Saarbrücker Ingenieure entwickeln ein kombiniertes Gasmesssystem

Sie messen die Gaskonzentration in der Raumluft und können so individuell steuern, dass immer die optimale optimale Luftqualität im Raum vorhanden ist. Saarbrücker Ingenieure haben nun einen Sensorsystem-Prototyp entwickelt, der verschiedene Methoden zur Gasmessung miteinander kombiniert.

Dieser kann beispielsweise auch gesundheitsschädliche Gase in sehr geringer Konzentration aufspüren. Die Wissenschaftler präsentieren die Methode vom 23. bis zum 27. April am saarländischen Forschungsstand auf der Hannover Messe (Halle 2, Stand C44).

Der Prototyp besteht zum einen aus Infrarot-Sensorik, die durch physikalische Wechselwirkung die Gaskonzentration ermittelt. „Bestimmte Gase haben einen individuellen ‚Fingerabdruck’ hinsichtlich ihrer Strahlungsabsorption. Diese Strahlungsabsorption kann mit einem winzigen Mikrofon, das induzierte Druckschwankungen im Gas registriert, gemessen werden oder anhand der transmittierten elektromagnetischen Strahlung durch einen entsprechenden Strahlungsdetektor festgestellt werden“, erklärt Karsten Kühn, Doktorand am Lehrstuhl für Messtechnik von Professor Andreas Schütze, die Funktionsweise der Infrarotmesstechnik.

Der andere Teil des Prototyps ist ein breitbandiger Halbleiter-Gassensor, der sehr viel geringere Gaskonzentrationen, aber auch andere Gase als die Infrarot-Sensorik messen kann. Gleichzeitig ersetzt dieser Halbleiter-Gassensor aber auch die für die Infrarot-Messung benötigte Infrarotquelle. „Gerade in der Gasmesstechnik sind solche Multisensorsysteme verbreitet. Normalerweise laufen die Systeme jedoch nebeneinander und haben nichts miteinander zu tun“, erklärt Andreas Schütze. „Dadurch, dass hier beide Messmethoden miteinander verknüpft sind, haben wir automatisch auch Sicherheit geschaffen, dass beide Systeme funktionieren“, sagt Professor Schütze über einen großen Vorteil des Systems. Weichen die Ergebnisse der beiden Messsysteme voneinander ab, wissen die Nutzer, dass das Gerät nicht funktioniert. „Gerade bei Gasmesssystemen ist die Frage, ob das Gerät funktioniert, sehr wichtig.“ Ein weiterer Vorteil des Systems ist die Kostensenkung. Statt einer teuren zusätzlichen Infrarotquelle wird hier der Halbleiter-Gassensor gleich als Quelle mitgenutzt.

Mit der Messmethode ist es möglich, einerseits hohe Konzentrationen von Gasen wie zum Beispiel Kohlendioxid im Bereich einiger 100 ppm (parts per million) zu messen, andererseits aber auch sehr geringe Konzentrationen so genannter VOC (Volatile Organic Compounds) bis unter 1 ppm. Diese flüchtigen organischen Verbindungen werden zum Beispiel im Inneren von Gebäuden ausgedünstet, zum Beispiel von Teppichen, Klebstoffen, Farben und Lacken. VOC stehen im Verdacht, das so genannte Sick-Building-Syndrom auszulösen, eine Berufskrankheit, die durch schlechte Belüftung vor allem Menschen mit Büroarbeitsplatz trifft.

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Prof. Dr. Andreas Schütze
Tel.: (0681) 3024663
E-Mail: schuetze@lmt.uni-saarland.de

Dipl.-Ing. Karsten Kühn
Tel.: (0681) 3024522
E-Mail: k.kuehn@lmt.uni-saarland.de
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