Laboratorien gehören zum festen Bestandteil der Sicherheitsinfrastruktur in Behörden wie der Polizei, der Bundeswehr aber auch in chemischen Untersuchungsämtern, die sich neben dem Verbraucherschutz mit der Gefahrenabwehr, beispielsweise bei Störfällen, beschäftigen. Die Aufgaben, die in solchen Labors anfallen, sind naturgemäß äußerst vielfältig und lassen sich ohne IT-Einsatz kaum noch bewältigen.

Daher kommen spezialisierte Softwareanwendungen, sogenannte Labor-Informations- und Management-Systeme (LIMS), zum Einsatz, die teilweise jedoch durch andere Applikationstypen wie Workflow- und Contentmanagement-Systeme ergänzt oder stellenweise sogar verdrängt werden.

LIMS unterstützen per Definition die Arbeitsabläufe und das Datenmanagement in Laboratorien. Der Verbreitungsgrad ist in Industrie, Dienstleistungslabors und der öffentlichen Hand relativ groß. Die LIMS-Ausprägungen variieren abhängig vom Einsatzgebiet recht stark, so dass es im klassischen Sinne keine fertigen Standardlösungen gibt. Dies hat auf der anderen Seite den Vorteil, dass die Hersteller frühzeitig erkannt haben, dass Flexibilität in der Anpassung auf die Spezifika eines Labors essentiell ist. Das gilt insbesondere für Einsatzgebiete wie in Forschung und Entwicklung oder eben auch für Labors der Kriminaltechnik oder ähnlichen Einrichtungen. Damit entstanden spezielle Softwareerweiterungen sowie Zusatzprodukte wie beispielsweise ELN (Electronic Laboratory Notebook) oder Möglichkeiten zur Integration anderer Datensysteme und Laborgeräte bis hin zum Workflowmanagement.

Abb. 2: LIMS Funktionsspektrum. (Grafik: imcor)

Abb. 2: LIMS Funktionsspektrum. (Grafik: imcor)

LIMS

Ausprägungen und Funktionalität
Labor-Informations- und Management-Systeme sind typischerweise als serverbasierte Datenbankapplikationen ausgelegt, die sich auf Oracle oder MS SQL Server stützen. Als Betriebssystem kommen im Wesentlichen Windows Server oder teilweise auch UNIX zum Einsatz. Die technische Auslegung der LIMS-Applikationen ist seit Jahren im Wandel begriffen. Während früher Windows-basierte Bedienoberflächen im Vordergrund standen, greifen die Systemnutzer heute häufig über Webbrowser auf die Daten zu. Durch das Vordringen von Mobilgeräten in die Arbeitswelt ist man dabei nicht allein an den PC als Arbeitsplatz gebunden, sondern kann einige Anwendungsteile bereits über Tablet-PCs oder Smartphones bedienen.

Die Basismodule moderner LIMS-Lösungen sind stark auf das Probenmanagement ausgerichtet, wobei schnell ersichtlich wird, dass dies oft nicht ausreicht. Der Schwerpunkt der Funktionalität reicht von der Registrierung eines Untersuchungsauftrags und der zugehörigen Proben über die Festlegung des geplanten Untersuchungsumfangs bis hin zu Ergebniserfassung, Auswertung und Berichtserstellung.

Zusätzlich stehen diverse weitere Module zur Verfügung, die das Funktionsspektrum eines gängigen LIMS abrunden (s. Abb. 2). Aufgrund der hohen Anforderungen an die Labors hinsichtlich Rückverfolgbarkeit, Qualität der Durchführung und der ermittelten Ergebnisse, unterstützen LIMS-Anwendungen üblicherweise in sehr ausgeprägter Form Qualitätsrichtlinien, wie sie z.  B. in der Norm EN17025 vorgegeben sind. Damit sind die gewonnenen und in LIMS dokumentierten Daten auch für rechtliche Auseinandersetzungen nutzbar.

