Zukunftstechnologie für den Notfall

Zukunftstechnologie für den Notfall
© Foto Fraunhofer IAF

Das mobile Sensorsystem des Fraunhofer IAF zur Standoff-Detektion von Gefahrstoffen ist bereit für den Feldtest.

Nach einer Explosion müssen die eintreffenden Rettungskräfte sofort den Einsatzort sichern. Dazu müssen sie feststellen, ob es weitere Sprengsätze gibt. Dann beginnt die kriminalistische Arbeit. Das Fraunhofer IAF hat hierfür eine Sensortechnik entwickelt, die die Rettungskräfte bei ihrem Einsatz unterstützt und schützt: Mit einer laserbasierten Technologie ist die zuverlässige und schnelle Detektion von Sprengstoffen aus sicherem Abstand möglich. In einem realitätsnahen Einsatztest in Schweden stellte das Projektteam die Leistungsfähigkeit des neuen Systems erfolgreich unter Beweis.

Bei einer Live-Demonstration der neu entwickelten Sensor-Technologie hatten die Wissenschaftler des Fraunhofer IAF und seine Projektpartner die Aufgabe, nach einer Explosion die Einsatzkräfte bei der Sicherung des Geländes und der kriminalistischen Spurensuche zu unterstützen. Dazu wurden in einer realistischen Szenerie ein geparktes Auto sowie Gebäudefassaden auf dem Testgelände der schwedischen FOI (Swedish Defence Research Agency) bei Grindsjön in Schweden kontrolliert gesprengt. Nachdem die Szene von Rettungskräften abgesperrt und dreidimensional kartiert wurde, kamen die laserbasierten Sensortechniken zum Einsatz: Zunächst untersuchten sie den Tatort auf weitere potenzielle Sprengsätze. Anschließend konnte die Infrarot-Lasertechnik des Fraunhofer IAF innerhalb weniger Minuten anhand von Punktmessungen am angesprengten Fahrzeug Reste des verwendeten Ammoniumnitrates identifizieren – aus einer Distanz von ca. 20 Metern.

Die Übereinstimmung dieser Ergebnisse mit den Wischproben der klassischen Forensik, die in den Laboren der Projektpartner analysiert  wurde, beweist die Zuverlässigkeit des Systems: Eine schnelle forensische Untersuchung eines Tatorts nach einem terroristischen Anschlag ist somit ohne Betreten des Gefährdungsbereichs möglich. 

Quantenkaskadenlaser für die berührungslose Identifizierung von Gefahrstoffen

Anlass der Live-Demonstration war der Abschluss des von der Europäischen Union geförderten Forschungsprojekts HYPERION (Hyperspectral imaging IED and explosives reconnaissance system). Für die Demonstration kamen die Projektpartner sowie über 40 Gäste auf dem Testgelände der FOI in Schweden zusammen. Unter der Koordination der FOI arbeiteten zwölf Forschungsinstitute und Organisationen aus ganz Europa drei Jahre lang an der Entwicklung des Sensorsystems. Das Verbundprojekt wurde im Rahmen des 7th Framework Programme (FP7) von der EU mit 3,5 Millionen Euro gefördert.

Der Beitrag des Fraunhofer IAF besteht in der Entwicklung der abbildenden berührungslosen Standoff-Detektion mithilfe von Quantenkaskadenlasern. Die breitbandig abstimmbaren Quantenkaskadenlaser emittieren im Wellenlängenbereich zwischen 7,5 und 11 Mikrometern. In diesem Wellenbereich weist jede chemische Verbindung spezifische Absorptionslinien auf. Anhand dieses charakteristischen »Fingerabdrucks« kann das Sensorsystem des Fraunhofer IAF die Stoffe innerhalb kürzester Zeit aus der Distanz exakt identifizieren.

Die laserbasierte Spektroskopie kann in vielen weiteren Anwendungsszenarien für erhöhte Sicherheit sorgen: Auch bei Unfällen in Industrieanlagen, bei der Prüfung von verdächtigen Gepäckstücken an Flughäfen, der Trinkwasser- oder Lebensmittelkontrolle oder der Herstellung von Medikamenten können mit Hilfe von Quantenkaskadenlasern aufwendige Laboruntersuchungen ersetzt werden.