Briefkontrolle mit Terahertz-Wellen 26.05.2014, 11:13 Uhr

Neuer Postscanner erkennt Sprengstoff und Drogen

Stecken in einem Brief gefährliche Inhalte wie Sprengstoffe oder Drogen, erkennt das der Terahertz-Scanner „T-COGNITION“. Und zwar ohne, dass dafür die Post geöffnet werden muss. Entwickelt haben das System Forscher des Fraunhofer-Instituts für Physikalische Messtechnik IPM in Kaiserslautern und das Unternehmen Hübner aus Kassel. Eine ausgezeichnete Erfindung: Sie brachte unter anderem den Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2014 und den Photonics-OSCAR „PrismAward“ ein.

Professor René Beigang und Thorsten Sprenger (v.l.n.r.) entwickelten den Postscanner.

Professor René Beigang und Thorsten Sprenger (v.l.n.r.) entwickelten den Postscanner.

Foto: Fraunhofer/Dirk Mahler

Beim Röntgencheck ist ein verdächtiger Brief an Bundespräsident Joachim Gauck aufgefallen, der eine Bombe enthalten könnte. Vorsichtshalber sprengen Experten die Post. Erst genauere Untersuchungen ergeben, dass im Umschlag wohl doch keine explosiven Stoffe waren.

Dieses realistische Szenario macht deutlich, dass es heute recht aufwändig ist, sicher und zuverlässig zu erkennen, ob es sich um einen harmlosen Brief oder einen mit gefährlichen Inhaltsstoffen wie Sprengstoff, Kontaktgift oder Drogen handelt. Für die Pressestellen von Politikern, für Behörden und Ministerien bis hin zu Justizvollzugsanstalten, in die alles Mögliche versucht wird einzuschmuggeln, ist jetzt Besserung in Sicht.

Abhilfe könnte der neue Terahertz-Scanner T-COGNITION schaffen, den Fraunhofer-Forscher gemeinsam mit dem Kassler Systemanbieter für technische Industrieprodukte Hübner entwickelt haben. Das System spürt verborgene Inhalte auf und identifiziert sie berührungslos – also ohne dass die Post dazu geöffnet werden muss.

Entwickler mit Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2014 geehrt

Für ihre Arbeiten zur „Sicheren Identifizierung von Gefahrenstoffen wie Sprengstoffe und Drogen: der Terahertz-Postscanner“ werden Prof. Dr. René Beigang vom Fraunhofer IPM und der Leiter der Bereiche Public Security und Photonics der Firma Hübner, Dipl.-Ing. Thorsten Sprenger, mit einem der Joseph-von-Fraunhofer-Preise des Jahres 2014 geehrt.

Für die Verwendung von Terahertz-Wellen haben sich die Experten aus guten Gründen entschieden. „Im elektromagnetischen Spektrum liegt der Terahertz-Bereich zwischen Mikrowellen und Infrarot. Es vereint die Vorteile von beiden“, erläutert René Beigang.

Terahertz-Wellen sind für Menschen unschädlich

Die energiearme Strahlung der Terahertz-Wellen kann ähnlich wie Mikrowellen Papier, Holz, leichte Bekleidung, Kunststoff und Keramik ohne Probleme durchdringen. Außerdem erzeugen Terahertz-Wellen, je nachdem auf welche Stoffe sie treffen, dabei charakteristische Spektren, die sich mithilfe moderner, intelligenter Software schnell analysieren und mit in einer Datenbank gespeicherten Mustern von Gefahrstoffen abgleichen lassen.

Terahertz-Wellen im elektromagnetischen Spektrum.

Terahertz-Wellen im elektromagnetischen Spektrum.

Quelle: Screenshot ingenieur.de/Fraunhofer

Ein weiterer wichtiger, vielleicht sogar entscheidender Vorteil: Terahertz-Wellen sind wegen ihres relativ geringen Energiegehalts nicht ionisierend und für den Menschen ungefährlich – im Gegensatz zur Röntgenstrahlung. Besonders das macht die Wellen für den Einsatz in Postscannern interessant.

Terahertz-Technologie industriereif machen

Allerdings ist die Terahertz-Technologie noch recht jung und es gibt bisher erst wenige Anwendungen dazu. Das will die vom Land Rheinland-Pfalz und dem Fraunhofer IPM zunächst als Projektgruppe gegründete Abteilung „Materialcharakterisierung und -prüfung MC“ in Kaiserslautern ändern.

„Unser Ziel ist es, die Terahertz-Technologie auch für den Sicherheitsbereich industriereif zu machen“, betont Beigang. Schnell wurde auch die Firma Hübner auf die Arbeiten der Projektgruppe aufmerksam. Das Unternehmen, das traditionell Fahrzeugkomponenten für Busse, Straßenbahnen und Züge herstellt, plante, das Geschäftsfeld Public Security neu aufzubauen.

2006 startete die Kooperation der Abteilung mit dem Unternehmen. Vier Jahre später wurden auf Grundlage gemeinsamer Projekte die Arbeiten am Postscanner begonnen und inzwischen hat das Unternehmen den Postscanner T-COGNITION auf den Markt gebracht.

System schlägt optisch und akustisch Alarm

Über eine Klappe wird der zu untersuchende Brief in das Messgerät eingeführt. Terahertz-Wellen durchleuchten ihn dann. Je nachdem, auf welche Stoffe die Wellen dabei treffen, werden bestimmte Bereiche des Terahertz-Spektrums mehr oder weniger absorbiert. Detektoren fangen die transmittierten Wellen dann auf. „Innerhalb weniger Sekunden erfasst das Gerät den spektroskopischen Fingerabdruck des Gefahrenstoffs und kann ihn durch den Abgleich mit einer Datenbank sicher identifizieren“, erläutert Thorsten Sprenger. Enthält ein Brief Sprengstoffe oder Drogen, schlägt das System sowohl optisch als auch akustisch Alarm.

Der Scanner ist in der Lage, den Inhalt von Postsendungen bis zum Format C4 und mit maximal zwei Zentimetern Dicke zu prüfen. „Es ist für Poststellen von Justizvollzugsanstalten, Zoll, Behörden, Firmen und Botschaften sehr interessant. Es hilft, die Sicherheit zu erhöhen sowie Menschenleben zu schützen“, sagt Sprenger.

Auf dem internationalen Kongress „Photonics West 2014“ in San Francisco wurde T-COGNITION schon mit dem PrismAward, dem Photonics-OSCAR, ausgezeichnet.

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