

automatisch den Betrag von seinem Konto ab, übermittelt 

von dem unsichtbaren Etikett der Pralinenschachtel. 

„Guten Tag, Herr Bergmann, wir wünschen 

Ihnen viel Erfolg heute“, leierte aufgrund der 

überall vorhandenen, unsichtbaren Computertechnik 

dann auch der Firmencomputer am Eingang. Wenigstens 

freute sich seine Kollegin Karin über das 

Geburtstagsgeschenk „richtig echt“. Gerade wollte 

Sie ihm um den Hals fallen, da unterbrach – wieder 

einmal – eine Computerstimme: „Die prädikative Diagnostik 

der Kühlwasserpumpe 3 prognostiziert einen 

Ausfall in drei bis sieben Tagen. Es ist dringend 

erforderlich, die Lager zu wechseln.“ 

re SOLUTION 

5


Fortschritte in der Chip- und Mikrosystemtechnik 

lassen erwarten, dass 

dies erst der Anfang der Kommunikation 

des Menschen mit den Gegenständen 

seiner Umgebung sein wird. 

Diese kleine Geschichte ist zwar Zukunftsmusik, hat 

aber gute Chancen, Wirklichkeit zu werden. In den 

70er Jahren beschrieb Jacques Tati in seinem Film 

„Mon Oncle“ eine Alltagsumgebung, in der fast jeder 

Gegenstand mit den Menschen kommunizieren 

konnte. Während damals gerade mal Wasserkessel, 

Türklingel und Telefon auf sich aufmerksam machten, 

sind wir heute der Vision schon ein gutes Stück näher 

gekommen. Navigationssysteme in modernen Autos 

erzählen dem Fahrer, welchen Weg er zum Ziel 

nehmen soll. Fortschritte in der Chip- und Mikrosystemtechnik 

lassen erwarten, dass dies erst der 

Anfang der Kommunikation des Menschen mit den 

Gegenständen seiner Umgebung sein wird. Die Frage 

wird nicht sein: Kann das Gerät sich melden, sondern: 

Soll es dies? 

Eine Grundlage für diese Einschätzung ist die prognostizierte 

Entwicklung der Chiptechnik. In der 

neuesten ITRS (International Technology Roadmap 

for Semiconductors, ITRS 2001), die von führenden 

Chipherstellern aus aller Welt zusammengestellt 

wird, geht man davon aus, dass sich die Chipstrukturen 

bis zum Jahre 2007 auf 65 Nanometer, bis zum 

Jahre 2016 gar auf nur 22 Nanometer verfeinern 

lassen. Das soll dann zu Chips führen, die über etwa 

sechs Milliarden Transistoren verfügen und mit knappen 

30 Gigahertz getaktet werden. 

Leicas Metrologiesysteme 

auf ITRS-Kurs 

Um die ehrgeizigen Ziele der ITRS-Roadmap zu 

erreichen, braucht man entsprechend hochwertige 

Photomasken für den Waferherstellungsprozess. 

Die Passgenauigkeit von Masken untereinander 

bei aktuellen Strukturgrößen muss sehr 

hoch sein. Übertragen auf die Abmessungen der 

Stadt Dresden hieße eine entsprechende Genauigkeit, 

dass alle Häuser auf 2,5 Zentimeter exakt zu 

platzieren sind! Um diese und andere wichtige 

Maskeneigenschaften zu prüfen, findet das Masken 

Metrologie System LMS IPRO Anwendung 

in allen Maskenhäusern weltweit. Das Nachfolgesystem 

LMS IPRO 2 stellt die konsequente Weiterentwicklung 

der IPRO Systeme dar, die nur in enger 

Zusammenarbeit mit den Anwendern erfolgen 

konnte. Zur Qualitätsüberwachung setzen diese 

auch das CD Messsystem LWM250 DUV ein. Es 

kann Strukturen in der Größenordnung von 

0,2 Mikrometern (das entpricht 1/300 der Breite 

eines menschlichen Haares) visualisieren und 

messen. Als dritte Generation von Strukturbreiten- 

Messsystemen setzt das LWM250 DUV erneut 

den Standard zur lichtoptischen Vermessung in 

der Herstellung von Photomasken. Die ständig 

verbesserten technischen Eigenschaften und die 

bewährte Kundenunterstützung von Leica machen 

die LMS- und LWM-Systeme erneut zu Marktführern. 

Die ITRS-Studie verschweigt nicht, dass bis dahin 

eine Menge Probleme zu lösen sind. Das betrifft 

Chipdesign ebenso wie Reinstraumentwicklungen, 

Herstellungsprozesse und -kontrolle sowie Chiptests 

und -verpackungen. Notwendige Kostenoptimierungen 

sollen dazu führen, dass ab 2013 Wafer mit einem 

Durchmesser von 450 Millimetern Standard sind – zur 

Zeit sind 300 Millimeter-Wafer state of the art. 

Kleiner und leistungsfähiger: 

Neue Werkstoffe sollen noch leistungsfähigere 

Chips ermöglichen. 


6 

re SOLUTION


Foto > dpa 

Advanced Reticle Center (ARC) 

für die 100 nm Masken Technologie 

Die langjährigen Erfahrungen auf dem Gebiet der 

Schreibverfahren mit Elektronen und die Fortschritte 

auf dem Gebiet der neuen Maskentechnologien 

führten zum Aufbau des Advanced 

Reticle Centers (ARC) – eines Kompetenzzentrums 

für zukünftige Maskentechnologien. 

Auf Initiative von Leica Microsystems wurde am 

Institut für Mikroelektronik des ARC in Stuttgart 

die technologische Basis geschaffen, um die in 

der ITRS-Roadmap aufgezeigten Herausforderungen 

auf dem Gebiet der Maskentechnologie zu 

meistern. An dem vom Bundesministerium für Bildung 

und Forschung geförderten Projekt arbeiten 

namhafte Geräte-, Material-, Masken- und Halbleiterhersteller 

sowie Institutionen zusammen. Von 

strategischer Bedeutung ist dabei der Elektronenstrahlschreiber 

LEICA SB350 MW für die 100 nm 

Technologie. 

Sowohl für die Maskenherstellung einschließlich 

der Masken für die nächsten Technologie-Generationen 

wie Extreme UV Lithographie (EUV) als 

auch für die Wafer Lithographie besteht damit die 

Möglichkeit des Einstiegs in Bereiche der Nanotechnologien. 

Beispiele technischer Chipoptimierungen 

Lösungsansätze für etliche Probleme sind jedoch 

sichtbar. So verbessern aktuelle Forschungen die 

Isolationsfähigkeiten feiner Chipstrukturen. Größe 

und Leistungsmerkmale der Chiptransistoren hängen 

wesentlich von sehr dünnen elektrisch isolierenden 

Schichten ab. Wenn die Schicht eine Dicke von nur 

noch wenigen Atomlagen hat, verliert sie ihre 

isolierenden Eigenschaften; die Transistoren schalten 

nicht mehr präzise. 

Neue Werkstoffe isolierender Materialien sollen das 

Problem lösen. Die Europäische Union fördert 

entsprechende Entwicklungen unter dem INVEST- 

Projekt (Integration of very high-k dielectrics with silicon 

CMOS technology), an dem neun europäische 

Forschungsinstitute und Unternehmen beteiligt sind. 

Der Prototyp eines „tragbaren“ PC´s. Der 

kleinste und leichteste Computer arbeitet 

mit Windows 98 und verfügt über einen 

MMX Pentium 233 MHz-Prozessor. 

Speicherbausteine sollen möglich 

sein, die 1000-mal kleiner und 

1000-mal schneller sind als heutige 

Elemente und dabei 1000-mal 

weniger Energie benötigen. 

re SOLUTION 7


Zwei Brücken im Vergleich: 

Die 400 Meter lange Bay-Bridge in 

San Francisco und die „kleinste Brücke der 

Welt“: 360 Nanometer lang, 20 Nanometer 

breit und zwölf Nanometer dick. 

Die Wissenschaftler von INVEST gehen davon aus, 

dass neue Metalloxide die seitliche Ausdehnung der 

Transistoren von gegenwärtig 130 bis auf 50 – 100 

Nanometer reduzieren. Simulationen zeigen, dass herkömmliche 

Transistordarstellungen auf Chips generell 

bis zu Strukturabmessungen von 20 Nanometern 

funktionieren sollten. 

Bochumer Forscher um Prof. Ulrich Kunze entwickeln 

neue Chip-Produktionsmethoden. Sie nutzen dafür 

die Elektronenstrahl-Lithographie. Mit dem fokussierten 

Elektronenstrahl kann entlang vorgegebener 

Bestimmte Stichwörter veranlassen 

die Wearables zur Datenlieferung 

auf Displays, die beispielsweise auf 

Ärmeln kleben oder in Brillen 

integriert sind. 

Foto > PhotoDisc 

Dielektrika berührungslos vermessen 

Mit dem neuen Leica APECS 3000 Schichtdickenmesssystem 

lassen sich Dielektrika berührungslos 

und zerstörungsfrei vermessen. Das traditionelle 

Gateoxid ist bis zu wenigen Atomlagen 

Dicke kontrollierbar. Auch neuesten Halbleiterentwicklungen 

entlockt das Leica APECS 3000 

ihre Geheimnisse: Die moderneren Mischschichten 

aus Oxid und Nitrid (Oxinitride) mit ihren 

verbesserten isolierenden Eigenschaften lassen 

sich mit höchster Genauigkeit charakterisieren. 

In Atomlagendicke zeigen Untersuchungen an 

neuartigen high-k Materialien wie zum Beispiel 

Zirkonoxid oder Hafniumoxid ähnlich exzellente 

Ergebnisse. 

Linien und Flächen über eine Probe geschrieben 

werden, die zuvor mit einem Polymerfilm von einigen 

zehn Nanometern Dicke beschichtet wurde. Die 

auftreffenden Elektronen zerschlagen die Molekülketten 

des Polymers in kleine Bruchstücke. Nachdem 

diese in einem Entwicklerbad herausgelöst wurden, 

liegt der Halbleiter dort bloß und kann durch Ätzen 

in einer wässrigen Lösung angegriffen werden. Dabei 

entsteht unter den Linien ein Graben, dessen Abmessungen 

durch die Form der Öffnungen im Polymerfilm 

sowie von der Reaktivität der Ätzlösung und der 

Ätzdauer bestimmt wird. Die minimale Strukturbreite 

dieses Verfahrens liegt bei etwa 20 Nanometern. 

Durch eine Verfeinerung des Verfahrens erzeugten 

die Bochumer Forscher eine frei tragende Struktur 

aus Silizium, die „kleinste Brücke der Welt“: 20 Nanometer 

breit, zwölf Nanometer dick und 360 Nanometer 

lang. 

Bei Transistorstrukturen unterhalb von 20 Nanometern 

herrschen Quanteneffekte. Hier muss man 

anders denken, andere Lösungen finden. Dazu zählen 

Single Electron Tunnelling Elemente (SET). Derartige 

Ein-Elektronen-Schaltungen, die u.a. in europäischen 

Forschungsprojekten entwickelt werden, können mit 

einzelnen Elektronen rechnen bzw. Informationen 

speichern; heutige Bauelemente benötigen im besten 

Fall einige zehntausend Elektronen. Hauptproblem 

bei der Verwirklichung ist die hohe Empfindlichkeit 

gegenüber fremden elektrischen Ladungen, die etwa 

durch die kosmische Strahlung in die Bauelemente 

eingebracht werden, ebenso wie die extrem niedrige 

Arbeitstemperatur. Berechnungen von SETs zeigen 

jedoch faszinierende Aussichten. Mit ihnen sollen 

Speicherbausteine möglich sein, die 1000-mal kleiner 

und 1000-mal schneller sind als heutige Elemente und 

dabei 1000-mal weniger Energie benötigen. Gerade 

letztgenannter Punkt ist heute auch noch ein Problem: 

Die flächenspezifische Heizleistung hoch integrierter 

Chips ist nämlich oft höher als die eines 

Bügeleisens, was auch ihre Alterung beschleunigt. 

Neuartige, hoch Wärme leitende Diamantbeschichtungen 

der Chipoberflächen versprechen hier Abhilfe. 

Offenbar beschleunigt das Zusammenwirken verschiedener 

Lösungen die Entwicklung. Die ITRS 

bemerkt, dass in der Vorgängerstudie von 1999 noch 

das Erreichen der 100-Nanometer-Stukturgrenze 

als „red brick wall“ galt, als ein Ziel, für dessen Verwirklichung 

noch kein klarer Weg erkennbar war. 

Jetzt sei sicher, dass dieses Ziel bereits 2003 erreicht 

werden könne. Gerade die Synergie zwischen unterschiedlichen 

technischen Entwicklungen wird auch 

dazu führen, dass Chips in unsere Alltagsumgebung 

einziehen, ohne dass die elektronischen Helfer noch 

von uns wahrgenommen werden. Computer werden 

uns in vielfältiger Weise umgeben – unsichtbar. Die 

geschilderte Chipentwicklung bedeutet ja nicht nur, 

8 

re SOLUTION


dass die Fortschreibung der Vorstellung herkömmlicher 

PC-Technik zu unglaublich leistungsfähigen 

Geräten führen wird, sondern vielmehr auch, dass 

winzige Chips, zusammen mit ebenso winzigen Sensoren 

und Aktoren in etlichen Konsumgütern und 

Gegenständen unserer Alltagsumgebung zu finden 

sein werden. Und nicht nur das: Sie werden billig 

sein, Wegwerfprodukte, und sie werden kaum Energie 

verbrauchen. Die neue Art der Computernutzung 

zeichnet sich nach Expertenmeinung dadurch aus, 

dass der Computer in Gestalt von „Smart Objects“ mit 

den Gegenständen des Alltags verknüpft ist und an 

jedem Ort zu jeder Zeit den Menschen zur Verfügung 

steht. Dies bezeichnet man auch als „ubiquitous 

computing“. 


Ubiquitous Computing 

Schon heute trägt man eine erhebliche Computerleistung 

mit sich: Personal digital assistants (PDA) 

zählen dazu ebenso wie Mobiltelefone oder MP3- 

Spieler. In Zukunft steckt dies alles unsichtbar in der 

Kleidung. Derartige „Wearables“ wissen, ob man den 

Nutzer stören kann; Beschleunigungssensoren geben 

Bescheid über seine aktuelle Handlungssituation. 

Bestimmte Stichworte veranlassen die Wearables zur 

Datenlieferung auf Displays, die beispielsweise auf 

Ärmeln kleben oder in Brillen integriert sind. Die Komponenten 

der Cyberkleidung konfigurieren sich selbst, 

kommunizieren drahtlos mit solchen Geräten bei anderen 

Trägern oder mit dem Träger selbst. Ansätze für 

das Problem der Stromversorgung reichen vom Generator 

im Turnschuh bis zur Entnahme von „Biostrom“ 

aus dem Körper. Als logische Weiterentwicklung 

sehen Experten den in den Körper implantierten Rechner. 

Es sind Sensoren im Gespräch, die beispielsweise 

biometrische Daten an einen zentralen Rechner 

und von dort aus weiter zu einer medizinischen Überwachungsstelle 

leiten können. Im nächsten Schritt 

könnte eine direkte Informationsübertragung von 

Nervenfasern auf elektronische Sensoren stattfinden, 

um behinderten Menschen zu helfen. 

Als reines Eldorado für den Einsatz von Mikrochips 

hat sich schon das Auto erwiesen. Die Transistorzündung 

hat den Anfang gemacht, ABS und andere 

Stabilitätssysteme sind heute nahezu Standard, 

Diebstahlsysteme, Regensensoren, Rückspiegel mit 

automatischem Blendschutz sowie automatische 

Abblendsysteme kommen hinzu. Die Zunahme der 

elektrischen Verbraucher und Steuerungseinheiten 

im Auto bringt als Spitzenwert Kabelbäume von drei 

Kilometern Länge hervor. Abhilfe schaffen Datenleitungen, 

die die einzelnen Sensoren und Motoren 

verbinden; dabei reicht physisch ein Kabel aus Kupfer 

oder aus einer optischen Faser aus, um alle Schaltersignale 

und sonstigen Informationen zwischen den 

Geräten und Bedienelementen im Auto zu übertragen. 

Als logische Weiterentwicklung 

sehen Experten den in den Körper 

implantierten Rechner. 

Fahrassistenz-Systeme werden auch immer intelligenter, 

profitieren von immer leistungsfähigeren 

Chips. Heute schon leiten Navigationssysteme mit 

DVD quer durch Europa, führen durch Auswertung 

der Radio-Verkehrshinweise um aktuelle Staus herum. 

Bald ist das Auto online mit Informationsdiensten 

Chips im menschlichen Körper – 

eine Vielzahl von Daten, etwa biometrische, 

lassen sich so zu zentralen Rechnern 

übertragen. 

re SOLUTION 9


Intelligente Etiketten und Identifikations-Tags 

in Verpackungen machen 

jede Tüte, jedes T-Shirt schlau. 

meter dick. Mit neuen Verarbeitungstechniken lassen 

sich so biegsame Chips in Kunststofffolien laminieren, 

in Papier einbetten oder übereinander stapeln, 

zusätzlich mit polymerbasierter Elektronik verbinden. 

Eine Klebefolie kann beispielsweise neben einem 

Chip auch eine Antenne, Sensoren, eine Anzeige 

und eine Batterie enthalten. 

Foto > Infineon 

Jacke mit eingebautem MP3-Player. Im 

Ärmel befindet sich das Tastenfeld, im 

Kragen die Kopfhörer, Akku und Speicherkarte 

sind in den Stoff eingenäht. 

verbunden – veralternde DVDs ade. Zu erwarten 

sind Systeme, die Kollisionssituationen erkennen und 

davor bewahren sowie Assistenzsysteme für halbautomatisches 

Fahren. Sie überprüfen beispielsweise 

die Spurtreue anhand der Fahrbahnbegrenzungen 

oder lesen die Verkehrsschilder. „Sie fahren zu 

schnell“, kann es dann automatisch tönen. 

Ähnlich chipdurchsetzt wird man Wohnungen und 

Häuser vorfinden. Licht leuchtet dann nur da, wo es 

auch jemand sieht – weil der Hauscomputer weiß, wo 

sich gerade Menschen aufhalten. Überall kann man 

zu dem elektronischen Hausverwalter sprechen, um 

die Umgebung nach seinen Wünschen zu konfigurieren. 

