In Europa ist ein Anstieg des illegalen Menschenhandels zu verzeichnen. Menschen, die in Lastwagen und Transportbehältern eingesperrt sind, riskieren dabei ihre Gesundheit und oft auch ihr Leben. Mobile Detektoren zum Aufspüren von in Containern und Lastwagen versteckten Personen, könnten dazu beitragen, geschmuggelte Personen zu schützen und die grenzpolizeiliche Arbeit erheblich zu erleichtern. Im bilateralen KIRAS-Projekt TRACK kooperieren Forscherinnen und Forscher des Instituts für Atemgasanalytik an der Universität Innsbruck mit Partnern aus Österreich und Deutschland. Diese haben sich zum Ziel gesetzt menschliche Signaturen zu erfassen und dafür eine künstliche Nase zu entwickeln, die den typischen menschlichen Körpergeruch erkennen kann.
Drei Sensoreinheiten
Am Institut für Atemgasanalytik wurden die flüchtigen Stoffe, die Menschen abgeben, in Atemluft, Hautemissionen und aus Urinproben identifiziert. „Zudem mussten wird die Menge der Stoffe bestimmen, die beim Aufspüren versteckter Menschen realistischer Weise auftreten können“, erklärt Projektleiterin Dr. Veronika Ruzsanyi. „Die größte Herausforderung bei der Konstruktion einer solchen künstlichen Nase ist es, bei geringen Konzentrationen in einem tragbaren System mit geringer Größe, Gewicht und Stromverbrauch eine gute Selektivität zu gewährleisten.“ Aufgrund der Komplexität der abgegebenen flüchtigen Bestandteile der Transportgüter ist eine spezifischere Analyse der olfaktorischen Komponenten notwendig. „Diese Problematik haben wir nun durch Kombination eines dualen hochauflösenden Ionenmobilitätsspektrometers gekoppelt mit einer schnellen chromatographischen Trenneinheit (GC-IMS) gelöst.“ schildert Veronika Ruzsanyi die Entwicklungsarbeit. Zur weiteren Erhöhung der Spezifität wurde ein polymerbasierter Ammoniaksensor sowie ein auf Hunde-Geruchsproteinen basierender biomimetischer Geruchssensor im Kooperationsprojekt entwickelt. Die Komplementarität der drei Sensoreinheiten und die Expertise der vertretenen Forschungseinrichtungen (Leibnitz Universität Hannover, Airsense GmbH, Universität Innsbruck, SLOC GmbH, Austrian Institute of Technology GmbH) ermöglichte diesen innovativen und zielgerichteten Lösungsansatz.
Erste erfolgreiche Tests
Der tragbare Prototyp wurde mit Testgasmischungen von spezifischen flüchtigen Verbindungen sowie mit menschlichen Proben wie Urin, Atemgas und Schweiß getestet. Dabei wurden bereits verschiedene Testszenarien in Feldversuchen durchgeführt, zum Beispiel in LKWs und Containern mit und ohne Ladung oder Personen sowie unterschiedlichen Transportgütern. Öffentliche Bedarfsträger und assoziierte Partner wie das Innenministerium und die Johanniter auf österreichischer, sowie die Bundespolizei und Johanniter-Unfall-Hilfe e.V. auf deutscher Seite, haben das Projekt durchgehend begleitet, um die Wirksamkeit unter realistischen Bedingungen zu evaluieren.