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Sensorsystem zur schnellen TNT-Detektion

28.10.1997 - (idw) Fraunhofer-Gesellschaft

Sonderausgabe: Fraunhofer-Preise 1997

Die Fraunhofer-Preise

Seit 1978 verleiht die Fraunhofer-Gesellschaft alljährlich Preise für herausragende wissenschaftliche Leistungen ihrer Mitarbeiter zur Lösung anwendungsnaher Probleme. Entsprechend der Kernkompetenzen der 47 Fraunhofer-Institute können Bewerbungen in folgenden vier Forschungsgebieten eingereicht werden: - Mikroelektronik und Physikalische Technologie - Informationstechnik und Computer-unterstützte Techniken, Produktionsautomatisierung - Werkstoffe und Bauteile, Fertigungstechnologien - Verfahrenstechnik inklusive Biotechnik, Energie- und Bautechnik, Umwelt und Gesundheit Für Arbeiten, die aus fachlichen Gründen nicht in diese Kategorien fallen, ist ein Sonderpreis möglich.

Ein Preiskomitee - bestehend aus vier Mitgliedern der Fraunhofer-Gesellschaft und bis zu vier externen Mitgliedern aus Universitäten, anderen Forschungseinrichtungen oder Industrieunternehmen - entscheidet über die Vergabe von maximal zwei Preisen je Forschungsgebiet. Das Gremium beurteilt die eingereichten Arbeiten, die nicht älter als zwei Jahre sein sollten, nach der Neuartigkeit ihres wissenschaftlich-methodischen Ansatzes, nach dem Erkenntnisfortschritt und nach dem Erfolg bei der Umsetzung in industrielle Anwendungen. Die mit jeweils 10 000 Mark dotierten Preise werden den Gewinnern auf der jährlichen Mitgliederversammlung der Fraunhofer-Gesellschaft vom Präsidenten überreicht.

Thema 1: Sensorsystem zur schnellen TNT-Detektion TNT - eine Altlast aus den Weltkriegen - verseucht noch heute Tausende von Flächen. Fraunhofer-Forscher haben einen Sensor entwickelt, der schon feinste Spuren des Giftstoffs registriert. Der neue TNT-Detektor ist ungewöhnlich schnell, klein und präzise.

Mit dem Sprengstoff TNT ist nicht zu spaßen: Schon geringe Mengen können schwere Vergiftungen hervorrufen und Krebs verursachen. Die Sanierung TNT-verseuchter Böden ist schwierig und teuer, denn meist müssen sie vollständig ausgetauscht werden. Auch die Bodenanalyse war bisher eine aufwendige Prozedur. Ingenieure mußten zunächst Stichproben nehmen und ins Labor schicken, dann auf die Meßergebnisse warten, für die genaue Kartierung erneut ins Gelände fahren, wieder Proben nehmen, diese dann wieder einschicken und wieder auf die Ergebnisse warten.

Mit einem Detektor, den Forscher am Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT entwickelt haben, geht jetzt alles viel schneller: Der Ingenieur kann das handliche Meßgerät ins Gelände mitnehmen, um den TNT-Gehalt einer Probe zu bestimmen. Er muß nur etwas Boden mit einer Elektrolytlösung verrühren, den Sensor in den aufgeschlämmten Boden tauchen und auf dem Display das Ergebnis ablesen. "So eine Messung dauert nicht länger als fünf Minuten", erklärt Produktbereichsleiter PD Dr. Günther Hambitzer. Drei Jahre hat er mit seinem Team getüftelt, bis der TNT-Detektor fertig war. Dafür haben sie jetzt den Fraunhofer-Preis 1997 erhalten. Der Detektor arbeitet nach dem Prinzip der zyklischen Voltametrie. Bei dieser wird das Potential an der Arbeitselektrode periodisch verändert und der resultierende Stromfluß registriert. Das gibt Auskunft darüber, welche Substanz in welcher Menge in der Lösung enthalten ist. "Der eigentliche Trick bestand darin", erklärt Dr. Michael Krausa vom ICT-Forscherteam, "den Detektor auf Nitroaromate, insbesondere TNT, zu trimmen. Dafür wurden Meßbereich, Elektrodenmaterialien und Elektrolytlösungen aufeinander abgestimmt."

Anfang 1997 erhielten die Forscher das Patent auf ihr Sprengstoff-Suchgerät. Prototypen sind seit einem halben Jahr im Einsatz. "Das Verfahren stößt national und international bei Sanierungsfirmen, Rüstungsbetrieben und Chemielabors auf großes Interesse", so das Lob der Preisjury. Das Fraunhofer-Team arbeitet schon an der nächsten Sensor-Generation: Ein Detektor, der feinste Sprengstoffspuren in der Luft erschnüffelt. Damit sollen in Zukunft Landminen aufgespürt oder Bombenattentäter an Flughäfen ausfindig gemacht werden.

Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen: Dr. Michael Krausa Telefon 07 21/46 40-4 44, Telefax 07 21/46 40-3 18 Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT Joseph-von-Fraunhofer-Straße 7, D-76327 Pfinztal email: kra@ict.fhg.de


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