Das Magazin Von Carl Zeiss in Erinnerung an Ernst Abbe

InnovationDas Magazin von Carl Zeiss ISSN 1431-8040 15

In Erinnerung an Ernst Abbe Inhalt

Editorial Formelwerke einzigartiger Persönlichkeiten . . . z Dieter Brocksch 3

In Erinnerung an Ernst Abbe Ernst Abbe 4 Mikroskopobjektive 8 Numerische Apertur, Immersion und förderliche Vergrößerung z Rainer Danz 12 Höhepunkte in der Geschichte der Immersionsobjektive 16 Aus der Geschichte der Mikroskopie: die Abbeschen Diffraktionsversuche z Heinz Gundlach 18 Die Wissenschaft vom Licht 24 Stazione Zoologica Anton Dohrn, Neapel 26 Felix Anton Dohrn 29 Der Freskensaal z Christiane Groeben 30 Bella Napoli 31

Vom Anwender Der Zebrafisch als entwicklungsbiologischer Modellorganismus 32 SPIM – ein neues Mikroskopierverfahren 34 Zivilisationskrankheit Wirbelsäulenleiden: Heilungsmethoden und Innovationen 38 ZEISS im Zentrum für Bucherhaltung z Manfred Schindler 42

Aus aller Welt Carl Zeiss Archiv hilft Ghana-Projekt z Peter Gluchi 46

Auszeichnungen 100 Jahre Brock&Michelsen 48 Auszeichnung für NaT-Working-Projekt 49

Produktreport Digitale Pathologie: MIRAX SCAN 50 UHRTEM 50 Xenonbeleuchtung Superlux™ Eye 50 Carl Zeiss Optik in Nokia Mobiltelefonen 51

Impressum 51

2 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Editorial

Formelwerke einzigartiger Persönlichkeiten...

Formeln umschreiben die Funktionen und Prozesse des Sie beschreibt klar und eindeutig das Auflösungsvermö- Weltgeschehens und des Lebens. Besonders die unschein- gen von optischen Instrumenten bei der Verwendung des baren und kleinen Formeln beeinflussen oftmals ganz sichtbaren Spektrums des Lichts und hat zur Verbesse- entscheidend unseren Wissensstand und die Funktiona- rung von optischen Geräten beigetragen. litäten heutiger Geräte und Untersuchungsmethoden. für die großen...

Fünfzig Jahre nach dem Tod von Albert Einstein (1879- 1955) jährt sich zum einhundertsten Mal die Veröffentli- chung seiner Relativitätstheorie, die Sichtweisen revolu- tionierte, Lebensvorgänge verständlicher machte und die Dimensionen von Raum und Zeit zu erklären begann. Die kurze und knappe Formel E=m·c2 drückt dabei die ungeheure Komplexität unserer Welt aus. Im Zuge seiner wissenschaftlichen Tätigkeiten hatte Einstein auch Im gleichen Jahr stirbt ein anderer deutscher Mikroskop- Kontakt zu Zeiss: 1925 schrieb er an die Firma Anschütz bauer mit Bezug zu Abbe und Zeiss: Rudolf Winkel in Kiel wegen Herstellung eines Kreiselkompasses: „Die (1827-1905). Aus der 1857 gegründeten „Winkel’sche Schwierigkeiten der Herstellung sind, da es auf 10-4 Werkstatt in Göttingen“ kommen bereits zu Abbes Zei- ankommt, so groß, dass gegenwärtig nur Zeiss so was ten gute Mikroskope. Ernst Abbe besuchte schon wäh- machen kann.” rend seiner Göttinger Studententage die Werkstatt von Winkel. Mit Abbes Besuch 1894 begann dann die engere Zusammenarbeit. 1911 wird Zeiss Hauptgesellschafter von Winkel. Im Oktober 1957 geht die R. Winkel GmbH in der Carl-Zeiss-Stiftung auf. In Ernst Abbes Todesjahr erhielt Robert Koch (1843- 1910) den Nobelpreis für Medizin für seine Untersuchun- gen und Entdeckungen auf dem Gebiet der Tuberkulose. Koch nutzte 1878 zum ersten Mal das „Abbesche Ölim- mersions-System“ und hat sich von dem „gewaltigen Fortschritt“ überzeugt, der „der optischen Werkstätte von Carl Zeiss unter Professor Abbes genialem Beirat“ ge- lungen war. Im Jahre 1904 überreichte die Geschäftslei- tung des Unternehmens Carl Zeiss Robert Koch das 1000. Objektiv 1/12 für homogene Ölimmersion. Viele Beiträge der vorliegenden Ausgabe sind der Per- ... und die kleinen Dinge son Ernst Abbe und seiner Zeit gewidmet. Wir erinnern des Lebens. an die Bedeutung Ernst Abbes für die Optik, besonders an Entwicklungen, die ganz entscheidend von Ernst Abbe 2005 jährt sich Ernst Abbes (1840-1905) Todestag zum und seinen wissenschaftlichen Ergebnissen beeinflusst einhundertsten Mal. Mit zahlreichen Veranstaltungen waren und sind, und an die Bedeutung Ernst Abbes für wird im Laufe des Jahres 2005 an sein großes Lebens- das Unternehmen Carl Zeiss. Verdeutlicht wird das auch werk erinnert. Seine umfangreichen Untersuchungen im durch das Bild auf den Umschlagseiten: ein historischer Rahmen seiner Tätigkeit in den Optischen Werkstätten Bogen, gespannt über mehr als 150 Jahre Optikentwick- Carl Zeiss hatten auch die Formel zur Auflösung im lung mit dem Schwerpunkt Mikroskopie. Mikroskop zum Resultat: d = 2n sin Juni 2005

Dr. Dieter Brocksch

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 3 In Erinnerung an Ernst Abbe

1857

Ausbildung und thematik und Physik an den Univer- 1863 wurde Abbe auch Mitglied erste Berufsjahre sitäten Jena (1857-1859) und Göttin- der Jenaer Medizinisch-Naturwissen- gen (1859-1861). Abbes Studienzeit schaftlichen Gesellschaft, in der er Ernst Abbe wurde am 23. Januar 1840 endete mit der Promotion zum Dr. bis 1895 insgesamt 45 Vorträge ge- in Eisenach als Sohn des Spinn- phil. in Göttingen mit dem Disserta- halten hat. Ab 1866 war er freier meisters und späteren Fabrikaufse- tionsthema „Erfahrungsmäßige Be- wissenschaftlicher Mitarbeiter beim hers Georg Adam Abbe und dessen gründung des Satzes von der Äquiva- Hof- und Universitätsmechanikus Carl Frau Christina geboren. Von 1846 bis lenz zwischen Wärme und mechani- Zeiss in Jena. Im Jahr 1870 formulierte 1850 besuchte er die Volksschule. scher Arbeit“. Danach war er für zwei er die berühmte, nach ihm benannte Die nächsten sieben Jahre war er Jahre Lehrer am Physikalischen Verein Sinusbedingung, die ein Kriterium für Schüler der Realschule 1. Ordnung in Frankfurt/Main. die optimal scharfe Wiedergabe von und des späteren Realgymnasiums außeraxialen Objektpunkten bei der in Eisenach. Mit überdurchschnitt- Familie und mikroskopischen Abbildung und für lichem Erfolg in der Reifeprüfung Wissenschaft den Abbildungsmaßstab darstellt. Im schloss er 1857 die Schulzeit ab. gleichen Jahr wurde er außerordent- Bis 1861 folgte das Studium der Ma- Schon früh starb Abbes Mutter: licher Professor an der Universität Je- 14. Juli 1857. Während seiner Stu- na. Am 24. September 1871 heirate- dienzeit heiratete sein Vater zum te er Elise Snell, die Tochter von Prof. zweiten Mal: Eheschließung mit der Snell, dem Ordinarius für Mathematik Anlässlich des 100sten Todes- Witwe Eva Margarethe Liebetrau und Physik an der Jenaer Universität. tages von Ernst Abbe erschien am 11. November 1859. Nach seiner Drei Jahre später wurde das erste 2005 im Verlag Dr. Bussert & Frankfurter Zeit trat Abbe 1863 der Kind, die Tochter Paula, geboren. Am Stadeler, Jena Quedlinburg, Mathematischen Gesellschaft in Jena 18. August 1874 starb sein Vater. Von das Buch „Ernst Abbe – bei. Im gleichen Jahr habilitierte er 1877 bis 1900 ist Abbe Direktor Wissenschaftler, Unternehmer, sich in Jena mit der Schrift „Gesetz- der Sternwarte Jena. Am 1. Mai 1878 Sozialreformer“. mäßigkeit in der Vertheilung der Feh- wird er zum Ehrenmitglied der Lon- ler bei Beobachtungsreihen“. Als Pri- doner Royal Microscopical Society er- [ISBN 3-932906-57-8] vatdozent lehrte er Mathematik und nannt. Und im Juni des gleichen Jah- Physik an der Universität Jena. res wird er ordentlicher Honorarpro-

4 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 1863 1870 1875 1880

fessor an der Universität Jena. 1883 fähiger Mitarbeiter und Nachfolger gelöst von Hermann von Helmholtz, bekommt er den Titel Dr. med. h. c. auch im unternehmerischen und im auf eine Professorenstelle nach Berlin durch die Universität Halle verliehen kaufmännischen Bereich zum Erfolg ab. Ebenso Ablehnung einer ordent- und 1886 den Titel Dr. jur. h. c. der bei. Mit fähigen Mitarbeitern und lichen Professur in Jena. Universität Jena. 1900 wird Abbe ständiger Qualitätskontrolle konnten Der erste Kontakt mit Dr.Otto Schott Korrespondierendes Mitglied der Kai- die hohen Qualitätsstandards durch- erfolgt 1879. Ein Jahr später startet serlich-Österreichischen Akademie der gesetzt und eingehalten werden. Die die Zusammenarbeit. 1882 wird ein Wissenschaften in Wien. 1901 folgen erfolgreiche und zielgerichtete An- privates glastechnisches Laboratorium die Ernennungen zum Ehrenmitglied passung der Unternehmensorganisa- für Otto Schott in Jena eingerichtet. der Sächsischen Akademie der Wis- tion an das Wachstum wurde erzielt Im nächsten Jahr wird der neue Ge- senschaften und zum Ehrenmitglied durch klare Verantwortlichkeiten der sellschaftsvertrag, in den Abbe ge- der Akademie der Wissenschaften in wissenschaftlichen, technischen und meinsam mit Carl und Roderich Zeiss Göttingen. kaufmännischen Mitarbeiter. als offener Gesellschafter eintritt, ab- Ab 1872 wurden alle ZEISS Mikro- geschlossen. Abbe als skope nach Abbes Berechnungen 1884 erfolgt dann die Gründung Unternehmer gebaut. Drei Jahre später, 1875, wur- des Glastechnischen Laboratoriums de Abbe stiller Teilhaber der Opti- Schott & Gen. (später: Jenaer Glas- Schon in den 1860er Jahren setzte in schen Werkstätte von Carl Zeiss. werk Schott & Gen) durch Otto Schott, der Industrie der Prozess der Integra- Dafür verpflichtete Abbe sich, seine Ernst Abbe, Carl Zeiss und Roderich tion von Wissenschaft ein. Neben akademische Tätigkeit nicht über Zeiss. Carl Zeiss waren Siemens und Bayer den gegebenen Umfang zu steigern Auf der Suche nach Flussspat für Vorreiter dieser Entwicklung. Ernst und insbesondere kein Ordinariat in optische Zwecke reiste Abbe zum ers- Abbe trieb diesen Prozess bei Zeiss Jena oder außerhalb anzunehmen. ten Mal 1886 in die Schweiz auf die entscheidend durch die Einstellung Im nächsten Jahr reiste er im Auftrag Oltscherenalp. Nach dem Tode von von wissenschaftlichem Personal vo- des preußischen Kultusministeriums Carl Zeiss am 3. Dezember 1888, wur- ran: die Integration von F&E in das nach London zur internationalen de Abbe 1889 alleiniger Leiter der Unternehmen war ein wichtiger Schritt Ausstellung wissenschaftlicher Gerä- Zeiss Werke. Zugleich ließ er sich von zur Technologieführerschaft. Perso- te. Wegen seiner Verpflichtungen bei den regelmäßigen Lehrverpflichtun- nalpolitisch trug die Heranbildung Zeiss lehnte er 1878 einen Ruf, aus- gen an der Universität Jena entbinden.

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 5 special

Global Player

Bereits vor mehr als einhundert Jahren wurde das Unternehmen Carl Zeiss zum „Global Player“: die ersten Verkaufsfilialen wurden in London (1894), Wien (1902) und St. Petersburg (1903) gegründet. Heute hat das Unternehmen 15 Produktionsstandorte in Deutschland, USA, Ungarn, Schweiz, Mexiko, Weißrussland und China sowie 35 Vertriebsunter- nehmen und über 100 Vertretungen weltweit. 1888 1901

Ab 1890 erweiterte Abbe das Produkt- am 14. Januar 1905, stirbt Ernst Abbe der Carl-Zeiss-Stiftung in Kraft. Be- spektrum stetig: Messgeräte (1890), nach längerer schwerer Krankheit. reits 4 Jahre später folgt das erste Photoobjektive (1890), Ferngläser Ergänzungsstatut. (1894), astronomische Instrumente Der Sozialreformer Mit dem Stiftungsstatut von 1896 (1897) und Bildmessgeräte (1901). Abbe und die verlieh Ernst Abbe dem Betrieb eine Die Mitarbeiterzahl stieg demzufolge Carl-Zeiss-Stiftung einzigartige Unternehmensverfassung. bis 1905 auf über 2000 Mitarbeiter. Neben seinerzeit außerordentlich Abbes Beharrung, neue optische Viele Unternehmen fingen im späten fortschrittlichen Bestimmungen zur Gläser auch anderen Fabrikanten zur 19. Jahrhundert mit betrieblicher Sozi- Unternehmensführung und zu recht- Verfügung zu stellen, half der deut- alpolitik an. Abbe war als Reformer lich verankerten Arbeitsbeziehungen schen optischen Industrie. Skeptisch mit seinen sozialpolitischen Ideen spiegelte sich auch das soziale En- war Abbe bezüglich der Patentnah- seiner Zeit weit voraus. Um den Be- gagement Abbes im Statut wider. me, weil er in ihr ein Hemmnis des stand der Unternehmen Carl Zeiss So wurde eine eigene Interessenver- allgemeinen wissenschaftlichen Fort- und SCHOTT unabhängig von per- tretung der Mitarbeiter geschaffen. schritts sah. Erst als es aufgrund des sönlichen Eigentümerinteressen zu si- Sie hatte zwar kein Mitbestimmungs- Konkurrenzdruckes nicht mehr zu chern, gründete Abbe im Jahr 1889 recht, aber das Recht in allen Fragen vermeiden war, begann man bei die Carl-Zeiss-Stiftung, die er 1891 des Betriebes gehört zu werden. Be- Fotoobjektiven und bei den Fernglä- zur Alleineigentümerin der Zeiss Wer- zahlter Urlaub, Beteiligung am Ertrag, sern mit der Patentnahme. Seine frü- ke und zur Miteigentümerin der ein verbrieftes Recht auf Pensionszah- hen bahnbrechenden Arbeiten blie- Schott Werke machte. Abbe übereig- lungen, Lohnfortzahlung im Krank- ben aber zum allgemeinen Gebrauch net 1891 sein industrielles Vermögen heitsfall und von 1900 an den Acht- offen. Mit Hilfe des Abbeschen Kom- der Carl-Zeiss-Stiftung. Gegen eine stundentag waren weitere soziale parator-Prinzips wurden Geräte zur Abfindung Übergabe der Anteile von Meilensteine. Auf diese Weise wur- hochgenauen Messung von Werk- Roderich Zeiss an die Stiftung. Die den die Stiftungsunternehmen Carl stücken hergestellt. Wichtige Hilfs- Stiftung wurde damit Alleininhaberin Zeiss und SCHOTT zu Vorreitern der mittel für den Instrumentenbau in der Firma Carl Zeiss und Teilhaberin modernen Sozialgesetzgebung. Deutschland. (ab 1919 Alleininhaberin) des Jenaer Toleranz ist ein entscheidender 1903 geht Abbe in den Ruhestand. Glaswerks Schott & Gen. Abbe war Begriff in Abbes Denken. Obwohl Aus diesem Anlass findet ein Fackel- bis 1903 Bevollmächtigter und einer Abbe sicherlich kein Sozialdemokrat zug mit 1500 Mitarbeitern der Stif- der drei Geschäftsführer der Carl- war, war es ihm wichtig, dass sich tungsbetriebe statt. Zwei Jahre später, Zeiss-Stiftung. 1896 tritt das Statut diese Partei frei entfalten konnte.

6 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 1905

special Auch wandte er sich vehement ge- Produkte für die gen Rassismus, der zu seiner Zeit be- Wissenschaft reits sein Unwesen trieb. Er sorgte dafür, dass bei Carl Zeiss niemand Kurz nach Entwicklung der neuen wegen seiner Abstammung, Religion Mikroskope kam es auf dem Ge- oder politischen Meinung benachtei- biet der Bakteriologie zu entschei- ligt wurde. Das zeigt sich zum Bei- denden Durchbrüchen. Robert spiel auch darin, dass zwei seiner Koch schrieb 1904 dazu: „Verdan- engsten Mitarbeiter in der Geschäfts- ke ich doch einen großen Teil der führung, Siegfried Czapski und Ru- Erfolge, welche mir für die Wissen- dolf Straubel, jüdische Mitbürger schaft zu erringen vergönnt war, waren. Ihren ausgezeichneten Mikrosko- pen”. Die medizinische Forschung Förderer von Wissen- in Deutschland errang in den schaft und Forschung Jahrzehnten vor dem Ersten Welt- krieg einen Weltrang, der fast nur Die Förderung von Wissenschaft und mit dem Weltrang der ZEISS Geräte Forschung, aber auch Kultur, war für zu vergleichen ist. Emil Behring Abbe immer ein großes Anliegen. auf dem Gebiet der Serologie oder Als Privatmann förderte Ernst Abbe Paul Ehrlich auf dem Gebiet der die Universität durch anonyme Spen- Chemotherapie sind nur Beispiele. den. Nach Gründung der Carl-Zeiss- Ihre Erfolge sind sicherlich nicht Stiftung wurde die Förderung der monokausal auf ihre Instrumente Universität und auch der Stadt Jena zurückzuführen, aber sie wurden durch die Stiftung betrieben. Bereits durch sie gefördert. Auch für die 1886 begann die Förderung von Wis- Chemie stellte die Firma Carl Zeiss senschaft und Forschung mit dem Produkte zur Verfügung, die zum geheimen „Ministerialfonds für wis- Teil Spezialanfertigungen waren: senschaftliche Zwecke”. beispielsweise Gasinterferometer für Fritz Haber.

