Ein Labor einrichten – von der Planung bis zum fertigen Arbeitsplatz

Die Planung und Einrichtung eines Labors sind anspruchsvoll. Es gibt vielfältige Anforderungen an das Mobiliar, die Raumaufteilung und den Arbeitsschutz. Und natürlich spielt auch die Kostenfrage eine Rolle. Eine Möglichkeit, Kosten zu senken, besteht darin, gebrauchte Möbel zu erwerben oder vorhandenes Labormaterial zu überarbeiten. Dies kann eine kostengünstige Alternative sein, solange die Anforderungen an Qualität, Sicherheit und Funktionalität erfüllt werden.

Darüber hinaus hat auch die Digitalisierung vor Laboren nicht Halt gemacht. Sie bietet hier viele Chancen, einschließlich verbesserter Datenverarbeitung, automatisierter Prozesse und vernetzter Geräte. Dies kann die Effizienz steigern und die Forschungs- und Entwicklungsarbeit unterstützen. Allerdings gibt es auch Risiken im Zusammenhang mit Datensicherheit, Datenschutz und der Integration von digitalen Systemen. Eine sorgfältige Planung und Umsetzung sind daher entscheidend, um die Chancen der Digitalisierung zu nutzen und gleichzeitig mögliche Risiken zu minimieren.

Bei der Planung eines Labors sollten Sie alle erforderlichen Ressourcen berücksichtigen, angefangen von den richtigen Möbeln und Geräten bis hin zur Gestaltung eines effizienten Arbeitsablaufs. Eine sorgfältige Auswahl der Ausstattung und Technologie schaffen effektive und sichere Laborarbeitsplätze.

Die Laboreinrichtung planen

Bevor Sie mit der Einrichtung Ihres neuen Labors beginnen, sollten Sie sorgfältig die Anforderungen berücksichtigen, die an Ihr Labor gestellt werden. Dies umfasst die Arbeitsschritte der Angestellten, die verschiedenen laborinternen Prozesse und die optimale Raumaufteilung. Eine gründliche Analyse dieser Faktoren hilft Ihnen dabei, eine effiziente und funktionale Laborumgebung zu planen.

Die verschiedenen Laborstufen

Es gibt verschiedene Skalen zur Klassifizierung von Laboranforderungen, die sich stets nach den durchgeführten Arbeiten richten.

Die Reinheitsklassen gemäß der DIN EN ISO 14644-1 beschreiben beispielsweise Reinraumklassen von 1 bis 9, die auf der Partikelkonzentration in der Luft basieren. Die GMP (Good Manufacturing Practice)-Richtlinien unterteilen sich in die Stufen A, B, C und D und legen neben der Partikelkonzentration auch eine zulässige Anzahl von Mikroben fest. 

Für die Arbeit mit Gentechnik erfolgt eine Aufteilung in die biologischen Sicherheitsstufen S1 bis S4:

• S1: Arbeit mit Mikroorganismen, die für einen gesunden Erwachsenen ungefährlich sind.
• S2: Arbeit mit Mikroorganismen, die eine mäßige Gefahr darstellen. Erfordert speziell geschultes Personal und Maßnahmen zur Eindämmung von Gasen und Flüssigkeiten.
• S3: Arbeit mit Mikroorganismen, die schwere Krankheiten oder Epidemien verursachen können. Erfordert speziell geschultes Personal, Maßnahmen zur Eindämmung von Gasen und Flüssigkeiten sowie ein geschlossenes Lüftungssystem.
• S4: Arbeit mit Mikroorganismen, die hoch ansteckende und unheilbare Erkrankungen verursachen können. Erfordert speziell geschultes Personal, Maßnahmen zur Eindämmung von Gasen und Flüssigkeiten sowie geschlossene Systeme für Luft und Wasser.

Die Einstufung in diese Sicherheitsstufen ermöglicht es, angemessene Schutzmaßnahmen zur Sicherheit der Mitarbeitenden und zur Umwelt zu treffen.