In Japan untersucht Prof. Isao Karube von der 

Universität Tokio seit Mitte der 90er Jahre, wie Sensoren 

in Toiletten die Ausscheidungen von Menschen 

prüfen und bei pathologischen Werten automatisch 

Alarm geben können. Beispielsweise weist ein zu 

hoher Glucosegehalt auf Diabetes hin, Harnsäurewerte 

lassen Rückschlüsse auf die Nierenfunktion zu. 

Chips wird man in alle vorstellbaren Dinge des 

täglichen Lebens integrieren. Etikettenartige Chips 

ermöglichen, dass sich der Aufenthaltsort eines 

verloren gegangenen Anzugs in der chemischen 

Reinigung über das Internet ebenso verfolgen lässt 

wie der Weg einer Postsendung. Auch versehentlich 

verlegte Gegenstände wie Brillen, Schlüsselbunde, 

Bücher usw. kann man dank der integrierten Mikrorechner 

leicht wieder finden. 

Polytronic: Milliarden billiger Chips 

aus Plastik 

Intelligente Etiketten und Identifikations-Tags in Verpackungen 

machen jede Tüte, jedes T-Shirt schlau. 

Die Zeitung wird aus einer flexiblen Folie (electronic 

paper) bestehen, die als Bildschirm fungiert. Auf 

Anforderung aktualisiert sich der Inhalt, thematisch 

nach persönlichem Wunsch zusammengestellt. Entscheidend 

für die Massenverwendung intelligenter 

Etiketten und Verpackungen ist der Preis, aber auch 

die Massenverfügbarkeit. Der Weltmarkt an Etiketten 

beläuft sich immerhin auf über 500 Milliarden Stück 

pro Jahr, eine Menge, an der die bisherige Halbleiterfertigung 

scheitert. Preislich durchsetzen dürften sie 

sich nach Einschätzung von Dr. Karlheinz Bock, 

Abteilungsleiter am IZM in München, wenn sie 

Bruchteile von einem Eurocent kosten. Der Weg 

dahin besteht aus Fertigungsverfahren der Drucktechnik, 

nicht aus Beschichtungs- und Ätztechniken 

in Reinräumen. Und weil sich die meisten Polymere 

gut in Lösung bringen lassen, kann man die Schaltungen 

drucken, und zwar mit Strukturbreiten im Submikrometerbereich. 

In Zukunft heißt es also: Waren 

in den Einkaufskorb und ab durch die Ladentür. Die 

Ware wird dort automatisch erfasst, der Wert vom 

Konto abgebucht. Auch wenn die elektronischen 

Etiketten derzeit noch mehr als einen Cent kosten: 

Die Marktforscher von Frost & Sullivan gehen davon 

aus, dass der Markt für Radio Frequency Identification 

Scanner (RFID-Geräte) in Europa jährlich 

um 18 Prozent bis 2005 auf 1,7 Milliarden US-Dollar 

wachsen wird. Das Weltmarktvolumen soll nach 

Angaben eines anderen Marktforschungsunternehmens, 

der Venture Development Corporation, 2005 bei 

2,7 Milliarden US-Dollar liegen, bei Wachstumsraten 

von bis zu 24 Prozent jährlich. 

Einen Eckpfeiler des ubiquitous computing wird die 

Polytronic bilden. Damit sind elektronische Komponenten, 

Bauteile und Systeme gemeint, die organische 

Kunststoffe zur Basis haben. Zwar sind die 

Ladungsträger in elektrisch leitenden Kunststoffen 

weniger beweglich als in Silizium; vergleichbare 

Bauteile sind daher mehr als 100-mal langsamer. Es 

gibt jedoch eine Vielzahl von Anwendungen, wo es 

auf den Preis und nicht so sehr auf die Leistung 

ankommt, und da wird die Polytronic unschlagbar 

sein. Zudem sind Hybridlösungen beider Technologien 

denkbar. Das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit 

und Mikrointegration (IZM) hat superdünne 

Siliziumwafer hergestellt, weniger als zehn Mikro- 

Transistoren pro Person 

1000 

900 

800 

700 

600 

500 

400 

300 

200 

100 

0 

96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 

Quelle: Semi 

10 re SOLUTION


Mit immer mehr, immer billigeren Chips lassen sich 

auch ganz neue Lebenszyklen- und Marketingmöglichkeiten 

eröffnen. Zunächst werden intelligente 

Bauteile in Flugzeugen, Autos, aber auch in Industrieanlagen 

den Grad ihrer Abnutzung melden und so 

ein Ausfallen der Technik vermeiden. Professor Elgar 

Fleisch von der Universität St. Gallen prognostiziert 

aber auch Heimwerker-Bohrmaschinen, die den 

Herstellern Art und Umfang der Nutzung vermitteln. 

Damit schaffe man den Übergang vom Kauf eines 

solchen Gerätes zu einem Leasing, bei dem man 

genau wisse, was mit der Maschine gemacht wurde. 

Chips im Menschen 

Chips werden aber bald nicht nur den Menschen 

umgeben, sondern auch in ihm sein. So arbeiten 

seit 1995 zwei vom Bundesministerium für Bildung 

und Forschung geförderte Forschungsgruppen in 

Deutschland an Chips für die Netzhaut, die Kontakt 

zu den Nervenleitungen zum Gehirn finden. Kameras 

liefern diesen Chips Bilder, die zusammen mit der 

nötigen Energie drahtlos zu dem auf der Netzhautoberfläche 

befestigten Implantat gesendet werden. 

Die Forscher warnen zwar vor allzu schnellen, allzu 

hohen Erwartungen. Erste entsprechend behandelte 

Patienten in den nächsten Jahren dürften nicht mehr 

als ein grobes Lichtblitzmuster erkennen, das sie 

interpretieren lernen müssen. Dennoch beflügeln 

derartige Projekte die Phantasie. Dazu zählen zum 

Beispiel auch Arbeiten am Heidelberger European 

Media Laboratory (EML), einer Einrichtung der Klaus 

Tschira Stiftung, einem der Gründer von SAP. Dort 

untersucht man Teilaspekte eines „personal memory“, 

das über entsprechende Sensoren alles aufzeichnet, 

was man in seinem Leben hört und sieht. Der zu 

erwartende Speicherbedarf von über 100 Petabyte 

(10 hoch 17 Byte) schränkt die Forschungen allerdings 

auch bei viel leistungsfähigeren Chips noch 

auf Teilbereiche ein, etwa automatische Sitzungsprotokolle. 

Ende Januar 2002 stellte das EML den DigiCoach vor: 

einen elektronischen Schwimmtrainer im Walkman- 

Format, der helfen soll, die Leistung von Spitzensportlern 

zu optimieren. Der DigiCoach ist ein erstes 

Zwischenergebnis von Forschungsarbeiten, die zum 

Ziel haben, einen elektronischen Fitness-Assistenten 

zu entwickeln. Er soll physikalische und physiologische 

Daten aufnehmen, auswerten und dem Nutzer 

zur Verfügung stellen. 

Staubkorncomputer überall 

Noch Science Fiction sind die Überlegungen von Prof. 

Randay H. Katz von der Fakultät für Computerwissenschaft 

und Elektrotechnik der Universität von Kalifornien 

in Berkeley: Er ist davon überzeugt, dass Computer 

schließlich nur noch sandkorngroß sein werden. 

Der „intelligente Staub“ soll dabei selbstorganisierend 

und lernfähig sein. Wie ein unsichtbarer Schleier könnte 

er sich um die Welt legen, als Omninet das Internet 

ablösen. Denkt man daran, dass seit der Erfindung 

des Computers durch Konrad Zuse erst wenig mehr als 

50 Jahre vergangen sind und sieht die auch in diesem 

Artikel aufgezählten Entwicklungen und Synergien, 

kommt man vielleicht zu einem ähnlichen Ergebnis wie 

das Pentagon. Es hat die Bedeutung der Forschungsarbeiten 

von Katz erkannt und fördert das Projekt 

„Endeavour Expedition“ mit eineinhalb Millionen Euro. 

Technologisch eher an der Gegenwart orientiert ist 

das Oxygen-Projekt am MIT in Boston unter Leitung 

von Prof. Michael Dertouzos. Er beschreibt das Projekt: 

„In the future, computation will be freely available 

everywhere, like batteries and power sockets, or 

oxygen in the air we breathe. The goal of the Oxygen 

project is to create a system that fits this vision.“ Das 

Projekt befasst sich mit der Interaktion elektronischer 

Produkte und Komponenten, mit Protokollen und Interfaces. 

Es wird von einer Reihe von Firmen im insgesamt 

nahezu dreistelligen Euromillionenbereich gefördert, 

unter anderem von Philips, Nokia, Acer, der japanischen 

Telefongesellschaft NTT und Hewlett Packard. 

Bei so viel Chip-Gegenwärtigkeit drängen sich 

Fragen abseits der Technik auf, solche nach Sinn, 

Nutzen, Gefahren, Rechtseinordnung. Wie kann man 

beispielsweise die Datenübertragungen zwischen 

den Chips – etwa mit Informationen über die Gesundheit 

– sicher machen? Wer ist schuld, wenn ein 

Fahrassistenzsystem unnötig eine Notbremsung herbeiführt? 

Kann man gezwungen werden, mit solchen 

Technologien in Kontakt zu treten? Diese wenigen 

Fragen reichen schon aus, um auch das Potential 

an gesellschaftlichem Sprengstoff zu sehen, das in 

dem ubiquitous computing steckt. Man denke an 

den Wegfall von Arbeitsplätzen, an die Verlagerung 

von Verantwortungen. Möglicherweise erwacht eine 

künstliche Intelligenz, ohne dass wir es merken, 

während wir zu lange darüber diskutieren. Während 

unser Gehirn nämlich in einer engen Knochenschale 

sitzt, lassen sich Chips in riesigem Umfang miteinander 

vernetzen. > Rolf Kickuth 

Chips an den Nervenzellen. 

Seit 1995 arbeiten Forschungsgruppen 

in Deutschland an Chips für 

die Netzhaut, die Kontakt zu den 

Nervenleitungen zum Gehirn finden. 

DigiCoach, der elektronische 

Schwimmtrainer, soll helfen, die Leistung 

von Sportlern zu optimieren 

re SOLUTION 11

COVER STORY 

Forensik 

Die Liebe zum Detail 

Fotos „Tatort“ > Bernd Euring 

Eine Vision: Spuren lassen endlich 

eindeutige und nicht widerlegbare 

Rückschlüsse auf den Tathergang 

und die Beteiligten zu. 

12 re SOLUTION

FORENSIK 

Eine fast gewöhnliche Schlägerei. Und als der 

34-jährige Dialysepatient nach der Auseinandersetzung 

mit seinem Bruder einige Stunden später stirbt, 

glaubt niemand an einen Zusammenhang; selbst der 

mit der Leichenschau beauftragte Arzt attestiert 

einen natürlichen Tod durch Nierenversagen. Erst die 

Anzeige einer Krankenschwester, die Zeugin der 

Schlägerei war, führt zu einer Sektion, die dann 

die inneren Verletzungen des Mannes offenkundig 

macht: Körperverletzung mit Todesfolge, ein Fall für 

die Kriminalisten. 

Eine Zufallsentdeckung. Doch sie lässt vermuten, 

dass auch eine ganze Reihe nicht-natürlicher Tode 

unerkannt und damit juristisch folgenlos bleibt, wie 

der Rechtsmediziner Bernd Brinkmann aus Münster 

behauptet. Gemeinsam mit anderen Kollegen konnte 

er belegen, dass vielen Opfern von Mord und 

Totschlag, Drogenmissbrauch, Kunstfehlern und Unfällen 

sowie Selbstmördern bedenklich häufig eine 

natürliche Todesursache bescheinigt wird: Tatsächlich 

aber seien in Deutschland unter jährlich etwa 

810.000 „natürlichen“ Todesfällen fast ein Viertel als 

nicht-natürliche Tode zu verbuchen, darunter fast 

2.000 Tötungsdelikte sowie 2.000 bis 4.000 Todesfälle 

„im Zusammenhang mit medizinischen Maßnahmen”. 

Und dies ist nur eine ungefähre Einschätzung, wie der 

Rechtsmediziner Alfred Du Chesne feststellt: Realistisch 

sei es, die Zahlen nach oben zu korrigieren. 

Eine Vision: Nicht länger bleiben Täter unerkannt, 

nicht länger bleiben Verbrechen ungesühnt. Beweise 

sind endlich objektiv, Spuren lassen endlich eindeutige 

und nicht widerlegbare Rückschlüsse auf den 

Tathergang und die Beteiligten zu. Die Identität von 

Opfern lässt sich aufklären, Fehlurteile der Rechtsmediziner 

können vollständig vermieden werden. 

Aber wirklich nur eine Vision? Hilfe kommt vielleicht 

von der Forensik. 

Klassische Verfahren 

Ohne Forensik ist die kriminalistische Ermittlungsarbeit 

kaum mehr denkbar, denn die forensische Arbeit 

hat mit allem zu tun, was für die Aufklärung der 

näheren Umstände eines Verbrechens von Interesse 

ist, was mithin zur Vorbereitung und Durchführung 

eines Gerichtsverfahrens relevant wird. Die Verfahren 

sind dabei so unterschiedlich wie die Einsatzfelder. 

Nach wie vor geht es um die klassische Daktyloskopie 

(Fingerabdrücke), um Photographie, Psychologie oder 

um Zahnmedizin. Es zeugt aber ebenfalls von forensischer 

Arbeit, den Boden umzugraben, um die Reste 

einer vergrabenen Leiche aufzufinden und sie dem 

Gerichtsmediziner zuzuführen. Hinzu kommt alles, 

was den Umgang mit Zeugen und Tätern betrifft, was 

Befragung, Einvernahme, Verhör oder Festnahme 

anbelangt. Auch der Umgang mit unterschiedlichen 

Waffen und den durch sie verursachten Resultaten 

und Spuren betrifft die Forensik: Ein weites Feld, 

wenn man bedenkt, dass mit fast jedem Objekt ein 

Verbrechen begangen werden kann. Sogar Insekten 

schaffen auf diese Weise den Weg zum Arzt, wenn 

es – so im Rahmen der forensischen Entomologie – 

darum geht, die Liegezeit einer Leiche zu bestimmen; 

ein nicht immer appetitliches Thema. 

In der Vergangenheit landeten diese oftmals einzigen 

Zeugen eines Verbrechens häufig im Abfluss eines 

Obduktionssaals, weil sich kaum ein Gerichtsmediziner 

oder Kriminalist für die Maden und die ausgewachsenen 

Gliedertiere, die sich den „Lebensraum“ 

Leiche erobert hatten, interessierte. Man übersah, 

dass sie besonders in schwierigen Mordfällen 

wichtige Informationen über das Verbrechen liefern 

können: Gerade weil Insekten als erfolgreichste Tiergruppe 

praktisch jeden Lebensraum besiedeln, sind 

sie oft auch die Ersten am Tatort. So beginnen bereits 

fünfzehn Minuten nach dem Ablegen der Leiche im 

Freien Schmeißfliegen mit der Eiablage. Anhand der 

Entwicklungsstadien der Larven lässt sich so auch 

Vielen Opfern von Mord und Totschlag 

wird bedenklich häufig eine natürliche 

Todesursache bescheinigt. 

der Todeszeitpunkt oder der Zeitpunkt berechnen, an 

dem der tote Körper abgelegt wurde. Schon nach 

wenigen Tagen entwickeln sich aus Eiern die ersten 

Larven, die sich schnell verpuppen. Bevor dann nach 

zwei Wochen die geschlüpften Fliegen erneut Eier 

ablegen, wird die Leiche meist schon gefunden. 

Allerdings ist der Verwesungsgrad dann schon so 

weit fortgeschritten, dass sich mit herkömmlichen 

Methoden nur schwer ein genauer Todeszeitpunkt 

bestimmen lässt. Diese Information ist aber in einem 

Mordfall wichtig, um beispielsweise das Alibi eines 

Verdächtigen zu überprüfen. 

Von Mikroskopen und Insekten 

Hier hilft zumeist die klassische mikroskopische 

Untersuchung. So auch im Fall von Pastor Geyer, der 

in Deutschland vor einigen Jahren als spektakulärer 

Indizienprozess eine große öffentliche Resonanz hervorgerufen 

hat. Der 57-jährige Pastor war dringend 

verdächtig, im Juli 1997 seine Frau umgebracht zu 

haben; eine Überführung des Täters sollte schließlich 

nur anhand von Indizien gelingen. Um das Alibi des 

Verdächtigen zu überprüfen, war zunächst ein 

genauer Hinweis auf die Liegezeit der Leiche 

Insektenlarven im Labor: Mit Hilfe der 

forensischen Entomologie lässt sich die 

Liegezeit von Leichen bestimmen. 


re SOLUTION 13


lichkeit, zufällig zu diesem Zeitpunkt auf eine solche 

Ameise getreten zu sein, ist äußerst gering. Damit 

war durch die forensische Entomologie eine deutliche 

Beweislage gegeben, und der Pfarrer wurde 

aufgrund der erdrückenden Indizien zu acht Jahren 

Haft verurteilt. 

notwendig. Dies geschah, indem der forensische 

Zoologe Mark Benecke dem Leichnam Maden entnahm, 

sie mikropäpativ darstellte und schließlich 

unter dem Binokular bestimmte. Damit war eine klare 

Revolver oder Gewehre hinterlassen 

ganz individuelle Spuren auf 

den abgefeuerten Kugeln und den 

ausgestoßenen Patronenhülsen. 

Beschädigte Zuhalteplättchen am 

Türschloss eines Personenwagens 

Mikroskope werden in vielfältiger Form zur Spurensicherung 

und -analyse eingesetzt; jeder kennt aus 

Krimis die Verfahren, wenn Ballistiker die Tatwaffe 

bestimmen. Denn Revolver oder Gewehre hinterlassen 

ganz individuelle Spuren auf den abgefeuerten 

Kugeln und den ausgestoßenen Patronenhülsen. Bei 

Geschossen sind dies feine Rillen oder Schrammen, 

die von den erhabenen Teilen des Laufinneren auf die 

Geschossoberfläche übertragen werden. Bei Hülsen 

lassen sich eingeprägte Spuren des Schlagbolzens 

oder des Auswerfermechanismus finden. Diese individuellen 

Prägungen von Geschoss und Hülse können 

unter einem Vergleichsmikroskop mit den Spuren an 

Projektilen und Hülsen verglichen werden, die aus 

einer bekannten Waffe abgefeuert wurden. So lässt 

sich nicht nur der verwendete Waffentyp feststellen, 

sondern oft auch die individuelle Waffe, wenn sie für 

Vergleichsexperimente vorliegt. 