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 7 Mikroskopobjektive

Bild 1-3: Frühe Immersionsobjektive.

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Die Qualität der Objektive früher bletts” eine neue Linsenkombination: Nach ihm ist das Wollaston- Mikroskope war meist beschei- Sie bestanden aus zwei plankonvexen Prisma des DIC-Mikroskopier- den. Die Bilder waren leicht un- Linsen mit einer Blende in der Mitte. verfahrens benannt. Wollaston scharf. Bis weit über die Mitte Sir David Brewsters (1781-1868) Idee entdeckte die Elemente Palla- des 19. Jahrhunderts entstanden Objektivlinsen aus Diamanten her- dium und Rhodium und berich- Mikroskopobjektive in mühsamer zustellen, wurde 1824 von Andrew tete als Erster über die dunklen Kleinarbeit. Das damals übliche Pritchard umgesetzt. Und Brewster Linien im Sonnenspektrum. aufwendige Probierverfahren bei schlug 1813 vor, die Ölimmersion zur Seine Betrachtungsweise der der Zusammensetzung der Optik- Erzielung der Achromasie auszunut- geometrischen Atomanordnung systeme, das sogenannte „Prö- zen. Joseph von Fraunhofer (1770- führte ihn zur Kristallographie beln“, war äußerst zeit- und da- 1841) fertigte 1816 die ersten achro- William Hyde Wollaston (1766-1828), und zur Erfindung des Gonio- mit auch kostenintensiv. matischen Linsen, die in der Mikro- Englischer Physiker, meters für die Winkelmessung skopie eingesetzt werden konnten. Chemiker und Philosoph. von Kristallflächen. 1806 erfand 1823 kombinierte der Pariser Physiker er die Camera lucida, ein opti- Selligue bis zu vier achromatische Kitt- sches Hilfsmittel für perspek- glieder zu einem Objektiv, der Durch- tivisches Zeichnen, welches die Um 1810 wies Joseph Jackson Lister bruch in der Herstellung achromati- Beobachtung des Objekts auf (1786-1869) zum ersten Mal auf den scher Mikroskopobjektive mit höhe- einer Zeichenfläche ermöglicht. Zusammenhang zwischen Öffnungs- rer Auflösung. In ihrer Grundstruktur ist die winkel des Objektives und der er- Carl Zeiss erkannte schon früh im Camera lucida ein Glasprisma reichbaren Auflösung hin. Zwei Jahre Zeitalter der aufstrebenden Mechani- ao mit zwei im 135°-Winkel ge- später verbesserte William Hyde Wol- sierung und der beginnenden indu- neigten, reflektierenden Ober- laston (1766-1828) die Optik der ein- striellen Fertigung, die Notwendigkeit o flächen, die das Abbild einer fachen Mikroskope: er führte mit den der Verbindung von Theorie und Pra- Szene im rechten Winkel zum sogenannten „Wollastonschen Dou- xis, von Wissenschaft und Produktion Auge des Betrachters erzeugt.

8 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Bild 4: d d Positivlinse. f S1 S2 f f f Bild 5: Bilderzeugungsschema.

Bild 6: Negativlinse. R2 R Bild 7: R R1 1 2 Chromatische Aberration. 4 5 6 Bild 8: Sphärische Aberration. zur effektiven Herstellung leistungs- Mit der neuen Theorie berechnete Bereits in seinen frühen Arbeiten ge- fähiger Instrumente, die dem Kon- Abbe einige neue Mikroskopobjekti- langte Abbe zu der Erkenntnis, dass kurrenzdruck standhalten konnten. ve. Endgültig auf eine wissenschaftli- Mikroskopobjektive nur mithilfe neu- Intensiv suchte Zeiss nach einer Lö- che Grundlage stellte Abbe die Ob- er Glassorten zur vollen Leistungsfä- sung. Die ersten Berechnungsversu- jektivproduktion durch die Konstruk- higkeit gebracht werden können. che von Mikroskopobjektiven zwi- tion von Messgeräte, die für eine Das veranlasste Abbe 1882 den jun- schen 1850 und 1854 durch ihn rationelle Fertigung der Objektive mit gen Glaschemiker Otto Schott nach selbst und durch seinen Freund, den gleichbleibend hohem Qualitätsstan- Jena zu holen. Zwei Jahre später wur- Mathematiker Friedrich Wilhelm Bar- dard notwendig waren. Und er baute den Abbe und Zeiss Teilhaber des neu fuß, zeigten jedoch keine nennens- die bereits von Zeiss in den 1850iger gegründeten Glastechnischen Labo- werten Ergebnisse. Jahren eingeführte Arbeitsteilung und ratoriums Schott & Genossen. Mit den Im Jahre 1866 trat Carl Zeiss dann Spezialisierung der Beschäftigten wei- neuen Schott-Gläsern gelang Abbe an den jungen Privatdozenten Ernst ter aus. Später gingen die Mess- und 1886 die Konstruktion der Apochro- Abbe mit der Bitte heran, ihn bei der Prüfgeräte wie Dickenmesser, Refrak- mat-Objektive, der leistungsfähigsten Entwicklung verbesserter Mikroskop- tometer, Spektrometer und Aperto- Mikroskopobjektive des ausgehenden objektiven zu helfen. Auf der Grund- meter in die Serienproduktion. 19. Jahrhunderts. lage der Wellenoptik (Beugungstheo- rie) erarbeitet Abbe in den folgenden Jahren die neue Theorie der Bildent- stehung im Mikroskop, die 1873 pub- liziert wurde. In diesem Zusammen- hang wurde auch die so genannte Sinusbedingung der Abbildung for- muliert, die generell die Auflösungs- grenze eines Mikroskops bestimmt. 7 8

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 9 Bild 9: Natürlicher (links) und künstlicher Flussspat.

Grund für Abbes ...Im Sommer 1886 sollte die Oltsche- Reise in die Schweiz ner Waare wieder der Vergessenheit entrissen werden. Herr Dr. Abbe, 16. Februar 1889, Vortrag von Dr. Ed- Professor der Physik an der Univer- mund v. Fellenberg in einer Sitzung sität Jena, hatte auf der Nachsuche der Naturforschenden Gesellschaft nach wasserhellem Flussspath bei Bern: Ueber den Flussspath von Olt- Herrn Mineralienfactor B. Wappler in schenalp und dessen technische Ver- Freiberg (Sachsen) Stücke von sol- werthung. „Ein historischnaturwissen- chem gesehen, die Herr Wappler vie- schaftliches Memorandum für spätere le Jahre vorher im Austausch gegen Zeiten”. sächsische Mineralien von mir erhal- 9 …In unsern Alpen ist der Flussspath ten hatte. oder Fluorit keine Seltenheit und tritt ...Wappler gab an, die Stücke von im Gebiete des Protogins (Gneissgra- mir erhalten zu haben, und gab ganz nits), der verschiedenen Gneisse und richtig als Fundort das untere Hasli- krystallinen Schiefer nicht selten und thal im Kanton Bern an. Nach dieser mitunter in vorzüglicher Färbung und Auskunft reiste Herr Professor Abbe interessanten Krystallformen auf… sofort nach der Schweiz und suchte Im Jahre 1830 entdeckten einige mich auf. Er zeigte mir ein Spaltungs- Älpler am Fuss des Oltschikopfs stück durchsichtigen Flussspathes vor (2235 m) auf Oltscheren in einer mit dem Befragen, ob ich ihm ange- Schutthalde Bruchstücke eines glän- ben könne, wo dieses Mineral in der zenden, späthigen Minerals von aus- Schweiz zu finden sei. gezeichneter Durchsichtigkeit, welches sie natürlich für Strahlen, d. h. Berg- Quelle: Mitt. Naturf. Ges. Bern (1889) kristall hielten… p.202-219

10 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Flussspat oder

Fluorid (CaF2)

Flussspat ist ein Mineral aus der Klas- se der Halogenide. Er ist einerseits ein beliebter Schmuckstein aber auch ein wichtiger Rohstoff zur Herstellung von Flusssäure, Fluor und Flussmitteln (z. B. bei der Aluminiumherstellung) und zum Ätzen von Glas. Klare Kris- talle werden als Linsen für optische Geräte verwendet. Heute wird in der Optik künstlich hergestellter Fluorit verwendet. Der Name Flussspat geht Bild 10: auf seine Verwendung als Flussmittel Das Alphaus in Bielen (Bühlen) auf der Oltscheren bei der Metallgewinnung zurück. Alp 1889. In der von Trinkler Er setzt sich zusammen aus dem la- 1930 mit den damals besten teinischen Wort fluere („fließen”) Reproobjektiven der Firma Carl Zeiss hergestellt sehr und aus der alten bergmännischen starken Ausschnittsvergrö- Bezeichnung Spat für gut spaltbare ßerung aus dieser Aufnahme Minerale. Flussspat zeigt die Farben lässt sich Ernst Abbe zwei- felsfrei identifizieren. violett, gelb, grün, blau, rosa, braun- farblos, weiß und farblos. Ernst Abbe führte Ende des 19. Jahrhunderts als erster systematisch natürliche Fluss- spat-Kristalle in den Bau von Mikro- skop-Objektiven ein, weil damit eine verbesserte Farbkorrektion erzielt werden kann.

Oltscheren-Alp (1623 m)

Hütte Nr. 86 mit Bauinschrift "B 1873 H*: wohl Fleckenblock auf massivem Sockel, darin seit 1996 die Wohnkü- che; läges Satteldach mit…, dreiräu- miger Wohnteil nach NE im EG (zwei Stuben in Front, dahinter heute un- benutzte Küche und Schopf, dahinter ein Querläger und ein Doppellängs- stall. Daneben steht eine Rohrmelk- anlage mit 5 Ständen. Die wegen ihrem besseren Ausbaugrad „das Häus- lein“ genannte Hütte Nr. 86 gehörte den Zeisswerken in Jena, als sie hier Flussspat-Bergbau betrieben. 10

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 11 Numerische Apertur, Immersion und förd

Bild 1: Die Kausalität von Zur Invarianz der numeri- numerischer Apertur schen Apertur gegenüber der Brechung an einer und Auflösung planparallelen Glasplatte (z. B. Deckglas). Die wichtigste Kenngröße eines n1 = 1,518 , Mikroskopes ist bekanntlich nicht die 1 = 40° , Vergrößerung, sondern sein Vermö- n2 = 1,0 , gen, kleinste Objektdetails auch auf- = 77,4° , 2 gelöst darstellen zu können. Zur Defi- n1 sin 1 = n2 sin 2 nition des Auflösungsvermögens bzw. seinem reziproken Wert, der Auflö- Bild 2: Hochaperturiges Trocken- sungsgrenze, führte Ernst Abbe den objektiv: Die Sinusbedin- Begriff der numerischen Apertur des 2 3 gung ist erfüllt (Erklärung Objektives (Apertura [lat]: = Öffnung, im Text). numerische Apertur = „zahlenmäßi- Den mathematisch interessierten Le- Zwischen der Sinusbedingung und Bild 3: ge“, also dimensionslose Apertur) ser mag es zunächst verwundern, dem Auflösungsvermögen besteht ein Gleicher Objektivtyp: ein. Diese stellt das Produkt aus der dass Abbe den Sinus und nicht den tiefgreifender Zusammenhang: Der Die Sinusbedingung ist nicht erfüllt; außeraxiale Brechzahl nOR und dem Sinus des Tangens des halben Öffnungswinkels Winkelabstand 2 min zweier getrennt Bildpunkte werden stark halben Öffnungswinkels im Objekt- verwendete, so wie es z. B. die Gauß- sichtbarer Objektpunkte (die „Ge- komabehaftet abgebildet raum dar und hat im Gegensatz zur sche Abbildung verlangt. Bei letzterer wichte“ am hantelförmigen Objekt (Erklärung im Text). ∆ alleinigen Verwendung der Größe hat man es aber nur mit sehr engen 2 ymin in Bild 4) muss mindestens (Die Abbildungen 2 und 3 „Öffnungswinkel = 2” einen ent- Strahlenbüscheln zu tun, so dass die wurden freundlicherweise scheidenden Vorteil: Gegenüber Bre- Sinus und Tangens der Öffnungswin- (3a) von Herrn Dipl.-Ing. chungen an planparallelen Flächen kel vertauscht werden können. Abbe M. Matthä, Göttingen, 1,22 · zur Verfügung gestellt). (z. B. Deckgläsern) verhält sich die erkannte nach anfänglichen Fehl- sin2 = min d numerische Apertur invariant. schlägen sehr rasch, dass bei der Mit Hilfe des Snelliusschen Bre- mikroskopischen Abbildung eine ganz betragen, weil erst dann das Beu- chungsgesetzes besondere Bedingung, nämlich die gungsmaximum des einen Objekt- Sinusbedingung, eingehalten werden punktes in das Beugungsminimum (1) muss: Sollen Flächenelemente mittels des anderen fällt und somit die bei- weit geöffneter Strahlenbüschel feh- den Objektpunkte gerade noch ge- sin 1 n2 lerfrei abgebildet werden, muss das trennt voneinander gesehen werden = sin 2 n1 Verhältnis von objektseitiger zu bild- können (Beugung an einer kreisrun- seitiger numerischer Apertur gleich den Lochblende bzw. Linsenbegren- lässt sich diese Invarianz leicht bewei- dem Abbildungsmaßstab sein und zung; die Zahl 1,22 hängt mit der sen (Bild 1): sich konstant verhalten. Ist diese Be- Nullstelle der Bessel-Funktion zusam- dingung erfüllt und die sphärische men). 1) (R.W. Pohl bezeichnete (2) Aberration1) (Aberratio [lat] = Abir- Beim Mikroskop ist aber die Auflö- die sphärische Aberra- rung) korrigiert, nennt man die Abbil- sungsgrenze 2∆y (Längendimen- tion treffend als min „...schlechte Vereini- n1 · sin 1 = n2 · sin 2 = ... = ni sin i dung „aplanatisch” ( – sion) und nicht die Winkelauflösung gung achsensymmetri- [gr] = nicht – abirren); außeraxiale von vorrangigem Interesse. Eine ver- scher Lichtbündel Bildpunkte werden komafrei abgebil- blüffend einfache Herleitung der großer Öffnung...“) det. In Bild 2 wird das dreidimensio- mikroskopischen Auflösungsgrenze nale, nahezu fehlerfreie Beugungs- aus der Sinusbedingung gibt R. W. bild eines beleuchteten außeraxialen Pohl an: Punktes (Sterntest) gezeigt, das mit Formel (3a) kann man gemäß Bild einem die Sinusbedingung erfüllen- 4 auch als 2 2 den Objektives aufgenommen wurde. n2 = 1,0 (Luft) 2 1 Ist die Sinusbedingung hingegen (3b) Deckglas, nicht erfüllt, kann die Abbildung n1 = 1,518 ∆ nicht aplanatisch sein und das Objekt 2 y’min 1,22 · Objekt(punkt) der = OP wird stark komabehaftet dargestellt b d Brechzahl nO 1 (Bild 3). schreiben.

12 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 erliche Vergrößerung

Nach Bild 4 lässt sich die bildseitige Was ist aber zu tun, wenn man bei numerische Apertur darstellen als einer ganz bestimmten Wellenlänge 2 2’ oder im Weißlicht arbeiten muss und Linsendurchmesser d (4) darüber hinaus der „Trockenapertur“, 2 2’ d d. h., nOR = 1,0, bereits der maximale n · sin ’= BR 2b Wert von beispielsweise 0,95 zu- geordnet ist? In solchen Fällen kom- 2 2’ (Im Allgemeinen ist der Bildraum mit men Immersionsobjektive zum Ein- ab Luft gefüllt, d. h., nBR = 1,0) satz, d. h., solche Objektive, bei denen die Frontlinse in eine Flüssig- 4 Unter Berücksichtigung der Sinusbe- keit eintaucht (Immergere [lat] = ein- dingung tauchen), deren optische Daten mit in die Objektivrechnung einbezogen Objektiv-Frontlinse (5) sind. Im Spezialfall der so genannten (z. B. BK 7, n = 1,518) homogenen Immersion, sind die 3 ∆ Homogene nOR · sin 2 y’ Brechzahlen der Immersionsflüssig- Immersion, = ∆ = const. nBR · sin ’2y keit n2 und der Frontlinse n3 für die n2 = 1,518 (Öl) 2) n2 = 1,0 (Luft) Schwerpunktwellenlänge derart an- 2 Deckglas, ergibt sich für den kleinsten, noch geglichen, dass die von einem Ob- n1 = 1,518 auflösbaren Abstand zwischen zwei jektpunkt OP (Bild 5) ausgehenden OP Objekt(punkt) der Brechzahl n Objektpunkten, also für die Auflö- Strahlen ungebrochen durch den O Trockenobjektiv Immersionsobjektiv ∆ 1 2 sungsgrenze 2 ymin Immersionsfilm hindurch gehen und 5 so von der Objektiv-Frontlinse aufge- n · sin ’ nommen werden können. Die nume- Bild 4: 2∆y = 2∆y’ BR min n · sin rische Apertur ist in diesem Fall um Zum Auflösungsvermögen OR des Mikroskopes den Faktor n2 vergrößert worden, so (nach R.W. Pohl, 1941) 1,22 · b · · d dass sich die Wellenlänge und damit 2∆y Objekt, 2∆y’ Bild, 2∆y = min 2 · b · d · n · sin die Auflösungsgrenze auf 1/n ver- 2 objektseitiger OR 2 Öffnungswinkel, kleinert. Ein Trockenobjektiv und 2’ bildseitiger (6) ein Immersionsobjektiv unterscheiden Öffnungswinkel, sich folglich hinsichtlich ihrer nume- 2 objektseitige auflösbare Winkelgröße, 0,61 · ∆ rischen Apertur um den Faktor n2, 2’ bildseitige auflösbare 2 ymin = nOR · sin sofern sie Strahlen gleichen Öff- Winkelgröße. nungswinkels aufnehmen können. Bild 5: Den Kehrwert von (6) bezeichnet Gebräuchliche numerische Aperturen Einfluss des Immersionsme- man als das Auflösungsvermögen, von Immersionsobjektiven sind 1,25 diums auf die numerische weil dieses einen möglichst großen (Wasserimmersion), 1,30 (Glycerinim- Apertur des Objektives. 2 = Öffnungswinkel des Wert annehmen soll. mersion) und 1,40 (Öl- bzw. homo- Objektives gene Immersion). Die Werte entspre- (numerische Apertur Die Vorteile chen den halben Öffnungswinkeln = n2 • y sin ) 1 = Grenzwinkel der der Immersion = 56°, 59° und 68°; als Trocken- Totalreflexion objektive wären die numerischen (= arcsin [n2/n1] Die für Nicht-Selbstleuchter geltende Aperturen auf 0,83, 0,86 und 0,93 41°) erreicht; streifender fundamentale Auflösungsformel (6) reduziert. Lichtaustritt sagt aus, dass die Auflösungsgrenze Ein Immersionsobjektiv hat gegen- 2 = Totalreflexion von zwei Faktoren, nämlich der über Trockenobjektiven auch den Vor- Wellenlänge und der numerischen teil, dass das an den Frontflächen von Apertur des Objektives abhängt. Will Deckglas und Objektiv-Frontlinse ent- man demzufolge das Auflösungsver- stehende störende Reflexlicht erheb- mögen erhöhen bzw. die Auflösungs- lich minimiert und in manchen Fällen grenze minimieren, müssen kürzere sogar völlig beseitigt wird. Wellenlängen und eine größere nu- Der Vollständigkeit halber sei noch merische Apertur gewählt werden. die Immersionsmethode genannt, die

