Die moderne urbane Gesellschaft ist sehr verwundbar gegen terroristische Angriffe jeglicher Art. Die Mehrzahl der Anschläge in der jüngeren Vergangenheit waren Sprengstoffanschläge – Explosivstoffdetektion ist daher ein zentrales Thema der Gefahrenabwehr. Der missglückte Sprengstoffanschlag des „Unterhosenbombers“ Umar Farouk Abdulmutallab auf einen Airbus (2009) sowie die rechtzeitig erkannten Briefbomben an die Bundeskanzlerin Angela Merkel (2010) und Deutsche Bank-Chef Josef Ackermann (2011) sind Beispiele hierfür. Angesichts immer neuer Strategien und Techniken der Terroristen müssen Sicherheitskonzepte laufend verbessert werden. Innovative Sensoren sind ein wichtiger Baustein zur Verbesserung der Gefahrenabwehr.

Die Terahertz-Messtechnik kann hierzu einen wichtigen Beitrag liefern, da sie einige Vorteile zur Erkennung von Gefahrstoffen aufweist. Mit dieser Technik ist es zum einem möglich, Kleidung und Verpackungsmaterialien zu durchdringen und verdeckt liegende Objekte zu erkennen. Im Gegensatz zur eingesetzten Röntgen-Technik erfolgt dies ohne Gesundheitsgefährdung der untersuchten Person. Zum anderen weisen nahezu alle polaren Moleküle einen eindeutigen substanzspezifischen Fingerabdruck im Terahertz-Bereich auf, der eine eindeutige Identifika­tion erlaubt. Die Terahertz-Technik ist die einzige Messtechnik, mit der Kleidung oder Verpackungsmaterialien durchdrungen und gleichzeitig die dahinter liegenden Substanzen identifiziert werden. Dies macht sie zu einer sehr interessanten Technik für den Sicherheitsbereich.

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Im Rahmen von BMBF geförderten Forschungsprojekten wurden verschiedene Konzepte für Personenscanner auf Basis der Terahertz-Technik erforscht. In dem Projekt TEKZAS wurde die Machbarkeit von der sog. Stand-Off-Spektroskopie erforscht und die Herausforderungen an diese evaluiert. Im Rahmen des Projektes QPASS wurde ein vielversprechender Demonstrator realisiert. Mit diesem System ist man in der Lage, am Körper verborgen getragene Objekte auf einer Entfernung von etwa 1m zu erkennen – ohne manu­elle Untersuchung und ohne Gesundheitsgefährdung für Personen. Die in Deutschland und einigen anderen europäischen Ländern nicht erlaubten Röntgen-Rückstreu-

Systeme werden nun auch in den USA wegen der zunehmenden Skepsis hinsichtlich der gesundheitlichen Gefährdung aus dem Verkehr gezogen.

Da die Terahertz-Technik die Identifikation von Substanzen ermöglicht und gleichzeitig Materialien durchdringt, ist diese Technik natürlich auch prädestiniert, Postsendungen hinsichtlich gefährlicher Stoffe zu untersuchen. In Zusammenarbeit der Hübner GmbH aus Kassel, der IANUS Simulation GmbH aus Dortmund und dem Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM aus Kaiserslautern wurde der Postscanner ­T-COGNITION entwickelt. Der auf der Terahertz-Technologie basierende Postscanner ist im Gegensatz zu den heute vereinzelt genutzten Röntgenscannern eine überall einsetzbare Lösung, da Terahertz-Wellen im Gegensatz zu Röntgenstrahlung nicht ionisierend sind. Somit müssen keine Vorkehrungen zum Schutz der im Prüfbereich arbeitenden Personen getroffen werden. Daher ist der Postscanner an nahezu jedem Ort einsetzbar – z. B. in der Postlogistik, in Justizvollzugsanstalten, in Behörden, aber auch bei gefährdeten Privatpersonen zuhause.

Der Postscanner untersucht die Postsendung gleichzeitig in Transmission und Reflexion und wertet die gemessenen Spektren automatisch mittels einer patentierten auf Chemeometrie basierenden Software aus. Als Gefahrenstoffe sind zurzeit relevante Drogen und Sprengstoffe in der Datenbank hinterlegt. Neu auftauchende Gefahrenstoffe können nachträglich jederzeit in die Datenbank integriert werden, so dass der T-COGNITION immer up to date ist.

Das Fraunhofer FHR und Hübner GmbH haben einen Terahertz-Imager entwickelt, um das Innere von Briefen und Verpackungen zu untersuchen und so verdächtige Objekte sichtbar zu machen. Durch die hohe Messgeschwindigkeit eignet sich der Terahertz-Imager hervorragend für eine schnelle Inspektion von Postsendungen und ist somit die ideale Ergänzung zum T-COGNITION, welcher die nachgeschaltete Substanzidentifizierung durchführt.

Die Terahertz-Technik ist eine Zukunfts-Technologie und bietet noch viele weitere Potenziale für andere Anwendungen.

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Danksagung

Der Autor bedankt sich bei allen Beteiligten (Daniel Molter, Frank Ellrich, René Beigang, Fraunhofer IPM, Thorsten Sprenger, Daniel Hübsch, Hübner GmbH, Frank Platte, Konstantinos ­Nalpantidis, IANUS Simulation GmbH sowie Christian Evers, Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG) für deren Unterstützung.

Anschrift des Verfassers:
Dr. Joachim Jonuscheit
Stellvertretender Abteilungsleiter
Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM
Erwin-Schrödinger-Straße, Gebäude 56, 67663 Kaiserslautern
Tel.: 0631 / 205-5100
Fax: 0631 / 205-5102
E-Mail: joachim.jonuscheit@ipm.fraunhofer.de
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