Überprüfen Sie die Art der Arbeiten, die im Labor durchgeführt werden, und wählen Sie die entsprechenden Laboreinstufungen aus. Muss die Einrichtung …    
… eine leichte Reinigung ermöglichen und gegebenenfalls besondere Reinigungsmittel vertragen?    
… möglichst keine Nähte oder Rillen aufweisen, in denen sich Staub festsetzen kann?    
… Chemikalienbeständig sein?    
… Feuchtigkeits- und korrosionsbeständig sein?    
… unter Umständen Röntgenstrahlen durchlassen können?    
… ESD-Schutz (elektrostatische Entladung) aufweisen?    
… mechanischen Beanspruchungen standhalten können?    
… platzsparend gestaltet sein?

Arbeitsabläufe innerhalb eines Labors

Bei der Einrichtung Ihres Labors müssen die spezifischen Arbeitsabläufe und die geforderten Körperhaltungen und Sitzpositionen berücksichtigt werden. Die verschiedenen Arbeitsschritte und deren Reihenfolge in den einzelnen Laboreinrichtungen sind dabei äußerst vielfältig. Beantworten Sie am besten folgende Fragen: 

• Welche Schritte finden nacheinander statt? 
• Wird für die Arbeit mikroskopiert und pipettiert, oder werden Proben eher im Stehen bearbeitet? 
• Welche Wege müssen die Mitarbeitenden zurücklegen und wie viel Platz dafür steht zur Verfügung?

Bei allen Überlegungen sollte das Wohlergehen Ihrer Beschäftigten im Vordergrund stehen. Um detaillierte und genaue Informationen über die Arbeitsabläufe zu erhalten, sollten Sie unbedingt Ihre Mitarbeitenden befragen. Da sie täglich mit den Abläufen vertraut sind, wissen sie am besten, was praktikabel ist und können wertvolle Hinweise zur Planung liefern.

Wenn zum Beispiel Mitarbeiter hauptsächlich mit Mikroskopen arbeiten und eine vorgeneigte Körperhaltung erfordert ist, sollten entlastende Sitzgelegenheiten in die Ausstattung integriert werden. Die Raumplanung sollte auch die Bewegungswege innerhalb des Labors berücksichtigen, um jeden Quadratmeter optimal nutzen zu können. Kompakte und platzsparende Laborsitzgelegenheiten, die sich leicht unter den Labortischen verstauen lassen, können hierbei hilfreich sein. Bei Bedarf kann auch eine räumliche Trennung der Arbeitsbereiche in die Planung einbezogen werden, um unerwünschte Kontaminationen zu vermeiden.

Je nach Art der Labortätigkeit sollten auch die Schutzkleidung und persönliche Schutzausrüstungen entsprechend angepasst werden. Es ist wichtig, dass nicht nur das Labor, sondern auch Ihre Fachkräfte angemessen vorbereitet sind, bevor sie mit der Arbeit beginnen. Schmuck, Uhren und Parfüm haben im Labor nichts zu suchen, genauso wie Nahrungsmittel oder Getränke. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Arbeitsabläufe und -sicherheit nicht beeinträchtigt werden.

Die Einrichtung des Labors

Nun geht es an die Auswahl des Inventars und der Ausstattung. Achten Sie dabei auf folgende Aspekte:

• Welche Geräte brauchen Sie wirklich, um spezifische Arbeiten optimal durchführen zu können?
• Welche Qualität muss mein Gerät haben? 
• Wenn Arbeitsabläufe bisher nicht reibungslos abliefen, mit welchem Gerät ließen sie sich verbessern?

Prüfen Sie immer die Zertifizierungen, die bestätigen, dass die Geräte bestimmte Anforderungen erfüllen. Es ist auch empfehlenswert, sich Bewertungen anzuschauen.

Medienträger

Medienträger dienen der Versorgung von Laboren mit allen Medien, die Forschende für ihre Arbeit brauchen. Sie sind das zentrale Element, um einen Raum flexibel nutzen zu können. Am besten geeignet ist ein modularer Aufbau, um auch im Nachhinein noch zusätzliche Steck- oder Datendosen integrieren zu können. 

