TDetect

Multisensorsystem TDetect

Unter dem Namen „TDetect“ entwickelt die SECOPTA ein innovatives Multisensorsystem auf Basis integriert-optischer Mikroringresonatoren[1] für unterschiedlichste Anwendungsszenarien mit dem Ziel einer online und in-situ Analytik. Wichtige Entwicklungsziele sind kostengünstige Fertigung, einfache Handhabung und robustes Design.

Schwerpunktmäßig konzentriert sich SECOPTA dabei auf Anwendungen aus dem Bereich Sicherheitstechnik. Hier sollen bisherige Lücken bei der zuverlässigen Erkennung von Gefahrstoffen geschlossen werden, beispielsweise bei Zugangskontrollen sensibler Infrastruktur (Flughäfen), beim Auffinden von illegalen Explosivstofflabors, bei der messtechnischen Überprüfung begaster Container sowie bei der Raumluftüberwachung öffentlich zugänglicher Gebäude (z.B. Selbstbedienungsbereich von Sparkassen und Banken).

Gefahrstoffdetektion

Analysesysteme zum Aufspüren selbst geringster Mengen von Gefahrstoffen gewinnen, neben dem Einsatz zu militärischen Zwecken, auch zunehmend in zivilen Anwendungsbereichen an Bedeutung. Sicherheitsrelevante Zielsubstanzgruppen sind:
- Explosivstoffe und deren Ausgangsstoffe
- Chemische Gefahr- und Kampfstoffe
- Drogen und andere illegale Substanzen
- Biologische Gefahr- und Kampfstoffe
- Atomare Bedrohungen
Im Verbund werden diese Substanzen häufig unter der Bezeichnung „CBRNE“ zusammengefasst.
Nach wie vor besteht bei Sicherheitskräften der Bedarf nach Sensorsystemen, welche Eigenschaften, wie zuverlässige und schnelle Identifikation des Stoffes, geringe Fehlalarmrate, Kostengünstigkeit in Anschaffung und Betrieb, Portabilität, einfache Handhabbarkeit und robustes Design vereinigen. Diesen Anforderungen werden die aktuellen Explosivstoffdetektionsverfahren, die oftmals eine Probennahme (Wischtest) benötigen, nur unzureichend gerecht. Insbesondere die Forderung nach niedrigen Falschalarmraten in realen Messumgebungen beschränkt derzeit den Einsatz verfügbarerer Detektionstechnik.

Technologisch anspruchsvoll ist der Einsatzbereich zur Spurendetektion. Hier geht es darum, verborgene Gefahrstoffe anhand kleiner, nach außen diffundierender Gasmengen zu erkennen. Erschwerend kommt hinzu, dass viele der Zielsubstanzen, z.B. nitrobasierte Explosivstoffe, wie PETN, RDX oder TNT, sehr geringe Dampfdrücke aufweisen. Für den Nachweis werden daher hochsensitive Verfahren benötigt.

Für diesen Anwendungsbereich entwickelt die SECOPTA das Spurenanalysesystem TDetect auf der Basis integriert-optischer Mikroringresonatoren[1]. Mit dieser Technologie konnte in Versuchsreihen der Explosivstoff TNT bereits bei Konzentrationen unterhalb von 0,5ppb (parts per billion) nachgewiesen werden[2] – zum Vergleich: Sprengstoffspürhunde riechen TNT ab etwa 1ppb.

Durch die Fähigkeit des kontinuierlichen Samplings ermöglichen Sensoren auf Basis optischer Mikroringresonatoren einen deutlich höheren Durchsatz als bisherige Systeme. Sie lassen sich beispielsweise in Personenschleusen integrieren oder als tragbares Gerät mit flexiblem Messkopf einsetzen.

Containersicherheit

Ein wesentlicher Teil des weltweiten Warentransports erfolgt mit Hilfe von Frachtcontainern. Um zu verhindern, dass sich auf diesem Wege Schädlinge (z.B. Krankheitserreger, Insekten, Schimmel) ausbreiten, werden die Container vor der Verschiffung mit geeigneten Begasungsmitteln beaufschlagt. Hierfür kommen beispielsweise Sulfuryldifluorid (SO2F2), Brommethan oder Formaldehyd zum Einsatz. Darüber hinaus treten aus den transportierten Gütern wie Textilien oder Kunststoffen oftmals bei der Herstellung verwendete Industriechemikalien aus. All diese Gase stellen eine chemische bzw. biologische Gefährdung von Personen bei der Öffnung oder beim Betreten der Container dar (Zollkontrolle, Enladungspersonal). Deshalb müssen die Frachtcontainer vor dem Öffnen messtechnisch überprüft und bei Bedarf ausreichend lange belüftet werden.

In Zusammenarbeit mit der Firma AIRSENSE Analytics GmbH arbeitet die SECOPTA an der Entwicklung eines tragbaren Nachweissystems zur zuverlässigen Freigabe von Frachtcontainern.

Raumluftmonitoring

Im Bereich Raumluftüberwachung wird das TDetect derzeit konkret bei der Früherkennung von Anschlägen mit Buttersäure eingesetzt. In der jüngsten Vergangenheit gab es hierzu einige Fälle, die zu teilweise erheblichem wirtschaftlichen Schaden der Betroffenen geführt haben. Das frühzeitige Erkennen (innerhalb der ersten zwei Stunden) der Kontaminierung eines Raumes (z.B. Selbstbedienungsbereich von Banken und Sparkassen) ermöglicht eine effiziente Reinigung und damit Schadensbegrenzung durch spezielle Reinigungsunternehmen. Voraussetzung ist ein geeignetes Sensorsystem, mit dem unter Echtzeitbedingungen die Raumluft kontinuierlich überwacht werden kann. Ein Fehlalarm muss hierbei ausgeschlossen sein.

Das TDetect wird derzeit im Rahmen eines Pilotprojektes in mehreren Filialen einer Kreissparkasse getestet, nachdem Voruntersuchungen dokumentiert haben, dass es sich grundsätzlich hervorragend für diese Anwendung eignet und Buttersäure selektiv und hochempfindlich in Raumluft nachweist.