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 13 zur Brechzahlbestimmung an isolier- Die förderliche (9a) ten Festkörpern angewendet wird. Vergrößerung -4 Dabei wird das zu vermessende Ob- V · 5,5 · 10 [mm] -4 u = 5,8 · 10 jekt in eine Immersionsflüssigkeit ein- Damit das menschliche Auge zwei 500 · nAObj gebettet, deren Brechzahl ungefähr Bildpunkte (Bild 4) auch als solche in der Nähe der des Objektes liegt. sehen kann, muss – nach Ernst Abbe und Mittels eines Heiz- und Kühltisches – zwischen ihnen ein Winkelabstand wird nun die Temperatur so lange va- 2 zwischen 2 und 4 Bogenminuten, (9b) riiert, bis die Brechzahl der Flüssigkeit bzw. -4 mit der des Objektes übereinstimmt. V · 5,5 · 10 [mm] -4 o = 11,6 · 10 Wesentlich ist dabei die aus der (7) 500 · nAObj Dulong-Petitschen Regel abgeleitete Tatsache, dass die Temperaturabhän- 5,8 · 10-4 ≤ 2 ≤ 11,6 · 10-4 bzw. gigkeit der Brechzahl von Festkörpern signifikant geringer ist als die von vorliegen. Die untere Grenze der Ge- (9c) Flüssigkeiten. Die Brechzahlbestim- samtvergrößerung des Mikroskopes ≈ mung kann entweder mit Hilfe der sei Vu; die obere Grenze Vo, wobei Vu 500 nAObj „Beckeschen Linie” oder, wenn hohe die Gesamtvergrößerung des Mikro- Genauigkeiten erforderlich sind, mit skopes VM gleich dem Quotienten und interferometrischen Mitteln erfolgen; aus der deutlichen Sehweite von 250 an dieser Stelle sei dazu auf die ein- mm und der Gesamtbrennweite des (9d) schlägige Literatur verwiesen. Mikroskopes fM ist. ≈ Daraus lassen sich nun leicht Vu Vo 1000 nAObj und Vo berechnen: 2) Der Mikroskopierende Die Leistungsfähigkeit des Mikrosko- ist zunächst geneigt, (8a) pes wird also nur dann sinnvoll aus- wegen der übereinstim- menden Brechzahlen genutzt, wenn seine Gesamtvergrö- von Objektiv-Frontlinse, ∆ ∆ ßerung nicht kleiner als das 500fache 2 y 2 y [mm] Vu -4 Immersionsflüssigkeit = = 5,8 · 10 (= 2’) und nicht größer als das 1000fache und Deckglas, keinen fM 250 Unterschied zwischen der numerischen Apertur des Arbeits- Deckglasdicken- (8b) objektives gewählt wird. korrigierten Vergrößerungen > 1000 nA be- (z. B. HI 100x/1,40 Obj ∞/0,17) 2∆y 2∆y [mm] V -4 zeichneten unsere Altvorderen sehr = o = 11,6 · 10 (= 4’) und Deckglasdicken- f 250 trefflich als „leere Vergrößerungen”, nichtkorrigierten M ∞ weil eine Auflösung noch kleinerer (z. B. HI 100x/1,40 /0) -4 Immersionsobjektiven Mit = 550 nm = 5,5 · 10 mm Objektdetails nicht mehr erwartet zu machen. Im mono- werden kann, die Vergrößerung also chromatischen Licht und ins „Leere“ geht. (Schwerpunktwellen- länge) kann er das ∆ sicher tun; im polychro- 2 ymin = = 2 sin 2 nAObj Rainer Danz, Carl Zeiss AG, matischen Licht weisen Werk Göttingen aber Immersionsflüssig- [email protected] keit und Deckglas im erhält man schließlich Allgemeinen unterschiedliche Dispersio- nen auf, d. h., die Brechzahlen sind mehr oder weniger stark wellenlängenabhängig. Dieser Effekt macht sich im mikroskopischen Bild durch Farbfehler und sphärische Aberration bemerkbar. Also: man achte sorgfältig auf den Korrektionszustand des Objektives!

14 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Numerische details Apertur Auflösungs- Die numerische Apertur ist ein Hin- Aus der Formel für die numerische vermögen weis auf das Auflösungsvermögen Apertur geht hervor, dass neben dem eines Objektivs. Vereinfacht ausge- Öffnungswinkel des Objektivs auch Unter dem Auflösungsver- drückt ist das Auflösungsvermögen die Brechzahl des Mediums zwischen mögen eines Objektivs ver- eines Objektivs davon abhängig, wie- Deckglas und Objektiv in die Berech- steht man das Vermögen, viel Licht von einer Struktur des Prä- nung eingeht. im mikroskopischen Bild zwei parates in das Objektiv gelangt. Diese Bei den sogenannten Trockenob- Objektdetails des Präparates Lichtmenge ist abhängig vom soge- jektiven werden die Lichtstrahlen getrennt abbilden zu können. nannten Öffnungswinkel des Objek- beim Eintritt in die Luft zwischen Die numerische Apertur des tivs. Je größer der Öffnungswinkel Deckglas und Objektiv gemäß des Objektivs bestimmt direkt ist, desto besser löst ein Objektiv die Brechungsgesetzes vom Lot wegge- das Auflösungsvermögen; Details eines Präparates auf. Aller- brochen. Stärker geneigte Lichtstrah- je größer die numerische dings wird auf dem Objektiv nicht len gelangen somit nicht mehr in das Apertur, desto besser das dieser Öffnungswinkel sondern die Objektiv und tragen nicht zur Auflö- Auflösungsvermögen. numerische Apertur angegeben. sung bei. Bei den Ölimmersionsobjek- Definiert wird die numerische tiven befindet sich zwischen Deckglas Die theoretisch erreichbare Apertur durch die Formel A = n * sin und Objektiv ein Immersionsöl: auch Auflösung beträgt in der (A: numerische Apertur, n: Brech- stärker geneigte Lichtstrahlen gelan- Lichtmikroskopie etwa zahl des Mediums zwischen Deckglas gen noch in das Objektiv. 0,20 µm. Definiert wird das und Frontlinse des Objektivs, sin : Auflösungsvermögen eines halber Öffnungswinkel des Objektivs. Objektivs über die Formel

d = 2 x A Frontlinse des Objektivs Frontlinse des Objektivs d: Abstand zwischen zwei Punkten, : Wellenlänge des Lichts, A: numerische Apertur des Objektivs

Luft Immersionsöl Brechzahl Deckglas diverser Medien Trockenobjektiv Ölimmersionsobjektiv

Brechzahl n der Medien durch die der Lichtstrahl im Strahlen- gang eines Mikroskops geht.

Luft n = 1,000 Glas n = 1,513 Objektiv mit kleinem Objektiv Öl n = 1,516 Öffnungs- mit großem winkel Öffnungs- winkel

Objektebene

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Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 15 Höhepunkte in der Geschichte der Immer

Robert Hooke (1635-1703) erörterte ration zu korrigieren. Amici hatte die- als Erster die Technik der Immersion: ses Problem schon zu Brewsters Zei- „that if you would have a microscope ten erkannt. Aber weil die Objektträ- with one single refraction, and conse- ger damals sehr teuer waren, akzep- quently capable of the greatest clear- tierten die Mikroskopiker des 19. Jahr- ness and brightness, spread a little of hunderts die Ölimmersion noch nicht. the fluid to be examined on a glass Amici gab die Ölimmersion wieder details plate, bring this under one of the auf und ging zur Wasserimmersion globules, and then move it gently up- über. Wenig später, 1853, konstruierte Immersionsöl ward till the fluid touches and ad- er das erste Wasserimmersionsobjek- heres to the globule“. Sein Vortrag tiv und stellte es 1855 in Paris aus. Anfangs wurde natürliches „Lectures and Collections“ aus dem Im Jahr 1858 fertigte Robert Tolles Zedernöl verwendet. Jahr 1678, veröffentlicht im gleichen (1820-1883) sein erstes Objektiv für Durch allmähliches Eindicken Jahr in seinem Buch „Microscopium“, die Wasserimmersion, das zwei aus- ändert sich im Laufe der Nut- stellt somit den Beginn der Geschich- tauschbare Frontoptiken besaß: eine zung der Brechungsindex. te der Ölimmersionsobjektive dar. Optik für die Arbeit im trockenen Zu- Sir David Brewster (1781-1868) stand und eine Optik für die Wasser- An der Luft verharzt es auf schlug 1812 die Immersion des Ob- immersion. Rund 15 Jahre später, im Dauer und wird fest. jektivs vor. Um 1840 fertigte Giovanni August 1873, konstruierte Tolles sein Heute benutzt man nahezu Battista Amicic (1786-1868) die ers- berühmtes Objektiv 1/10 für homo- ausschließlich synthetisches ten Immersionslinsen, die mit Anis- gene Immersion. Immersionsöl mit einem gleich- ölen benutzt wurden, die den glei- Edmund Hartnack (1826-1891), bleibenden Brechungsindex. chen Brechungsindex wie Glas hat- der 1859 seine ersten Wasserimmer- Es verharzt nicht an der Luft ten. Allerdings wurde diese Art der sionsobjektive ausstellte, fügte auch und kann deshalb lange ge- Immersion noch nicht dazu benutzt, zum ersten Mal einen Korrektionsring lagert werden. um die Apertur zu steigern, sondern hinzu. In den folgenden fünf Jahre vielmehr um die chromatische Abbe- verkaufte Hartnack rund 400 Stück.

16 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 details

Glycerin

1,2,3-Propantriol – einfachster dreiwertiger Alkohol. Das grie- chische Wort glykerós bedeutet „süß”. Die zähflüssige, hygro- skopische, süß schmeckende Flüs- sigkeit siedet bei 290 °C und erstarrt bei 18 °C. Glycerin ist mit Wasser und niederen Alkoholen mischbar. In der Mikroskopie wird für die Immersion eine Mischung aus Glycerin und Wasser benutzt. Schwerpunkt der Anwendung ist die UV-Mikroskopie, weil Glycerin UV-durchlässig ist.

sionsobjektive

Ab 1860 hatten auch viele deutsche Jena fertigten 1871 erste Wasserim- zept der Zeissschen Ölimmersionsob- Mikroskophersteller wie Bruno Hasert mersionsobjektive. Und bereits 1872 jektive wurde durch die Arbeit von in Eisenach, Kellner in Wetzlar, G&S führte Carl Zeiss die Abbeschen Was- J. W. Stephenson beeinflusst, was Merz in München und Hugo Schro- serimmersionsobjektive ein. Im dama- Ernst Abbe beispielsweise 1879 in der in Hamburg Wasserimmersions- ligen Zeiss Katalog wurden 3 Ob- einem Vortrag vor der Jenaischen Ge- objektive im Programm. Aber Hart- jektive angeboten, die alle einen Öff- sellschaft für Medizin und Naturwis- nacks Immersionsobjektive galten als nungswinkel von 180° aufwiesen. senschaft verdeutlichte. die besten. Sie hatten unterschiedliche Arbeitsab- 1879 veröffentlichte Ernst Abbe in Auf der „Exposition Universelle“ stände, aber stets eine numerische der Zeitschrift der „Royal Microscopi- 1867 in Paris zeigte Ernst Gundlach Apertur von 1,0. Und das Objetiv Nr. cal Society“ den Beitrag „On New (1834-1908) sein neues Immersions- 3 besaß einen Korrektionsring. Methods for Improving Spherical objektiv für Glycerin: Als Grund für Robert Tolles war weiterhin aktiv: Correction“. Darin beschreibt Abbe die Entwicklung des Objektivs gab im August 1873 fertigte er ein drei- die Optik, die er 1873 in seinen Expe- er an, ein Immersionsmedium nutzen linsiges Objektiv für homogene Im- rimenten benutzte. Und er fügt hinzu wollen, das einen höheren Bre- mersion in Balsam mit einer numeri- zu, dass homogene Immersionssyste- chungsindex als Wasser hat. schen Apertur von 1,25. Das war das me das Erreichen einer Apertur im 1871 war es wiederum Tolles, der damals erstmals anerkannte homo- Grenzbereich der verwendeten und Neues zeigte: er nutzte für die homogene Immersionssystem für Mikro- verfügbaren Optikmaterialien ermög- gene Immersion das Immersionsme- skope. Im gleichen Monat fertigte er lichen. Robert Koch war einer der dium Kanada Balsam. Seine Entde- sein erstes Objektiv für Glycerinim- ersten, die die Abbeschen Ölimmer- ckung, dass Kanada Balsam den glei- mersion mit einer numerischen Aper- sionsobjektive und auch das Abbe- chen Brechungsindex wie das damals tur von 1,27. sche Kondensorsystem in ihre For- üblicherweise verwendete Kronglas Im August 1877 begann Carl Zeiss schungszwecke einsetzten. 1904 hat hat, blieb bis 1877 ungenutzt bis mit der Fertigung von Abbes Ölim- Carl Zeiss das zehntausendste Objek- Ernst Abbe eine Flüssigkeit entdeck- mersionsobjektiven, die letztendlich tiv für homogene Ölimmersion herte, die dafür geeignet war. Auch die unter dem Stichwort „homogene“ gestellt. Zeissschen Optischen Werkstätten in Immersion bekannt wurden. Das Kon-

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 17 Aus der Geschichte der Mikroskopie: die

Mit holländischen Brillenmachern Bis zum Jahre 1866, den Beginn der Der Abbesche Kern- begann die Entwicklungsgeschich- Zusammenarbeit zwischen Carl Zeiss satz zur Bildentste- te der Mikroskopie um etwa 1590. und Ernst Abbe entstanden Mikro- hung im Mikroskop Die ersten so genannten „einfa- skope – speziell die Mikroskopobjek- chen“ Mikroskope gehen zurück tive – durch ein Fertigungsverfahren, Es war letztendlich das Verdienst von auf Antony von Leeuwenhoek das man „Pröbeln“ nannte. Dabei Carl Zeiss, die Bedeutung eines soli- (1632-1723) und seine Zeitgenos- entstanden einmal Mikroskope mit den theoretischen Fundaments er- sen. Leeuwenhoek baute Mikro- hervorragender optischer Leistung, kannt und die Abbeschen Untersu- skope mit einer einzigen kleinen daneben aber auch solche mit weni- chungen angeregt und auch finan- Linse, die Vergrößerungen bis zu ger guten Eigenschaften. Carl Zeiss ziert zu haben. Den entscheidenden 270-fach aufwiesen. Damit ent- (1816-1905) und Ernst Abbe war Durchbruch für den Mikroskopbau deckte er schon 1683 Protozoen es bewusst, dass die optimale und brachte dann die Theorie der mikro- (Einzeller) und Bakterien. Die vor allem gleichmäßige Leistung des skopischen Abbildung durch Ernst „zusammengesetzten“ Mikrosko- Mikroskops nur nach theoretisch Abbe (1840-1905). Nach zahllosen pe werden dem Engländer Robert entwickelten Rechenvorschriften auf Berechnungen und Experimenten Hook (1635-1703) zugeschrieben, Dauer möglich sein wird. Für die ers- kam Abbe zu der Erkenntnis, dass die dieser nachweislich erstmals ten Berechnungen wurde der geome- das Beugungsbild in der hinteren benutzte. „Zusammengesetzte“ trische Strahlengang herangezogen. Brennebene des Objektives die ent- Mikroskope bestehen aus Objek- Um eine bessere Korrektion zu erzie- scheidende Rolle bei der Bildentste- tiv und Okular. Hooke erkannte len, arbeitete Abbe mit relativ ge- hung spielen muss. Dazu schreibt er bereits damals die Bedeutung ringeren Aperturen als bei den bisher 1873: „durch kein Mikroskop können einer Mikroskopbeleuchtung. Bei von Zeiss produzierten Objektiven. Teile getrennt (oder die Merkmale beiden Mikroskoptypen störten Die Ergebnisse waren nicht wirklich einer real vorhandenen Struktur wahr- allerdings Abbildungsfehler die befriedigend: feine Präparatstrukturen genommen) werden, wenn dieselben präzise Beobachtungen. Dennoch blieben verschwommen und weniger einander so nahe stehen, dass auch bildeten sie die Grundlage für gut aufgelöst als die, die mit den äl- der erste durch Beugung erzeugte die großen mikroskopischen Ent- teren Objektiven mit größerem Öff- Lichtbüschel nicht mehr gleichzeitig deckungen im 19. und 20. Jahr- nungswinkel erzielt werden konnten. mit dem ungebeugten Lichtkegel in hundert. das Objektiv eintreten kann“.

18 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Abbeschen Diffraktionsversuche

Dies ist zugleich der Kernsatz der Ab- beschen Theorie zur Bildentstehung im Mikroskop. Abbes Theorie, die auf der Wellennatur des Lichtes beruht, zeigt, dass die maximale Auflösung durch den halben Wert der Wellen- länge des verwendeten Lichtes, divi- diert durch den halben Wert der numerischen Apertur bestimmt wird. Die Theorie Abbes über die Bild- entstehung und die Grenzen des Auf- lösungsvermögens wurden von zahl- Mikroskopstativ VII. Mikroskopstativ I. reichen Biologen und vor allem auch von Mikroskopikern in England abge- lehnt. Zu sehr war man in der alten Technik des Mikroskopierens mit besonders stark vergrößernden Okula- ren, also der sogenannten leeren Ver- größerung befangen. Den Beweis seiner Theorie hat Abbe schließlich mit einem System von Experimenten geschaffen, die er zum ersten Mal an dem ZEISS Mikroskop VII demonstrierte. Mit diesem Stativ VII hat auch Robert Koch den Tuberkel Bazillus entdeckt.