Beispiele für Medienträger sind einerseits der Medienkanal, der als bodenständige Versorgungsquelle variabel in der Höhe direkt an Wänden oder Tischgestellen montiert werden kann, und andererseits der Medienflügel, in dem als zentrales Deckenelement Medien wie Abluftabzüge, Sanitär, Elektro oder auch die Abwasserentsorgung integriert werden. Außerdem gibt es noch Medienzellen, -ampeln, -säulen, -stationen und Medientischaufsätze.

Tische und Spülen

Auch bei der Tisch- und Spülenauswahl richtet sich alles nach dem Einsatz der Gegenstände im Laborbetrieb. Tischgestelle sollten eine hohe Stabilität und eine einheitliche und kompakte Gestaltung aufweisen. Je nach Laborarbeit müssen die Labortische sehr belastbar sein. Eine geeignete Beschichtung sollte die Platte vor äußeren Einflüssen schützen und eine leichte und optimale Reinigung ermöglichen. Glas- und Edelstahlarbeitsplatten werden beispielsweise für Labortische mit höchster chemischer Beanspruchung eingesetzt. Epoxy-Platten finden hingegen Anwendung in Laborarbeitsplätzen aller Art.

Je nach Bedarf gibt es H-Fuß oder C-Fuß Tischgestelle, Rolltische oder höhenverstellbare Tische. Neben den gegebenen Platzkapazitäten ist der Verwendungszweck des einzelnen Tisches für die Auswahl relevant.

Um den Zugang zu Wasser im Labor zu ermöglichen, gibt es unterschiedliche Laborspülen. Einbauspülbecken, Trichterbecken, mobile Spülen auf Rollen oder Beckenmodule können in Ihre Laborarbeitsplätze integriert werden. Empfehlenswert sind langlebige Werkstoffe wie Edelstahl und Polypropylen.

Laborschränke und Unterschränke

Viel Stauraum wird auch im Labor gern gesehen. Er sollte ein schneller Zugriff und eine sichere Lagerung ermöglichen. Auch hier können die Schränke optimal an die Raumnutzung angepasst werden. Sie müssen pflegeleicht und robust gegenüber Einflüssen im Labor sein. 

Für eine sichere Aufbewahrung von Säuren oder Lösemitteln sowie die Chemikalienentsorgung können Spezialschränke dienen. Es gibt verschiedenste Formen und Arten von Schränken, komplett angepasst auf Ihre individuelle Situation. Beispiele für Laborschränke sind Unterschränke, Hänge- oder Auszugsschränke, Sicherheitsschränke und Aufsatzschränke.

Ver- und Entsorgungssysteme, Abzugssysteme

Um gefährliche Flüssigkeiten und feste Stoffe wie Säuren oder Laugen zu entsorgen, stehen verschiedene Entsorgungssysteme zur Verfügung. Sicherheit steht dabei an erster Stelle. Füllstandsanzeigen und entsprechende Entlüftungsvorrichtungen bieten optimalen Schutz für die Zwischenlagerung und Entsorgung gefährlicher Substanzen. Neben Systemen für Säuren und Laugen gibt es auch Lösungen für die Entsorgung brennbarer Flüssigkeiten, Feststoffe, Hausmüll und Radionuklide.

Versorgungssysteme werden in erster Linie für die sichere Lagerung und Handhabung brennbarer Flüssigkeiten eingesetzt. Zur zyklischen und kontinuierlichen Versorgung werden entsprechende Sicherheitsschränke verwendet, die über Lüftungsanlagen an ein stabiles Abluftsystem angeschlossen sind.

Zum Schutz der Beschäftigten kommen Laborabzüge in Labors zum Einsatz. Diese Abzüge verhindern die Freisetzung gesundheitsschädlicher Substanzen in den Raum und stellen eine Schutzbarriere zwischen dem Menschen und dem Versuchsaufbau dar. Es gibt verschiedene Arten von Abzügen, wie Tischabzüge, Abrauchabzüge und Radionuklidabzüge. Welches System für Ihr Labor am besten geeignet ist, hängt von den verwendeten Substanzen und den spezifischen Gegebenheiten des Versuchsaufbaus ab.

