Sabotage & Terrorismus: Mikrolabor auf einem Chip könnte Bundeswehrkaserne schützen

Ob im Wasserwerk, Labor, in einem Schwimmbecken oder aus dem Wasserhahn – wer möchte da nicht eine schnelle und einfache Wasseranalyse zur Hand haben. Mit dem im Projekt MICROCHIP entwickelten mikrofluidischen Lab-on-a-Chip lassen sich Proben aus wenigen Tropfen in kurzer Zeit vollautomatisiert analysieren. Wenn dann auch noch Personal ohne Schulung in die Lage versetzt wird, sechs für die Wasseranalytik relevante Parameter parallel mit einem kostengünstigen Messgerät zu detektieren, spart das zusätzlich Zeit und Kosten. Zudem sind bei dieser Methodik Anwenderfehler ausgeschlossen. Reagenzien können nicht verwechselt werden und die zu dem Verfahren passende Wassermenge ist durch den Chip fest vorgegeben.

Spiegel statt Durchsicht

Der Chip erreicht eine hohe Messgenauigkeit. Dazu verhelfen ihm unter anderem eine verlängerte sogenannte Pfadlänge und ein angepasstes Design, die den Chip kompakt halten. An Stelle einer ursprünglich geplanten Durchsichtlösung setzten die Projektpartner auf eine sogenannte Spiegellösung. Das Re-Design der Hardware mit verschiedenfarbigen LEDs ermöglicht letztlich eine Analytik für das auf Photometrie basierende Messverfahren, bei dem gefärbte Wasserproben ausgewertet werden.

Kreditkartenformat voll mit Technik

Der Chip erreicht letztlich ungefähr die Größe einer Kreditkarte, verbunden mit einer Menge Technik wie eine Elektronikplatine mit photometrischen Sensoren, Ultraschallmischer, Druckreservoirs sowie eine Schlauchpumpe Einschub für den Chip nebst Andruckmechanismus im kleinen Gehäuse untergebracht werden mussten. Im Vergleich zu bisherigen Lösungen ist diese wesentlich kostengünstiger. Die Projektpartner zeigen, dass es möglich ist, multi-Parameter Wasseranalysen in einem Kunststoffchip durchzuführen. Sie verzichten auf aufwendige und teure Technologien wie Blister und Gefriertrocknung. Sie trocknen die Reagenzien stattdessen direkt in Kammern im Kunststoffchip. Mit einer einfachen Schlauchpumpe wird die Messflüssigkeit gezielt durch den Chip dirigiert. Dadurch messen die Sensoren die durch die Reagenzien gefärbte Flüssigkeit in derselben Messkammer wie die zuvor farblose Vergleichsprobe. Hergestellt wird der Chip im Spritzgussverfahren. Damit der Chip nach außen hin auch druckdicht ist, werden die Kanäle im einer schwarzen Ober- und einer transparenten Unterschale mittels Laserstrahlverfahren verschweißt.

Bisherige vergleichbare Systeme für die automatisierte Wasseranalyse nach Zugabe der Wasserprobe in Polymerchips sind entweder zu voluminös, analysieren weniger Parameter parallel. Bereit für eine Massenfertigung ist der im Konsortium entwickelte und umgesetzte Demonstrator zwar noch nicht. Die Ergebnisse der Entwicklung und Tests fließen allerdings bereits bei einem der Projektpartner, der Water-i.d. GmbH, bei der Herstellung von weiteren Wasseranalysegeräten und –Reagenzien mit ein.

Projektinformation

Das Projekt wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (Förderkennzeichen: 01QE1721C) gefördert. Die Arbeiten wurden als EUROSTARS-Verbundvorhaben durchgeführt, welches aus dem deutschen Konsortium unter Führung der WATER-i.d GmbH, mit Beteiligung der Firma 420nm UG, dem Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM sowie der britischen Firma Water Treatment Products Ltd und dem türkischen Partner ENELSA Endüstriyel Elektronik Ins bestand.
 

Was heute (14.8.2024) passiert ist:

Am frühen Morgen des 14. August 2024 wurde durch die Wache ein Loch im Kasernenzaun der Luftwaffenkaserne Köln-Wahn in der Nähe der Trinkwasseranlage entdeckt. Da nicht ausgeschlossen werden konnte, dass sich unbekannte Personen auf dem Gebiet der Kaserne aufhalten, wurde die Liegenschaft gesperrt und durchsucht. Die Durchsuchung des Kasernengeländes blieb ohne Erfolg.

Da die Trinkwasseranlage ungewöhnliche Werte anzeigte, wurde die Trinkwasserversorgung in der Kaserne unterbrochen, die keinerlei Einfluss auf die zivile Trinkwasserversorgung hat.

Feldjäger, Polizei, BAMAD und Staatsschutz haben die Ermittlungen vor Ort aufgenommen.

Die Schließung der Kaserne wurde am Mittag des 14. August wieder aufgehoben, der Dienstbetrieb wieder aufgenommen. Die Trinkwasserversorgung wird bis zum Vorliegen der Untersuchungsergebnisse durch Kanister sichergestellt.

Hintergrund:
 

Bundeswehrkaserne in Köln-Wahn wegen Ermittlungen abgesperrt | tagesschau.de

Weiterführende Informationen:
 

• Fraunhofer IMM (deutsch) – Fraunhofer IMM
   

Lesen Sie auch:
 

• DGKL: Hohe Siliziumdioxidbelastung bei ehemaligen Militärveteranen
   
• DGKL: Bioterrorismus und Fußball EM 2024: “Die Bedrohungslage ist in den zurückliegenden Jahren deutlich komplexer geworden”

_{Die Beiträge im News-Bereich werden erstellt vom}

_{X-Press Journalistenbüro GbR
Schwimmbadstr. 29
37520 Osterode am Harz}

_{Web: www.xpress-journalisten.com
E-Mail: redaktion(at)med-lab-portal.de}

^{Gender-Hinweis. Die in diesem Text verwendeten Personenbezeichnungen beziehen sich immer gleichermaßen auf weibliche, männliche und diverse Personen. Auf eine Doppel/Dreifachnennung und gegenderte Bezeichnungen wird zugunsten einer besseren Lesbarkeit verzichtet.}