Hochsensible Spürnasen für winzige Partikel

14. Februar 2005, 13:46
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Innsbrucker Ionenforscher entwickelten international nachgefragte Methode zur raschen Spurengasanalyse

Vergangenen Mittwoch, als halb Österreich im Schnee versank, im Tiroler Hochgebirge: Eisiger Wind jagt den Schnee um die historischen Steinhäuser des Universitätszentrums Obergurgl. Dort oben, auf fast 2000 Meter Seehöhe, wo man die imposanten Ötztaler Ferner fast greifen kann, ist das Naturerlebnis ein unmittelbares. Wer aus dem urgemütlichen Universitätszentrum hinausschaut ins Schneechaos, bekommt eine Vorstellung, wie es sein könnte, wenn der Mensch weiter seinen Lebensraum schädigt.

Dass der Mensch die komplexe Spurengaszusammensetzung der Erdatmosphäre langsam, aber sicher negativ verändert, haben Innsbrucker Ionenphysiker längst erkannt. Mit PTR-MS, der Protonen-Tausch-Reaktions-Massen-Spektrometrie, entwickelten sie vor zehn Jahren ein Verfahren, das organische Moleküle in Außen- und Raumluft und auch im menschlichen Atem quantitativ nachweist.

Armin Hansel, Professor am Institut für Ionenphysik, über die Methode: "Es ist ein chemisches Ionisationsverfahren, das Spurengase sehr sanft in elektrisch geladenen Zustand versetzt, ohne dass dabei Bruchstücke entstehen." Art und Menge der Spurengase werden dann in Echtzeit ausgewertet und auf einem Monitor abgebildet. Aus den Messergebnissen lassen sich entsprechende erforderliche Maßnahmen sofort ableiten.

Für Produktion und Vertrieb der Messgeräte gründeten die Wissenschafter die Firma Ionicon Analytik GmbH, ein Spin-off der Universität Innsbruck. In sieben Jahren wurden 80 Geräte an Forschungsinstitute und F&E-Abteilungen namhafter Unternehmen verkauft. Eine große Zahl der Anwender findet sich also zum Ideenaustausch und Networking in Obergurgl ein.

Auffallend im Vergleich zu anderen wissenschaftlichen Meetings ist der überwiegende Anteil junger Menschen. Armin Hansel, der Tagungsveranstalter, ist stolz: "Einige, die bei der ersten Konferenz vor zwei Jahren noch als Dissertanten unseres Instituts dabei waren, stehen nun auf der Referentenliste." Absolventen der Innsbrucker Ionenphysik sind bei internationalen Forschungseinrichtungen oder Unternehmen gefragt. Hansel sieht den Experten-Export mit gemischten Gefühlen: "Der Vorteil für uns ist, dass wir über die Kollegen international vernetzt sind. Der Nachteil: Wer einmal in den USA oder bei einem internationalen Konzern ist, kommt meistens nicht mehr zurück."

Bereits zwei Versionen

Die internationale Konferenz wird durch ein zweitägiges Training an den PTR-MS-Geräten ergänzt. Die Messgeräte sind neuerdings in zwei Versionen auf dem Markt. Neben dem hochsensiblen PTR-MS ist nun auch die kleinere Kompaktvariante erhältlich. Zielgruppe für dieses Gerät ist die Lebensmittelindustrie.

Die Geräte sind äußerlich unspektakulär: Weiße Kästen mit Luftschlauch, verbunden mit Rechner und Monitor. Der große Kasten ist etwa 100 Kilogramm schwer und 150.000 Euro teuer, der kleine wiegt und kostet die Hälfte. Doch jeder der unscheinbaren Kästen birgt ein hochsensibles Innenleben, das mit aufwändiger Elektronik kleinste Ströme misst. VOC, die flüchtigen organischen Verbindungen, oft Vorläufersubstanzen von Schadstoffen wie etwa dem bodennahen Ozon, können rasch und präzise nachgewiesen werden. Der Vorteil zu herkömmlichen Messmethoden: Die Ergebnisse werden nicht erst nach Zeit raubender Auswertung, sondern in Echtzeit geliefert.

Wie wichtig die rasche Analyse ist, zeigt Akio Shimono aus Japan auf. Dort werden mit PTR-MS Dioxin-Vorläufersubstanzen bei der Müllverbrennung aufgespürt. Austritt des Krankmachers Dioxin kann durch entsprechende Maßnahmen bei der Beschickung der Anlage verhindert werden. Eingesetzt wird PTR-MS vor allem in der Umwelttechnologie und in der Lebensmittelindustrie (Qualitätskontrolle, Food-Design), die Medizin ist ein Zukunftsmarkt. Forschungen in diesem Bereich laufen auf Hochtouren. Mit dem zweiten Spin-off, der Ionimed Analytik GmbH, wollen die Innsbrucker den Medizinmarkt erobern. (Jutta Berger/DER STANDARD, Printausgabe, 5./6. 2.2005)

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