Titelseite Broschüre Abbescher Beleuchtungsapparat. Diffraktionsapparat.

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Diffraktionsversuche

Noch heute haben die Diffraktions- versuche einen festen Platz bei Aus- und Weiterbildungskursen in der Mikroskopie: sie tragen wesentlich zum Verständnis der modernen mikroskopischen Techniken bei. Abbe 6 schuf nahezu 60 Experimente als Be- weis zur Theorie der Bildentstehung. Als Präparat wird die sogenannte Dif- fraktionsplatte benutzt, auf der verschiedene Objekte in Form von Linien und Punkten eingraviert sind. Der Kondensor wird entfernt, die Licht- quelle liegt damit im Unendlichen und kann durch Zuziehen der Leucht- feldblende punktförmig gestaltet wer- 5 7 den (Bild 1). Durch Herausnehmen des Okulars oder mittels eines Hilfs- mikroskops können wir die in der hinteren Brennebene des Objektives entstehenden Bilder betrachten.

20 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Bild 10: Diffraktionsapparat b nach Abbe.

9 10

Einfacher Spalt Liniengitter Maximum beim 8 µm Gitter doppelt mit 16 µm Gitter- so weit entfernt vom 0. Maximum als Beim einfachen Spalt (Bild 2) er- konstante beim 16 µm Gitter. scheint in der hinteren Brennebene des Objektives ein Lichtband (Bild 3) Im entstehenden Beugungsbild des Punktgitter senkrecht zur optischen Achse mit 16 µm Liniengitters (Bild 5) sind das der punktförmigen Lichtquelle in der Bild der Lichtquelle, auch als 0. Maxi- Im Beugungsbild des Punktgitters Mitte. Dieses Lichtband wird durch mum bezeichnet und die Nebenma- (Bild 8) sieht man in der hinteren die abgebeugten Lichtwellen an den xima der 1. und 2. Ordnung deutlich Brennebene das dazugehörige primä- Kanten des Spaltes erzeugt. voneinander getrennt und wesentlich re Beugungsspektrum (Bild 9). Daraus schärfer abgebildet (Bild 6) als dies folgerte Abbe, dass jedes Präparat Doppelspalt bei Bild 4 der Fall ist. Weiterhin ist ein spezifisches Beugungsbild der festzustellen, dass das blaue Licht Lichtquelle bildet. Beim Doppelspalt (Bild 2) kann man weniger abgebeugt wird als das rote. nun das Phänomen der Interferenz Beeinflussung beobachten: in der Mitte befindet Liniengitter des Beugungsbilds sich das Bild der Lichtquelle und nach mit 8 µm Gitter- rechts und links erstrecken sich in re- konstante Wenn man zwischen Objektiv und gelmäßiger Abfolge helle und dunkle Objektivrevolver ein Zwischenstück Abschnitte (Bild 4). Die hellen Ab- Im Beugungsbild des 16 µm Linien- mit einem Schlitz einfügt (Bild 10), in schnitte sind durch charakteristische gitters (Bild 5) ist das 1. Nebenmaxi- das man verschiedene Blenden ein- Farbsäume (Spektralfarben) gekenn- mum doppelt so weit entfernt vom setzen kann, kann man Teile des Beu- zeichnet. Abbe hat dieses Bild in der 0. Maximum und das 2. Nebenmaxi- gungsbildes ausblenden. Zur genau- hinteren Brennebene des Objektivs mum schon gar nicht mehr sichtbar en Orientierung ist dieses Zwischen- als Beugungs- bzw. Diffraktionsspek- (Bild 7). Daraus hat Abbe gefolgert, stück frei um 360 Grad drehbar. Das trum bezeichnet. dass je dichter die Strukturen, in die- ist dann folgerichtig ein Eingriff ins sem Fall die Linien, beieinander lie- primäre Beugungsbild, d. h. das Beu- gen, um so stärker werden die Licht- gungsbild wird künstlich verändert. wellen gebeugt und damit ist das 1.

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 21 14 11 12

Punktgitter Mit einem weiteren Experiment de- Grenzen des Auflösungsvermögens monstriert Abbe warum in der For- des Lichtmikroskops und damit der Aus dem Beugungsbild des Punktgit- mel für das Auflösungsvermögen wissenschaftliche Mikroskopbau ge- ters (Bild 9) wird mit dem Schlitz das schaffen. Jetzt konnte sich Abbe auf 0. und die ersten Nebenmaxima in die Korrektion der sphärischen und d= 2 x n x sin = der Horizontalen ausgeblendet. Im 2nx sin chromatischen Abbildungsfehler kon- Zwischenbild erscheint jetzt ein Li- zentrieren. Er erkannte, dass dazu die niengitter in vertikaler Richtung (Bild numerische Apertur steht. Entwicklung spezieller Gläser not- 11) und bei diagonaler Orientierung wendig war. 1879 begann die Zu- des Schlitzes ein Liniengitter unter 45 Abbe hat die punktförmige Lichtquel- sammenarbeit mit dem Glaschemiker Grad (Bild 12). Besonders bemerkens- le an den Rand geschoben (sog. Otto Schott (1851-1935) und bereits wert ist bei dem künstlich erzeugten schiefe Beleuchtung): damit kann das 1886 erschienen die ersten Apochro- 45 Grad Gitter, dass die Linien enger 1. Nebenmaximum doppelt soweit mate, Objektive mit höchster Farb- beieinander liegen. Das muss auch so entfernt sein wie bei gerader Be- treue. sein, denn die Nebenmaxima sind bei leuchtung, d. h. der Abstand d von 2 Aufbauend auf den Ergebnissen dem 45 Grad Beugungsbild weiter Punkten oder Linien kann doppelt so von Abbe entwickelte August Köhler von dem 0. Maximum entfernt als klein sein. Darauf aufbauend ent- (1866-1948) 1893 das nach ihm be- bei den vertikalen oder horizontalen wickelte Abbe bereits 1872 den Be- nannte Beleuchtungsverfahren mit Beugungsbildern. leuchtungsapparat mit fokussierba- getrennter Regelung von Leuchtfeld Mit diesen Experimenten hat Abbe rem Kondensor (Bild 14). In der heu- und Kondensor Apertur. Auf Köhler dann endgültig gezeigt, dass die Bild- tigen Mikroskopie arbeiten wir mit geht auch die Entwicklung des entstehung im Mikroskop in dem allseitiger schiefer Beleuchtung, um Mikroskops mit ultraviolettem Licht Raum zwischen dem primären Beu- bei maximaler Kondensor Apertur zurück, das primär entwickelt wurde, gungsbild (hintere Brennebene des die volle Auflösung zu erreichen. um die Auflösung um den Faktor 2 Objektivs) und der Zwischenbildebe- Mit der Theorie und praktischen gegenüber grünem Licht zu erhöhen. ne durch Interferenz der gebeugten Durchführung der Theorie zur Bild- Letztlich geht auch das Phasenkon- Lichtwellen zustande kommt. entstehung im Mikroskop waren die trastverfahren von dem holländischen

22 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Physiker Frits Zernike auf Eingriffe in die hintere Brennebne des Objektives zurück. Ernst Abbe hat mit seiner Theorie und den Experimenten die Entwick- lung der Mikroskopie des 19. und 20. Jahrhunderts entscheidend geprägt. Zahlreiche Nobelpreise sind direkt oder indirekt mit der Mikroskopie verbunden. Abbe selbst wurde zwei- mal für den Nobelpreis vorgeschla- gen. Bahnbrechende Untersuchun- gen in der Zell- und Molekularbiolo- gie sind nur mit Hilfe der modernen Lichtmikroskopie möglich geworden. Auch die Metallographie hätte ihren heutigen Stand ohne die Mikroskopie wohl nicht erreicht und die Halblei- tertechnik würde vielleicht gar nicht existieren.

Heinz Gundlach, Heidenheim

Bildebene

Bild des Präparats

Hintere Brennebene

Beugungsbild des Präparats Präparatebene

Präparat 13

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 23 Die Wissenschaft vom Licht

Die Bedeutung des Lichts wird des 6. Jahrhunderts vor Christus nach- Gegenstandes auf das Auge ver- schon in dem ersten Buch Moses weisen: mit dem Schwerpunkt, auf mittels des dazwischen liegenden in der Bibel herausgestellt: „Am welche Weise das Einwirken des sicht- Mediums („das Durchsichtige“). Anfang schuf Gott Himmel und baren Gegenstandes auf das Auge zu Neben dem Sehvorgang an sich Erde. Und die Erde war wüst und erklären sei. Die verschiedenen Schu- beschäftigten sich die Griechen auch leer, und es war finster auf len entwickelten mehr oder weniger mit den Gesetzen der geometrischen der Tiefe, und der Geist Gottes voneinander abweichende Vorstellun- Optik. Das Reflexionsgesetz scheint schwebte auf dem Wasser. Und gen, die meist recht unpräzise waren. Plato (424-347 v.Chr.) bekannt gewe- Gott sprach: Es werde Licht. Und Vorherrschend war im Griechischen sen zu sein: er beschrieb die Refle- Gott sah, dass das Licht gut war. Altertum die Sehstrahltheorie: sie geht xion an Hohl- und Zylinderspiegeln. Da schied Gott das Licht von der vermutlich auf Pythagoras (570/560- Die Erwähnung von im Wasser ab- Finsternis.“ Ohne Licht ist Leben 480 v.Chr.) zurück und wurde später knickenden Ruder weist darauf hin, nicht möglich. Licht spielt in unse- vor allem von Euklid (um 300 v.Chr.) dass auch das Phänomen der Bre- rem Leben eine große Rolle. Und und Ptolemäus (etwa 100-160 n.Chr.) chung bekannt war. Der Dichter Aris- schon immer stand die Frage nach vertreten. Die Sehstrahltheorie geht tophanes (445-385 v.Chr.) beschreibt der „Natur des Lichts“ im Raume. davon aus, dass das Sehen durch eine die Wirkung von Brenngläsern (Glas- heiße Ausdünstung entsteht, die vom linsen oder Wasserkugeln). Ptolemäus, Auge zum Gegenstand strömt. Infolge der die gesamten optischen Kennt- des Widerstandes, den sie bei dem nisse des Altertums zusammenfasste Kalten findet, wird sie vom Gegen- und systematisch die Lichtbrechung stand zurückgedrängt und lässt so de- untersuchte, ist wohl der bedeutends- Neben der Mechanik scheint die Optik ren Empfindung zum Auge gelangen. te Optiker des Altertums. das älteste Gebiet zu sein, auf dem Als Beweis wird die Fähigkeit von Das mittelalterliche Christentum Wissenschaft betrieben wurde. Aus manchen Tieren genannt, die auch bei war wenig wissenschaftsfreundlich. der Erfahrung heraus nutzten die Ba- Nacht sehen können. Es waren die Araber, die die antiken bylonier das Gesetz von der geradlini- Anderer Auffassung war vor allem Schriften sammelten und übersetzten, gen Ausbreitung des Lichtes bereits Aristoteles (384-322 v.Chr.): das Licht aber auch eigene wissenschaftliche um 5000 v.Chr. bei der Verwendung sei nichts Körperliches, das sich zwi- Beiträge leisteten. Der bedeutendste von astronomischen Instrumenten. schen Gegenstand und Auge be- arabische Wissenschaftler ist Abu Ali Eine wissenschaftliche Behandlung wegt. Vielmehr erfolge der Vorgang Al-Hasan Ibn Al-Haitham (965-1040), der Optik lässt sich im Griechenland des Sehens durch die Einwirkung des auch Alhazen genannt, der über 200

24 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Werke zur Optik, Astronomie und Als Begründer der modernen Optik Mathematik schrieb. Sein Hauptwerk gilt Johannes Kepler (1571-1630): In dem nach Huygens benann- „Große Optik“ enthält Beschreibun- ihm gelang die richtige Erklärung der ten Prinzip ist jeder Punkt auf gen und Erklärungen zum Licht und Funktionsweise der Camera obscura einer sich vorwärts bewegen- zum Gesichtssinn. und auch des Auges inklusive der Lin- den Wellenfront selbst eine Der wissenschaftliche Schwerpunkt se und der Netzhaut. Thomas Har- Quelle neuer Wellen. Aus die- verlagerte sich ab dem 12. Jahrhun- riott (1560-1621) war vermutlich der sem Prinzip entwickelte er dert geographisch wieder vom Osten Erste, der das Brechungsgesetz ge- die Wellentheorie des Lichtes. in den Westen der damals bekannten funden hat. Mit einer neuen Methode Welt. Allerdings wurden zuerst nur Rene Descartes (1696-1650) leite- (1655) zum Schleifen und Po- die Schriften von Alhazen, Ptolemäus te 1637 in seiner „La Dioptrique“ das lieren von Linsen erhielt Huy- und Euklid übersetzt und zusammen- Brechungsgesetz auf theoretischem gens bessere Trennschärfe der Christian Huygens gefasst. Roger Bacon (1214-1294), ein Wege her. Er versuchte als einer der Optik: es ermöglichte ihm die (1629-1695) Dominikanermönch, beschäftigte sich Ersten, alle optischen Gesetze und Er- Entdeckung des Saturn-Mondes Niederländischer Astronom, nachweislich mit der Camera obscura, scheinungen auf der Basis der me- und versetzte ihn in die Lage, Mathematiker, Physiker und Uhrenbauer. die er für die Beobachtung von Son- chanischen Eigenschaften der Licht- die erste genaue Beschreibung nenfinsternissen empfahl. Und Bacon quelle und des durchsichtigen Medi- der Ringe um den Saturn zu sagte schon die Entwicklung der Bril- ums zu erklären. Mit Johannes Mar- geben. Für die Beobachtung le und des Fernrohrs voraus. Die Brille cus Marci de Kronland (1595-1667) des Sternhimmels entwickelte wurde vermutlich Ende des 13. Jahr- und Francesco Maria Grimaldi (1618- Huygens die Pendeluhr mit hunderts in Italien erfunden. 1663) näherte man sich allmählich exaktem Zeitmaß. 1656 erfand Zunächst war aber die genaue der Wellentheorie des Lichts, die er das sogenannte Huygens- Doppelbrechender Calcit. Funktionsweise unbekannt, da weder dann eindeutig von Robert Hooke Fernrohr. Er entwickelte Theo- der Sehvorgang im Auge, noch die (1635-1703) vertreten wurde. Parallel rien über die Zentrifugalkraft Arbeitsweise von Linsen bekannt zu Hooke trat der Jesuitenpater Igna- bei der Kreisbewegung. Diese waren. Giovanni Battista della Porta ce Gaston Pardies für eine Wellenna- halfen dem englischen Physiker (1535-1615) verglich das Auge mit ei- tur des Lichtes ein. Dennoch gilt Chri- Sir Isaac Newton, das Gravi- ner Camera obscura. Pater Franciscus stian Huygens (1629-1695) mit dem tationsgesetz zu formulieren. Maurolycus (1494-1575) erkannte die nach ihm benannten Huygensschen 1678 entdeckte Huygens die Fehlkrümmung der Linse als Ursache Prinzip als der eigentliche Begründer Polarisation des Lichtes durch von Fehlsichtigkeit. der Wellentheorie des Lichts. Doppelbrechung in Calcit.

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 25 Stazione Zoologica Anton Dohrn, Neapel

Bild 1: Gruppe von Forschern an der Stazione Zoologica am 1 Ende des 19. Jahrhunderts.

Die zoologische Station widmet Naturalisten wie Philosophen teilten gen aus den 1850ern und 1860ern seit Bestehen alle ihre interdis- schon immer die Faszination für das Jahren sind in der „Naturphiloso- ziplinären Aktivitäten, von der Leben im Meer. Diese Neugier, wis- phie“und der neuen biologischen Evolution über die Molekularbio- senschaftliche Beobachtung gepaart Lehrmeinung, dem „Darwinismus“, logie bis hin zur Ökophysiologie, mit überlieferten Sagen, ließ zum Bei- bestens bewandert. Sie erachten das der biologischen Grundlagenfor- spiel die große „Naturalis Historiae“ Meer sowohl als Wissensquelle als schung. 1998 feierte die Station von Plinius dem Älteren (ca. 23-79 n. auch als Lebensexperiment. In der ihr 125jähriges Jubiläum. Gründer, Chr.) entstehen. Sie lenkte die Auf- zweiten Hälfte des 19ten Jahrhun- Finanzier und erster Direktor der merksamkeit auf die Lebewesen im derts gilt das Meer wegen seines Station war Anton Dohrn: im Meer, eine unerschöpfliche Quelle von Reichtums an Lebensformen, be- März 1872 erfolgte die Grund- wundersamen (Mirabilia) und fantas- sonders an einfachen, als Lieferant steinlegung und im September tischen Monstern, ein Ort der Rätsel von biologischen Modellen, Experi- 1873 war der Bau abgeschlossen. und eine beständige Quelle von Le- mentalobjekten und als Metapher für Die Station in Neapel diente vie- ben und Schönheit. In der deutschen fundamentale biologische Problem- len anderen meeresbiologischen Wissenschaftskultur des 19ten Jahr- stellungen wie der Organisationsplan Stationen und Instituten als Vor- hunderts, geprägt von Männern wie des Lebens, der Embryogenese, der bild wie beispielsweise den mee- Alexander von Humboldt, war das allgemeinen Physiologie, der Evolu- resbiologischen Laboratorien von Meer einerseits der Ort der elementa- tion und der Phylogenie. Woods Hole in den USA und von ren Lebensformen und andererseits Johannes Müller (1801-1858), der Misaki in Japan sowie den Kaiser das Symbol der unendlichen Suche als Begründer der Physiologie und Wilhelm Instituten, den späteren nach Wissen. der theoretischen Biologie angesehen Max Planck Instituten. Die Inter- Meereslebewesen wurden zum wird, regte das Interesse an marinen nationalität der Station – eine Mittelpunkt des Interesses all derer, Organismen für das Verständnis fun- Neuheit in der damaligen Zeit – die die Naturphilosophie anerkann- damentaler biologischer Probleme an. wurde von einflussreichen Wis- ten. Ursprüngliche, erste Formen der Das von Müller öffentlich dargelegte senschaftlern der Zeit unterstützt Zelltheorie, eingebunden in die „pro- Konzept der meeresbiologischen For- und gesichert. Darunter befanden teoplasmische Theorie des Lebens“ schung war Mittel zum Erläutern sich so berühmte Forscher wie entstanden, die in den Tiefen des des fundamentalen biologischen Kon- Charles Darwin und Rudolf Vir- Meeres nach „elementaren Formen zepts. Das erste Boot der Station, das chow. der Materie“, dem „Urschleim“, dem zum Sammeln von Meerespflanzen mit Leben ausgestatteten Einzeller und -tieren benutzt wurde, trug be- suchten. Die neue Generation Biolo- zeichnenderweise seinen Namen.