Gerade bei der Entwicklung des dafür notwendigen 

Handwerkszeugs der Ballistiker war und ist Leica 

maßgeblich beteiligt. Schon 1931, nur sechs Jahre 

nach dem ersten direkten optischen Vergleich 

von Geschossen, entwickelte das Optikunternehmen 

Ernst Leitz zusammen mit forensischen Wissenschaftlern 

den ersten Vergleichsapparat für 

Geschossuntersuchungen, der bei vielen Aufsehen 

erregenden Kriminalfällen zur Aufklärung der Verbrechen 

geführt hat. Durch langjährige, enge 

Verbindungen von Spezialisten der Forensischen 

Institutionen vieler Länder (darunter BKA, LKAs, FBI, 

ATF, Scotland Yard und viele andere) und Leica 

Microsystems wurden sowohl die Technologie der 

Geräte als auch die Verfahren der Wissenschaftler 

immer mehr perfektioniert. Bald wurden nicht nur 

Geschosse, sondern sogar charakteristische Werkzeugspuren 

wie die Abdrücke einer Zange auf einem 

Schließzylinder unter dem Mikroskop verglichen – 

ein Verfahren, das besondere Herausforderungen an 

die Flexibilität der Gerätetechnik stellt. 

Der starke Anstieg der Schusswaffenkriminalität und 

der Internationalisierung des Verbrechens konfrontiert 

viele forensische Labors mit immer prekärer 

werdenden Kapazitätsproblemen. Eine Entlastung 

versprechen seit kurzem computergestützte Screeningsysteme, 

die Geschosse und deren Hülsen automatisch 

klassifizieren und dem Spezialisten anhand 

einer Datenbank eine Vorauswahl potenziell übereinstimmender 

Geschosse aus anderen Straftaten 

liefern. Mit dieser Information kann dann nicht nur 

Foto > Michael Mustermann 

14 

Aussage über das Entwicklungsstadium der Madenkörper 

möglich und auch – unter Berücksichtigung 

von meteorologischen Daten – zum Tatzeitraum. Als 

Nächstes war nun die Frage zu klären, ob sich der 

Pfarrer möglicherweise auch am Tatort befunden 

hatte. Vergleichende Bodenproben, die am Tatort und 

an den Stiefeln des Verdächtigen asserviert worden 

waren, ließen zwar eigentlich diesen Schluss zu, 

aber zur Sicherheit sollte noch ein myrmecologisches 

Gutachten erstellt werden: Gehörten die an 

der Toten entnommenen Ameisen und die in der 

Stiefelanhaftung eingebettete Ameise zur gleichen 

Art? Beide Proben wurden mittels eines Hochleistungs-Stereomikroskops 

untersucht. Das Ergebnis 

der lichtoptischen Analyse ergab, dass die Insekten 

zu einer identischen Spezies und Untergattung 

gehörten, die in Europa selten ist; die Wahrscheinre 

SOLUTION

PRAXIS REPORT 

schnell und effektiv eine weitere Untersuchung 

am Vergleichsmikroskop durchgeführt werden, es 

werden auch Querverbindungen zu anderen Verbrechen 

offensichtlich, die ohne den Einsatz digitaler 

Technologien oft im Dunkeln bleiben würden. 

Aber die Entwicklung geht auch auf anderen Gebieten 

weiter. Das Institut für Rechtsmedizin in Mainz 

setzt seit kurzem statt traditioneller optischer Mikroskope 

ein Rasterelektronenmikroskop zur Schussweitenbestimmung 

ein; auf Proben mit einer Fläche 

von zehn mal zehn Millimetern lassen sich durch die 

Kombination mit morphologischen und mikroanalytischen 

Untersuchungen Schmauchpartikel in einer 

Größe von 0,00001 Millimetern identifizieren. Denn 

wird eine Pistole abgefeuert, kommt es zu einem 

„Schmauchspurengewitter“ rund um die Waffe: Ruß 

und unsichtbares Blei, Barium und Antimon werden 

durch undichte Stellen aus Verschlussspalt oder 

Trommelspalt gepresst. Der Schmauch setzt sich an 

der Hand des Schützen fest, lagert sich in dessen 

Kleidung ab, und sogar im Gesicht des Abdrückenden 

sind die Schmauchelemente nachweisbar. 

Verräterische Fasern 

Insgesamt sind Mikroelement-Analysen aus der 

Forensik nicht mehr fortzudenken. Ihr Vorteil liegt 

auch in dem immer häufiger notwendigen Nachweis 

artifizieller Substanzen im Bereich der Prothetik: 

Zusammensetzungen von Zahnfüllungen (sowohl aus 

Kunststoff als auch aus Metall) können untersucht 

werden, die Aufschlüsse über den Fabrikationsort 

bzw. die Firma geben und so zur Identifizierung von 

Personen beitragen. Ähnliches geschieht mit Legierungen 

von Prothesenschäften, deren Zusammensetzung 

für die Identifizierung von z.B. Brandopfern 

wichtig ist. Aber auch kleinste Textilfasern können 

dabei helfen, eine Tat zu rekonstruieren. Sie bleiben 

nämlich an allen Gegenständen haften, die mit der 

Kleidung berührt werden. Ihr Nachweis liefert häufig 

auch Beweise für einen Kontakt zwischen Tätern 

und Opfern. Bei der Untersuchung der Fasern, die am 

Tatort mit speziellen transparenten und farbneutralen 

Klebebändern gesichert werden, ist ein mehrfach 

gestuftes Vorgehen möglich; immer aber werden in 

einem ersten Schritt die Fasern unter dem Lichtmikroskop 

verglichen. 

Da die auszuwertende Fasermenge immens sein 

kann, unterstützen vor allem bildanalytische Verfahren 

die Auswertung. Dies entlastet nicht nur von 

Routineaufgaben, sondern garantiert ein höheres 

Maß an Präzision. Die Spurenanalytiker müssen nicht 

mehr in wochenlanger Arbeit die Faserstückchen von 

Täter und Opfer unter dem Mikroskop vergleichen 

und übereinstimmende Fasern ermitteln, sondern 

speziell für die Untersuchung von Fasern entwickelte 

Kein Verbrechen ohne Spuren 

Mit Klebestreifen 

auf Fusselsuche 

Ein Taxi steht auf dem Trottoir. Unmittelbar dahinter 

liegt ein toter Mann in Seitenlage. Die Scheibe der 

Fahrertür ist zerborsten, auf dem Asphalt liegen 

Glassplitter, verstreute Münzen und ein deformiertes 

Projektil. Im Fahrzeug befinden sich ein Paar Handschuhe 

und zwei Patronenhülsen, die Geldbörse 

fehlt. Polizisten sperren den Leichenfundort ab. Blitzlicht 

zuckt. Spezialisten in weißen Overalls suchen 

nach Sachbeweisen; verpacken kleine und kleinste 

Partikel in Tüten, sichern Blutspritzer, gießen Fußabdrücke 

aus. Die Lage des Spurenmaterials wird 

akribisch genau markiert, nummeriert, skizziert, 

fotografiert. Mit Spurensicherungsband werden der 

Ermordete und die Umgebung Millimeter für Millimeter 

„abgeklebt”, denn unter all den Mikrospuren 

können sich Faseranhaftungen von der Kleidung oder 

Haare des Täters befinden. Bei Gewalteinwirkungen 

kommt es immer zu wechselseitigen Materialübertragungen 

und die meisten ahnen nicht, wie viele 

mikroskopische Spuren sie hinterlassen. Aus scheinbar 

unscheinbaren Spuren ermitteln die kriminaltechnischen 

Spezialisten im Wissenschaftlichen Dienst 

(WD) der Stadtpolizei Zürich objektive Beweise. 

Kriminaltechnik – Akribie, Motivation 

und Wissenschaft 

Flammeninferno im Gotthardtunnel, 14 Tote bei Amoklauf 

im Kantonsparlament von Zug, Absturz der Crossair-Maschine 

Flug LX 3597 – im Jahr 2001 haben die 

Spezialisten des Wissenschaftlichen Dienstes in rund 

3000 Fällen die spurenkundlichen Detailuntersuchungen 

und Auswertungen durchgeführt. Ihre Ausbildung 

ist anspruchsvoll bis hin zum naturwissenschaftlichen 

Hochschulabschluss in Chemie, Biologie und 

Ingenieurwissenschaften sowie Spezialisierung in 

der Kriminaltechnik. Weitere Voraussetzungen sind 

höchste Einsatzbereitschaft (auch nachts) und 

äußerste Genauigkeit bei der oft langwierigen Kleinarbeit, 

denn die Resultate ihrer Untersuchungen, Vergleiche, 

Analysen und Gutachten tragen wesentlich 

zur Wahrheitsfindung bei – beweisen Schuld oder 

Unschuld. 

Kommissare mit dem Mikroskop 

Das Kriminaltechnische Labor im WD: Leica Stereomikroskope 

– Auflicht, Polarisation, Fluoreszenz, 

Für die Forensik-Experten des weißrussischen 

Sicherheitsdienstes in Minsk ist das 

Fluoreszenz-Stereomikroskop Leica MZ FLIII 

mit Digitalkamera und Leica IM1000 Software 

das ideale Werkzeug bei der kriminalistischen 

Spurenanalyse. 

re SOLUTION 15

PRAXIS REPORT 

Fasern und Haare haben einen hohen 

Beweiswert. Hier ein Tierhaar mit 

blutverdächtigen Anhaftungen. 

Multi-Diskussions-Einrichtungen – Leica Lichtmikroskope, 

Polarisation-, Fluoreszenz- und Interferenzkontrast, 

z.T. mit integrierter Digitalkamera. An der Wand 

der Leitsatz: „Wenn du das Mikroskop gebrauchst, lege 

alle Vorurteile ab und gib keiner vorgefassten Meinung 

Raum. Die Einbildung führt trügerisch in die Irre und 

macht dich glauben zu sehen, was du gerne sehen 

möchtest. Bedenke, dass du die Wahrheit suchst. 

Wenn du geirrt hast, soll dich die Eitelkeit nicht verführen, 

auf deinem Irrtum zu beharren.” 

Fasern und Haare besitzen in der Gesamtheit an 

materiellen Beweisen einen hohen Wert. So gehören 

Faseruntersuchungen unter dem Mikroskop selbstverständlich 

zum Repertoire der Kriminaltechniker 

im WD. In einem ersten Schritt werden die Spurensicherungsbänder 

mit den am Tatort eingebrachten 

Mikrospuren unter dem Stereomikroskop abgesucht. 

Die fraglichen Pflanzen-, Tier- oder Chemiefasern 

lassen sich im Infrarot-, UV- und Fluoreszenzspektrum 

aus der Vielfalt an Fasermaterial herauspräparieren. 

Dann werden die inkriminierten Fasern auf Objektträger 

überführt und unter den genannten Mikroskopen 

bei hoher Vergrößerung überprüft und fotografisch 

dokumentiert. Aufgrund von Farbe, Material 

oder weiteren typischen Merkmalen wie Querschnitt, 

Oberflächenstruktur, Mattierungen und Lufteinschlüssen 

kann festgestellt werden, ob ein Zusammenhang 

zu bestimmten Kleidungsstücken des 

Tatverdächtigten besteht oder aber ausgeschlossen 

werden kann. Mehrfache Faserüberkreuzungen 

zwischen den Kleidern des Tatverdächtigten und 

denjenigen des Opfers zu entdecken gleicht einem 

Volltreffer. 

Qualitätskontrolle durch Crosscheck 

Um sich nicht nur auf die Augen und das Urteil des 

Beobachters zu verlassen, wird zur abschließenden 

Überprüfung der Fasern Hochtechnologie wie 

die Mikrospektralfotometrie, Fourier-transformierte 

Infrarotspektroskopie (FTIR), Chromatographie und 

Rasterelektronenmikroskopie (REM) eingesetzt. 

Danach müssen die Laborergebnisse allerdings noch 

gewertet werden, auch wenn sich die fraglichen 

Fasern bei allen Überprüfungsschritten lückenlos 

bestimmten Kleidungsstücken zuordnen lassen. Erst 

aufgrund der Wertung gilt die Herkunft als bewiesen. 

Anhand der Befunde wird das Gutachten entworfen, 

vom Untersuchungsleiter und von den beteiligten 

Sachbearbeitern diskutiert und bereinigt und im 

Crosscheck vom Leiter des WD oder einem Fachbereichsleiter 

überprüft. Am Schluss steht das unterzeichnete 

Gutachten, in dem alle Untersuchungen 

von Anfang an festgehalten und fotografisch dokumentiert 

sind und das nun ein belastendes ebenso 

wie ein entlastendes Untersuchungsergebnis enthalten 

kann. 

„SOKO Taxi” 

Zu erwähnen bleibt noch, dass dem findigen Team 

selbstverständlich auch die Aufklärung des eingangs 

geschilderten Tötungsdeliktes an einem Taxifahrer 

gelang. Anhand der Schusswaffenauswertung, 

Schmauchbestimmung, vergleichenden Textilfaseranalyse 

und Glasauswertung konnte spurenkundlich 

belegt werden, wo die beiden Tatverdächtigen im 

Taxi gesessen und wer die tödlichen Schüsse 

abgegeben hat. Der Täter wurde zu 18 Jahren 

Zuchthaus verurteilt. 

P.S. 

Stadtpolizei Zürich, gewissenhaft in jeder Beziehung: 

Als wir das Kriminalamt verließen, war unser Auto fein 

säuberlich mit einem Strafzettel bestückt. 40 CHF sind 

nicht zu viel für einen so interessanten Nachmittag. 

> Hck/Dr. Walter Brüschweiler, Stadtpolizei Zürich 

Es wurde deutlich, dass der Fälscher 

Konrad Kujau ein Papier verwendet 

hatte, das in den 40er Jahren noch 

nicht hergestellt wurde. 

Bildanalysesysteme (wie z.B. Leica Q550fifi Quantimet 

fibre finder) sichten die auf einem computergesteuerten 

Probentisch fixierten Faserproben des 

Opfers automatisch und vergleichen sie mit den Referenzfasern 

des Täters. Findet das Analysesystem 

eine Faser mit ausreichender Übereinstimmung, 

speichert es die Position dieser Faser und analysiert 

sodann das nächste Bild. 

Aber auch Fluoreszenzmikroskope zeigen hier ihre 

Stärke. Denn selbst wenn sich die untersuchten 

Fasern anhand ihrer Farbe, Dicke, Mattierung und 

Webart im Hellfeld-Lichtmikroskop noch gleichen, 

leuchten sie je nach chemischer Zusammensetzung 

im Fluoreszenzlicht unterschiedlich. Leica Microsystems 

hat hier mit der Entwicklung eines Fluoreszenz- 

Vergleichsmikroskops und eines Fluoreszenz-Stereomikroskops 

den Faservergleich revolutioniert. Erstmals 

war es möglich, mehrere Arbeitsschritte 

zeit- und ressourcensparend an einem Gerät aus- 

16 re SOLUTION


zuführen. Die zusätzlich eingesetzte Spektralanalyse 

zeigt abschließend, wie viel Licht einer bestimmten 

Wellenlänge von der Faser absorbiert wird. Diese 

Methode erhöht noch einmal die Aussagesicherheit, 

denn sie ist vom menschlichen Auge – und damit 

von der subjektiven Einschätzung des Beobachters – 

unabhängig. 

Kein X für ein U 

Forensik ist ein mühsames Geschäft, das die Liebe 

zum Detail voraussetzt: Spuren müssen oftmals erst 

sichtbar und messbar gemacht werden, und großen 

Verbrechern müssen eben jene kleinen Fehler 

nachgewiesen werden, die ihnen dann zum Verhängnis 

werden. So entlarvten erst kleine Abweichungen 

in den Buchstaben „G“ und „R“ Wertpapiere als 

Fälschungen, die im Sommer 1995 in Österreich mit 

einem Gesamtnominalwert von 870 Millionen Schilling 

(ca. 63,2 Mio. €) auftauchten, und die als Sicherstellung 

für Kredite eingesetzt waren. In allen Fällen 

stellte sich allerdings heraus, dass die angegebenen 

Millionenbeträge nie in der ausstellenden Bank 

vorhanden gewesen sind. Da die Papiere aber augenscheinlich 

echt waren, analysierte die Kriminaltechnische 

Zentralstelle im Wiener Innenministerium 

die Wertpapiere Buchstabe für Buchstabe. Mit Hilfe 

eines Bildanalysegeräts wurden die Buchstaben auf 

den Papieren mit Originalen verglichen: Die winzigen 

Abweichungen wurden deutlich, der verantwortliche 

Banker zu acht Jahren Haft verurteilt. 

Vor allem der Beweis der Echtheit von Dokumenten 

und Ausweisen stellt die Forensiker vor immer neue 

Anforderungen, die eingesetzten Geräte vor immer 

neue technologische Herausforderungen. Die Arbeit 

im Mikrobereich nimmt zu, und sie konzentriert sich 

z.B. nun darauf, winzige Krater und Täler, Ausprägungen 

der Schriftränder und versprengte Tonerpartikel 

zu ermitteln. Die Erfolge sind durch Fleiß- und Detailarbeit 

erkauft, und nicht immer sind die Entlarvungen 

so spektakulär wie im Fall der „Hitlertagebücher“ in 

den frühen 80er Jahren, denen drei Experten die 

Echtheit bescheinigt hatten. Erst später wurde deutlich, 

dass der Fälscher Konrad Kujau ein Papier verwendet 

hatte, das in den 40er Jahren noch nicht 

hergestellt wurde. 

Schriftexperten verlassen sich deshalb nicht nur 

auf ihr erfahrenes Auge. Auch das Stereomikroskop 

ist zwar immer noch das wichtigste Instrument zur 

Prüfung einer Handschrift, denn die wird bestimmt 

durch Druck, Richtung, Gliederung, Bewegungsführung, 

Geschwindigkeitsgrad und anderes mehr. 

