Innovation

Sauberes Wasser dank Lasertechnik

Um Trinkwasser zu prüfen, müssen Experten kontinuierlich dessen Bestandteile analysieren. Statt aufwendiger Labortests können sie dabei künftig auf einen Laser vertrauen, der Analysen in Minuten ermöglicht.
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Wenig größer als ein Schuhkarton ist der Prototyp des neuen Lasergeräts. Es analysiert Wasserproben direkt am Werk automatisch und schnell. Quelle: Martin Wagenhan / Fraunhofer IAF

Wenig größer als ein Schuhkarton ist der Prototyp des neuen Lasergeräts. Es analysiert Wasserproben direkt am Werk automatisch und schnell.

(Foto: Martin Wagenhan / Fraunhofer IAF)

DüsseldorfSie drucken Dokumente, spielen CDs oder DVDs ab, fertigen Fahrzeuge, vermessen Straßen oder entfernen Tumore aus unserem Körper: Laser sind aus der modernen Welt längst nicht mehr wegzudenken. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik (IAF) in Freiburg haben die Technologie nun für ein weiteres Anwendungsfeld optimiert: die Trinkwasseranalyse.

Der von ihnen entwickelte Quantenkaskadenlaser, ein spezieller Infrarotlaser, kann automatisch Trinkwasser direkt im Wasserwerk prüfen. Wasserversorger sind so in der Lage, innerhalb weniger Minuten die Wasserqualität festzustellen und verunreinigende Substanzen nachzuweisen. Der Analysator ist insbesondere darauf spezialisiert, gesundheitsgefährdende chemische Schadstoffe sofort zu identifizieren.

„Die Apparatur testet direkt im ständigen online-Betrieb am Wasserwerk das Wasser auf gefährliche Inhaltsstoffe und ermöglicht bei Auffälligkeiten eine schnelle Reaktion“, erläutert IFA-Forscher Frank Fuchs. Um die Bestandteile des Wassers zu überprüfen, nutzen die Experten die Molekülspektroskopie: Sie untersuchen die optischen Spektren der im Wasser enthaltenen Moleküle. Diese sind für jede chemische Verbindung einzigartig, da das einzelne Molekül bei charakteristischen Frequenzen schwingt und Licht absorbiert.

Bislang war eine derartige Untersuchung nur im Labor möglich. „Der Knackpunkt ist vor allem die Intensität des Lichts. Um direkt am Wasserwerk zu spektroskopieren, mussten wir eine leistungsstärkere Quelle finden“, so Fuchs. Der Quantenkaskadenlaser des IAF produziert bis zu 1000 Mal intensiveres Licht als der bisher im Labor verwendete thermische Strahler aus Siliziumcarbid.

Kein Fehler bei 21.000 Proben
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