26 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Erste Meeres- ihm unentgeltlich ein Stück Land hatten 15 Länder 36 Tische für ein institute direkt am Wasser zu überlassen: ein Jahr gemietet. Bis zu Dohrn’s Tod im Stück Land an einem der schönsten Jahre 1909 hatten mehr als 2200 Der Zoologe und Parasitologe P.M. Plätze Neapels im königlichen Park Wissenschaftler aus Europa und Ame- van Beneden aus Leuven begründete Villa reale. Er selbst versprach die rika schon in der Station gearbeitet. 1843 in Ostende das erste Meeres- zoologische Station aus eigener Ta- Die Internationalität wurde gestei- labor. Ähnliche Initiativen in Nord- sche zu finanzieren. Dohrn wusste gert durch die Herausgabe von wis- amerika verdeutlichen den Bedarf genau, was und wie er es haben senschaftlichen Publikationen. Zuerst solcher Forschungsinstitutionen: Louis wollte. Im März 1872 war die Grund- erschienen die „Mittheilungen aus Agassiz gründet 1873 das Institut steinlegung und im September 1873 der Zoologischen Station zu Neapel“ „Anderson School of Natural History“ war die Station vollendet. Zwei Drittel (1879-1915), die fortgesetzt wurden und die „Johns Hopkins Universität“ der Baukosten bezahlte er und sein als „Pubblicazioni della Stazione 1878 das „Chesapeake Zoologische Vater. Das übrige Drittel waren Anlei- Zoologica di Napoli“ (1924-1978) Labor“. Schließlich wurde in Woods hen bei Freunden. Und schon im Sep- und seit 1980 als „Marine Ecology“ Hole 1892 das Meeresbiologische La- tember 1873 kamen die ersten Wis- erscheinen. Einige Jahre erschien bor eröffnet. senschaftler in die Station nach Nea- auch der „Zoologischer Jahresbericht“ Doch das waren von Universitäten pel. Die offizielle Einweihung erfolg- (1880-1915). Der Monograph „Fauna und Instituten abhängige Feldstatio- te am 14. April 1875 und der Ver- e Flora del Golfo di Napoli“ gilt auch nen. Zudem kann man sie in zwei Ka- trag zwischen der Stadt Neapel und heute noch als herausragendes Werk. tegorien aufteilen. Stationen wie die Anton Dohrn wurde unterzeichnet. in Neapel waren ausschließlich für die Forschung und erweiterte praktische Anton Dohrn’s Ausbildung bestimmt. Französische Vorstellung von und amerikanische Institutionen wid- Unabhängigkeit meten sich hauptsächlich der Lehre. Gaius Plinius Secundus, römi- Um die Internationalität der Station scher Gelehrter, kurz Plinius Die Wahl Neapels voran zu treiben und die ökonomi- der Ältere (lateinisch Plinius sche und deshalb politische Unab- maior) genannt (*etwa 23 Während seines Aufenthaltes an der hängigkeit und Freiheit der For- in Novum Comum (Como), zoologischen Station Messina er- schung zu garantieren, führte Anton † 24. August 79 in Stabiae) ist kannte Anton Dohrn, dass für das Dohrn eine Reihe innovativer Maß- durch sein naturwissenschaft- Studium des Meereslebens eine dau- nahmen zur Projektfinanzierung ein. liches „Werk Naturalis histo- erhafte Laborstruktur unabdingbar An erster Stelle ist hier das Miet- ria“ bekannt geworden. ist. Hier begann sein Traum vom „ge- system von Arbeits- und Forschungs- Die „Naturalis historia“ (gele- deckten Tisch“ für die Erforschung platz zu nennen. Vertragspartner wie gentlich auch „Historia natu- des Meeres: Instrumente, Laborplätze, Universitäten, Regierungen und pri- ralis“; dt.: „Naturgeschichte“) Labordienste, Chemikalien, Bücher vate Institutionen, aber auch Einzel- bildet eine umfassende Enzy- und anderes mehr sofort und ständig personen, konnten gegen eine ent- klopädie der Naturwissen- verfügbar. sprechende Jahresgebühr einen Wis- schaften und -forschung; Der große biologische Reichtum senschaftler für ein Jahr nach Neapel dabei handelt es sich auch des Golfes von Neapel, die Größe der schicken. Alles was für eine uneinge- um die älteste vollständig Stadt Neapel und ihr internationaler schränkte Forschung notwendig war überlieferte systematische Ruf veranlassten Dohrn sich bei der wurde zur Verfügung gestellt. Selbst Enzyklopädie. Die „Naturalis Stationsgründung für Neapel zu ent- die Sachkenntnis der Stationsmitar- historia“ umfasst 37 Bücher scheiden. Mit einer Mischung aus beiter konnte in Anspruch genommen mit insgesamt 2.493 Kapiteln. Vorstellungsvermögen, Willenskraft, werden. Jeder konnte frei seine Pro- Nach dem Quellenverzeichnis diplomatische Geschicklichkeit und jekte und Ideen verfolgen. Der schnel- wurden insgesamt annähernd Glück, aber auch mit der freund- le und freie Austausch von Ideen, 500 Autoren verarbeitet, schaftlichen Unterstützung anderer Methoden, Techniken, Instrumenten darunter rund 100 Primär- Wissenschaftler, Künstler und Musi- sowie der Kontakt zwischen Wissen- quellen sowie fast 400 Sekun- ker konnte er die Zweifel, Unwissen- schaftlern unterschiedlicher Kulturen därquellen. heit und Missverständnisse ausräu- trug ganz entscheidend zum Erfolg men und die Stadtoberen überreden, des Systems bei. 1890 beispielsweise

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 27 Die technische Aus- bei der Optimierung der Geräte und „Neapel-Experiment“ eine beein- rüstung der Station andererseits bei der Verbreitung in druckende Mischung aus neuer For- der internationalen Wissenschaftsge- schung, menschlichen Erfahrungen, Die Station stellte den Wissenschaft- meinde. Mitarbeiter und Gastwissen- Erlernen neuer Methoden und dem lern stets die beste verfügbare For- schaftler verbesserten beständig die Austausch von Ideen und kulturellem schungstechnik zur Verfügung, die wissenschaftlichen Methoden, Tech- Anderssein. Die Zoologische Station einerseits über Schenkungen oder zu niken und Instrumente, die die Sta- ist die einzige Institution in der Welt, extrem günstigen Preisen erworben tion zur Verfügung stellte. in der von Beginn an die Wissen- wurden. Auch die neuesten Entwick- schaft sowie die Kunst und die Musik lungen von Carl Zeiss wurden einge- Berühmte Gäste integrale Bestandteile eines einzig- setzt, getestet und den Gastwissen- der ersten Jahre artigen Projektes, die komplementä- schaftlern zur Verfügung gestellt. ren Hälften eines Traumes waren. Die Ernst Abbe, einer der wenigen engen Die Zoologische Station hatte nie ein architektonische Ausstattung korres- Freunde von Anton Dohrn, machte es eigenes Forschungsprojekt. Die Struk- pondiert perfekt mit der technisch- der Station möglich, Zeiss Mikrosko- tur des Hauses reflektierte immer die wissenschaftlichen. Kunst und Musik pe und andere optische Instrumente Interessen der Gäste. Nach Aussage waren im 19ten Jahrhundert essen- mit erheblichen Preisnachlässen zu von Theodor Boveri hatte Dohrn im- tieller Bestandteil des kulturellen Le- kaufen. Dafür halfen die Stationsmit- mer ein Auge für die Wichtigkeit der bens. Dohrn selbst schrieb 1900 an arbeiter und Assistenten einerseits verschiedenen Wissenschaftsrichtun- E.B. Wilson: „die Phylogenie ist ein gen und deren Zusammenspiel im feinsinniges Ding. Sie verlangt nicht Bild 2: großen Ganzen. Nur so war es mög- nur analytische Kraft des Forschers, Lieferschein/Rechnung lich, stets die besten Wissenschaftler sondern auch konstruktives Vorstel- für Mikroskop Stativ IVa No. 29057 vom 20. April ihrer Zeit nach Neapel zu bringen. lungsvermögen des Künstlers. Beides 1898. Fridtjof Nansen, späterer Friedens- muss ausgewogen sein, sonst ist es nobelpreisträger, wurde 1886, selbst nicht erfolgreich.“ Bild 3: Theodor Boveri (1862-1915): ohne einen finanziellen Vertrag mit Die Entwicklung doppelt Norwegen, von Dohrn als Gast ak- Der „Organismus“ (disperm) befruchteter zeptiert.: Nansen „erfand“ ein neues, Stazione Zoologica Seeigeleier. später klassisches Interessensfeld: die damals zwischen Physiologen und Hi- Die Einzigartigkeit der Station resul- stologen heiß diskutierte Beziehung tierte und resultiert noch heute aus zwischen Ganglionzellen und Nerven- vielen komplementären Fakten: dem fasern, der Natur des Nervenimpulses hohen Grad an wissenschaftlicher 2 und der Hirnfunktion auf zellulärer Aktivität, dem aktiven und beständi- Ebene. Der Besuch von Robert Koch gen Austausch mit der internationa- 1887 in Neapel überzeugte Dohrn len Wissenschaft, der flexiblen Orga- von der Notwendigkeit ein bakterio- nisationsstruktur und der damit ver- logisches Labor einzurichten. Ent- bundenen Unabhängigkeit von politi- wicklungsbiologische Untersuchungen schen und akademischen Institutio- führte Theodor Boveri 1889 und spä- nen, der unvergleichlichen Bibliothek, ter Otto Warburg an Seeigeln durch. der Verfügbarkeit modernster Instru- mente und der kulturellen Atmo- Kunst und Kultur in sphäre sowie dem kreativen Dialog einer wissenschaft- zwischen verschiedenen Kulturen. lichen Einrichtung Tradition und Innovation verschmol- zen von Anbeginn in der Station und Weit über die wissenschaftlichen ließen so den „Organismus“ Stazione Aspekte hinaus geht die Bedeutung Zoologica bis heute überleben. Seit der Zoologischen Station. Die Station 1982 heißt die Zoologische Station ist gleichermaßen berühmt für ihre offiziell „Stazione Zoologica Anton humanistischen Werte und das kul- Dohrn“ und hat fast 300 Mitarbeiter. turelle Klima. Für den Großteil der www.szn.it 3 vielen Gastwissenschaftler war das

28 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Felix Anton Dohrn

Anton Dohrn begründet 1870 die Dohrn studierte in Königsberg, Bonn zoologische Station in Neapel, die und Jena bei Rudolf Virchow, Ernst für Jahrzehnte das bedeutendste Haeckel und Carl Gegenbaur. Nach internationale Zentrum meeres- dem Studium der Medizin und Zoolo- biologischer Forschung wird. gie interessierte er sich für die Theo- rien von Darwin. Er begründete 1870 Anton Dohrn war Zoologe und einer in Neapel die Zoologische Station zur der ersten herausragenden Erforscher Erforschung der Meeresfauna, eine der Phylogenese. Er stammte aus ei- der ersten Meeresforschungsstatio- ner wohlhabenden Stettiner Familie. nen, und studierte die Stammesge- Felix Anton Dohrn Früh in seiner Kindheit lernte er das schichte von Gliederfüßern auf der Nebeneinander und Ineinandergrei- Basis von embryologischen und ver- * 29. Dezember 1840 fen von Kunst und Wissenschaft: sein gleichenden anatomischen Daten. in Stettin, † 26. September 1909 Vater Carl August (1806-1892) korres- Auf seinen Erkenntnissen aufbauend in München pondierte mit Künstlern, Dichtern schlug er als erster die Abstammung und Wissenschaftlern wie Alexander der Wirbeltiere von ringelwurmarti- von Humboldt und Felix Mendels- gen Vorfahren vor. Anton Dohrn be- „…Nicht nur, dass Abbe der sohn: Seine Kinder mussten „ihren schrieb außerdem das „Prinzip des Station die neuen Instrumente Goethe kennen“, in der Musik be- Funktionswechsels“. ganz billig überließ oder gar wandert sein und seine wissenschaft- Dohrn promovierte 1865 in Bres- stiftete, er empfing von dort liche Begeisterung teilen. lau. Seine Habilitation erfolgte 1868 Anregungen, die Kontrolle in Jena. Bis 1870 war er in Jena Do- der Praxis, das kritische Mit- zent für Zoologie. Seit 1874 bis zu denken der Erfahrung. seinem Tod war er Direktor der Mee- Die Station wurde auch die resforschungsstation in Neapel (Sta- Stelle, wo fremde Forscher zione Zoologica di Napoli). 1874 hei- zum ersten Mal den Zeißschen ratete er die erst 16jährige Marie de Erzeugnissen begegneten Baranowska. und sie erwarben, um dann Ungeachtet seiner Nationalität und in ihrer Heimat den Ruhm seiner kulturellen Herkunft erfuhr der deutschen Arbeitsüber- Anton Dohrn starke Unterstützung legenheit zu künden. bei der Verwirklichung seines Trau- Fast wirkte die Station wie mes einer meeresbiologischen Labor- eine Art von Export-Muster- gründung durch die britische, natur- lager, und Dohrn freute sich, wissenschaftliche Tradition. Auf der wenn er Abbe schreiben Anton Dohrn, 1898, Jahresversammlung der Britischen Ge- kann, Balfour etwa habe gezeichnet von sellschaft 1870 in Liverpool wurde ein diesen Apparat erworben Johannes Martini. Komitee mit der Absicht gegründet, und er wünsche jenen…“ die Gründung von zoologischen Sta- tionen in verschiedenen Regionen der Theodor Heuss war mit Welt zu fördern. In der Tat war es Dohrns Sohn Boguslav Dohrn dieses Komitee, das mit regelmäßig befreundet. Dieser bat Heuss, in „Nature“ veröffentlichten Berich- zum 100. Geburtstag des ten, Notizen und Artikeln die allge- großen Naturwissenschaftlers meine Bekanntheit von Dohrn’s zoo- 1940 eine Gesamtwürdigung logische Station in Neapel in der eng- des Lebenswerkes von Anton lischsprachigen Welt vorantrieb. Dohrn zu schreiben.

Aus der Biografie Anton Dohrn von Theodor Heuss (1940)

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 29 Bild 1: Blick in den Freskensaal der Stazione Zoologica Anton Dohrn.

Bild 2: Lese- und Schreibtisch vor der Ostwand des Freskensaales mit dem Fresko „La Pergola“.

1 Der Freskensaal

Über dem Aquarium und zwi- Zwei deutsche Künstler, der Maler Italien, Spanien und Frankreich (zwischen Labors, technischen Einrich- Hans von Marées und der zehn Jahre schen 1864 und 1866) in Neapel mit tungen und Büros birgt die Zoolo- jüngere Bildhauer und Architekt Adolf den Fresken Wandmalereien, die ei- gische Station Neapel einen uner- von Hildebrand, haben ihn mit einem nen Höhepunkt in seinem Werk dar- warteten Schatz: den Freskensaal, Freskenzyklus ausgeschmückt, der in stellen. Sie sind Frucht der Begeg- einen bereits von Anton Dohrn der Kunstgeschichte des 19. Jahrhun- nung mit dem Freundeskreis um der Musik und Unterhaltung ge- derts einen einzigartigen Stellenwert Anton Dohrn, mit der Welt der Anti- widmeten Raum. einnimmt. ke und der Solarität des Lebens am Hans von Marées (1837-1887) war Mittelmeer. einer der einflussreichsten deutschen Hildebrand studierte in Nürnberg Künstler in der zweiten Hälfte des 19. und München. 1867 begleitete er sei- Jahrhunderts. Er entwickelte eine ide- nen Lehrer von Zumbusch nach Rom. alistische, von formaler Klarheit be- 1872 bis 1897 lebte er in Florenz und stimmte Malerei, in deren Mittelpunkt beschäftigte sich mit der Plastik der der Mensch steht. Als Maler fühlte er italienischen Renaissance. Mit seiner sich angezogen von der Welt der An- ausgesprochenen tektonischen Bega- tike. Als Kunsttheoretiker beschäftig- bung schuf er auch Brunnen und te er sich zusammen mit Adolf von Denkmäler. Hildebrand (1847-1921), dem führen- den Bildhauer seiner Zeit, mit der Theorie der reinen Sichtbarkeit. Marées schuf nach Jahren des Studiums und der Ausbildung in Ber- lin (1853-1855) und München (ab Christiane Groeben, [email protected] www.szn.it 2 1857), gefolgt von Studienreisen nach

30 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Bella Napoli

Während seiner „Italienischen Region Kampanien. Die Stadt selbst details Reise“ war Johann Wolfgang von hat etwa eine Million Einwohner, zu- Goethe 1786 auch in Neapel: sammen mit den Vororten weist sie Neapel sehen „Alles ist auf der Straße, sitzt in als Agglomeration etwa drei Millio- und sterben der Sonne, so lange sie scheinen nen Einwohner auf. Sie liegt auf hal- will. Der Neapolitaner glaubt, im bem Weg zwischen dem Vesuv und „Neapel sehen und sterben“ Besitz des Paradieses zu sein”, einer anderen vulkanischen Gegend, wird oft als Redensart benutzt, schrieb Goethe im Februar 1787 den Campi Flegrei (Phlegräische Fel- wenn man hellauf begeistert ist, über Neapel. der) am Golf von Neapel. wenn man etwas Schönes ge- Früh hielt die Wissenschaft Ein- sehen hat. Dem liegt das italie- Neapel ist bekannt, geliebt, beliebt zug in die Stadt: 1224 gründete Frie- nische Sprichwort „Vedi Napoli 1 und vielbesucht. Eine Stadt mit einem drich II. von Hohenstaufen die Uni- e poi muori“ zugrunde. eigenen, ausgeprägten Charakter, versität von Neapel. Für die einen ist Im Italienischen ist diese Redens- Bild 1: eine Stadt, die jeden bezaubert und sie die lauteste, stinkendste und cha- art allerdings eine witzige Dop- Menükarte aus dem Jahre 1907 mit der in ihren Bann zieht mit der Schön- otischste Stadt, für die anderen die peldeutigkeit, ein Wortspiel mit Stazione Zoologica. heit des Meeres, dem Zauber der schönste und lebendigste: Neapel. dem Ortsnamen „Muori“, einem Geschichte, den außerordentlichen Schon im 16. Jahrhundert gab es hier kleinen Ort bei Neapel, den man Bild 2: Die Stazione Zoologica Architekturformen und -stilen und fünf- und sechsstöckige Wohnhäuser. erst nach Neapel sehen kann, um 1873. den sympathischen Menschen. Denn es war die größte Stadt Euro- und der Verbform „muori“, Die Stadtgründung etwa im 8. pas, und der Platz wurde knapp. Ge- sterben. Die klimatisch günstig Jahrhundert vor Christi Geburt geht lehrte kamen zu allen Zeiten um der gelegene Stadt Neapel wird als vermutlich zurück auf die Einwohner Künste willen in die Stadt. ein besonderer Ort empfunden: der griechischen Kolonie Cumae. Im Und Neapel gilt als der Ursprungs- der Italiener sieht darin ein auf 17. Jahrhundert war Neapel mit rund ort der Pizza: Seit dem 16. Jahrhun- die Erde gefallenes Stück Him- 300.000 Bewohnern die nach Lon- dert entsteht die „Margherita“ auf mel; in Deutschland und Frank- don zweitgrößte Stadt Europas. Heu- die gleiche Weise: Nur mit Tomaten, reich wurde Neapel noch bis te ist Neapel (griechisch: nea polis = Mozzarella und Basilikum belegt, ins 19. Jahrhundert als Sitz der neue Stadt; italienisch: Napoli) nach schiebt sie der „Pizzaiolo“, der Pizza- Zauberei und Nekromantie Rom und Mailand die drittgrößte bäcker, in den holzbefeuerten Stein- betrachtet. Stadt Italiens und die größte Stadt in ofen. Nach drei Minuten ist sie fertig, Süditalien. Sie ist die Hauptstadt der und die nächste kommt an die Reihe.