Doch oft reicht auch das nicht aus. Um Fälschungen 

aufzudecken, werden deshalb zusätzlich materialtechnische 

Untersuchungen eingesetzt: Chromatographische 

Methoden trennen die Komponenten der 

Tinte auf, um ihre Herkunft zu identifizieren; das 

Rasterelektronenmikroskop weist bei überlagerten 

Tinten nach, welche zuerst auf dem Papier war; 

Lichtquellen im UV- oder Infrarotbereich bringen 

Radierungen und Korrekturen zum Vorschein; ein 

elektrostatisches Verfahren macht Schreibdruckspuren 

wieder sichtbar, die unter dem Schräglicht 

nicht mehr identifiziert werden können. 

Die Geheimnisse des Nanobereichs 

Die Analyse spiegelt die Welt im Kleinen: die verborgenen 

Strukturen, die Geheimnisse unter der Oberfläche. 

Materialkundliche Untersuchungen sind integraler 

Bestandteil der forensischen Welt geworden. 

Oft soll die Analyse im Nanobereich erweisen, warum 

die Großprojekte der Zivilisation scheiterten. So 

gehört es zu den ungelösten Rätseln, warum im 

September 1994 die estnische Fähre „Estonia“ ihr 

55 Tonnen schweres Bugvisier verlor, kenterte und 

852 Menschen in die Tiefe riss. Schon bald kursierten 

Gerüchte, die von einer Sprengung und damit vom 

größten Verbrechen in der Seefahrtsgeschichte spra- 

Sorgfältig werden am Tatort die Spuren 

gesichert, die später über Schuld oder 

Unschuld entscheiden. 

Die Estonia vor dem tragischen Ereignis. 

Weshalb verlor sie ihr Bugvisier? 

re SOLUTION 17


die Wissenschaftler zuvor gesehen hatten. Was so viel 

Aufsehen erregt hatte, waren also in Wahrheit nicht 

Spuren einer Explosion, sondern die gewöhnlichen 

Ergebnisse der normalen Rostschutzbehandlung – 

die Beweiskraft der vorherigen Gutachten war dahin. 

DNA-Analyse – Forensik im Kleinsten 

Häufig genügt eine einzige Zelle, 

um den genetischen Fingerabdruck 

einer Person zu erhalten. 

Dreidimensionelles Modell von einer 

DNA-Doppelhelixstruktur 

chen. Erhärtet wurde dieser Verdacht, als Gefügeveränderungen 

im Metall aus dem Bug der „Estonia“ 

festgestellt wurden: Gefügeveränderungen, die bei 

1000-facher Vergrößerung keine Korngrenzen der 

Eisenkristalle mehr erkennen ließen. Auch das amtliche 

Gutachten ging deshalb davon aus, dass durch 

die plastischen Veränderungen im Mikrobereich von 

einer extrem schlagenden Beanspruchung ausgegangen 

werden müsse, wie sie bei einer Beeinflussung 

durch detonative Stoffe erfolge. Zudem fanden sich an 

mehreren Stellen des Metalls parallele, mikroskopisch 

kleine Linien – die so genannten Neumannschen 

Bänder – im Ferrit: auch dies ein deutlicher Hinweis 

auf eine hohe Verformungsgeschwindigkeit, wie 

sie mechanisch nicht zu erreichen ist. Damit sprach 

die materialkundliche Analyse für die Explosion. 

Doch was die Fantasien anregte, zerstörte sie nur 

wenig später. Denn eine weitere materialkundliche 

Untersuchung zeigte nun, dass die Gründe für die 

Gefügeveränderungen weitaus profaner waren: Denn 

wenn die Meyer-Werft – der Hersteller der „Estonia“ – 

ihre Bleche reinigt, bevor die Rostschutzfarbe aufgetragen 

wird, schleudert eine Turbine Tausende etwa 

einen Millimeter große Stahlkugeln mit bis zu 80 

Metern pro Sekunde auf den Stahl. Dieser Beschuss 

aus weniger als einem Meter Entfernung, so stellten 

Experten fest, erfolgt mit einer solchen Wucht, dass 

sich z.B. jene Neumannschen Bänder bilden, welche 

Fotos „Tatort“ > B. Euring 

Doch es gibt auch noch andere Verfahren: So hatte 

Charles Fain fast 17 Jahre wegen Mordes im Hochsicherheitsgefängnis 

von Idaho verbracht, obgleich 

er immer wieder beteuert hatte, das Mädchen 

Daralyn Johnson nicht getötet zu haben. Er war zwar 

davon überzeugt, dass sich seine Unschuld irgendwann 

herausstellen würde, doch es sollte ein Viertel 

seines Lebens dauern, bis er durch die Möglichkeiten 

der DNA-Analyse endlich vom Verdacht befreit 

wurde. Denn die Schamhaare, die man in der Kleidung 

der Toten gefunden hatte, stammten nach der 

DNA-Revision des Falles eindeutig nicht von Fain. Ein 

Glück für ihn – eine neue Aufgabe für die Kriminalisten. 

Vielleicht hilft auch hier die DNA-Analyse. 

Die Hoffnung ist nicht unberechtigt, denn die Verfahren 

der forensischen Genetik werden immer 

präziser; häufig genügt eine einzige Zelle, um die 

Herkunft einer Spur festzulegen, um den genetischen 

Fingerabdruck einer Person zu erhalten. Mit Hilfe 

komplizierter Verfahren wie z.B. der Polymerase- 

Kettenreaktion (PCR) können selbst geringe Mengen 

des genetischen Materials im Reagenzglas so weit 

vervielfältigt werden, bis sie durch herkömmliche 

Methoden nachweisbar sind. Damit offenbaren dann 

am Tatort vorgefundene Blutstropfen, Speichelreste, 

Hautfetzen oder Haare die genetische Struktur des 

vermeintlichen Täters. Möglich ist all dies, weil jedem 

Lebewesen der Bauplan seiner Zellen und ihrer Funktionsstruktur 

in die jeweilige Desoxyribonukleinsäure 

(DNA) eingeschrieben ist. 

Licht in alte Fälle? 

Doch trotz aller Probleme: Kaum eine andere kriminalistische 

Beweistechnik hat eine ähnliche Resonanz 

in der Öffentlichkeit verbreitet wie der genetische 

Fingerabdruck. Dies mag auch darin begründet 

liegen, dass selbst die vor 20 Jahren am Tatort 

zurückgelassenen Bierflaschen oder Zigarettenkippen 

zum Fluch der bösen Tat werden können. 

Weltweit entfaltet die Polizei deshalb einen zunehmenden 

Ehrgeiz, ungelöste Kriminalfälle wieder aus 

den Aktengräbern zu heben: Dank immer besserer 

DNA-Analysen und entsprechender Datenbanken 

ergeben sich hier vielleicht neue Perspektiven und 

bringen Licht in bislang nicht aufgeklärte Morde. 

> Michael Huesmann 

18 

re SOLUTION

PRAXIS REPORT 

Die wahre Aufgabe der Forensik 

ist die Enthüllung der Wahrheit 

Was haben die amerikanischen Topfernsehserien 

„Crime Scene Investigation”, „Crossing Jordan” und 

„New Detectives” gemeinsam? Diese Programme, 

die ihren Platz in der Hauptsendezeit haben, beschäftigen 

sich alle mit forensischer Wissenschaft und 

ihren Akteuren. Jede Serie beleuchtet einen positiven 

Aspekt der Forensik und konzentriert sich auf die 

Jagd auf böse Buben. 

Skip Palenik, Gründer von Microtrace Inc. in Elgin, 

Illinois, sagt: „Diese Serien stellen die Forensik zwar 

positiv dar, aber sie konzentrieren sich viel zu sehr 

auf den Aspekt der Strafverfolgung.” Weiter: „Die 

wahre Aufgabe der Forensik ist die Enthüllung der 

Wahrheit. Die Belastung eines Verdächtigten durch 

das Beweismaterial ist ebenso wichtig wie die Entlastung 

eines zu Unrecht Verdächtigten. Forensische 

Beweisführung soll den Geschworenen eine Grundlage 

zur Entscheidungsfindung geben.” 

Den Umgang mit Mikroskopen erlernte Skip im Alter 

von acht Jahren, und seine berufliche Karriere auf 

dem Gebiet der Mikroskopie begann vor mehr als 25 

Jahren am McCrone Forschungsinstitut in Chicago. 

Nach jahrelanger Erfahrung in der Mikroskopie gründete 

er Microtrace Inc., eines der wenigen privaten 

Labors, das sich auf Spurennachweisuntersuchung 

konzentriert. Er beschäftigte sich mit zahlreichen aufsehenerregenden 

Fällen wie dem Bombenanschlag 

auf das World Trade Center 1993 und dem Wayne 

Williams-Entführungsfall in Georgia, USA. Weil Microtrace 

ein privates Labor ist, ist Skips Rechtsraum die 

gesamte Welt, und er kann sowohl für die Anklage als 

auch die Verteidiger auftreten. 

In einem der letzten Fälle handelte es sich nicht 

um einen kriminellen Akt. Ein Geschäftsmann hatte 

den großen Baseballspieler Joe DiMaggio dazu 

gebracht, eine limitierte Anzahl (1000 Stück) von 

Sporttrikots zu signieren, wie sie die New York Yankees 

tragen. Zunächst wurde eine kleine Menge (250) 

als Test auf den Markt gebracht. Nachdem diese 

erfolgreich abgesetzt worden waren, wurde eine 

zweite Partie von Hemden signiert. Bei diesen fing die 

Unterschrift nach wenigen Wochen jedoch zu verlaufen 

an. Die erste Partie war nach wie vor in Ordnung. 

Es gab jedoch noch ein größeres Problem. DiMaggio 

war mittlerweile verstorben. Und es gab keine Möglichkeit, 

an weitere Unterschriften zu kommen. 

Skip wurde gerufen, um den Grund für die verlaufenden 

Unterschriften herauszufinden. Unter Zuhilfenahme 

verschiedener Techniken wie polarisierter 

Lichtmikroskopie, SM und Spektrophotometrie stellte 

Skip fest, dass zwar bei beiden Hemdenpartien 

das verwendete Material identisch war, sich aber 

die abschließende Behandlung unterschied. Diese 

Behandlung bestimmt Griffigkeit, Glanz und manchmal 

die Weichheit des Materials. Die zweite Partie 

war mit einer fettigen estersäurebasierten Lösung 

behandelt worden, die die verwendete Tinte auflöste. 

Ein hieraus möglicherweise resultierender finanzieller 

Verlust des Unternehmers wird derzeit von den 

amerikanischen Gerichten untersucht. 

Nach Skips Meinung steht die forensische Spurennachweisanalyse 

vor zwei Herausforderungen. Die 

eine ist die zunehmende Abhängigkeit von der DNA- 

Analyse und die damit verbundene finanzielle Förderung 

der forensischen Labore. Einige Labore können 

heute gar keine Spurennachweisanalyse mehr 

anfertigen. DNA-Analyse beruht darauf, gesammelte 

Daten mit einer vorliegenden Probe zu vergleichen. In 

vielen Fällen gibt es jedoch keine DNA-Proben. Und 

falls DNA-haltiges Material vorliegt, kann es unter 

Umständen vom Opfer stammen und somit nicht zur 

Aufklärung des Verbrechens beitragen. Vergleichsmikroskopie 

ist daher ein wertvolles Hilfsmittel in der 

Forensik, hat aber ihre Grenzen. 

Laut Skip besteht das zweite Problem darin, dass 

„das Überleben und die Weiterentwicklung der 

Spurennachweisanalyse, die weitgehend von Mikroskopen 

und mikroskopischen Methoden abhängt, 

nur durch Labormitarbeiter gesichert werden kann, 

die analytisch ausgebildet sind und nicht nur einfache 

Vergleichsarbeit durchführen.” Dies, so Skip, 

„soll keinesfalls die Bedeutung der Vergleichsarbeit 

schmälern, sie ist wichtig und hat ihre Daseinsberechtigung”. 

Skip nennt sich selber lieber „Mikroskopist” statt 

Spurenbeweisexperte. Er ist glücklich darüber, dass 

er seine frühe Liebe und Begeisterung für Mikroskope 

zu seinem Beruf machen konnte. > WB 

Skip Palenik, Gründer von Microtrace Inc. 

Sein Labor hat sich auf Spurennachweisuntersuchungen 

konzentriert. 

Foto > John Houde, Calico Press 

re SOLUTION 19

MOSAIKLANDSCHAFTEN 

Foto > Nadine Wack 

3D-Mosaiklandschaften 

von Mikrostrukturen 

Traumhafte Landschaftspanoramen sieht 

man nicht jeden Tag. Die Schönheit einer Landschaft 

erschließt sich aber nicht nur durch das 

Betrachten einer einzelnen Szene oder eines 

einzelnen Bildes. Unbewusst schaut man sich um 

und betrachtet die Umgebung aus verschiedenen 

Blickwinkeln. Erst im menschlichen Gehirn 

wird dann die Information dieser verschiedenen 

visuell gewonnenen Informationen zu einem 

Gesamteindruck zusammengesetzt. 

Doch nicht nur der Blick in verschiedene Richtungen 

ermöglicht es, die vorliegenden Informationen in 

einem Gesamtbild zu erfassen. Wir schauen uns 

unsere Umgebung auch in verschiedenen „Schichten“ 

an. Wir betrachten im Allgemeinen sowohl die 

nächste Umgebung, also Blumen, Pflanzen, Bodenbeschaffenheit 

oder andere Details, als auch die 

weiter entfernt liegenden Bereiche, bis schlussendlich 

unser Auge – auf „unendlich“ fokussiert – 

den Horizont erreicht. Auch dieses Durchfokussieren 

des Blicks durch das Betrachtungsfeld trägt zu einer 

vollständigen Abbildung und damit Erfassung unserer 

Erlebniswelt wesentlich bei. 

Das Gewinnen und Verarbeiten derartiger Bildinformationen 

ist dem Menschen durch dessen physiologische 

Voraussetzungen praktisch in die Wiege 

gelegt – unterstützt durch den besten Computer, 

das menschliche Gehirn. Es ist wie kein anderes existierendes 

datenverarbeitendes System in der Lage, 

20 re SOLUTION


aus einer Fülle von Einzelbildern und -informationen 

mit Hilfe paralleler Datenverarbeitung umfassende 

Gesamteindrücke zu erzeugen. 

Was ist aber, wenn diese Information nun kommuniziert 

und anderen die Begeisterung über das Gesehene 

mitgeteilt werden sollen? Ein einzelnes Foto 

reicht dazu normalerweise nicht aus. Trickreiche 

Fotografen entwickeln oft im Urlaub die Idee, den 

Daheimgebliebenen eine Rundumsicht von einem 

schönen Aussichtspunkt zu ermöglichen, indem sie 

eine Reihe von Fotos vom linken bis zum rechten 

Rand des Gesichtsfeldes machen. Zu Hause stellen 

sie dann fest, dass das Zusammensetzen gar nicht 

so einfach ist, denn Perspektiven und Bildränder 

müssen genau zusammenpassen, um ein Panoramabild 

zu erzeugen. Dafür enthält dies dann eine 

Fülle von Informationen, die weit über die eines 

stellten Objektivvergrößerung die einzelnen Bildfelder 

lückenlos und ohne Überlappung zusammengesetzt 

werden. Bei entsprechender Ausleuchtungskorrektur 

und guter Justierung der Videokamera 

lassen sich so sehr schnell bei 5- oder 10-facher 

Objektivvergrößerung Hunderte von Bildern zu 

einem Übersichtsbild zusammenfassen und innerhalb 

weniger Minuten quadratzentimetergroße Proben 

komplett abbilden. 

Bei Bedarf kann auch noch die bei automatisierten 

Systemen meist vorhandene Autofokuseinrichtung 

nach Belieben aktiviert werden. Dadurch wird 

sichergestellt, dass die gesamte Probe auch in allen 

Bereichen scharf abgebildet wird. 

Das Resultat sind hervorragend ausgeleuchtete Makrodarstellungen 

großer Probenoberflächen in einer Qualität und einer Detaildarstellung, 

wie sie mit normaler Makrofotografie nicht zu erreichen sind. 

Einzelbildes hinausgehen, und es schafft einen Eindruck 

„vom Ganzen“. Allerdings bleibt der Zugang 

zur Räumlichkeit der Szene weiterhin verschlossen. 

Die oben beschriebenen Phänomene gelten auch 

für den Mikroskopbenutzer, der ein Bildfeld einer 

bestimmten Vergrößerung betrachtet. In der Arbeitspraxis 

– unabhängig davon, ob es sich um Pathologen, 

Forscher oder Mitarbeiter in der Qualitätssicherung 

handelt – wird nicht nur ein Bild bei 

konstanter Vergrößerung betrachtet. Der erfahrene 

Mikroskopiker wechselt das abbildende Objektiv, er 

verfährt die Probe, und – speziell bei nicht komplett 

ebenen oder transparenten Objekten – spielt er mit 

der Fokuseinstellung, um zusätzliche Informationen 

zu erhalten. Wie im oben beschriebenen Fall der 

Landschaftsbetrachtung wird auch hier die Information 

vieler Bilder verwendet, um die gewünschte 

Aussage machen zu können. Allerdings ist die 

Kommunikation dieser Aussage mit der Aufnahme 

und dem Versand nur eines Bildes nicht möglich. 

Hunderte von Bildern in wenigen Minuten 

Mit Hilfe automatisierter Lichtmikroskopie und Bildanalyse 

lassen sich große Probenbereiche automatisch 

abfahren und zu einem Gesamtbild niedriger 

Vergrößerung zusammensetzen. Benötigt wird hierfür 

ein motorisierter Probentisch am Mikroskop, der über 

das Bildverarbeitungssystem in x- und y-Richtung 

so gesteuert wird, dass entsprechend der einge- 

Sollte kein automatisiertes Mikroskop zur Verfügung 

stehen, lassen sich die Einzelbilder auch manuell zusammensetzen. 

Dabei sollte aber ein gewisser Überlappungsbereich 

zwischen den einzelnen Bildern 

berücksichtigt werden. Dieser Bereich wird von einer 

speziellen Software benötigt, die die einzelnen Bilder 

automatisch durch Verschieben und Drehen zusammensetzt 

und dabei gleichzeitig auch etwaige Helligkeitsdifferenzen 

zwischen den Einzelbildern korrigiert. 

Das Resultat sind hervorragend ausgeleuchtete 

Makrodarstellungen großer Probenoberflächen in 

einer Qualität und einer Detaildarstellung, wie sie mit 

normaler Makrofotografie nicht zu erreichen sind. 