Sitzmöbel

Das lange Sitzen und die unnatürlichen Haltungen im Labor können besonders schädlich für die Angestellten sein. Angesichts der bisher vorgestellten Arbeitsgegenstände, die oft fest fixiert sind, ist es wichtig, dass die Sitzmöbel ergonomisch gestaltet sind. Je nach Art der anfallenden Aufgaben im Labor ist entweder ein Laborstuhl oder ein Laborhocker die bessere Wahl. 

Bei Tätigkeiten, die eine große Bewegungsfreiheit erfordern, ist ein drehbarer und mobil einsetzbarer Laborhocker mit Rollen empfehlenswert. Für mikroskopische oder an einen festen Platz gebundene Arbeiten sind spezielle Laborstühle mit einer federnden Rückenlehne ideal, die die Mitarbeitenden an ihre individuellen Bedürfnisse und körperlichen Gegebenheiten anpassen können. Das ist besonders wichtig, weil Laborstühle in der Regel von mehreren Personen genutzt werden.

Zu den Laborstühlen

Darüber hinaus dürfen Laborstühle keine Fugen oder Ritzen haben, in denen sich feine Partikel ansammeln können. Sie sollten leicht zu reinigen und zu desinfizieren sein und gegenüber den im Labor verwendeten Chemikalien robust sein.

Das Hygienic Design eines Laborstuhls

Im Labor können neben Hockern und Stühlen auch sogenannte Stehhilfen eingesetzt werden. Gerade bei Steharbeiten können die Beschäftigten sich daran anlehnen und ihre Beine und Füße entlasten. Bimos Stehhilfen sind höhenverstellbar, haben einen festen Stand und nehmen wenig Raum ein.

Exkurs: Gebrauchte oder neue Labormöbel? 

Es ist richtig, dass die Einrichtung eines komplett neuen Labors oft kostenintensiv ist. Die Anschaffung von Einrichtungsgegenständen, die den hohen Anforderungen an Ergonomie und Flexibilität entsprechen müssen, kann teuer sein. Eine Möglichkeit, die Kosten zu senken, besteht darin, gebrauchte Laborausstattung zu kaufen. Es ist jedoch wichtig, dabei bestimmte Dinge zu beachten und Risiken einzukalkulieren, da zunächst ersparte Kosten unter Umständen später zu ähnlichen oder sogar höheren Ausgaben führen können.

Achten Sie darauf, dass die gebrauchten Labormöbel zuvor gut gepflegt, gewartet und vom Hersteller überprüft wurden, um sicherzustellen, dass sie in einem guten Zustand und den erwarteten Ansprüchen gerecht werden. Untersuchen Sie insbesondere Laborstühle sorgfältig, da sie die Gesundheit und Sicherheit Ihrer Mitarbeitenden gewährleisten sollten.

Auch die Sauberkeit der gebrauchten Möbel ist ein wichtiger Aspekt. In Laboren mit geringeren Hygieneanforderungen könnte eine Desinfektion der Einrichtungsgegenstände ausreichen. Wenn Sie jedoch in Reinräumen arbeiten, sollten Sie vorsichtig sein, da gebrauchte Möbel durch frühere Verwendung kontaminiert sein und die Ergebnisse verfälschen können.

Wenn die Garantie für die Labormöbel bereits abgelaufen ist, lohnt es sich eigentlich nicht, gebrauchte Gegenstände zu kaufen. Schäden müssen dann oft teuer repariert oder die Möbel möglicherweise entsorgt werden. Zudem bieten gebrauchte Labormöbel in der Regel weniger Abschreibungsmöglichkeiten als neue.

Wenn Sie sich für gebrauchte Labormöbel entscheiden, kaufen Sie nur von einem seriösen und erfahrenen Anbieter, der Ihnen alle relevanten Informationen zur Herkunft, zum Hersteller, zur Einhaltung von Normen, zur Wartung und zur Garantie geben kann. Letztendlich erfordert die Entscheidung für den Kauf gebrauchter Labormöbel eine gründliche Abwägung.