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 31 Vom Anwender

Der Zebrafisch als entwicklungsbiologisc

Bild 1: Der Zebrafisch (Danio rerio) ist 3 Tage alter Zebrafisch Rot- leicht zu züchten. Er entwickelt und Grün-Fluoreszenz: Antikörpermarkierte sich in 3 Tagen vom Ei zur frei- Axonpopulationen und schwimmenden Fischlarve. Da der GFP-markierte Zebrafisch während seiner ge- Motoneurone Objektiv NeoLumar S 1,5x samten Entwicklung transparent Vergrößerung 150x. bleibt, ist er als Modellorganis- mus zur mikroskopischen Unter- Präparat: suchung der Wirbeltier-Organent- Prof. M. Bastmeyer, wicklung bestens geeignet. Unter- Dr.M.Marx,Friedrich- Schiller-Universität suchungen am Zebrafisch-Tiermo- Jena, Deutschland. dell helfen, die Organentwicklung des „Wirbeltiers Mensch“ und sei- Aufnahme: Dr. M. Zölffel, Carl Zeiss. ne Krankheiten besser verstehen zu können. 1

In der Bei Netzhaut- Das erste Stereo- Krebsforschung erkrankungen mikroskop kam aus Jena In der Krebsforschung löst der Zebra- Degenerative Veränderungen der fisch den bisher fest etablierten Mo- Netzhaut sind erbliche Erkrankungen Es begann im Jahre 1892 im Weimar- dellorganismus – die Maus – ab: Die beim Menschen, die das Absterben schen Hof zu Jena. Dort fanden unter Maus hat einen längeren Entwick- lichtempfindlicher Rezeptorzellen be- Federführung des Physikers Ernst lungszyklus und die Ontogenese-Sta- wirken. Dies ist beim Menschen eine Abbes und des Entwicklungsbiologen dien sind weniger durchscheinend, häufige Ursache für Blindheit. Beim Ernst Haeckel regelmäßig Versamm- als dies beim Zebrafisch der Fall ist. Zebrafisch gibt es vergleichbare erbli- lungen bedeutender wissenschaft- Bisher wurden Mäuse eingesetzt, die che Augendefekte. Die Entwicklung licher Mitarbeiter der Universität und – durch genetische Veränderungen des Fischauges und die Verschaltung der ZEISS Werke statt. Auf einer bewirkt – Krebszellen (z. B. Blutkrebs) der Nervenfasern im Zebrafischauge dieser Veranstaltungen äußerte der entwickeln. Diese Krebszellen werden sind der beim Menschen sehr ähn- amerikanische Zoologe Horatio S. mit Hilfe molekularbiologischer Tech- lich. Durch die kurze Entwicklungs- Greenough seinen Wunsch nach ei- niken mit GFP transfiziert. Mit dem zeit des Zebrafisches wird es möglich, nem „beidäugigen Mikroskop, das extrem lichtstarken Fluoreszenz Stere- diese degenerativen Netzhautprozes- raumgetreue Bilder wiedergibt.“ omikroskop SteREO Lumar.V12 kann se mit den hochauflösenden Stereo- Die Firma Carl Zeiss nahm diese der Krankheitsverlauf mikroskopisch mikroskopen SteREO Discovery.V12 Kundenanregung auf und es ent- verfolgt und erforscht werden. und Lumar.V12 wie im Zeitraffer zu stand Ende des Jahres 1897 das erste beobachten, um so die Ursache der industriell hergestellte Stereomikro- Erblindung und eventuelle Heilungs- skop Zeiss‘scher Bauart, das Gree- verfahren besser erforschen zu kön- nough‘sche Doppelmikroskop. nen. Zebrafischlarven werden anhand eines speziellen Tests auf ihre Sehfä- higkeit untersucht. Mit Hilfe des Ste- reomikroskops können die sich ent- wickelnden Augen von blinden und von sehenden Fischen untersucht und auch miteinander verglichen werden.

32 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 her Modellorganismus

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Bild 2: Handskizze Greenoughs zu dessen Überlegungen nach einem beidäugigen Mikroskop zur Wiedergabe raumgetreuer Bilder.

Bild 3: Das Greenoughsche Doppelmikroskop 4 Zeiss’scher Bauart.

Es zeigte zwei unter einem Konver- Entwicklungs- und Meeresbiologie ei- Bild 4: genzwinkel von 14 Grad gegeneinan- nen bedeutenden Anteil: Das Gree- Präpariermikroskop nach Paul Mayer. der geneigte Rohre, die an ihren un- nough-Stereomikroskop ermöglichte teren Enden die Objektive trugen. erstmals die genaue Erforschung des Bild 5: Dabei war dafür gesorgt worden, Lebenszyklus vieler Wirbelloser (z. B. SteREO Lumar.V12. dass die Achsen der beiden Objektive Polypen, Borstenwürmer, Schnecken). in einer Ebene lagen, sich also auch Sein Einsatz trug auch wesentlich zu tatsächlich schnitten. Zwischen die den bedeutendsten entwicklungsbio- Objektive und Okulare waren Porro’- logischen und genetischen Erkennt- sche Umkehrprismen eingeschaltet nissen des frühen 20. Jahrhunderts worden. Diese sorgen dafür, dass die bei (Wilhelm Roux, Hans Spemann, Bilder aufrecht und seitenrichtig, d. h. Thomas Hunt Morgan). in einer wirklichkeitsgetreuen Bild- Heute setzt das SteREO Lumar. lage beobachtet werden können. Das V12 neue Maßstäbe in der Optik zur war eine Forderung u. a. auch von fluoreszenzmikroskopischen Untersu- Greenough und die Gewähr für ei- chung komplexer entwicklungsgene- 5 nen wahren orthoskopischen Ein- tischer Fragestellungen in der biologi- druck bei der Beobachtung durch das schen und klinischen Forschung. Stereo- oder wie es damals genannt wurde – das „Präparier-Mikroskop“. Die Erfindung des Stereomikrosko- pes bei Carl Zeiss hatte am rasanten Aufschwung der damals noch jungen www.zeiss.de/mikro

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 33 Das neue Hightech-Mikroskopver- fahren SPIM (Selective Plane Illu- mination Microscopy) erlaubt fas- zinierende Einblicke in lebende Organismen und ermöglicht die Beobachtung von Vorgängen auch in tiefer liegenden Gewebeschich- ten. Ausgangspunkt der Entwick- lung ist das Theta-Mikroskop aus den 1990er Jahren, das für die Untersuchungen großer Präparate mit hoher dreidimensionaler Auf- lösung konzipiert war. Das fundamentale, lichtmikroskopische Prin- zip ist die Fluoreszenzdetektion in einem 90° Winkel gegenüber der Beleuchtungsachse. SPIM bindet nun die Technologie der gezielt beleuchteten Ebene im Präparat in das Theta-Prinzip ein und ermög- licht somit optisches Schneiden.

SPIM – ein neues Mikroskopierverfahren

Die Probe befindet sich im SPIM-Ver- fahren nicht mehr wie üblich auf dem Objektträger, sondern in einer mit Flüssigkeit gefüllten Probenkam- mer und bleibt darin auch während der Messung weiter lebensfähig. Dre- hungen der Probe ändern die Be- leuchtungs- und Detektionsachsen im Bezug zur Probe und so können bisher versteckte bzw. überdeckte Pro- benstellen sichtbar gemacht werden. Komplexe Entwicklungsprozesse, wie die Entstehung der Augen und des Gehirns von Fischembryonen oder anderen Musterorganismen können beobachtet und dokumentieren werden.

34 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 1

Jan Huisken, Ernst Stelzer (vorne) European Molecular und Jim Swoger, Biology Laboratory (EMBL). European Molecular Biology Laboratory (EMBL).

Bild 1: Medakafische.

Bild 2: Aufnahmeserie Medaka- fischembryo, Kopfbereich, unterschiedliche Aufnahme- winkel. 2 Das jeweils letzte (bzw. fünfte) Bild einer Serie zeigt die Fusion der Datensätze.

180° 90° Bild 3: Dreidimensionale Bild- wiedergabe der Bildserie aus Bild 2. Darstellung in unterschiedlichen Aufnahmewinkeln. Das mittlere Bild zeigt einen Schnitt durch die Fusion der Datensätze.

Fusion

270° 0° 3

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 35 4

Bei der auf dem Theta-Prinzip basie- dass immer nur eine Ebene beleuch- Probe von verschiedenen Seiten auf- renden SPIM-Methode wird die Probe tet und beobachtet wird. Das steht gezeichnet werden. Dabei werden von der Seite beleuchtet und nicht im Gegensatz zu einem konventio- auch verdeckte Regionen sichtbar und wie bislang in der Beobachtungsrich- nellen oder auch konfokalen Mikro- man kann tiefer ins Gewebe hinein- tung von oben durch das Objektiv. skop, in dem für jede Ebene immer sehen. Das gesamte Verfahren geht Mit der klassischen Anordnung erzie- die gesamte Probe belastet wird. sehr schnell und die erzeugte Bildin- len Forscher zwar exzellente Auflö- Müssen z. B. 100 Ebenen aufgenom- formation kann per Bildverarbeitungs- sungen in der Ebene des Objektträ- men werden, um die Probe zu erfas- software zu einem hochaufgelösten gers, aber die Auflösung senkrecht sen, dann sinkt die Strahlenbelastung 3D-Bild zusammengesetzt werden. Es zum Objektträger ist schlechter. Mit der Probe in einem SPIM auf 1% der ist die perfekte Ergänzung von kon- dem SPIM Verfahren wird nun in der bislang erforderlichen Leistung. Dieser fokalen und Multiphoton 3D Abbil- Probe mit dem Laser ein extrem dün- Vorteil kann genutzt werden, um dungssystemen. nes „Lichtblatt” erzeugt, so dass man den Beobachtungszeitraum wesent- ein optisches Schnittbild erhält. Eine lich zu erhöhen. Die Schnittbilder kön- www.embl.de/ExternalInfo/stelzer besondere Eigenschaft des SPIM ist, nen durch Bewegen und Drehen der www.zeiss.de/mikro

36 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 B

pole yolk cells

somatic cells

y A x 20m 5

SPIM-Prinzip: Kamera A Strahlengang und optische Komponenten.

pole cells

Tubuslinse

y B z 6 Detektion

Filter

Lichtleiter Kollimator zylindrische Linse Objektiv Lichtblatt

vom Laser Probe Beleuchtung

Bild 4: Dreidimensionale Bild- wiedergabe der Bildserie aus Bild 5: links 180°, rechts Fusion.

Bild 5: Drosophila Embryo, Polzellen, x-y-Ebene.

Bild 6: 7 Drosophila Embryo, Polzellen, y-z-Ebene.

Bild 7: Bildserie Medakafisch- embryo aus unterschiedlichen Blickwinkeln. (a) (b) (c) (d) 200 m Bild 8: Drosophila Larve: (a) Konventionelles Bild, (b) Thetabeleuchtung einer einzelnen Ebene, (c) Bildstapel, (d) Bildstapel um 180° um die vertikale Achse gedreht.

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 37 1

Zivilisationskrankheit Wirbelsäulenleiden: Heilungsmethoden und Innovationen

Bild 1: Rückenschmerzen zählen zu den Herr Dr. Mayer, welche Entwick- z. B. der künstlichen Bandscheibe Durch das ergonomische häufigsten Beschwerden in den lungen und Veränderungen konn- oder durch die minimal invasive Chi- Design des Operations- mikroskops kann der Industrienationen. Mehr als 30 ten Sie im Bereich der Wirbelsäu- rurgie, hat man heutzutage gerade Chirurg sogar über längere Millionen Menschen leiden allein lenerkrankungen in den letzten bei Verschleißerscheinungen an der Zeit äußerst bequem in Deutschland ständig oder gele- Jahren feststellen? Wirbelsäule Möglichkeiten schon viel arbeiten. gentlich unter Rückenschmerzen Das Spektrum der Wirbelsäulener- früher zu intervenieren mit innovati- in Form von verspannter Musku- krankungen hat sich dahingehend ven Methoden, die darauf abzielen, latur im Nacken- und Schulterbe- verändert, dass vor allem ältere Men- die Beweglichkeit und die Dynamik reich, eingeklemmten Nerven schen an der Wirbelsäule operiert der Wirbelsäule zu erhalten. oder ausgerenkten Wirbeln. werden müssen. Man sieht viele Auf Dauer können Wirbelsäu- Krankheitsbilder, die vor allem in fort- Welche Möglichkeiten und Inno- lenleiden die Lebensqualität er- geschrittenem Lebensalter auftreten vationen sind denn aus Ihrer Sicht heblich beeinträchtigen, wobei wie z. B. Wirbelkanalverengung, de- gerade unter dem Aspekt des Kos- nicht nur ältere Menschen betrof- generative Skoliosen der Wirbelsäule tendrucks im Gesundheitswesen fen sind. Viele Verschleißerschei- oder Einengung der Nervenkanäle. besonders wichtig? nungen an der Wirbelsäule sind Durch die steigende Lebenserwar- Besonders wichtig sind alle Ver- schon nach dem 30. Lebensjahr tung sind viel mehr Patienten mit fahren, die man unter dem Überbe- nachweisbar. Der Anstieg in der Verschleißerscheinungen an der Wir- griff der minimal invasiven Chirurgie Zahl der Wirbelsäulenleiden und belsäule behandlungsbedürftig und subsummiert, d. h. alle mikrochirurgi- der gleichzeitig gestiegene Kos- auch operationsbedürftig als dies frü- schen und endoskopischen Verfah- tendruck im Gesundheitswesen her der Fall war. ren. Eigentlich operieren wir seit fast führt zu zahlreichen Innovationen 15 Jahren in Deutschland mit der mi- in den Behandlungsmethoden. Welche Bedeutung hat dieser Pa- nimal invasiven Methode, aber erst Carl Zeiss unterhielt sich zu die- tientenanstieg für die Wirbelsäu- jetzt nach der Gesundheitsreform sem Thema mit PD Dr. H. Michael lenchirurgie und welche Konse- schlagen die positiven Effekte kom- Mayer, einem führenden Wirbel- quenzen ergeben sich daraus? plett durch. Die Patienten werden säulenchirurgen und geschäfts- Die Wirbelsäulenchirurgie gewinnt früher entlassen, d. h. je schonender führendem ärztlichen Direktor des durch diese Entwicklung zunehmend sie operieren, umso kürzer wird der Orthozentrums in München. an Bedeutung. Dadurch nehmen auch stationäre Aufenthalt sein und umso die operativen Möglichkeiten perma- schneller wird der Patient wieder nent zu. Mit neuen Techniken, wie reintegriert.

38 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 facts

Wirbelsäule

Die wie ein S geschwungene Form der Wirbelsäule verleiht dem Körper zusammen mit einem komplexen Muskelsystem nicht nur die nötige Stützkraft für den aufrechten Gang, sondern gleichzeitig ein hohes Maß an Beweglichkeit und Elastizität. Die gesamte Wirbel- säule besteht aus sieben Hals- wirbeln, zwölf Brustwirbeln, fünf Lendenwirbeln, fünf Kreuz- beinwirbeln sowie dem Steiß- bein aus drei bis vier Steißwir- beln. Zwischen den Wirbelkör- pern befinden sich die Band- scheiben. Diese haben eine Stoßdämpfer- und Puffer- Funktion und ermöglichen somit die Beweglichkeit des Rückens. Die Wirbelsäule beinhaltet außerdem den Spinalkanal. In ihm verläuft das empfindliche Rückenmark, das das Gehirn mit den Organen (peripheren Nervensystem) verbindet.

Minimal invasive Chirurgie

Bei den minimal invasiven Techniken wird – im Gegensatz zur offenen Chirurgie – auf einen großen Schnitt verzichtet. Bild 2: Bei Verwendung von chirurgi- Das System OPMI® Vario/ schen Instrumenten wie z. B. NC33 wurde exklusiv für minimal invasive Eingriffe dem Operationsmikroskop im Bereich der Wirbelsäule reicht ein kleiner Schnitt um die entwickelt. 2 cm aus. Zu den Vorteilen der neuen Technik zählen Verminde- rung der Wundschmerzen, kleinere Narben und Kostenein- sparungen durch einen kürzeren Krankenhausaufenthalt.