Diese Makrobilder lassen sich dann mit ihrer aktuellen 

Vergrößerung abspeichern, bildanalytisch verarbeiten 

und messen. Bei automatisierter Mikroskopie 

genügt ein Mausklick auf die gewünschte 

Probenstelle im Bild, und sie wird direkt zur Betrachtung 

mit höherer Vergrößerung vom System angefahren. 

Diese Funktion ist besonders dann sehr 

wichtig, wenn es um die Interpretation gemessener 

Innenverzahnung in der Übersicht. 

Detailaufnahme einer ausgebrochenen 

Zahnschlanke 

re SOLUTION 

21


Die Lösung für dieses Problem ist ein sogenanntes 

„wanderndes Mosaik“. Es setzt mehrere Bilder 

mit hoher Auflösung zusammen und misst damit 

große und kleine Ereignisse innerhalb dieses 

Bereiches gleichzeitig und zuverlässig. 

Das „wandernde Mosaik“ 

Eine spezielle Unterart dieser Mosaikfunktion kann 

auch dazu verwendet werden, eine prinzipielle 

Schwäche der mikroskopischen Bildanalyse zu korrigieren. 

Normalerweise findet das Abbilden und 

Messen einer Mikrostruktur bei einer Vergrößerung 

statt, bei der die kleinsten zu messenden Ereignisse 

oder Partikel noch in einer Auflösung abgebildet 

werden, die eine ausreichend genaue Beschreibung 

von Größe und Form zulässt. Um die Fehlmessung von 

Partikeln zu vermeiden, die den Bildrand schneiden 

und damit nur teilweise dargestellt werden, wird 

normalerweise ein Schutzrahmen um das Messfeld 

definiert. Damit wird sichergestellt, dass nur die 

Ereignisse gemessen werden, die sich vollständig 

innerhalb der abgebildeten Fläche befinden. 

Detailreiche, dreidimensionale Abbildung 

eines Flohs mit der Extended Focus Technik 

bildanalytischer Daten geht. Hier erhält man die Information 

über die Gleichmäßigkeit oder Homogenität 

einer Probe, die sich oft in den über die gesamte 

Probe gemittelten Messwerten nicht ausdrückt. 

In der Qualitätssicherung und der quantitativen 

Metallographie wird mehr und mehr gefordert, neben 

den bildanalytischen Messergebnissen und typischen 

Probenstellen (aufgenommen bei der zur Messung 

verwendeten Vergrößerung) auch die entsprechenden 

Übersichtsaufnahmen zu dokumentieren bzw. 

den entsprechenden Prüf- oder Laborberichten beizufügen. 

Beispiele aus der Praxis sind Übersichten 

über Schweißnähte, Verteilung der Mikrostrukturen 

und Porosität in Gusslegierungen, Übersicht über 

die Verteilung der nichtmetallischen Einschlüsse in 

Stählen bis hin zur Anordnung von Gummischichten 

und Verstärkungsdrähten in Anschnitten von Autoreifen. 

Auch für Anwendungen in der Pathologie ist 

es sehr interessant, nicht nur lokale Gewebestrukturen 

zu betrachten, sondern auch Gewebeveränderungen 

über größere Bereiche hinweg zu analysieren 

und darzustellen. Das ist erst der Anfang: Die Einsatzgebiete 

dieser Technologie werden wachsen, da sich 

die Anwendung erst im Anfangsstadium befindet. 


Dieses Verfahren funktioniert recht gut, wenn sich die 

zu messenden Partikel nicht zu sehr in ihrer Größe 

unterscheiden. Bei metallographischen Proben mit 

so genanntem sekundären Kornwachstum – wenn 

also gleichzeitig sehr große und sehr kleine Körner 

vorhanden sind – oder beim Messen der Kontamination 

von Filtern (siehe auch Beitrag „Diesel in der 

Luxusklasse“ in dieser Ausgabe) mit Partikeln im 

µm-Bereich und beim zuverlässigen Vermessen 

makroskopischer Fasern im mm-Bereich versagt 

diese Methode: Entweder muss eine Vergrößerung 

gewählt werden, bei der die großen Fasern korrekt 

gemessen werden können und die kleinen Partikel 

zwangsläufig verloren gehen, oder es werden die 

Kleinen bei höherer Vergrößerung korrekt vermessen. 

Das führt dann aber dazu, dass sich die Fasern über 

mehrere Messfelder erstrecken und damit nur in 

Segmenten und nicht korrekt und folglich vollständig 

gemessen werden können. 

Die Lösung für dieses Problem ist ein so genanntes 

„wanderndes Mosaik“. Es setzt mehrere Bilder mit 

hoher Auflösung zusammen und misst damit große 

und kleine Ereignisse innerhalb dieses Bereiches 

gleichzeitig und zuverlässig. Durch eine Abrasterung 

der gesamten Probe mit dieser lokalen Mosaikfunktion 

anstatt mit einzelnen Bildfeldern gelingt es hier, 

die gestellte Aufgabe schnell und sicher zu lösen. 

Leichte Überlappung der Schärfeebene 

für mehr Informationen 

Ein spezielles Charakteristikum der Lichtmikroskopie 

ist die begrenzte Schärfentiefe der Abbildung. Je 

nach nummerischer Apertur des verwendeten Objektives 

wird nur eine dünne Schicht des betrachteten 

Objektes abgebildet. Alle Bereiche, die oberhalb oder 

unterhalb dieser Schärfenebene liegen, erscheinen 

nur unscharf oder gar nicht im mikroskopischen Bild. 

Die Dicke dieser abgebildeten Schicht beträgt bei 

22 re SOLUTION


hoch vergrößernden Objektiven mit großer nummerischer 

Apertur etwa 0,5 µm, bei Objektiven niedriger 

Vergrößerung einige µm bis 10 µm. 

Bei der Abbildung planer Oberflächen oder dünner 

Schnitte bereitet dieses Phänomen keine Probleme. 

Anders ist dies bei Oberflächen wie Bruchflächen, 

bearbeiteten Oberflächen, Untersuchungen von Verschleißspuren 

oder Korrosionsprozessen, bei denen 

im Allgemeinen keine plane, sondern eine dreidimensionale 

Struktur vorliegt. Hier gelingt es mit der Lichtmikroskopie 

nur, die Teile der Oberfläche abzubilden, 

die im Bereich der Schärfentiefe liegen. Der Rest ist 

unscharf oder nicht sichtbar. 

Doch auch hier können durch das Aufnehmen 

mehrerer Einzelbilder und das anschließende Zusammenfügen 

in einem Bildanalysesystem zu einem 

einzigen Resultatbild – wie bei der Mosaikfunktion – 

die physikalischen Grenzen des Lichtmikroskops 

überlistet werden. Anstatt mehrerer Bilder in x- und 

y-Richtung wie beim Mosaik wird eine Serie von 

Bildern in z-Richtung aufgenommen. Auch hier ist 

es von Vorteil, mit automatisierter Mikroskopie zu 

arbeiten, die das Durchfokussieren durch die verschiedenen 

Ebenen in äquidistanten Schritten selbsttätig 

und genau durchführt. Bei der Wahl des Abstandes 

zwischen den einzelnen Schritten ist darauf 

zu achten, dass die Probe möglichst „lückenlos“ 

abgebildet wird, d.h., dass während des Durchfokussierens 

auch alle verfügbaren Informationen 

berücksichtigt werden. Eine leichte Überlappung der 

einzelnen Schärfenebenen ist hier wünschenswert. 

Die so gewonnenen Einzelbilder werden als z-Stapel 

im Rechner gespeichert und anschließend verarbeitet. 

Während der Bildverarbeitung wird nun für jeden 

einzelnen Bildpunkt (Pixel) bestimmt, in welchem 

Stapel er am „schärfsten“ war. Dazu wird die Frequenz 

der Grauwertmodulation in der Umgebung des 

Bildpunktes gemessen und definiert. Je höher diese 

Frequenz ist, desto näher am Fokus ist der Bildpunkt 

des jeweiligen Bildes im Stapel. Der so gefundene 

schärfste Bildpunkt wird dann in das Resultatbild kopiert, 

und ein scharfes Bild der gesamten Oberfläche 

entsteht. Die Bildaufnahme kann sowohl schwarzweiß 

als auch in Farbe erfolgen. Liegt bei automatisierter 

Mikroskopie auch noch die Information der 

Fokusposition des Bildes vor, aus dem der Bildpunkt 

selektiert wurde, kann ein weiterer Datensatz angelegt 

werden, in dem zu jedem Pixel auch noch seine 

z-Koordinate enthalten ist. Damit sind dann quantitative 

Höhendarstellungen oder Messungen möglich. 

Eingesetzt wird diese Technologie bei der visuellen 

Darstellung von Proben, die aufgrund ihrer Mikrostruktur 

nicht eben zu präparieren sind. Dies gilt 

neben den genannten Beispielen sowohl für 

Anstatt mehrerer Bilder in x- und y-Richtung 

wie beim Mosaik wird eine Serie von Bildern in 

z-Richtung aufgenommen. 

Keramiken, die zu Ausbrüchen neigen, als auch für 

Verbundwerkstoffe, die an den Materialübergängen 

oft Stufen nach der Präparation aufweisen. Für die 

Charakterisierung von Korrosions-, Verschleiß- und 

Bruchoberflächen ist es natürlich auch von großem 

Interesse, quantitative Parameter wie etwa Höhenunterschiede, 

Rauhigkeitswerte oder Volumina von 

Löchern zu ermitteln, was durch die Verfügbarkeit der 

z-Information ermöglicht wird. Prinzipiell ähnelt diese 

Methode sehr stark der Methode der konfokalen 

Laserrastermikroskopie für die Oberflächenrekonstruktion. 

Sie hat aber einige spezifische Unterschiede, 

wie die folgende Tabelle veranschaulicht: 

Beleuchtung 

Ausgabe 

Auflösung lateral 

Auflösung vertikal 

Aufnahmemodus 

LM mit Extended Focus 

(LEICA DMLM) 

Sichtbares Licht 

Farbbild 

Höhenkarte (grau, farbig) 

Tabellenkalkulation 

Bis 1 µm 

Bis 1 µm 

Erfassung eines Bildes 

(764 x 574 Pixel) 

Mosaiktechnik 

Werden nun diese beiden Funktionen miteinander 

kombiniert, entsteht das komplette Bild der dreidimensionalen 

Mikrolandschaft – ganz so, wie in 

der Einleitung im Makroskopischen beschrieben. 

Alle Informationen – im Detail, aber auch in der Übersicht 

– sind nun vorhanden und können dokumentiert, 

kommuniziert und natürlich auch quantitativ ausgewertet 

werden. Beschrieben wurde dies bereits in 

reSOLUTION 01/2001 in dem Artikel von Dipl.-Ing. Till 

Merkel zur Analyse von Korrosionsvorgängen in 

Wasserrohren. Diese Anwendung befindet sich noch 

teilweise im Entwicklungsstadium. Es ist aber abzusehen, 

dass sie neue Möglichkeiten für die Anwendung 

der Lichtmikroskopie in der Materialforschung 

und Qualitätssicherung erschließt. Speziell für die 

Quantifizierung und Parametrisierung der dreidimensionalen 

Daten gibt es zur Zeit in verschiedenen 

Institutionen Forschungsarbeiten und Ansätze zur 

Steigerung und Interpretationsmöglichkeit dieser neu 

verfügbaren Daten. > JP 

CLSM (LEICA ICM 1000) 

Monochromatisches Laserlicht 

(635 nm) 

Höhenkarte (grau, farbig) 

3D-Rekonstruktion 

Tabellenkalkulation 

635 nm 

100 nm 

Punktweise Abtastung eines Bildes 

(640 x 500 Pixel) 

Vergleich Extended Focus Technik mit konfokaler Laserrastermikroskopie, Till Merkel, Metallographietagung 2001. 

Mosaik und Multifokus – die komplette 

„Landschaftsbetrachtung“ 

re SOLUTION 

23

PRAXIS REPORT 

Foto > Bosch 

Moderne Dieselmotoren mit 

Hochdruckeinspritzung– 

viel Dynamik, geringer Verbrauch und 

umweltfreundlich 

Leica Microsystems entwickelt mit Bosch Bildanalysesystem für Qualitätssicherung 

Diesel in der Luxusklasse 

Der Einsatz von Dieselmotoren in Luxuslimousinen 

war in der Vergangenheit fast undenkbar, wird aber 

immer attraktiver. Die Tatsache, dass in Europa ein 

erheblicher Anteil der neuen S-Klasse von Mercedes 

mit diesen neuen Triebwerken bestellt wird, spricht 

für sich – und verwundert auch nicht: V8-Zylinder 

Diesel Motor mit Common-Rail Direkteinspritzung und 

Turboaufladung, Leistung 184 KW (250PS), 560 Nm 

Drehmoment schon bei niedrigen 1700 U/min, Beschleunigung 

0–100 km/h in 7,8 sec, Höchstgeschwindigkeit 

(elektronisch abgeriegelt) 250 km/h – und das 

bei Fahrzeugen mit bei einer Wagenlänge von über 

fünf Metern und einem Leergewicht von knapp zwei 

Tonnen. Werte also, die so manchem Sportwagen gut 

zu Gesicht stehen würden. 

Aber auch in den Automobilklassen, in denen nicht 

ein prall gefüllter Geldbeutel gefragt ist, erfreut sich 

der Diesel-Direkteinspritzer zunehmender Beliebtheit. 

Die Zulassungszahlen wachsen hier bei praktisch 

24 re SOLUTION

PRAXIS REPORT 

allen Herstellern im zweistelligen Bereich, während 

der Anteil an benzinbetriebenen Fahrzeugen zurückgeht. 

So kann beim neuen VW Lupo der 74 kW TDI 

als Topmotorisierung betrachtet werden. Er schneidet 

von den Fahrleistungen her geringfügig besser 

ab als sein 74-kW-Benziner-Kollege, verbraucht 

aber deutlich weniger billigeren Diesel-Kraftstoff 

(5 l/100 km gegen 7 l/100 km). 

Woher kommt dieser erstaunliche Wandel des 

Dieselmotors im PKW vom alten, lahmen und lauten, 

stinkenden Taxi-Triebling, der eigentlich nur die 

Vorteile des geringen Verbrauchs und der langen 

Lebensdauer hatte, zum selbst in der automobilen 

Oberklasse attraktiven und kultivierten Kraftpaket? 

Die klassischen Dieselmotoren mit Vorkammerzündung, 

bei denen der Verbrennungsablauf des Kraftstoffs 

nur unzureichend kontrolliert werden konnte, 

gehören der Vergangenheit an. Die heutigen Motoren 

ermöglichen mit elektronisch geregelter Hochdruckeinspritzung 

und Common-Rail- oder Pumpe-Düse- 

Technologie eine sehr exakte und optimierbare Einflussnahme 

auf den Verbrennungsablauf im Motor. 

Zusammen mit Turboladern mit variabler Flügelgeometrie 

lassen sich Drehmoment- und Leistungskurven 

erzielen, die von Benzinmotoren nur schwer 

oder gar nicht erreicht werden. 

Die geregelte Hochdruckeinspritzung bietet folgende 

Vorteile: Feine Zerstäubung des Kraftstoffs durch 

kleinste Düsenöffnungen für effiziente Verbrennung 

und niedrige Ruß- und Abgasemissionen, geringe 

Geräuschentwicklung durch Voreinspritzung und 

niedriger Verbrauch durch das Direkteinspritzer- 

Prinzip. 

Maßgeblich entwickelt wurde diese Technologie von 

der Firma Bosch, führend auf dem Gebiet der High- 

Tech-Komponenten im Automobilbau. Dies erfolgte 

natürlich in enger Zusammenarbeit mit wichtigen 

Automobilherstellern, um die motortechnischen Anforderungen 

an Hochdruckeinspritz- und Regelsysteme 

von Beginn an zu optimieren. Ist die Entwicklung 

derartiger hochtechnologischer Komponenten 

bereits eine sehr anspruchsvolle Aufgabe, so ist es 

noch weitaus komplexer, die Fertigung derartiger, 

teilweise mikromechanischer Bauteile auch in der 

Großserienproduktion zu realisieren. Bei Fertigungstoleranzen 

im Bereich von Tausendsteln von Millimetern 

sind nicht nur für die Fertigung, sondern 

auch für die Qualitätssicherung höchste Ansprüche 

gefragt – ein Bereich, in dem Bosch weltweit eine 

Führungsrolle übernommen hat. 

Einspritzsysteme der neuesten Technologie arbeiten 

mit Drücken von bis zu 1600 bar. Vor diesem Hintergrund 

wird verständlich, dass nicht nur für die Maßgenauigkeit, 

sondern auch für die Sauberkeit dieser 

Komponenten nach der Fertigung neue Maßstäbe 

angelegt werden mussten: Bereits ein Schmutzpartikel 

der falschen Größe kann derartige Bauteile 

vorzeitig versagen lassen oder ihre Lebensdauer 

wesentlich verkürzen. 

Um dies zu vermeiden, werden Bauteile in verschiedenen 

Fertigungsstufen aus dem Produktionsablauf 

entnommen und gereinigt. Die Reinigungsflüssigkeit 

wird anschließend in von Bosch eigens dafür entwickelten 

Filterpräparationsanlagen filtriert. Diese 

Filter werden nach der Trocknung im Ofen mit Hilfe 

automatischer Bildanalyse-Systeme von Leica Microsystems 

auf Kontamination mit Schmutzpartikeln 

untersucht und die erhaltenen Ergebnisse mit Sollwerten 

verglichen. Werden die Sollwerte überschritten, 

werden entsprechende Prozessparameter in der 

Produktion verändert. Dies erfolgt rund um die Uhr 

im Tag- und Nachtschichtbetrieb. 

Entwickelt wurde dieses Bildanalyse-System über 

eine Zeit von mehr als vier Jahren von Leica Microsystems, 

Imaging Solutions in Cambridge (UK) in 

enger Zusammenarbeit mit der deutschen Vertriebsorganisation 

in Bensheim sowie mit Bosch in 

Bamberg (Deutschland). Eine große Anzahl von 

Neuentwicklungen und Modifikationen von Leica- 

Produkten war erforderlich, um die hohen Erwartungen 

von Bosch im Hinblick auf Genauigkeit und 

Reproduzierbarkeit der Messergebnisse zu erfüllen. 