Überarbeitung von bestehenden Laboren 

In vielen Fällen ist eine vollständige Neuausstattung eines Labors nicht erforderlich, da bereits ein bestehendes Labor vorhanden ist. Dennoch ist es wichtig, die gesamten Räumlichkeiten regelmäßig von Fachleuten überprüfen und warten zu lassen. Der Forschungsbereich entwickelt sich ständig weiter und fordert digitale Innovationen in Laborumgebungen sowie moderne Anpassungen, um Strukturen zu optimieren und die Arbeit flexibler und effizienter zu gestalten.

Zustandsbeschreibung und Bedarfsanalyse 

Ebenso wie bei der Planung eines neuen Labors ist es auch bei einem bestehenden Labor wichtig, den aktuellen Bedarf zu analysieren, um Verbesserungen und neue Lösungen zu finden. Eine regelmäßige Wartung der Ausrüstung durch Fachleute hilft dabei, den Zustand der Gegenstände im Zeitverlauf zu berücksichtigen. Sie sollten auch überprüfen, ob die Funktionalität und Zweckmäßigkeit Ihres Labors noch gewährleistet ist. Welche Geräte sind vorhanden und erfüllen sie die Anforderungen Ihrer Projekte? Gibt es möglicherweise Bedarf für neue Anschaffungen? Funktionieren alle Geräte reibungslos oder hindern sie die Arbeit Ihrer Mitarbeitenden?

Identifikation von Störelementen  

Um Informationen über Arbeitsabläufe, Probleme im Laboralltag und den Zustand der Laboreinrichtung zu erhalten, ist es wichtig, Ihre Beschäftigten einzubeziehen. Sie können helfen, den Fokus auf notwendige Veränderungen zu richten. Fragen Sie nach, welche Geräte oder Laborausstattung nützlich sind und welche sich als hinderlich erwiesen haben. Wie ist der Gesundheits- und Gemütszustand im Zusammenhang mit der Labortätigkeit? Welche Arbeitsabläufe können optimiert werden, um Effizienz und Sicherheit zu verbessern? Indem Sie die Mitarbeiterperspektive in die Planung einbeziehen, können Sie die richtigen Schwerpunkte setzen und zu einer erfolgreichen Optimierung des Labors beitragen.

Modernisierung alter Geräte

Prüfen Sie regelmäßig den technischen Zustand Ihrer Geräte. Darüber hinaus sollten Sie die technische Entwicklung im Blick behalten und abwägen, ob und wann sich der Einsatz neuer Ausstattung für Ihre Laborarbeit auszahlt. Neben einer höheren Genauigkeit kann dies auch eine erhöhte Effizienz bei der Durchführung der Arbeit bedeuten. Eine sorgfältige Evaluation dient dazu, sicherzustellen, dass Ihre Laborgeräte optimal für Ihre Forschungs- und Entwicklungsarbeit geeignet sind.

Labor 4.0 – digitalisierte Forschung

Die Digitalisierung hat nicht nur Auswirkungen auf die Arbeitswelt im Allgemeinen, sondern auch auf die Laborarbeit. Angesichts der zunehmenden Komplexität von Laborprozessen wird die Automatisierung von Arbeitsabläufen immer wichtiger. Bei der Planung und Einrichtung eines neuen Labors sollten Sie daher überprüfen, inwieweit die Digitalisierung von Geräten und Abläufen in Ihrem spezifischen Laborkontext sinnvoll und erforderlich ist.

Digitale Transformation im Labor bezieht sich auf den Übergang von manuellen zu automatisierten Prozessen, die in bestehende Laborinformationsmanagementsysteme (LIMS) integriert werden. Dadurch wird eine kontinuierliche Verfügbarkeit von Daten ermöglicht, die verschiedene Zusatzfunktionen bieten, einschließlich überwachter Prüfprozesse. Immer mehr Geräte können eingesetzt werden, um menschliche Analysen zu ersetzen und Zeit zu sparen, während die Genauigkeit durch die Verarbeitung einer großen Menge an Daten zunimmt. Die Rolle der Laboranten kann sich verstärkt auf Überwachung, Organisation, Initiierung neuer Prozesse und kreative Forschung konzentrieren.