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 39 Welche Voraussetzungen und nen Beteiligten, der nicht mehr oder Mittel sind denn für einen mini- weniger davon profitiert. mal invasiven Eingriff notwendig? Es gibt keine minimal invasive Wie weit verbreitet sind diese Chirurgie ohne Visualisierungssyste- Operationsmethoden heute? me. Die minimal invasive Chirurgie ist Leider ist die Verbreitung noch nur dann möglich, wenn man opti- nicht so stark vorangeschritten, wie sche Hilfen hat wie z. B. ein Opera- man sich das wünschen würde. In tionsmikroskop. Diese Geräte ermög- Neurochirurgischen Zentren ist si- lichen es uns, durch kleinste Haut- cherlich die Mikrochirurgie viel weiter schnitte selbst in der Tiefe der Brust- verbreitet als in Orthopädischen oder und Lendenwirbelsäule, das notwen- in Traumatologischen Wirbelsäulen- dige Licht und die entsprechende zentren. Auch anhand der Anmel- Vergrößerung zu haben. Das ist die dungen zu den Kursen, die wir in Ko- Voraussetzung. Wenn Sie das nicht operation mit Carl Zeiss hier durch- haben, können Sie nicht minimal in- führen, und anhand des Feedbacks vasiv operieren. von vielen internationalen Gästen aus unserer Klinik, ist ersichtlich, dass die Wie wirkt sich denn aus Patien- Verbreitung noch nicht sehr groß ist tensicht die minimal invasive Ope- und es einen hohen Ausbildungsbe- rationstechnik aus? darf gibt. Durch die Mikrochirurgie können wir weniger perioperative Morbidität Welche Maßnahmen kann man verzeichnen d. h. durch den minimal ergreifen damit mehr Ärzte, Klini- invasiven Zugang treten weniger ken und Patienten davon profitie- Schmerzen, weniger Blutverlust, kür- ren? zere Liege-, stationäre Aufenthalts- Eigentlich ist es mühevolle Klein- und Rehabilitationszeiten auf. Durch arbeit. Man muss einerseits den Chi- die Techniken und Geräte können sie rurgen von der mikro- bzw. minimal viel genauer, viel sicherer und viel invasiven Chirurgie überzeugen. Das komplikationsärmer arbeiten als Sie funktioniert am besten im OP, damit es mit dem bloßen Auge können. sie hautnah miterleben können, was für eine Art Operieren das ist. Wer profitiert denn sonst noch Andererseits muss man natürlich von dieser Art der Wirbelsäulen- Kurse anbieten, am besten Kadaver- chirurgie? Workshops, bei denen die Teilnehmer Es profitieren alle Beteiligten. In in der Lage sind, diese Techniken zu erster Linie profitiert der Patient, aber praktizieren und sich von den persön- auch der Chirurg und der Assistent. lichen Vorteilen zu überzeugen. Der Chirurg ist durch diese Methode Ich kenne keinen Kollegen, der je- in der Lage sicherer zu arbeiten. Der mals durch ein Mikroskop geschaut Assistent profitiert, weil dieser im hat oder durch ein Mikroskop ope- Prinzip das Gleiche sieht wie der riert hat, der dann später das Mikro- Chirurg und somit durch „Onsite Tea- skop wieder weggelegt hat und wie- ching” leichter lernen kann. Es profi- der zur herkömmlichen Art der Chi- tiert aber auch das komplette OP- rurgie zurückgekehrt ist. Team einschließlich der Schwester, weil alle in der Lage sind den Eingriff Wie wird sich das Gebiet der Wir- hautnah mitzuverfolgen. Vor allem, belsäulenchirurgie Ihrer Meinung wenn sie das Bild auf den Monitor nach weiter entwickeln? oder mit einem Beamer an die Wand Die Wirbelsäulenchirurgie ist ei- projizieren, kann jeder alles hautnah gentlich ein relativ krisensicheres Spe- mitverfolgen. Es gibt eigentlich kei- zialgebiet in dem auch weiterhin mit

40 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Wachstum zu rechnen ist. Innerhalb mented Reality). Bei der Augmented facts der chirurgischen Fächer ist es das Reality wird im Prinzip über bestimm- am dynamischsten wachsende Spezi- te Techniken ein virtuelles, dreidimen- Bandscheibe algebiet. Das kann man indirekt an sionales Bild im Raum erzeugt. Diese den Wachstumsraten der medizi- Technik wird derzeit überwiegend für Die Bandscheiben zwischen den einzelnen Wirbel- nisch-technischen Industrie ablesen, Werbefilme verwendet, wäre aber körpern haben eine Stoßdämpfer- und Pufferfunktion wie viel Wirbelsäulenimplantate pro theoretisch auch in der Chirurgie und dienen als Abstandshalter zwischen den einzelnen Jahr verkauft werden und was alles denkbar. Wirbeln. Durch die Verformbarkeit der Bandscheibe an neuen Verfahren entwickelt wird. Sie haben beispielsweise einen Pa- mildern sie Belastungen, die bei Bewegungen und Es ist mit weiterem Wachstum zu tienten vor sich liegen und schauen starken Kräfteeinwirkungen den Rücken belasten. rechnen, unter anderem, weil immer über eine bestimmte Öffnung in das Mit zunehmendem Alter verliert die Bandscheibe an mehr Chirurgen die Subspezialisie- Innere des Körpers. Wenn Sie das, Flüssigkeit und damit auch an Elastizität. Heutzutage rung suchen. Wenn man weltweit was Sie innen sehen, auf die Körper- besteht bei gravierenden Verschleißerscheinungen die vergleicht, wie viele Kniespezialisten oberfläche projizieren könnten, dann Möglichkeit, eine künstliche Bandscheibe zu implantie- oder Hüftspezialisten es gibt und könnten Sie fast wie bei einer norma- ren. Mit Hilfe von körperverträglichen Bandscheiben- dann sieht wie viele Wirbelsäulenspe- len offenen Wunde arbeiten. Sie ar- prothesen, die in den Zwischenwirbelraum eingesetzt zialisten, besteht da noch ein riesiger beiten in ihre Blickrichtung und se- werden, wird die natürliche Anatomie des Körpers Nachholbedarf. hen das Innere des Körpers auf einer wieder hergestellt und die Beweglichkeit des Rückens Folie auf der Patientenoberfläche bleibt erhalten. Welche Zukunftsvisionen könnten oder auf einen Bildschirm projiziert. Sie sich vorstellen? Das sind natürlich Zukunftsvisionen, Der Chirurg wünscht sich natürlich die meines Erachtens den Komfort Wirbelkanalverengung noch mehr Flexibilität. Das Bild von für den Chirurgen und auch die Ak- der Operationsöffnung sollte unab- zeptanz der minimal invasiven Ver- Die Wirbelkanalverengung (Spinalkanalstenose) ist eine hängig von der eigenen Kopfstellung fahren noch weiter erhöhen würden. Verengung des Rückenmarkskanals. Abhängig von der oder Position eines Monitors sichtbar Das wäre die absolute Chirurgie der Stelle, wo die Stenose im Wirbelkanal vorliegt, können sein. Zukunft. sehr unterschiedliche Krankheitsbilder auftreten. Es gibt die Möglichkeit digitalisier- Diese sind meistens mit starken Schmerzen, organi- te Bilder virtuell zu projizieren in so- Dr. Mayer vielen Dank für das schen Fehlfunktionen und Taubheit in den Extremitäten genannte Head Mounted Displays, in interessante und aufschlussreiche verbunden. Brillen oder sogar in den Raum (Aug- Interview. Eine Spinalkanalstenose kann angeboren sein. Sie kann aber auch infolge von Knochenerkrankungen, Verletzungen oder degenerativen (abnutzungsbeding- ten) Veränderungen, selte- ner auch durch Tumore, im Laufe des Lebens erworben werden. Durch Fehl- belastungen degenerieren Bandscheiben deutlich schneller. Bandscheibe und Gewebe engen den Spinal- kanal ein. Es kommt zu einer Anstauung der Rü- ckenmarksflüssigkeit und zu einer schmerzhaften Reizung des Rückenmarks.

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 41 ZEISS im Zentrum für Bucherhaltung

Bücher stapelweise, Pläne und Papierrestaurierung zurückgreifen und Hälfte der Kostbarkeiten an Autogra- Akten soweit das Auge reicht! Sie kombiniert dieses Wissenspotenzial phen und Büchern aus dem bren- verbreiten jenes feine, spezifische mit der Erforschung und Weiterent- nenden Unesco-Weltkulturerbe. Rund Geruchsgemisch von altem Leder, wicklung neuer Methoden zur effi- 50.000 Bände der Bibliothek, von Leinen, Buchbinderleim, Papier, zienten und rationellen Sicherung Hand zu Hand weitergereicht, ge- Druckerschwärze und Patina, das großer Buchmengen, für die weltweit langten so unversehrt ins Freie. Wei- den Experten in der Regel beim erheblicher Bedarf besteht. tere 30.000 entgingen mehr oder Betreten historischer Bibliotheken Die Arbeit des ZFB ist in internatio- weniger stark beschädigt dem Inferno. und Archive begrüßt. Wir befin- nal einschlägigen Fachkreisen ein Be- den uns jedoch in keinem dieser griff. Im Allgemeinen vollziehen sich Erst tiefgefroren, meist ehrwürdigen Gemäuer, son- Tätigkeit und Leistungen aber weitge- dann getrocknet und dern in einem hochmodernen hend außerhalb öffentlichen Interes- gerettet Gebäude im Norden von Leipzig ses. Das änderte sich im Herbst 2004 im „Zentrum für Bucherhaltung“ schlagartig, als das ZFB mit seinen ei- Letztere, von Feuer bereits angesengt (ZFB). gens entwickelten Verfahren zur Ret- und vom Löschwasser durchgetränkt, tung einer der wertvollsten und hi- fanden erste Notaufnahme im ZFB. Das ZFB ist aus den nach der Wieder- storisch unersetzlichen Buchbestände Hier wurden sie nach ihrem Scha- vereinigung in Leipzig zusammenge- beitrug, die in Deutschland erhalten densausmaß sortiert und klassifiziert: fassten Zentralarchiven, der Deut- geblieben sind. Was war geschehen? Gruppe Eins nahezu unversehrt; schen Bücherei und der Deutschen In der Nacht vom 2. September Gruppe Sechs nahezu total zerstört. Bibliothek, hervorgegangen. Als ei- 2004 zerstörte ein verheerendes Feu- Die Behandlung begann mit einer genständiges Institut bietet es seit er weite Teile des historischen Gebäu- vorübergehenden Einlagerung in gro- 1998 umfassende Dienstleistungen des der Herzogin Anna-Amalia-Biblio- ße Kühlkammern. In Mull oder Vlies für eine fundierte Erhaltung wertvoller thek in Weimar. Bewohner des Stadt- eingeschlagen verwandelte sich hier Bibliotheks-, Archiv- und Museums- teils, Mitarbeiter und einige hundert jedes durchnässte Buch bei minus Buchbestände an. Es kann dabei auf spontane Helfer bildeten eine Men- 20 Grad Celsius binnen kurzer Zeit eine wohl einmalige Erfahrung in der schenkette, retteten mehr als die in einen durchgefrorenen Eisblock.

42 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Auf diese Weise wurde jeder weite- dafür, dass das Eis gasförmig, sozusa- Mitarbeiter des ZFB Seite für Seite, ren Verformung und der Ausbreitung gen trocken, entweicht. entfernten mit Pinsel und feiner Bürs- von Schimmelsporen vorgebeugt, Eine Büchermenge bis zu einer te vorsichtig das Staubgemisch aus außerdem wertvolle Zeit gewonnen. Tonne Gewicht wird in eine Unter- Brandasche und Kalkverputz, den das Obwohl das Institut dreischichtig ar- druckkammer eingeschlossen, die Löschwasser von den Regalen, den beitete, benötigte die sachkundig Innentemperatur der Kühlrohre im Decken und Wänden der brennen- sorgfältige Schadensbegrenzung vor Kondenser wird auf minus 196 Grad den Räume in die Bücher eingespült allem Zeit. Wer rechnet schon mit ei- Celsius abgesenkt und der Luftdruck, hatte. Mit dieser Nachsorge waren nigen zehntausend Büchern, für die der normal etwa 1.000 Millibar be- Rettungsaktion und Auftrag des ZFB es von einer Stunde auf die andere trägt, unter 6 Millibar reduziert. Statt abgeschlossen. um Sein oder Nichtsein geht. zu schmelzen, beginnt das Eis unter Die so behandelten Patienten sind Im zweiten Schritt erfolgte die Ge- diesen Bedingungen zu „verdamp- zwischenzeitlich wieder in Weimar friertrocknung – ein Verfahren, für das fen“. In dieser Konsistenz kann es eingetroffen, wo die Experten und das ZFB eine eigene Anlage entwi- einfach abgesogen werden. In der Restauratoren der Anna-Amalia-Bib- ckelte, um den Büchern die Nässe zu Kammer wird wieder Normalluft- liothek nun vor der schwierigen Ent- entziehen. Würde man sie einfach an druck hergestellt und die Temperatur scheidung stehen, welche weiteren der Luft austrocknen lassen, verliefen allmählich auf plus 20 Grad Celsius Rehabilitationsmaßnahmen sie ihren Tinten, Farbkolorierungen, Drucker- angehoben. Je nach Anzahl und For- Schützlingen mit welcher Priorität an- schwärze und Verleimungen. Die Sei- mat der eingelagerten Bücher ist der gedeihen lassen. ten würden verkleben, wellig und Behandlungsprozess oft bereits nach Eines ist sicher: Es wird Jahre dau- brüchig werden. Zu den bestehen- 2 bis 3 Tagen beendet. Die Bücher ern und erhebliche finanzielle Unter- den Beschädigungen kämen weitere, sind durch und durch ausgetrocknet. stützung erfordern, bis das einmalige schlimmere hinzu. Die Gefriertrock- Als letzter Behandlungsschritt folgt historische Kulturerbe dieser Samm- nung verhindert stattdessen, dass die die manuelle Entfernung von verblie- lung wieder wissenschaftlich und öf- einmal zu Eis gewordene Feuchtigkeit benen Schmutzresten. Unter den Ab- fentlich zugänglich sein wird. Ganz des Buchblocks nochmals im her- sauganlagen der reihenweise instal- werden sich die Brandspuren ohne- kömmlichen Sinne auftaut. Sie sorgt lierten Arbeitskabinen wendeten die hin nicht mehr tilgen lassen.

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 43 1 2

Bild 1: Säurefraß, die größte der Papierherstellung zu strecken, kämpfung und allen Formen der Beschädigte Bücher aus Sorge und Gefahr der Herzogin-Anna- Verleimung und Oberflächengüte zu Schadensbegrenzung von der Erfas- Amalia-Bibliothek in verbessern. Es sind heute die Säuren sung bis zur Behebung, soweit diese Weimar. Das ZFB ist nach diesem spektakulä- der Leimung, die zusammen mit Um- nach neuestem Stand der Forschung,

Bild 2: ren Hilfseinsatz wieder zu seinen welteinflüssen das Papier zerstören. der Erkenntnisse und Techniken mög- Massenentsäuerung, bei „normalen Tätigkeitsfeldern“ der Sie bauen die Faserstoffe und Zellulo- lich sind. Dabei wird Erstaunliches der die Bücher in einer Bucherhaltung zurückgekehrt, in de- se ab, die die mechanische Stabilität vollbracht – eine kaum noch entziffer- alkalischen, nicht-wässrigen ren Spektrum die Rettung nach Lösung getränkt werden. gewährleisten. Die Blätter werden bare Notenhandschrift Beethovens, Die Behandlungskapazität Brandschäden eigentlich, oder besser brüchig und spröde. Dieser Alterungs- der nahezu zerfallene Erstdruck einer beträgt über 100 t pro Jahr. gesagt Gott sei Dank, die Ausnahme prozesss verläuft autokatalytisch, das Lutherbibel wie die eigenhändige bildet. heißt er beschleunigt sich selbst. Planzeichnung eines Schinkel-Bau- Nicht Bücherwurm, Kupferstecher, Allein eine wirksame Massen-Entsäu- werks vor weiterem Zerfall bewahrt. Schimmel oder unsachgemäßer Um- erung kann diesem Verfall noch ent- Natürlich gehen allen Entscheidun- gang gefährden vorrangig das histo- gegenwirken. Hierfür hat das ZFB das gen, wie und mit welchen Methoden rische Kulturgut Buch. Nach den sogenannte Papersave-Verfahren ent- den unterschiedlichen Verfallsprozes- Schwerpunkten in der Bucherhaltung wickelt, bei welchem die Bücher in sen am besten entgegenzutreten ist, befragt, nennt Dr. Manfred Anders, einer alkalischen, nichtwässrigen Lö- gründliche Analysen des Ist- und Al- Geschäftsführer des ZFB, als das sung getränkt, entsäuert werden und terungszustandes voraus – zum Bei- größte Problem den Säurefraß, der ihre Lebensdauer auf diese Weise um spiel in Form der NIR-Spektroskopie. bereits gut zwei Drittel aller weltweit, den Faktor 4 bis 5 verlängert wird. So ist es nahezu selbstverständlich, zeit- und kulturhistorisch bedeuten- Die Massenentsäuerung (Paper- dass Zeiss im Zentrum für Bucherhal- den Buch-, Zeitungs- und Dokumen- save-Verfahren) kann als Konservie- tung mit Geräten zur wissenschaft- tationsbestände gefährdet. rung zwar Schäden aufhalten, aber lich fundierten Untersuchung, Mes- Infolge des wachsenden Papierbe- nicht rückgängig machen. So be- sung und Methodik-Bestimmung prä- darfs begann man bereits im 17. und schäftigt sich das ZFB darüber hinaus sent und sozusagen Partner ist. 18. Jahrhundert mit allerlei Ingre- auch mit allen Restaurierungsarbeiten: Warum dieser Aufwand, wenn man dienzien zu experimentieren, um die der Ausbesserung von Tintenfraß, der doch bereits alles auf Mikrofilm erfas- knapper werdenden Ausgangsstoffe Papierstabilisierung, der Schimmelbe- sen und digitalisieren kann, was im

44 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 5

Bild 3: Wässrige Fungizidbehand- lung zur Abtötung von Schimmelpilzen.

Bild 4: Entfernen von Asche und Kalk.

Bild 5: Papierzerfall durch Säure.