Einsatzbereiche

Labor-Informations- und Management-Systeme sind bereits heute in Einrichtungen der Kriminaltechnik oder auch der Bundeswehr im Einsatz. Bei der Betrachtung der spezifischen Anforderungen solcher Labors zeigt sich, dass die reine Fokussierung auf einen Untersuchungsauftrag und das Probenmanagement häufig zu kurz greift. Dies liegt daran, dass die Aufgabenstellung einer Laboruntersuchung im Kontext eines umfassenderen Szenarios zu sehen ist. Das kann beispielsweise ein Kriminalfall sein, welcher Fallinformationen, Beweismittel, Labordaten, Beobachtungen und anderweitige Analysen zusammenführen muss.

Die benötigte IT-Unterstützung reicht somit über das reine LIMS hinaus und orientiert sich eher an einer Akten- und Vorgangsverwaltung, die auf elektronischer Basis abzubilden ist. Diese Einsicht führte bei verschiedenen Systemanbietern zu besonderen LIMS-Ausprägungen, die solche Belange berücksichtigen. Dabei sind Funktionen vorzufinden, wie beispielsweise:

  • Fallverwaltung und Bearbeitung, die es erlaubt, Fakten eines Falles, die beispielsweise am Tatort erhoben wurden, zu dokumentieren, mit Beweisstücken sowie Laboruntersuchungen in Verbindung zu setzen und Auswertungen durchzuführen.
  • Asservatenverwaltung zur eindeutigen Identifizierung, Dokumentation und zur Lagerverwaltung von Beweismitteln. Dabei kommen oft Barcodes oder RFID-Chips zur Kennzeichnung der Beweisstücke zum Einsatz.
  • Integration von speziellen Laborgeräten, wie z. B. DNA-Analysatoren ins LIMS oder die Verwaltung von Bildern, Mikroskopie-Aufnahmen bis hin zum Abgleich von Fingerabdrücken.
  • Einbindung von übergeordneten IT-Applikationen der Behörde zum Datenaustausch mit dem LIMS.

Neben dem Einsatz von LIMS zeigt sich, dass in dieses Segment auch verstärkt Anbieter von elektronischen Content-Managementsystemen (ECM) vorstoßen, da solche Applikationen oft bereits über Funktionen zur Workflow-Steuerung und zur Dokumentenverwaltung verfügen. Damit lassen sich Vorgänge, inklusive anfallender Dokumente und Daten, effizient in den datenbankgestützten Systemen verwalten, wobei gleichzeitig eine detaillierte Verfolgung der Aktivitäten in Bezug auf Zeitpunkt und durchführende Person gegeben ist.

Fazit

Software-Anwendungen für Laborbereiche in Behörden mit sicherheitsrelevanten Aufgaben werden primär von Herstellern angeboten, deren Schwerpunkt bei LIMS oder ECM-Systemen liegt. Diese Anwendungen haben in den letzten Jahren deutliche Verbesserungen erfahren, so dass sie die Belange von Einrichtungen, wie z. B. der Polizei oder der Bundeswehr, inzwischen recht gut abdecken. Durch die verstärkte Fokussierung auf die Verwaltung und Dokumentation von vorgangsbezogenen Aktivitäten haben die früher stark laborlastigen Applikationen an Akzeptanz zugelegt.

Abb. 1: Labormanagement mit LIMS. (Bild: Fotolia)

Rainer_Jonak_Bild_imcorAnschrift des Verfassers:
Rainer Jonak
IMCOR GmbH
Turnackerstrasse 62/1
70794 Filderstadt
Tel.: 0711 / 70 89 003
E-Mail: Rainer.Jonak@imcor.de

Studium zum Dipl.-Ing. Chemie an der FH Aachen/Jülich mit Schwerpunkt Biochemie und Radiochemie
Fünf Jahre biomolekulare Forschung an der Universität Heidelberg (DFG-Projekte)
13 Jahre bei deutschem LIMS-Hersteller in Entwicklungs-, Consulting- und Management-Funktionen – davon 3 Jahre in den USA als Niederlassungsleiter
Seit 1993: geschäftsführender Gesellschafter und Senior Consultant der Unternehmensberatung IMCOR GmbH mit Schwerpunkt LIMS / Labor-IT Lösungen, Geschäftsprozess-Analyse und Projektmanagement