Die Digitalisierung profitiert auch von der Vernetzung verschiedener Bereiche der Forschung. Bei der Einrichtung eines Labors sollten daher auch Möglichkeiten einer interdisziplinären Zusammenarbeit in Betracht gezogen werden, die durch Cloud-Lösungen ermöglicht werden.

Das Konzept des "Smart Lab" ermöglicht schnellere Erkenntnisse und wissenschaftliche Durchbrüche aufgrund der Generierung großer Datenmengen und der interdisziplinären Forschung. 

Trotz der zahlreichen Vorteile bringt die starke Digitalisierung im Labor auch erhöhte Bedenken hinsichtlich Cybersicherheit mit sich. Ein besonderer Schutz der Labornetzwerke ist daher unerlässlich. Bei der Transformation zu einem digitalisierten Labor ist es auch wichtig zu beachten, dass ein smarter Arbeitsplatz motivierte und lernfähige Beschäftigte erfordert.

Letztendlich hängt die Entscheidung für die digitale Transformation des Labors von der individuellen Situation und den spezifischen Anforderungen Ihres Labors ab.

Arbeitsschutz im Labor

Der Arbeitsschutz stellt die Sicherheit und Gesundheit Ihrer Mitarbeitenden in den Mittelpunkt. Da im Labor besonders hohe Sicherheitsanforderungen gelten, ist jeder einzelne Beschäftigte für die Sicherheit aller im Labor Verantwortlichen. Dennoch liegt die Hauptverantwortung beim Unternehmen, das potenzielle Gefährdungen identifizieren und fachkundig beurteilen lassen muss. Dies gilt auch und insbesondere bei der Beschaffung neuer Einrichtungsgegenstände. Achten Sie bei der Auswahl darauf, dass die geforderten Sicherheitsstandards erfüllt werden und lassen Sie die Labormöbel regelmäßig warten und überprüfen. Dabei können Sie sich stets von Spezialisten beraten und unterstützen lassen.

Der Arbeitsschutz Labor sollte durch umfassende Regelungen zur menschenwürdigen und sicheren Gestaltung der Arbeit gewährleistet werden. Dies schließt auch die angemessene und ergonomische Einrichtung Ihres Labors ein. Zum Beispiel können Sie die Auswahl eines ergonomisch optimierten Laborstuhls in Betracht ziehen, um die Belastung des Körpers zu minimieren.

Der Arbeitsschutz im Labor sollte niemals vernachlässigt werden, da die Gesundheit Ihrer Mitarbeitenden oberste Priorität hat. Denken Sie immer daran, dass präventive Maßnahmen und eine umsichtige Planung dazu beitragen können, potenzielle Gefahren zu verhindern und die Sicherheit im Labor zu gewährleisten.

Fazit: Alles eine Frage der durchdachten Planung

Die Einrichtung eines erfolgreichen Labors erfordert eine gründliche Planung und Berücksichtigung aller Aspekte, um langfristig einen reibungslosen Betrieb und die Zufriedenheit der Beschäftigten zu gewährleisten. Bei Bedarf können Sie sich von Spezialisten bei der Einrichtung Ihres Labors beraten lassen, um sicherzustellen, dass alle Anforderungen erfüllt werden. 

Investieren Sie in modernes und hochwertiges Equipment, das optimal auf Ihre spezifische Laborsituation zugeschnitten ist und die Arbeit Ihrer Mitarbeitenden erleichtert. Stellen Sie sicher, dass die Einrichtung auch auf deren Wohlbefinden und die Gesundheit ausgerichtet ist, indem ergonomische Lösungen in Betracht gezogen werden. Durch die richtige Einrichtung und Ausstattung des Labors können Sie nicht nur exzellente Arbeitsergebnisse erzielen, sondern auch die langfristige Bindung und Motivation Ihrer Angestellten fördern.