3 4

Übrigen im ZFB in der Regel auch pa- details rallel zu den Restaurierungsarbeiten geschieht? Mikroskopie

Das Erbe ist Bücher haben zahlreiche, vielfälti- pilzen, Stärke, organischem Leim, bleibende Aufgabe ge Feinde: Mäusezähne, Bücher- Gewebe, Papier, Seide und Leder. würmer, Licht, Mikro-Organismen Ihr natürlicher Fressfeind ist der Es ist nicht dasselbe, Worte, Sätze, und Säure. Die Erfassung der Bücherskorpion. Bilder und Zeichnungen nur auf dem Schäden eines Buches ist stets der Bildschirm betrachten zu können oder Ausgangspunkt eines umfassen- Verfärbungen auf Papier und das Stück Papier noch in Händen hal- den Konzeptes zur Bestandserhal- Pergament sind meist Anzeichen ten zu dürfen, auf dem vor Jahrhun- tung. Mikroskope, besonders eines Befalls durch Mikroorganis- derten ein guter Teil dessen nieder- Stereomikroskope, kommen in der men (Schimmelpilze, Bakterien). geschrieben, aufgezeichnet oder auf- Buchrestauration häufig zum Das sind meist einzellige Lebe- gedruckt wurde, was heute unsere Einsatz, um vor Beginn der Arbei- wesen, die im Mikroskop sichtbar Geschichte und unsere Kultur be- ten den „Gesundheitszustand“ gemacht werden können. Farb- gründet. Ohnehin haben Zeitläufe und des Buches zu analysieren: Buch- stoffe, die von den Mikroorganis- Geschehnisse bereits Vieles davon materialien und seine Schadensbil- men ausgeschieden werden, vernichtet oder zerstört. Was noch der werden erfasst. verfärben Papier grün, bräunlich, geblieben ist, darf nicht als Erblast, rot, gelb und schwarz, während sondern als Aufgabe verstanden wer- Die Bücherlaus (Liposcelis divina- Pergament eher violette Flecken den, muss uns den Aufwand der Er- torius) beispielsweise ist eine aufweist. Die Flecken bleiben auch haltung auch um unser selbst willen winzige, flügellose, zwischen nach dem Absterben des Urhe- wert sein. Papierseiten lebende Art der bers. Farbige Flecken entstehen Staubläuse. Sie lebt vorzugsweise aber auch dann, wenn das Papier in feuchter, warmer Umgebung von Mikroorganismen in seiner Manfred Schindler und ernährt sich von Schimmel- Struktur angegriffen worden ist. [email protected]

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 45 Aus aller Welt Russland

Asien Nord- Europa Amerika

Japan China Indien

Ghana Afrika

Süd- Amerika

Australien

1 2

Carl Zeiss Archiv hilft Ghana-Projekt

Bild 1-5: Mit Hilfe des gut organisierten Eine Klinik für die Nach Abschluss der Bauarbeiten GansMens Clinic, Kumasi Archivsystems der Carl Zeiss AG Landsleute in Ghana 2003 und der Zertifizierung im Bild 4: wäre das Labor der „GansMens Herbst 2003 liegen die formellen Vo- Photometer PM2K Clinic”, Kumasi in Ghana noch Das Ehepaar Albert und Monika raussetzungen für die Inbetriebnahme nicht komplett. Ein für ghanesi- Mensah Offei arbeitet seit 1997 mit vor. Die Inbetriebnahme erfolgte nun sche Verhältnisse bestens geeig- eigenen Finanzmitteln am Bau und im Frühjahr 2005, unter der Leitung netes Zeiss Photometer älterer der Einrichtung der „GansMens Cli- eines Allgemeinmediziners die Eröff- Bauart – PM2K – stand in Wien be- nic“, Kumasi. Albert Mensah Offei ist nung des eigenen Labors. Rund 30% reit, aber die Bedienungsanleitung Ghanese und hat sich gemeinsam mit aller Patienten haben Malaria. Sehr in englischer Sprache war weder seiner österreichischen Frau entschlos- häufig sind Diarrhöe, Hepatitis, Ty- in der hilfsbereiten Wiener Nieder- sen, diese Klinik mit hoher Qualität phus, Diabetes und andere Infektio- lassung, noch in anderen Nieder- bei der medizinischen Versorgung, nen, aber auch die HIV. Neben Vor- lassungen auftreibbar. Da musste Ausstattung, Patientenbetreuung und sorgeuntersuchungen für Schwange- das Carl Zeiss Archiv ans Werk. Hygiene, für seine Landsleute in Gha- re – Anämie ist noch sehr verbreitet – Dieses arbeitete gut und schnell. na zu schaffen. Es ermöglicht den bietet die Klinik einen Operations- Dr. Dieter Brocksch, Leiter Techni- Zugang zu medizinischer Versorgung, raum inklusive Intensivbetten, eine sche Information, übermittelte in zu Vorsorgeuntersuchungen, (z. B. Kin- Kinderabteilung (8 Betten) 6 Patien- kürzester Zeit das gewünschte der, Jugendliche und Schwangere) und tenzimmer (20 Betten), eine Geburts- Manual. Seit April 2005 ist das die Schaffung von qualifizierten Ar- station mit Hebamme und 8 Betten. Photometer im Einsatz, nachdem beitsplätzen und der Weiterbildung Das Ziel des Facharztes für Gynäkolo- es mit vielen anderen medizini- von medizinischem Personal in einer gie, der auch für die Geburtsstation schen Geräten vor Weihnachten Region, die medizinisch unterversorgt verantwortlich sein wird, ist die noch 2004 nach Ghana transportiert ist. immer hohe Sterblichkeit der Mütter wurde.

46 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 3

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und Neugeborenen zu senken. In der stig eingesetzt werden kann. Med passten Geräte Wert legen, haben Zusammenarbeit mit dem Okomfu Tech Plus achtet dabei im Sinne von bei Med Tech Plus Instrumente für ih- Anokye Teaching Hospital, Kumasi er- Nachhaltigkeit auf angepasste tech- re Gesundheitsprojekte in Nicaragua, folgt die Ausbildung von Schulabgän- nologische Lösungen (z. B. ein Mikro- Kuba, Peru, Uganda, Kenia, Nigeria, gern. Diese Ausbildung gibt insbe- skop mit Spiegel für Sonnenlichtbe- Albanien und in der Ukraine gefun- sondere weiblichen Jugendlichen, die leuchtung und mit Adapter für den den. Angepasst im Sinne von leicht keine berufliche Ausbildung finan- Betrieb mit Autobatterien für den oh- bedienbar, robust gebaut und gerin- ziert erhalten können, die Aussicht ne Netzstrom arbeitenden Labordok- ge Betriebskosten verursachend und auf einen Arbeitsplatz. tor). Seit 1986 bewährt sich das Drei- mit Ersatz- und Verschleißteilen be- säulenkonzept von Med Tech Plus: stückt, leisten die „Altgeräte” gute Konzept Medizin- Recycling und Ökologische Kreislauf- Dienste in der mobilen Care-Ambu- technik-Recycling wirtschaft, sinnvolles Arbeitsplatztrai- lanz für vergewaltigte Frauen in Bos- ning für Langzeitarbeitslose, Repara- nien, im Unfallkrankenhaus in Timi- Alle Geräte der „GansMens Clinic”, tur und Wiederverwendung zuguns- soar, in der Kinderklinik des Universi- Kumasi sind von Med Tech Plus in ten unterversorgter Regionen der tätsspitals Lugansk oder im Health- Wien aufgearbeitet worden. Die Be- Entwicklungszusammenarbeit. Projekt in Ngorongoro/Tansania und schaffung von Bedienungsanleitun- Ausgemusterte Geräte werden ge- nun eben auch in der „GansMens gen in der Landessprache sind das sammelt und repariert. Caritas, Hori- Clinic”, Kumasi. letzte Glied in der Kette von Adaptie- zont 3000, ÖKG, Global 2000 und rungen und Anpassungen, die durch- Care sind nur die namhaftesten Part- geführt werden müssen, damit ein ner. Viele andere Organisationen, die Gerät in die jeweilige Infrastruktur auf robuste, den Erfordernissen der Peter Gluchi, Med Tech Plus, Wien. vor Ort passt und dort auch langfri- jeweiligen Länder und Projekte ange- www.medtechplus.at

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 47 Auszeichnungen

100 Jahre Brock& Michelsen

Carl Zeiss Exclusive Partner

Bild 1: Am 1. April 1905 gründeten der Knud Michelsen und 20jährige Handelskaufmann Knud Peter Brock 1953 am Standard-Mikroskop. Michelsen und der 22 Jahre alte Fein- mechaniker Peter Brock die Firma Bild 2: P. Brock&Co in Kopenhagen. Später Feierlichkeiten zum 100jährigen Jubiläum, firmierten die beiden als Brock&Mi- v.l.n.r. Dr. Norbert Gorny, chelsen, Optisch-mechanisches Insti- Gregers Brock, Jørgen Brock. tut und Werkstatt. Nach frühen Kon- takten zum Unternehmen Carl Zeiss in Jena wurde Brock &Michelsen 1921 Generalrepräsentant von Zeiss in Dä- 2 nemark. Damit ist Brock&Michelsen der am längsten aktive Repräsentant außerhalb von Deutschland. Rund 60 Mitarbeiter sorgen für ein Angebots- spektrum, das von der Mikroskopie über die vielfältigen medizinischen Systeme bis hin zu Produkten aus der Helsinki Halbleiterfertigungstechnologie reicht. Oslo Tallinn Stockholm

www.brockmichelsen.dk www.zeiss.dk Schweden

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48 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005

Amsterdam London Deutschland Berlin Warschau Auszeichnung für NaT-Working-Projekt

Vom 27. Februar bis 1. März 2005 details fand im Deutschen Krebsfor- schungszentrum Heidelberg das NaT-Working 4. NaT-Working-Symposium statt. Ins Leben gerufen hat NaT-Working die Robert Bosch Unter den 60 geförderten Projekten Stiftung. Das Programm soll die Neugier der Schüler wurden fünf Preise vergeben. Das für Naturwissenschaften und Technik wecken. NaT-Working-Projekt „Ich sehe was, Ein aussichtsreicher Weg hierfür sind Vermittlung und was Du nicht siehst: Klein und Groß Pflege von persönlichen Partnerschaften zwischen in der auf Expedition in den Mikrokosmos” Forschung tätigen Natur- und Ingenieurwissenschaft- des Teams um Birger Neuhaus vom lern, Lehrern und Schülern. Gefördert werden Aktivitä- Carl Zeiss Mikroskopierzentrum des ten wie Praktika für Schüler und Lehrer in den Labors Humboldt-Exploratoriums im Mu- der Forscher, Sommerschulen, Schülerkongresse oder seum für Naturkunde, Berlin belegte spielerische Praxisprojekte in der Freizeit. Besonders einen ausgezeichneten 2. Platz und herausragende Vorhaben werden einmal jährlich mit erhielt ein Preisgeld von 4000 EUR. Preisen ausgezeichnet.

www.bosch-stiftung.de/natworking

Bild 1: Die strahlenden Preisträger mit Frau Dr. Ingrid Wünning, RobertBosch Stiftung, und Herrn Karsten Schwanke, Humboldt-Exploratorium Berlin Meteorologe und Fernseh- moderator. Die Natur erforschen und dabei Neues entdecken – das Bild 2: ist die Motivation der Wissenschaftler. Das Humboldt- Am Ausstellungsstand. Exploratorium bietet Kindern und Jugendlichen die Möglichkeit, an der wissenschaftlichen Entdecker- freude teilzuhaben. Seinen Namen verdankt es Alexan- 1 der von Humboldt, der ein vielseitiger Naturforscher – er war Geologe, Zoologe und Botaniker zugleich – war und zusammen mit seinem Bruder Wilhelm Namens- geber der Humboldt-Universität in Berlin ist.

www.humboldt-exploratorium.de www.naturkundemuseum-berlin.de

Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 49 Produktreport

Digitale Pathologie: Qualität und Effizienz Immunhistologische Präparate werden MIRAX SCAN der Befundung digitalisiert, bevor die Proben ausblei- chen. Mehrere Proben können simul- Ob in klinischen Laboren, bei For- MIRAX SCAN verbindet Optik und tan betrachtet, aktuelle und frühere schungsdienstleistern oder in Phar- Technik von Carl Zeiss mit der Erfah- Schnitte direkt und schnell verglichen maunternehmen: Die Anforderungen rung von IBM in digitaler Archivierung. werden. Auf dem Schnitt kann optio- an die medizinische Diagnostik stei- Die integrierte Systemlösung für die nal der Befundungsweg dokumentiert gen stetig, Zeit- und Kostendruck sind digitale Pathologie ermöglicht die ab- werden und bleibt jederzeit nachvoll- hoch. Verlangt wird höchste Qualität solute Konzentration auf das Wesent- ziehbar. Sämtliche Archivdaten sind per On- bei wachsender Effizienz. Eine ganze liche: die Befundung. Hochaufgelöste MIRAX SCAN Reihe äußerer Faktoren wirkt heute digitale Datensätze, sogenannte „Di- linezugriff im Netzwerk direkt verfüg- auf die Arbeitsprozesse in der Patholo- gital Slides“, steigern Qualität und Ef- bar: ein Zeitgewinn bei komplexen gie ein: Der Wettbewerb unter den kli- fizienz der Befundung. MIRAX SCAN Befundungsprozessen und beim Ver- nischen Einrichtungen hat längst be- erzeugt in einem Durchlauf von bis zu gleichen verschiedener Proben. Der gonnen. Grenzfälle werden immer öf- 300 Präparaten automatisch Digital pathologische Befund kann unmittel- ter zu Rechtsfällen. Im klinischen All- Slides. Auch im Dauerbetrieb über bar in die elektronische Patientenakte tag müssen immer mehr gesetzliche Nacht. eingebunden und sofort aufgerufen Rahmenbedingungen beachtet wer- Diagnose und Bericht finden direkt werden. den. In der Pharmaforschung wachsen am Bildschirm statt, der auch an ei- Sobald die Schnittpräparate vorliegen, die Anforderungen von Gesundheits- nem ganz anderen Ort stehen kann übernimmt MIRAX SCAN mit seiner behörden. Laborstandards werden an- als der Scanner. Die Übermittlung von Hochlistungsoptik die gewohnten Rou- spruchsvoller. Hinzu kommt das stei- Daten und Ergebnissen erfolgt direkt tinehandgriffe. Auf dem Monitor sind gende Arbeitsvolumen. Hochdurchsatz über interne Netzwerke oder sogar die Resultate mit gleicher Exzellenz ist keine Ausnahme. Es fehlt an Zeit über das Internet. Die Schnitte kön- wie unter dem Mikroskop zu sehen. und an technischer Entlastung. nen im Ganzen betrachtet werden.

UHRTEM Xenonbeleuchtung die Augenheilkunde als zu gefährlich Superlux™ Eye eingestuft, da das auf die Netzhaut UHRTEM, die modernste Generation eintreffende Licht nicht zu stark sein der ultrahochauflösenden Transmis- Mit der innovativen Xenonbeleuch- darf. Es könnte zu einer Schädigung sionselektronenmikroskope von Carl tung Superlux™ Eye stellt Carl Zeiss dieses Gewebes führen. Carl Zeiss hat Zeiss, schafft mit 0,8 Ångström den Ophthalmochirurgen ein den sich dieser Herausforderung gestellt (=0,08 nm) den Durchbruch in der Sub- höchsten Ansprüchen gerecht wer- und Xenon für die Augenheilkunde Ångström-Bildauflösung. Dieser Mei- dendes weißes Licht zur Verfügung. optimiert. Bei der Beleuchtung Super- lenstein wurde mit dem neu entwi- Damit verbessern sich die Arbeitsbe- lux™ Eye wird der UV-Anteil unter- ckelten 200 kV Feldemissions-UHR- dingungen für die Chirurgen in der halb von 408 nm gefiltert. Damit ist TEM erreicht. Das in Teil-Kooperation Augenheilkunde deutlich: realistische- sie ebenso sicher wie die Halogenbe- mit der CEOS GmbH Heidelberg ent- re Farben, Kontrasterhöhung, bessere leuchtung. Gegenüber dieser bietet standene Instrument besitzt elektro- Detailerkennung und gesteigerte Qua- Superlux™ Eye jedoch ein zusätzli- nenoptische Komponenten für die Kor- lität der Videoaufnahmen durch hö- ches Plus: sie hat wesentlich weniger rektion der Aberration, eine Elektro- here Farbauflösung. Gegenüber der IR-Anteile, was zu einer reduzierten nenstrahl-Monochromatisierung und herkömmlichen Halogenbeleuchtung thermalen Belastung von Hornhaut eine energiegefilterte Bildgebung. ist Superlux™ Eye wartungsfreund- und anderem Gewebe führt. So wer- UHRTEM ist eine spezielle Entwick- licher. den Operationen am Auge noch siche- lung für die Sub-Ångström-Charakte- Die Xenonbeleuchtung ist für Opera- rer und schonender. risierung von hochentwickelten Mate- tionsmikroskope in anderen Diszipli- rialien und Baugruppenstrukturen aus nen, wie Neuro- und HNO-Chirurgie, der innovativen Nanotechnologie. nicht neu. Bisher wurde sie jedoch für www-zeiss.de www.smt.zeiss.com Sub-Ångström UHRTEM mit revolutionärer Aufhängung der Mikroskopsäule.

Young’s Randzonenmuster geben Einblick in die Verwendbarkeit der Bildauflösung von 0,8 Ångström. Im Bildausschnitt ist ein Bereich mit einer Auflösung von 0,7 Ångström OPMI® VISU 210 dargestellt.

50 Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 Impressum Innovation, Das Magazin von Carl Zeiss Nummer 15, Juni 2005

Herausgeber: Carl Zeiss AG, Oberkochen Konzernfunktion Kommunikation Marc Cyrus Vogel.

Redaktion: Dr. Dieter Brocksch, Carl Zeiss 73446 Oberkochen Telefon (07364) 203408 Telefax (07364) 203370 [email protected]

Gudrun Vogel, Carl Zeiss Jena GmbH 07740 Jena Telefon (03641) 642770 Telefax (03641) 642941 [email protected]

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Weitere Autoren: Falls nicht anders angegeben, über die Redaktion zu erreichen. Anfragen zum Bezug der Zeitschrift und Adressenänderungen mit Angabe der Kundennummer (wenn vorhanden) bitte an die Redaktion richten.

Carl Zeiss Optik in High-End-Handys künftig ermöglichen Titelbild: Nokia Mobiltelefonen Bilder und Videos in noch besserer Archiv Carl Zeiss AG, Photolab EMBL Heidelberg, Andreij Popov EMBL Qualität aufnehmen, speichern, zei- Hamburg, Robert Koch-Institut. Seit Ende April 2005 unterstützt Carl gen und drucken zu können. Das ers- Idee, Konzeption, Realisierung Titelbild: te Gerät aus dieser Kooperation mit Zeiss den weltweiten Marktführer im Dieter Brocksch, Andreas Schwab Bereich der mobilen Kommunikation, integrierter ZEISS Optik ist das Nokia (Carl Zeiss AG, S-KT), Nokia, mit der Integration von Carl N90: ein Mobiltelefon mit einer 2 Me- Nicola Schindler, Annette Jenak, Zeiss Optik in Nokia Kamera-Mobilte- gapixel Kamera und dem kleinsten Elisabeth Jenewein (MSW Aalen). lefone. Dies soll den Nutzern der Tessar-Objektiv der Welt. Foto auf Seite 41: gettyimages. Fotos auf Seite 42-45: Mit freundlicher Genehmigung, Zentrum für Bucherhaltung GmbH. Fotos auf Seite 49: Mit freundlicher Genehmigung der Robert Bosch Stiftung/Jyan de Andres.

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Innovation 15, Carl Zeiss AG, 2005 51 InnovationDas Magazin von Carl Zeiss