Dies beinhaltete spezielle, stabilisierte Lampenstromversorgung 

für das Mikroskop, spezielle Optikkonfigurationen 

sowie Softwareentwicklungen, die 

die Messung großer und kleiner Partikel mit der 

selben Mikroskopvergrößerung sowie weitgehend 

bedienerunabhängige Erkennung der Schutzpartikel 

umfasste. Ferner mussten natürlich auch die speziellen 

Anforderungen an solch ein System im harten 

Schichtbetrieb und der Schutz gegen unbefugte 

Benutzung berücksichtigt werden. 

Die mehrjährige Entwicklungsarbeit war ein beidseitiger 

Lernprozess, gleichzeitig aber auch ein sehr 

gutes Beispiel dafür, wie durch ständigen Informationsaustausch 

zwischen Endanwender und Entwicklung 

ein System entwickelt werden konnte, das für 

sein Einsatzgebiet Maßstäbe setzt. Inzwischen ist 

eine große Anzahl dieser Systeme von Leica Microsystems, 

die aus einem automatisierten Lichtmikroskop 

mit entsprechender Bildverarbeitungs- und 

Analyseeinheit und einer speziellen Messsoftware 

bestehen, weltweit im Einsatz. Durch regelmäßige 

Workshops mit den Endanwendern bei Bosch in aller 

Welt wird sichergestellt, dass der Kontakt zwischen 

Produktentwicklung und den QS-Spezialisten kontinuierlich 

erhalten bleibt und auch künftige Entwicklungen 

kundenorientiert erfolgen. > JP 

Immer mehr Fahrzeuge in der Luxusklasse 

werden mit modernen Dieselmotoren ausgestattet. 

Oben: Filterwechsel an Leica DM RE 

Unten: Messfeldübersicht 

re SOLUTION 25

NEUE PRODUKTE 

Filterlose Freiheit 

Ein programmierbarer optischer Strahlteiler revolutioniert die Fluoreszenzmikroskopie 

Funktionsprinzip des AOBS ® : Nur Licht 

einer definierbaren Wellenlänge wird vom 

AOBS Kristall mittels einer Ultraschallwelle 

abgelenkt. Für alle anderen Lichtwellenlängen 

ist der Kristall durchsichtig. 

Die Hauptanwendung eines optischen Filters – 

genauer: eines optischen Strahlteilers – in der 

Mikroskopie liegt darin, dass er Licht unterschiedlicher 

Wellenlänge voneinander trennen kann. Dies 

ist insbesondere in der Fluoreszenzmikroskopie von 

Bedeutung, da das sehr intensive Anregungslicht 

sonst das schwache Fluoreszenzlicht vollständig 

überdeckt. Erst durch die räumliche Trennung der 

beiden Lichtkomponenten wird es möglich, das 

schwache Fluoreszenzlicht sichtbar zu machen. 

Herkömmliche optische Strahlteiler müssen für jeden 

Anwendungsfall speziell entwickelt und hergestellt 

werden. Dabei werden die optischen Eigenschaften 

durch den physikalischen Aufbau des Filters für alle 

Zeiten unabänderlich festgelegt. Doch nicht nur das: 

Je größer die Zahl der voneinander zu trennenden 

Wellenlängen ist, desto schlechter funktioniert der 

Strahlteiler als optische Weiche und desto mehr 

vom nachzuweisenden Licht wird gefiltert und verschluckt. 

Ein weiterer Nachteil des konventionellen 

Strahlteilers ist die ungenügende Trennung des kurzwelligen 

Ausgangslichts vom längerwelligen 

Emissionslicht eines konventionellen Strahlteilers. 

Leica Microsystems hat jetzt den akusto-optischen 

Strahlteiler AOBS ® – AOBS steht für Acousto Optical 

Beam Splitter – entwickelt. Er zeichnet sich dadurch 

aus, dass seine optischen Eigenschaften flexibel 

sind, Parameter vordefiniert und innerhalb einer 

Millionstel Sekunde umgeschaltet werden können. 

Das tatsächliche spektrale Verhalten von Farbstoffen 

kann damit erstmalig in der Konfokalmikroskopie 

mit höchster Empfindlichkeit beobachtet werden. Des 

Weiteren zeichnet sich der AOBS ® durch eine extrem 

hohe optische Effizienz aus, die zudem auch über die 

gesamte Bandbreite konstant bleibt. 

Die Wellenlänge zur Fluoreszenzanregung kann mit 

einer Bandbreite von nur 2 nm sehr selektiv ausgewählt 

werden. 

Physikalisch besteht der AOBS ® aus einem optischen 

Kristall. Das Licht, das in den Kristall eintritt, 

wird durch Ultraschall in die optische Achse des 

Mikroskops gelenkt. Dabei bestimmt die Wellenlänge 

des Ultraschalls, welches Licht jeweils auf die 

Probe gelenkt werden soll. Licht anderer Wellenlängen 

wird von der Ultraschallwelle nicht beeinflusst 

und durchdringt den Kristall ohne Störung. 

Die ersten Anwendungsergebnisse sind absolut 

überzeugend – sowohl hinsichtlich der hohen Trennfähigkeit 

selbst sehr ähnlicher Farbstoffe als auch 

bezüglich der hohen Lichtausbeute des AOBS ® . 

Mit dem Leica TCS SP2 mit AOBS ® steht zum ersten Mal 

in der Geschichte der Konfokal- und der Fluoreszenzmikroskopie 

ein kommerzielles Mikroskopiersystem zur 

Verfügung, das auf sämtliche konventionellen optischen 

Filter verzichtet und ganz neue Maßstäbe in der Fluoreszenzmikroskopie 

setzt. > RK 

Anwendungsergebnis des AOBS ® : Simultanaufnahme Neuronen 

von C. Elegans, Vierfachmarkierung CFP-GFP-YFP-DSRed (Dr. Harald Hutter, 

Max-Planck-Institut für Medizinische Forschung, Heidelberg) 

26 re SOLUTION

NEUE PRODUKTE 

Leica DSC2 

Leica Microsystems ergänzt seine Mikrotomlinie 

um ein weiteres Gerät aus der DSC-Familie 

Die Leica DSC-Familie besteht aus den so genannten 

Disc Mikrotomen. Diese Mikrotome riefen bei 

der Produkteinführung im Jahre 1999 hohe Aufmerksamkeit 

in der histopathologischen Laborwelt 

hervor, denn sie arbeiten mit einem in der Mikrotomie 

bis dahin völlig neuen Bewegungsablauf, einer 

kreisförmigen Bewegung der Probe zum Messer hin. 

Streckung gewonnen. Damit ist das Leica DSC2 

Disc Microtome ideal für Kunden, die besonderen 

Wert auf Arbeitssicherheit legen, die einen Beitrag 

zur Vermeidung bzw. Reduzierung von kumulativen 

Trauma-Erscheinungen bei Anwendern von Mikrotomen 

leisten wollen und die zudem neuen Wegen 

in der Histopathologie offen gegenüberstehen. > SS 

Bei dem neuen Leica DSC2 wurde im technischen 

Designprozess besonderer Wert auf die leichte Verständlichkeit 

der wesentlichen Mikrotomfunktionen 

gelegt. Im ständigen Dialog mit Anwendern wurde 

das Gerät so konzipiert, daß seine Bedienung – auch 

für wenig geübte Anwender – leicht erlernbar und 

denkbar einfach ist. 

Leica DSC2 – 

Arbeitssicherheit 

als Motor für die 

Neuentwicklung 

Drei wesentliche Vorzüge zeichnen das neue Gerät 

aus: Beim Trimmen werden Probengut und Paraffin 

sicher in eine großzügig bemessene Abfallwanne 

geleitet, die Verletzungsgefahr an der Schneide ist 

durch das sichere Hantieren mit der Probe in größtmöglicher 

Entfernung zum Messer nahezu eliminiert, 

und die Schnittbänder werden in sehr guter 

Neu in der StereoZoom-Linie: 

Das voll apochromatische Leica S8 APO 

und das Leica S6 D mit Fotoausgang 

Das einzigartige Leica S8 APO ist das erste Stereomikroskop mit vollständig 

aprochromatisch korrigiertem Greenoughsystem, apochromatischem 

Zoom 8:1, apochromatischen Objektiven und Video-/Fotoausgang. 

Dank der hohen Auflösung von 600 lp/mm (ca. 1 Mikrometer) und 

einer maximalen Vergrößerung von 640x werden feinste Strukturen 

sichtbar. Mit dem Leica S8 APO steht zum ersten Mal ein preisgünstiges 

Hochleistungsinstrument für Qualitäts-, Forschungs- und Entwicklungsaufgaben 

sowie für digitale Dokumentationen und Analysen in der 

Industrie, Naturwissenschaft und Ausbildung zur Verfügung. Das Leica 

S8 APO und das neue StereoZoom Leica S6 D mit integriertem Video-/ 

Fototubus erlauben die Nutzung digitaler Bildaufnahmesysteme sowie 

herkömmlicher Film- oder Analog-Videokameras. Weitere Informationen 

gibt es im Internet unter www.stereozoom.com. > Hck 

re SOLUTION 

27

NEUE PRODUKTE 

Leica FW4000: Innovative, modulare 

Fluoreszenz-Bildgebungslösung 

Mit großer Freude stellt Leica Microsystems das 

System Leica FW4000 vor, eine komplette digitale 

Bildanalyselösung für die Fluoreszenzmikroskopie, 

die die Kompetenz von Leica in der Mikroskopie, der 

Bildgebung und der digitalen Kameratechnologie in 

sich vereint. Leica FW4000 bietet Funktionen zur 

Durchführung von Zeitsprung-, Z-Stapel-, 3D- und 

Dekonvolutionsversuchen und kann dank seines 

modularen Aufbaus entsprechend der spezifischen 

Benutzeranforderungen konfiguriert werden. Leica 

FW4000 ist ab sofort über den Leica Vertrieb und 

autorisierte Vertreter verfügbar. 

Modularer Ansatz für budgetund 

bedarfsgerechte Lösungen 

Leica FW4000 wurde als benutzerfreundliche, modulare 

Fluoreszenz-Bildgebungslösung konzipiert. Dank 

seines modularen Aufbaus kann das System sowohl 

für einfache Standardlösungen als auch für hoch 

komplexe und anspruchsvolle Bildgebungslösungen 

eingesetzt werden. Leica FW400 besticht vor allem 

durch folgende Merkmale und Funktionen: 

Benutzerfreundlich – Die am realen Arbeitsablauf 

orientierte Benutzeroberfläche führt den Benutzer 

durch den Bildgebungsprozess, der damit bei erhöhter 

Genauigkeit deutlich vereinfacht wird. 

Benutzerkonfigurierbar – Die verschiedenen Module 

können entsprechend der jeweiligen Anforderungen 

des Benutzers budgetund bedarfsgerecht ausgewählt 

werden. Zukünftige Erweiterungen zur Abdeckung 

weiterer Anforderungen wurden bereits in 

der Entwicklung berücksichtigt. 

Die umfassende Lösung von Leica Microsystems – 

Mit dieser Komplettlösung aus einer Hand verfügt 

der Benutzer über ein umfassendes System, das aus 

einer Reihe hochwertiger Komponenten besteht und 

dadurch die maximale Funktionalität bietet.. > BC 

Hochauflösende Bildgebungslösung für 

die Zytogenetik mit dem neuen System Leica CW4000 

Mit Leica CW4000 stellt Leica Microsystems eine 

Bildanalyselösung für hochauflösende Bilder aus 

der Zytogenetik vor, die die Kompetenz von Leica in 

der Mikroskopie, der Bildgebung und der digitalen 

Kameratechnologie in sich vereint. Leica CW4000 

umfasst Module für die Karyotypisierung, die FISH-, 

CGH- und die MFISH-Analyse, die entsprechend der 

spezifischen Anforderungen des Benutzers konfiguriert 

werden können. Diese Lösung ist ab sofort 

über den Leica Vertrieb und autorisierte Vertreter 

verfügbar. 

Geschwindigkeit, Präzision, Qualität 

Leica CW4000 bietet Geschwindigkeit, Präzision, 

hochwertige Bilder und Zuverlässigkeit – also genau 

die Merkmale, die bei der Bildanalyse für den 

Zytogenetiker von größter Wichtigkeit sind. Leica 

CW4000 überzeugt insbesondere durch folgende 

Merkmale und Funktionen: 

Die Geschwindigkeit bei der Karyotypisierung wird 

durch herausragende Segmentierungs-Tools (keine 

kontinuierliche Objektauswahl mehr erforderlich) 

sowie durch die Verwendung neuronaler Netze zur 

Chromosomenklassifizierung gesteigert, dadurch 

wird die Anzahl der erforderlichen Korrekturen pro 

Karyotyp reduziert. 

Die Genauigkeit der Analyse basiert auf der Verwendung 

hochmoderner neuronaler Netze zur Klassifizierung, 

die eine unerreichte Präzision in der 

Karyotypisierung sowie Zeitersparnis und Durchsatzsteigerungen 

ermöglichen. 

Die optimale Bildqualität wird dadurch sichergestellt, 

dass der Hintergrund bei der Schwellwertbildung 

eines Bildes nicht permanent gelöscht wird; daneben 

besteht die Möglichkeit, Teleomere und Chromosomensatelliten 

zu entfernen. Die digitalen Kameras 

von Leica ermöglichen die Erzeugung hochauflösender 

Bilder für die Zytogenetik sowie eine klarere 

Bandauflösung. > BC 

28 

re SOLUTION

NEUE PRODUKTE 

Leica QClean 

Herausragende Bildanalysesoftware 

für die Qualitätssicherung bei der Fertigung 

mikro-mechanischer Komponenten 

Mit Leica QClean stellt Leica Microsystems ein 

neues Softwareprogramm zur Qualitätssicherung 

vor, das auf der vielfach bewährten Leica Materials 

Workstation Bildanalyse-Plattform aufgebaut ist. In 

enger Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen 

der Kraftfahrzeugzulieferindustrie entwickelt, bietet 

Leica QClean ein automatisiertes System für die 

Partikelmessung und -klassifizierung auf Filtern oder 

anderen kreisförmigen Proben. 

Vollständige Kontrolle und hohe Präzision 

Lebensdauer und Funktionalität technischer Komponenten, 

insbesondere in der Automobil- und Flugzeugindustrie, 

hängen oft von deren Sauberkeit nach 

dem Produktionsprozess ab. Leica QClean ist dazu 

konzipiert, ein vorzeitiges Versagen von Bauteilkomponenten 

durch quantitative Qualitätssicherung zu 

vermeiden, indem deren Kontamination mit kleinsten 

Schmutzpartikeln schon während des Produktionsprozesses 

bestimmt wird. Benutzerfreundliche Prompt- 

Screens führen schnell und effizient durch den 

Messablauf. Leica QClean ist auf die Bedürfnisse 

aller Benutzer innerhalb der Qualitätssicherung in der 

Fertigungslinie abgestimmt und bietet: 

> Eine Komplettlösung einschließlich Kamera, automatisiertem 

Mikroskop und Bildanalysesystem 

> Ein getestetes System in der Qualitätssicherung 

für die schnelle und präzise Messung von Partikeln 

auf kreisförmigen Substraten 

> Eine hochflexible Anwendung, die an viele individuelle 

Anforderungen anpassbar ist 

> Einen einzigartigen Autodetektionsmodus zur Vermeidung 

von Bedienereinflüssen auf die Partikelerkennung 

> Eine spezielle Messlogik für das Messen von großen 

und kleinen Partikeln mit der gleichen Vergrößerung 

> BC 

Leica DC180 – Digitales 

Bildaufnahmesystem für die 

professionelle Mikroskopie 

Die neue Digitalkamera Leica DC180 (Standardauflösung 0.45 Mpixel bzw. 

0.9 Mpixel im hochauflösenden Modus) ist die ideale Universalkamera 

für den Dauereinsatz in der Qualitätssicherung und im Labor sowie 

für anspruchsvolle Forschungs- und Analyseaufgaben in der Medizin, 

Naturwissenschaft, Forschung und Industrie. Besondere Merkmale: sehr 

schnelles, scharfes, rauschfreies Livebild und lange Integrationszeit, die 

auch noch bei schwacher Lichtintensität wie z.B. in der Fluoreszenzmikroskopie 

ein ausreichendes Signal generiert. Farbwiedergabe, Bildgeometrie 

und Abmessungen sind absolut korrekt und gewährleisten 

präzise Resultate bei Bildanalyse, Messung und Bildverarbeitung. Die 

Leica DC180 ist mit Grafikprogrammen, Bildmanagement- und Analysesystemen 

(Leica Image Manager, Leica QWin) kompatibel. > Hck 

re SOLUTION 29

NEUE PRODUKTE 

Neu: Hightech-Stereomikroskope 

Leica MZ16 und MZ16 A 

Weltneuheiten in der Stereomikroskopie: höchste Auflösung 840 Lp/mm, 

höchste Vergrößerung 230x, Motorzoom, automatische Funktionen 

(Messen), Digitalanzeige. Nie zuvor konnten dreidimensionale Objekte 

mit einem Stereomikroskop so hoch aufgelöst beobachtet werden wie 

mit den neuen Stereomikroskopen Leica MZ16 und MZ16 A von Leica 

Microsystems. Zum ersten Mal sind mit einem Stereomikroskop 0,6 

Mikron feine Strukturen sichtbar. Mit Objektivrevolver können Objekte in 

einem Vergrößerungsbereich von 7,1x bis 230x mit einer Auflösung bis 

840 Lp/mm in kürzester Zeit durchgemustert werden. Laborversuche 

haben bewiesen: Das bisher extrem zeitraubende Vorsortieren, 

Auslesen, Charakterisieren, Auswerten wird um das Fünffache verkürzt. 

Das neue Leica MZ16 A ist das erste Stereomikroskop mit motorischem 

Zoom, das sich ebenso wie der optionale Motorfokus bequem, sehr 

schnell und sehr genau steuern lässt – mit feinen, leichten 

Fingerbewegungen, mit den Füßen oder computergesteuert. Der 

Anwender spart viel Zeit und Kraft und ist produktiv wie noch nie. Bei 

jedem Zoomwechsel zeigt das Leica MZ16 A sofort die aktuelle 

Vergrößerung und die Messwerte in mm, Inch oder tausendstel Inch an. 

Überzeugend ist, wie viel Zeit für die wirklich wichtigen Dinge gewonnen 

werden können. 

