Im zivilen Sicherheitsbereich werden Sprengstoffe, etwa an den Sicherheitsschleusen von Flughäfen, bislang vor allem durch ortsfeste Standgeräte nachgewiesen. Die wenigen aktuell auf dem Markt angebotenen portablen Geräte sind mit durchschnittlich fünf Kilogramm Gewicht nur sehr eingeschränkt für den mobilen Einsatz geeignet. Außerdem sind die Wartung und Reinigung dieser Geräte sehr kostenintensiv.
„Für die meisten Anwendenden sind die Geräte zudem zu teuer in der Anschaffung. Sie vertragen sich auch nicht mit Wasser und sind daher bei hoher Luftfeuchtigkeit anfällig für Fehlalarme. Da sie auf Basis der Ionen-Mobilitäts-Spektroskopie arbeiten, enthalten einige Geräte eine radioaktive Quelle und unterliegen damit zahlreichen Sicherheitsbestimmungen bei Transport, Lagerung, Anwendung und Entsorgung“, erklärt Mustafa Biyikal, Experte für chemische Sensoren an der BAM.
Leistungsstärker und günstiger
Biyikal hatte sich vor einigen Jahren das Ziel gesetzt, einen Sprengstoffdetektor zu entwickeln, der nicht nur leistungsstärker, sondern auch leichter und kostengünstiger als die vorhandenen Geräte ist. Zusammen mit Knut Rurack, seinem Mentor an der BAM, entwickelte er eine neuartige Nachweischemie, die auf chemisch-optischer Messtechnik beruht und hält dafür inzwischen mehrere Patente. Dabei werden spezielle Farbstoffe genutzt, um Sprengstoffe zu detektieren.
Sie reagieren auf die Sprengstoffe, zum Beispiel TNT, und ändern ihr Fluoreszenzverhalten; dies wiederum wird durch einen Fotoelektronenvervielfacher registriert und in ein elektronisches Signal umgewandelt. Der Nachweis erfolgt in Sekundenschnelle. Ein Alleinstellungsmerkmal dabei: Nach Messung einer stark kontaminierten Probe muss lediglich der Chip gewechselt, nicht aber das ganze Gerät aufwendig gereinigt werden. Es gelang ihnen auch, die Nachweise für Nitro-, Nitrat-, Peroxid- und anorganische Sprengstoffe auf einem briefmarkengroßen Chip (Lab-on-a-Chip) unterzubringen und somit an Gewicht einzusparen.
Start-up soll Produkt zur Marktreife führen
Jetzt will der Sensorik-Experte den nur 1,3 kg schweren Sprengstoffdetektor mit einem Start-up zur Marktreife bringen. Dafür gründet er zusammen mit seinen BAM-Kollegen Martin Kaiser und Bruno Jan Rycek, Experten für Künstliche Intelligenz beziehungsweise für Finanzen und Marketing, sowie Christopher Walter, einem Ingenieur aus der Luftfahrtindustrie, die True Detection Systems GmbH (TDS). In den kommenden anderthalb Jahren wird das Team durch das Exist-Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) unterstützt. Exist richtet sich unter anderem an Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus außeruniversitären Forschungseinrichtungen, die eine Geschäftsidee um ein innovatives Produkt realisieren wollen.
Ab 2025 will das Team den Sprengstoffsensor zunächst in der EU und Großbritannien auf den Markt bringen. Später dann auch in den USA, Kanada und Asien. „Unser Sensor ist für einen breiten Markt interessant, allein in Deutschland für die Polizei des Bundes und der Länder, die Bundeswehr, die Feuerwehr, das Technische Hilfswerk, staatliche Behörden, den Zoll und natürlich auch für private Sicherheitsunternehmen“, so Teammitglied Bruno Jan Rycek.
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