Auch für digitale Informationsspeicherung und globalen Informationsaustausch 

sind die neuen Stereomikroskope Leica MZ16 und MZ16 A zu 

nutzen. Das Sortiment von Leica Microsystems reicht von der digitalen 

Standardkamera bis zur Highend-Kamera und zu Bildmanagement- und 

Bildanalyseprogrammen für Weiterverarbeitung und Nutzung hochwertiger 

Daten. > Hck 

Die mutierte männliche Schwanzpartie des 

Fadenwurms C. Elegans in 230-facher 

Vergrößerung. 

30 

re SOLUTION

LEICA WELT 

Präsident Bush: 

Pittsburgh ist Hochburg im 

Kampf gegen Bioterrorismus 

Pittsburgh. „Die derzeit in West-Pennsylvania betriebene 

wissenschaftliche und medizinische Forschung 

macht diese Region zu einer Hochburg im Kampf 

gegen den Bioterrorismus“, erklärte US-Präsident 

George W. Bush am 5. Februar 2002 in Pittsburgh, 

Pennsylvania. 

Ein Besuch im Mikrobiologielabor der Universität gab 

Bush die Gelegenheit, mit Hilfe eines Leica DM LS 

Phasenkontrastmikroskops und einer Leica DC 150 

Kamera Anthrax-Bakterien unter die Lupe zu nehmen. 

Bush verglich die Bedeutung Pittsburghs für die 

nationale Sicherheit heutzutage mit den Gemeinden, 

die in früheren Zeiten nach feindlichen Flugzeugen 

Ausschau gehalten hatten. 

Durch seine Stahlindustrie von jeher als „Stahlstadt“ 

bekannt, soll Pittsburgh nun auch „Stadt des 

Wissens“ genannt werden, sagte der Präsident vor 

einer Versammlung von Universitätsmitarbeitern und 

lokaler Politprominenz. Der Besuch des Präsidenten 

an der Universität auf dem Höhepunkt der Epidemiekontrolle 

diente dazu, Unterstützung für sein 

Vorhaben zu gewinnen, die Ausgaben für nationale 

Sicherheit von $ 19,5 Mrd. in diesem Jahr auf 

$ 38 Mrd. im Jahre 2003 zu erhöhen. 

Der Leiter des Fachbereichs Mikrobiologie, Dr. William 

Pasquale, hatte sich tags zuvor bei Chick Passione 

von Nushbaum Inc. gemeldet, um von ihm eine 

Kamera für den hohen Besuch zur Verfügung gestellt 

zu bekommen. Während des vergangenen Jahres 

hatte das Mikrobiologielabor damit begonnen, seine 

alten Mikroskope gegen Leica DM LS Mikroskope, 

die Leica Ergotubes benutzen, auszutauschen. Kurz 

nach den Ereignissen in New York am 11. September 

erwarb Dr. Pasquale das hier abgebildete Phasenkontrastmikroskop 

Leica DM LS. Chick Passione 

stellte Dr. Pasquale die Leica DC 150 Digitalkamera 

zur Verfügung, um Bilder von Anthrax-Sporen für die 

Pressemappen zum Präsidentenbesuch anzufertigen, 

die auch an lokale und nationale Medien weitergegeben 

wurden. Dr. Pasquale war von der Qualität 

so beeindruckt, dass er sich sofort zum Kauf der 

Kamera entschloss. > CP 

Der Besuch des Präsidenten diente dazu, Unterstützung für sein 

Vorhaben zu gewinnen, die Ausgaben für nationale Sicherheit von 

$ 19,5 Mrd. in diesem Jahr auf $ 38 Mrd. im Jahre 2003 zu erhöhen. 

Foto > J. Scott Applewhite/AP 

re SOLUTION 

31

LEICA WELT 

33 bislang unveröffentlichte digitale 

Photomikrographien im Hunter College, N.Y. 

Der Leiter der Anthropologischen Abteilung 

des Hunter College, Dr. Gregory A. Johnson, 

betrachtet photomikrographiertes Gewebe. 

Menschliche Schenkelknochen (Foto oben 

rechts) oder Schuppen von Fischen, die in 

unterschiedlicher Entfernung von 

Tschernobyl leben (Foto unten) – die digitale 

Photomikrographie kann sie zum Augenschmaus 

machen. Kurator Timothy Bromage 

(unten rechts) führt seinen australischen 

Besucher Dr. John G. Clement. 

„Das Mikroskop und das Skelett: Digitale Photomikrographie 

von Knorpelgewebe“ war das Motto der 

ersten öffentlichen Ausstellung über digitale Photomikrographie 

mineralisierten Gewebes, die in der 

New Yorker Leubsdorf Kunstgalerie des Hunter 

College stattgefunden hat. Diese Ausstellung zeigte 

33 bislang unveröffentlichte digitale Photomikrographien 

in den Formaten 30 cm 2 bis zu 3 m 2 , die sowohl 

den aktuellen Standard der Photomikrographie wie 

auch den der Gewebeforschung darstellten. Das mit 

3 m 2 größte Ausstellungsobjekt war gleichzeitig die 

größte bekannte, jemals ausgestellte Photomikrographie. 

Die Ausstellung fand in Zusammenarbeit mit 

AMICA, dem Analytical Microscopy and Imaging 

Center in Anthropology, und HTRU, dem Hard Tissue 

Research Center unter der Leitung von Kurator und 

Anthropologieprofessor Timothy Bromage statt. 

Die meisten Bilder der Ausstellung waren mit Hilfe 

von Leica-Mikroskopen aufgenommen worden, wie 

beispielsweise dem Leica DM RX/E Mikroskop mit 

automatisiertem Objekttisch, dem Leica MZ APO 

Stereomikroskop sowie dem Leica S440 Raster Elektronenmikroskop. 

Mehr als die Hälfte der Aufnahmen 

waren zur Bildverarbeitung in das Leica Q600 Bildanalysesystem 

gespeist worden. Die Aufnahmen 

zeigten Eindrücke aus der mikroskopischen Welt des 

Knorpelgewebes und verwiesen auf den wichtigen 

Zusammenhang zwischen Wissenschaft und aktuellen 

Trends in der Digitalbilddarstellung. 

Fotos > Hunter College, N.Y. 

Ziel der Ausstellung war es, den Betrachter gleichzeitig 

zu begeistern, zu erfreuen und sein Interesse 

an anthropologischen, biomedizinischen, umweltorientierten 

und raumfahrtwissenschaftlichen Forschungsfragen 

zu wecken. Das Exponat erreichte 

dieses Ziel bei Vergrößerungen jenseits des Auflösungsvermögens 

des menschlichen Auges. Zu den 

gezeigten Darstellungen gehörten unter anderem Aufnahmen 

aus der NASA Mikroschwerkraftforschung, 

der NOAA Fischentwicklungs- und Umweltbelastungsforschung, 

der Säugetier-Skelettentwicklung und der 

Geschichte des Lebens auf der Erde. Andere Motive 

zeigten menschliche Knochenalterung und Osteoporose, 

die menschliche Zahnentwicklung und Umwelteinflüsse 

wie Stress, einen neusteinzeitlichen 

Nachweis für Kalenderführung, dreidimensionale 

mikroanatomische Knochenstrukturaufnahmen sowie 

knockout-Genexperimente an Mäusen. 

Zentrales Thema der Ausstellung war die Darstellung 

und Dokumentation der besonderen Eigenschaften 

von Knorpelgewebe. Im Laufe des Lebens spiegelt 

Knorpelgewebe in seiner Struktur und Zusammensetzung 

verschiedene Einflüsse wie Lebensalter, Entwicklungsschwerpunkte 

und Stress wider. Die Knorpelgewebeforschung 

setzt es sich zum Ziel, diese 

historischen Daten zu lesen und zu interpretieren 

sowie Schlüsse aus diesen Informationen zu ziehen. 

Das Hunter College gehört zu den führenden Einrichtungen 

auf dem Gebiet der Knorpelgewebeforschung 

in den USA. AMICA/HTRU besitzt eine einzigartige 

Doppelfunktion sowohl in der Knorpelgewebeforschung 

als auch in der bildunterstützten technologischen 

Labortechnik für Wissenschaft und Forschung. 

Knochen, Fischschuppen sowie alle anderen 

mineralhaltigen Gewebe beinhalten Knorpelgewebe. 

Knorpelgewebeforschung wird bei AMICA mittels 

digitaler Photomikrographie unter Verwendung verschiedener 

Mikroskope und zwei- oder dreidimensionaler 

Darstellungen betrieben. 

Das Ziel digitaler Photomikrographie ist es, Darstellungen 

jenseits der Aufnahmefähigkeit des menschlichen 

Auges zu zeigen. 

Neben seiner Forschungstätigkeit bei AMICA/HTRU 

ist Professor Bromage auch führender Experte in 

der Feldforschung an afrikanischen fossilienhaltigen 

Ablagerungen. Im Zuge dieser Arbeiten wurden 

bedeutende Zusammenhänge zwischen Ost- und 

Südafrika, sowie der erste repräsentative Vorfahre 

des Homo genus mit einem Alter von 2,4 Mio. Jahren 

entdeckt. > PJ/NI 

Weiter Informationen über AMICA/HTRU sind unter 

http://urban.hunter.cuny.edu/amica/ 

32 

re SOLUTION

LEICA WELT 

Leica würdigt herausragende Forschung 

auf dem Gebiet der Pathologie 

Bannockburn/Philadelphia. Leica Microsystems hat 

für den Sheard Sanford Award 2001 ein Leica DM LS 

Labormikroskop gestiftet. Es wurde der Preisträgerin, 

Dr. Iris Schrijver vom Institut für Pathologie an der 

Stanford University School of Medicine in Stanford, 

Kalifornien, überreicht. Die Forschungsarbeit, für die 

sie ausgezeichnet wurde, trägt den Titel „Homozygote 

Faktor-V-Mutation an der Bindungsstelle bei 

einer Familie mit Faktor-V-Mangel und Blutungen“. 

Der Wettbewerb fand während der Jahrestagung 

der Amerikanischen Gesellschaft für Klinische Pathologie 

des College of American Pathologists (ASCP/ 

CAP) im Oktober in Philadelphia statt. Marketing- 

Managerin Jill Dreschler überreichte den Preis, und 

Barbara McKenna, Mitglied der Commission on 

Graduate Medical Education in Pathology, gab die 

Gewinnerin bekannt. Mit dem Sheard Sanford Award 

werden herausragende Arbeiten auf dem Gebiet der 

pathologischen Forschung ausgezeichnet. Alle eingereichten 

Zusammenfassungen werden im American 

Journal of Clinical Pathology veröffentlicht. > JD 

Sie verkündeten, gewannen 

und überreichten den 

Sheard Sanford Award. 

Hervorragende Biologielehrer in Montreal ausgezeichnet 

Montreal. Über 50 Biologielehrer wurden im November 

2001 im Rahmen einer Sonderveranstaltung 

geehrt. Auf einem Treffen des nationalen Biologielehrerverbandes 

(NABT) in Montreal erhielt jeder 

„ 

von ihnen ein Leica BM E Ausbildungsmikroskop 

mit besonderen Grüßen von Leica Microsystems. 

Die Lehrer waren Sieger des OBTA-Wettbewerbs 

für herausragende Biologielehrer, 

“ 

den Leica seit 

35 Jahren unterstützt. Als Preis stellt das Unternehmen 

dafür jeweils eines seiner neuesten Ausbildungsmikroskope 

zur Verfügung. 

„Lehrer benötigen alle nur erdenkliche Unterstützung, 

denn die Anforderungen an den Lehrberuf steigen genauso wie der 

Bedarf an hervorragend ausgebildeten Fachkräften.“ 

> Harold Sollenberger 

Das OBTA-Programm würdigt die Leistung von Biologielehrern, 

die in den 50 Bundesstaaten, Washington 

DC, Puerto Rico und den Überseegebieten in den 

Klassen 7 bis 12 unterrichten. Der Weg zum Sieg ist 

hart: Die Anwärter müssen von einem Kollegen, 

Dienstvorgesetzten, Schüler oder Elternteil vorgeschlagen 

werden, sich selbst bewerben und außerdem 

Empfehlungen von mindestens drei Personen 

beilegen, die mit ihrem Unterricht vertraut sind. Eine 

Jury besucht die Kandidaten für die Endausscheidung 

in ihren Schulen und beobachtet den Unterricht. 

Außerdem führt sie Gespräche mit der Verwaltung, 

mit Vertrauenslehrern, Schülern und Kollegen. 

Die Lehrer müssen mindestens drei Jahre lang in einer 

öffentlichen, privaten oder kirchlichen Schule unterrichtet 

haben, und zwar überwiegend Biologie oder ein 

damit eng verwandtes Fach. Das Auswahlgremium bewertet 

ihre didaktischen Fähigkeiten, ihre Erfahrung, 

ihr Engagement in Schule und Gesellschaft, ihren 

Einfallsreichtum und ihr Verhältnis zu den Schülern. 

Ein ehemaliger OBTA-Sieger, Harold Sollenberger aus 

Kendallville, Indiana, betont: „Lehrer benötigen alle nur 

erdenkliche Unterstützung, denn die Anforderungen 

an den Lehrberuf steigen genauso wie der Bedarf 

an hervorragend ausgebildeten Fachkräften.“ > PJ/KH 

re SOLUTION 

33

LEICA WELT 

gewirkt haben, waren auch unter den Festrednern 

und Gratulanten. 

Anhand eines umfassenden Querschnitts der historischen 

Geräte konnten die Festgäste in einer Ausstellung 

die Wissenschaftsgeschichte nachvollziehen. 

Zuvor jedoch waren Freunde und Kunden der 

Leica Mikrosysteme GmbH im prächtigen Rahmen 

des Palais bei Kammermusik empfangen und verköstigt 

worden. Und Marketingmanager Ian Lamswood 

präsentierte das neue Leica Ultracut UCT125. 

Fotos > Dr. Kirstin Henze 

Carl Reicherts Unternehmergeist 

Vorstandsvorsitzender Horst Wegener ließ die Unternehmensgeschichte 

Revue passieren – eine Geschichte, 

in der seit jeher Wetzlar und Wien eng 

miteinander verbunden waren. Einerseits durch 

familiäre Bande zwischen Carl Reichert und Ernst 

Leitz, andererseits vor allem durch die gegenseitige 

geschäftliche und handwerkliche Unterstützung. 

Wegener hob Reicherts ausgeprägten Unternehmergeist 

hervor, mit dem ihm der Übergang 

von handwerklicher zu industrieller Fertigung von 

Mikroskopen zum Erfolg wurde. 

Weltspitze bei Mikrotomen 

Nach jahrzehntelangen Fortschritten im Bereich der 

Mikroskopie mit Meilensteinen wie dem ersten Fluoreszenzmikroskop 

(1911), den großen Forschungsmikroskopen 

„Zetopan“ (1950), „Univar“ und „Polyvar“ 

125.Geburtstag inWien 

Oben: Arbeitnehmer-Vertreter Gerhard 

Sirch schneidet die Geburtstagstorte an. 

Unten: Hellmuth Sitte, der die Ultramikrotomie 

maßgeblich geprägt und weiterentwickelt 

hat, bei seinem Festvortrag. 

Wien. 1876, Gründerjahre: Graham Bell baut das erste 

Telefon, Carl von Linde den ersten Kühlschrank, und 

Carl Reichert nimmt in Wien in seiner optisch-mechanischen 

Werkstätte die Herstellung von Mikroskopen 

auf. November 2001: Zahlreiche Jubiläumsgäste folgen 

der Einladung von Geschäftsführer Stefan David, 

in der österreichischen Hauptstadt Wien im Palais 

Ferstl gemeinsam eine 125-jährige Erfolgsgeschichte 

zu feiern, die Erfolgsgeschichte eines Unternehmens, 

das seit den ersten Schritten in Zeiten geistiger, 

wirtschaftlicher und sozialer Umwälzungen einen 

hervorragenden Ruf genießt. Diese Reputation 

von Qualitätsmikroskopen steht in Einklang mit der 

Reputation ihrer Benutzer: Namhafte Forscher wie 

Albert Schweitzer oder der Entdecker des Penicillins, 

Alexander Fleming, verließen sich für ihre wissenschaftlichen 

Entdeckungen auf die Präzisionsinstrumente 

von Reichert. Und namhafte Wissenschaftler 

und Entwickler wie Hellmuth Sitte und Claus Schindl, 

die entscheidend am Erfolg des Unternehmens mit- 

galt seit den 50er Jahren die besondere Aufmerksamkeit 

den Ultramikrotomen. Die von Prof. Dr. Hellmuth 

Sitte entwickelten Geräte machten das Unternehmen 

auf diesem Sektor zum unumstrittenen heutigen Weltmarktführer. 

Nach der Zusammenarbeit mit der US-amerikanischen 

American Optical Corporation 1962 und der 

Fusion mit Cambridge Instruments 1986 fusionierte 

die Firma 1990 mit Wild Leitz, und Leica entstand. 

Die Fusion erwies sich zunächst als schwierig, 

Investitionen und Beschäftigtenstand mussten stark 

eingeschränkt und die Mikroskopfertigung bis 1999 

eingestellt werden. Heute umfasst das Geräteprogramm 

eine komplette Instrumentenpalette für die 

Probenvorbereitung unter Raum- und Tieftemperaturen 

für das elektronenmikroskopische Labor. 

Schwerpunkt der Arbeit sind Forschung, Entwicklung 

und Montage neuer Geräte. > KH 

34 re SOLUTION

LEICA WELT 

„Wunderwelt im Wassertropfen“ und 

„Wat is’n Wattwurm?“ 

Kinder erforschen die mikroskopisch 

kleine Lebenswelt in einer Großstadt und am 

Urlaubsort eines Großstädters. 

Fotos > Dr. Birger Neuhaus 

Hosenbeine hochgekrempelt und rein 

in die Panke. Schüler nehmen Proben im 

Bereich des Bürgerparks. 

Ein Mensch steht auf einem hohen, weißen Turm und 

schreit in die Welt hinaus „Hört mich jemand?“ In 

einem Cartoon brachte so ein Zeichner das Dilemma 

des modernen Wissenschaftlers auf den Punkt: Der 

In einem Memorandum wird von den Wissenschaftlern 

sinngemäß gefordert: „Raus aus dem 

Elfenbeinturm – ran an die Öffentlichkeit.“ 

Wissenschaftler im Elfenbeinturm, der eigentlich für 

die Gesellschaft forscht, aber von der Öffentlichkeit 

nicht oder nur unzureichend wahrgenommen wird. 

Dieses Problem hat der Stifterverband für die 

Deutsche Wissenschaft sehr ernst genommen und 

daher das Schwerpunktprogramm Public understanding 

of science and humanities (PUSH) aufgelegt. 

In einem von Repräsentanten aller wichtigen Wissenschaftsorganisationen 

unterzeichneten Memorandum 

(www.stifterverband.de/push_memorandum) wird von 

den Wissenschaftlern sinngemäß gefordert: „Raus 

aus dem Elfenbeinturm – ran an die Öffentlichkeit.“ 

re SOLUTION 

35

LEICA WELT 

Flohkrebse zappeln im Sammelnetz, kleinste Insektenlarven 

krümmen sich auf dem Finger. 

Im Gelände werden die ersten Eindrücke in Form von 

sogenannter „landart“ abgebildet. Hierbei legen die 

Schüler Bilder auf den Boden aus Dingen, die die 

Natur hergibt: aus Blütenblättern, Stöckchen und 

Steinen entstehen Libellenlarven, Teichmolche und 

Sonnentierchen. Vor dem nächsten Windstoß wird 

diese vergängliche Kunst fotografisch festgehalten. 

Während der Wanderung fällt den Kindern auf, dass 

die Panke als Lebensraum für Tiere in weiten Bereichen 

problematisch ist. Die Kinder betätigen sich als 

Umweltdetektive und protokollieren, was im Wasser 

und am Flussufer an Müll zu finden ist, und sind betroffen. 

Die Wasserqualität wird mit einem Wasserchemiekasten 

direkt im Gelände gemessen. Entsprechend 

dem Farbumschlag im Reaktionsgefäß 

lesen die jungen Forscher die Konzentration von 

Nitrat, Nitrit und Phosphationen ab. 

Wer hat je von Nadelhälsern, Großmäulern, 

Kiefermündchen oder Drachenfadenwürmern 

gehört, geschweige denn sie jemals gesehen? 

Beobachtungen selbstgefangener Tiere. 

Wird der Vielfraßegel seinem Namen 

gerecht? 

Diesem Motto folgend, initiierten Dr. Charles Oliver 

Coleman und Dr. Birger Neuhaus vom Museum 

für Naturkunde der Humboldt-Universität zu Berlin 

gemeinsam mit zwei Berliner Kindermuseen zwei 

Projekte: „Lebewesen in einer Großstadt“ und „Am 

Urlaubsort eines Großstädters“. Beide Projekte 

wurden vom Stifterverband prämiert und von Leica 

Microsystems gefördert. Aus Zoo und Fernsehen 

kennt jedes Kind die exotischsten Tiere wie Elefant, 

Tiger und Kondor – doch die Mikrowelt vor der 

eigenen Haustür? 

Wunderwelt im Wassertropfen 

Im ersten Projekt erkundeten die Schüler und ihre 

Familien, angeleitet von Wissenschaftlern des Forschungsmuseums, 

die Panke in Berlin, um spielerisch 

die Arbeit eines Wissenschaftlers nachzuempfinden. 

Die jungen Forscher krempeln sich die Hosenbeine 

hoch und suchen im Bach nach Tieren. Zuerst noch 

etwas ängstlich, ekeln sie sich vor dem 10 cm großen 

Vielfraßegel. Doch die Scheu ist schnell überwunden 

und das Jagdfieber greift um sich: Winzige Muscheln 

werden aus dem Sand des Flussbettes ausgelesen, 

Am nächsten Tag werden die Proben analysiert. 

Größere Organismen werden mit Binokularlupen 

beobachtet. Die Kleinstlebewesen, z.B. Einzeller und 

kleine Wasserflöhe, werden unter modernsten Lichtmikroskopen 

untersucht. Ein Teil der Mittel, die der 

Stifterverband zur Verfügung gestellt hat, wurde in 

eine Projektionsanlage investiert: Über eine Videokamera 

kann man einen Blick durch das Leica- 

Forschungsmikroskop DM LB werfen, auf einem 

großen Monitor lassen sich dann Details der Tiere 

erklären oder seltene Geschöpfe vorstellen. 

Für Kinder ist heute der Umgang mit dem Internet 

eine Selbstverständlichkeit, und sie sind davon 

begeistert, ihre Zeichnungen im Internet wiederzufinden. 

Per E-Mail erhalten die Wissenschaftler 

des Museums für Naturkunde nach den Veranstaltungen 

Kommentare wie diesen: „Wir bedanken uns 

für heute im Museum. Ihr habt eine so tolle Kinder- 

Forscherei mit uns gemacht. Ich war so begeistert 

von eurer Arbeit, dass ich sogar schon angefangen 

habe, bei meinem Freund im Garten Sachen zu 

sammeln: Würmer und Erde, Brennnesselblätter, 

Sand, Blüten und Holzspäne. Ich würde bald wieder 

kommen, bitte schreibt mir, wenn es wieder geht...“ 

Lukas, 7 Jahre. Details und Programm zur „Wunderwelt 

im Wassertropfen”: http://www2.hu-berlin.de/ 

~h0662bnj/push/ 

Wat is’n Wattwurm? Kinder und 

Familien erforschen die verborgene Welt 

des Wattenmeeres 

Wem sind nicht schon von Kindheit an die Möwen, 

Seesterne und Krabben der Nordsee vertraut? Diese 

36 

re SOLUTION

LEICA WELT 

mit bloßem Auge sichtbare Tierwelt lernen auch 

Berliner Schulklassen im zweiten Projekt bei ihren 

Schullandheimaufenthalten auf den Nordseeinseln 

Föhr und Amrum kennen. Doch wer weiß schon, dass 

zwischen den Sandkörnern des Wattenmeeres eine 

Welt bizarrster Lebewesen existiert, die dem bloßen 

Auge verborgen sind? Wer hat je von Nadelhälsern, 

Großmäulern, Kiefermündchen oder Drachenfadenwürmern 

gehört, geschweige denn sie jemals 

gesehen? 

Flugs wird ein Tagesraum im Schullandheim zum 

Labor umfunktioniert, weißbekittelte Kinderforscher 

spielen für zehn Tage Wissenschaftler, und Medienteams 

dokumentieren die Forschung mit zwei 

Videokameras. Das erste Ziel im Watt ist der Strandknick. 

Dort, wo das Süßwasser der Insel austritt, 

kommen an der Oberfläche besonders viele mikroskopisch 

kleine Tiere vor. In wenigen Zentimetern 

Tiefe wechselt der Sand seine Farbe von Goldgelb 

nach Schwarz. Der penetrante Geruch von faulen 

Eiern, also von Schwefelwasserstoff, macht sich 

bemerkbar. Kein Kind kann sich vorstellen, dass in 

diesem Milieu noch Tiere leben. Trotzdem sind die 

Kinder sehr engagiert: Eines sticht den Sand aus, ein 

anderes organisiert ein Probengefäß, zwei schreiben 

die Fundort-Etiketten. 

Das zweite Ziel sind die Wohngänge des Sandpierwurms. 

Warum sind die Röhren heller als das umgebende 

Sediment? Die Lösung: Der Wurm strudelt 

sich sauerstoffreiches Wasser zu. Und in dem Sediment 

um den Fresstrichter herum leben bestimmte 

mikroskopisch kleine Tiere bevorzugt. 

Weiter geht es zum dritten Lebensraum, dem Schlick. 

Manchem ist der Schmodder, der zwischen den 

Zehen hervorquillt, nicht ganz geheuer. Doch dann 

überwiegt die Faszination. 

Zurück ins Labor. Die Kinder wissen mittlerweile, 

dass die kleinen Tierchen Haftorgane haben und sich 

nicht so einfach ausspülen lassen. Aber man kann die 

Lebewesen überlisten: durch Betäubung mit dem 

Salz Magnesiumchlorid oder durch Überschichten 

mit Seewassereis. Aus der trüben Schlickbrühe 

lassen sich die Tiere durch Luftbläschen herauslösen 

und an die Wasseroberfläche tragen. 

Endlich kommt der spannendste Teil, das Mikroskopieren. 

Die Kinder sind Feuer und Flamme. Anhand 

eines Bild-Bestimmungsschlüssels werden die verschiedenen 

Tiergruppen identifiziert. Die Forscher 

zeichnen das Gesehene wie Wissenschaftler. 

I 

Der Lebensraum zwischen den Sandkörnern 

birgt eine große Vielfalt an Lebensformen; 

das ist auch den Jungforschern klar geworden. 

In der Abschlussbesprechung zeigt sich, dass die 

Kinder die Größe der Tiere nur schwer einschätzen 

können. Abstrakte Zahlen wie die Vergrößerung des 

Mikroskops helfen nicht recht weiter. Erst der Vergleich 

mit einem bekannten Objekt schafft Klarheit: 

Ein Ruderfußkrebs ist etwa 5-mal breiter als das 

Kopfhaar eines Lehrers, das zum Vergleich mit eingebettet 

worden ist. Und wo leben die Tiere genau? 

Bei dem Modell mit verschiedenen Fruchtgummi- 

Würmern, Bären oder Schnecken und Schokoladen- 

Sandkörnern liegt die Antwort auf der Hand: Die Tiere 

leben im Sandlückensystem zwischen den Sandkörnern. 

Natürlich dürfen die Kinder vom süßen Vergleichsmaterial 

eine „Probe ziehen”. 

Auch die Kernfragen des Projektes nach der „verborgenen 

Welt des Wattenmeeres” und „Wat is’n Wattwurm?” 

lassen sich nun beantworten: Auf Föhr kann 

man etwa 600 mikroskopisch kleine Arten aufspüren, 

die zu den Würmern, Wimpertierchen, Nesseltieren, 

Im Watt auf der Suche nach 

Kleinstlebewesen: Berliner Schüler 

nehmen Proben. 

re SOLUTION 

37

LEICA WELT 

Auf der großen Leinwand des Hörsaals 

wirken die Winzlinge aus dem Sand spektakulär, 

denen möchte man nicht in der Sandlücke 

begegnen. 

Schnecken, Muscheln, Bärtierchen, Krebsen oder 

Milben gehören. Sie bewegen sich fort durch Wimpern, 

paddelförmige Beine, Schlängelbewegungen, 

gegliederte Beine, sie fressen Sand, saugen Bakterien 

ein oder Artgenossen aus, filtrieren kleinste 

Teilchen aus dem Wasser heraus. Der Lebensraum 

zwischen den Sandkörnern birgt eine große Vielfalt 

an Lebensformen; das ist auch den Jungforschern 

klar geworden. 

Spannender Blick durch’s Mikroskop: Was 

haben wir im Watt an Tieren gefunden? 

Wieder zurück in Berlin lädt das Museum für Naturkunde 

zu einem „Forschungstag” ein: Familien lernen 

die Tierwelt von Föhr mithilfe einer Videokamera auf 

einem Stereomikroskop und eines Videoprojektors 

kennen. Kinder aus dem Schullandheim-Aufenthalt 

zeigen, wie sich die mikroskopische Lebenswelt aus 

dem Sand mit einfachen Methoden herausholen lässt. 

Auf der großen Leinwand des Hörsaals wirken die 

Winzlinge aus dem Sand spektakulär, denen möchte 

man nicht in der Sandlücke begegnen. Zum Abschluss 

besichtigen die Familien den Arbeitsplatz 

eines Wissenschaftlers an einem naturkundlichen 

Forschungsmuseum. 

Die „Wunderwelt“ und der „Wattwurm“ wurden 

außerdem im Jahr der Lebenswissenschaften in einer 

Sonderausstellung am Museum für Naturkunde erfahrbar 

gemacht: Unter anderem konnten Lebewesen, 

die mit bloßem Auge kaum zu erkennen waren, von 

den Besuchern unter insgesamt 16 Mikroskopen 

beobachtet werden. Je ein Film informierte über 

Mikroorganismen und über die Kinderforschung auf 

Föhr, und im „Kunstlabor“, einer interaktiven Ausstellung, 

wurden Kunst und Naturwissenschaften miteinander 

verbunden. Außerdem veranschaulichten 

Posterstellwände und eine interaktive PC-Installation 

die Aktivitäten, die innerhalb des PUSH-Projektes 

angeboten wurden und gaben Einblicke in die 

wissenschaftlichen Forschungsarbeiten an einem 

naturkundlichen Museum. 

> Dr. Charles Oliver Coleman, Dr.Birger Neuhaus 

(Museum für Naturkunde, Berlin), Karen Hoffmann 

(Kinder- und Jugendmuseum Prenzlauer Berg) und 

Roswitha von der Goltz (Labyrinth Kindermuseum 

Berlin) 

38 re SOLUTION

LEICA WELT 

Leica ICM1000 an der Ruhr-Universität Bochum 

Der Physik ein 

Schnippchen geschlagen? 

Impressum 

reSOLUTION ist das Magazin für Kunden und 

Geschäftsfreunde von Leica Microsystems 

Herausgeber 

Leica Microsystems AG, 

Wetzlar (Deutschland) 

Redaktion 

Wilfried Sauer (verantw.) 

Dr. Jochen Blödorn 

Bernd Kleine 

Molly Lundberg 

Ralf Niggemann 

Als allgemein anerkanntes Standardverfahren bei der 

quantitativen Charakterisierung von Materialoberflächen 

gilt der Einsatz von Profilometern. Diese Instrumentenklasse 

besteht aus einer sehr feinen Tastspitze, 

mit der eine Oberfläche abgetastet wird. 

Erfahrungsgemäß ist eine Oberfläche nicht immer 

gleichmäßig aufgebaut. Um eine repräsentative Aussage 

über die Oberflächenbeschaffenheit zu erhalten, 

sind viele Messvorgänge an verschiedenen Stellen 

notwendig – ein sehr zeitintensives Verfahren. 

Wer glaubt, am Ende ein objektives Ergebnis zu erhalten, 

muss sich oft eines Besseren belehren lassen: 

Das Messergebnis wird wesentlich beeinflusst durch 

die geometrische Beschaffenheit der Messspitze 

selbst. Je kleiner und feiner die Messspitze ist, desto 

geringer beeinflusst ihre Form in aller Regel das 

Messergebnis. 

Prof. Dr. Michael Pohl vom Institut für Werkstoffprüfung 

der Ruhr-Universität in Bochum gilt als anerkannter 

Experte im Bereich der Werkstoffprüfung 

und der Unfallursachenforschung. Auf der Suche 

nach neuen Messverfahren, die deutlich geringere 

Einschränkungen bei der Charakterisierung von 

Werkstoffoberflächen aufweisen sollten, wurde an 

seinem Institut auch das Leica ICM1000 eingesetzt. 

Die Ergebnisse waren verblüffend. 

Wie physikalisch zu erwarten war, kann der feinfokussierte 

Laserstrahl des Leica ICM1000 feinere 

Details der Oberfläche abbilden als ein standardmäßig 

eingesetzter mechanischer Tastkopf. Des Weiteren 

kann aufgrund der hohen Spangeschwindigkeit, 

mit der der Laserstrahl die gesamte Oberfläche 

abtastet, in deutlich kürzerer Zeit eine große Menge 

an Daten über Details der Oberfläche gesammelt 

werden – und das berührungsfrei. 

Hochgenaue Ergebnisse: 

Vermessung des Höhenprofils 

eines elektronischen Bauteils 

Das Leica ICM1000 schließt damit eine Lücke bei den 

Analyseverfahren bei der Oberflächencharakterisierung 

und vereint dabei den Vorteil der extremen 

Tiefenschärfe eines Rasterelektronenmikroskops mit 

dem einer einfachen Probenpräparation in der Lichtmikroskopie 

und dem quantitativen Messvermögen 

von Profilometern. 

Zur Prüfung der Messgenauigkeit wurden mit dem 

Leica ICM1000 Höhenstandardproben genau bekannter 

geometrischer Abmessungen untersucht. Dabei 

lagen die zu vermessenden Höhenunterschiede unter 

dem theoretisch zu erwartenden optischen Auflösungsvermögen. 

Eigentlich wäre zu erwarten, dass 

ein solches Messsystem keine genaueren Werte 

ergeben kann, als es das optische Auflösungsvermögen 

des Instruments zulässt. Es ergab sich reproduzierbar 

eine Abweichung des vom Leica ICM1000 

ermittelten Messwertes von weniger als zwei Prozent 

vom angegebenen Standardwert, die unterhalb des 

optischen Auflösungsvermögens liegt. 

Der Physik ein Schnippchen geschlagen? Offensichtlich 

sind die derzeitigen mathematischen Modelle 

zur Beschreibung des Auflösungsvermögens 

eines solchen Instruments gröber als das Instrument 

selbst. > RK 

Redaktionsanschrift 

Leica Microsystems AG 

Wilfried Sauer 

Ernst-Leitz-Str. 17-37 

35578 Wetzlar, Deutschland 

Tel.: +49 (0) 64 41 / 29 - 22 00 

Fax: +49 (0) 64 41 / 29 - 25 27 

www.leica-microsystems.com 

Mail: 

Wilfried.Sauer@Leica-Microsystems.com 

Layout 

Sign-Kommunikation GmbH, Frankfurt 

Regine Lamprecht 

Produktion 

Uwe Neumann 

Erscheinungsweise 

zweimal jährlich 

Druck 

Druckerei Kempkes 

Offset- und Buchdruck GmbH 

Gladenbach 

Titelfoto 

Bernd Euring, Frankfurt 

Mit Beiträgen von 

Dr. Walter Brüschweiler 

Wayne Buttermore > WB 

Dr. Charles Oliver Coleman 

Beverly Cruxon > BC 

Jill Dreschler > JD 

Roswitha von der Goltz 

Ingrid Haack > Hck 

Dr. Kirstin Henze > KH 

Karen Hoffmann 

Michael Huesmann 

Natja Igney > NI 

Pam Jandura > PJ 

Rolf Kickuth 

Ralph Kühnle > RK 

Dr. Birger Neuhaus 

Chick Passione > CP 

Dr. Jürgen Paul > JP 

Sabine Schöllhammer > SS 

Bestell Nr. Ausgabe 01/02 

English 1192 4066 

German 1192 4065 

re SOLUTION 39

04 DIE INVASION DER CHIPS 12 FORENSIK – DIE LIEBE ZUM ...

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?