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Gefahrstoffe, Drogen, Gase und mehr ganz einfach identifizeren
from Blaulicht 1/2024
by IV Group
Spektrometer, Scanner und Strahlenmessgeräte waren einst schwer und klobig. Heute ermöglichen tragbare Geräte sekundenschnelle Vor-Ort-Analysen für Gase, Chemikalien, Gefahrstoffe und mehr. Das ist für Blaulichtkräfte wertvoll.
Polizisten, Soldaten, Grenzwächter und Zöllner sowie Feuerwehrleute und Sicherheitsdienste stehen alle vor derselben Herausforderung: Sie suchen nach versteckten und potenziell gefährlichen Stoffen. Eine Sisyphusarbeit, die nicht selten den Beizug eines externen Labors nötig macht. Mit modernen Handheld-Spektrometern und Scannern gelingen viele Analysen aber auch direkt vor Ort. Wobei die Zahl potenzieller Einsatzszenarien gross ist.
Schmuggler überführen
An jeder Grenze wird geschmuggelt. Bargeld, Drogen, gefälschte Medikamente, Edelmetalle, Waffen, Sprengstoffe, Zigaretten, Fleisch … Die Liste kann beliebig verlängert werden. Und während Schmuggler bei der Wahl ihrer Verstecke hochinnovativ agieren, müssen die Mitarbeitenden von Zoll und Grenzwache schnell agieren, damit der Warenverkehr nicht stockt. Zudem sollen sie möglichst wenig invasiv vorgehen, was die Suche in Kühlaggregaten von Containern, doppelten Lkw-Wänden und -Böden oder hinter Fahrzeugverkleidungen nahezu verunmöglicht.
Abhilfe schaffen «Backscatter»-Handhelds, die mit Röntgenrückstreuung arbeiten und Abweichungen oder Anomalien in Struktur und Oberfläche eines Materials sowie bis zu 30 Zentimeter hinter dessen Oberfläche sichtbar machen.
Ein Beispiel sind die Röntgenscanner des US-Herstellers Viken. Mit ihnen können verlassene Gepäckstücke, suspekte Fahrzeuge, verdächtige Warensendungen und Metallbehälter untersucht werden – selbst wenn deren Wand aus bis zu vier Millimeter starkem Stahlblech besteht. Die Messdaten der Scanner, die auch in Ecken und nahe am Boden eingesetzt werden können, werden in Echtzeit als Bild auf dem hochauflösenden Farbdisplay angezeigt und können via WiFi oder Blutooth an einen Speicher übertragen werden. Die Geräte sind mit etwa 30 x 28 x 19 Zentimetern sehr kompakt, mit maximal knapp 4,5 Kilogramm Gewicht nicht zu schwer und sehr einfach zu bedienen.
Edelmetalle und Legierungen prüfen
Geht es um Edelmetalle, kommen tragbare EdelmetallAnalysatoren wie der Niton XL2 100 von Thermo Scientific zum Einsatz. Dieser bestimmt mithilfe von Röntgenfluoreszenz (RFA) zerstörungsfrei, blitzschnell und zuverlässig die genaue Legierungszusammensetzung grosser und kleiner Wertgegenstände. Die Messergebnisse werden fälschungssicher im Gerät gespeichert, können heruntergeladen und ausgedruckt werden.
Gefahrstoffe aus der Distanz analysieren
Wird es gefährlich, lohnt es, Abstand zu halten. Mit dem mobilen Ramanspektrometer Pendar X10, das ein duales Lasersystem nutzt, können Einsatzkräfte von Feuerwehr, Polizei, Zoll oder Militär unbekannte Chemikalien, die potenziell entzündlich, toxisch oder in anderer Weise gefährlich sein können, aus sicherer Entfernung analysieren. Feste und flüssige Stoffe können berührungsfrei aus zwei Meter bis 30 Zentimeter Distanz untersucht werden – unabhängig von äusseren Lichtverhältnissen und auch durch transparente Behältnisse oder Gehäuse hindurch. So können Einsatzkräfte verdächtige Substanzen in Innenräumen durch Fenster oder Fahrzeugfenster messen und auch mehrere Proben von einer einzigen Position aus scannen, ohne sich neu positionieren zu müssen. Zudem vermeidet das Pendar X10 dank geringer Laserstärke (< 100 mW), Laserklasse 3R und grösserer Messfläche, die durch den Laserfokus abgerastert wird, das bei anderen Ramanspektrometern häufige Problem, dass dunkle oder hitzeempfindliche Stoffe punktuell stark erhitzt und thermisch sensitive Materialien zur Umsetzung (oder Explosion) gebracht werden. Bei Bedarf kann das Gerät zudem an einen Roboter oder einen stationären, ferngesteuerten Gimbal montiert werden.
Betäubungsmittel vor Ort identifizieren
Es gibt viele handgehaltene Analysatoren zur Erkennung von Drogen und Betäubungsmitteln. Raman-, NIR- und FTIRSpektrometer sowie automatisierte Colorimeter wie das SEEKERe stellen innerhalb von Sekunden die Identität unbekannte, chemischer Substanzen fest oder detektieren Spuren von Drogen auf Haut, Kleidung oder anderen Oberflächen.
Ein echter Alleskönner ist das mobile Raman-Spektrometer Thermo Scientific 1064Defender. Dieses erkennt Drogen, Vorstufen, Grund- und Verschnittstoffe und liefert dank integriertem 1064-nm-Laser auch bei fluoreszierenden Substanzen wie Ecstasy-Pillen gute Resultate.
Eine Besonderheit ist der zweistufige Messmodus. Im «Screening»-Modus wird die untersuchte Substanz in eine von drei Kategorien eingeteilt: Alarm, Warnung oder Clear (ungefährlich). Bei Bedarf wird dann im «Identifikations»Modus analysiert, um welche Substanz es sich handelt, basierend auf einer (modular erweiterbaren) Datenbank mit Tausenden Chemikalien. Zur Erweiterung der Analysemöglichkeit, etwa auf Explosivstoffe, können Zusatzmodule nachgerüstet werden. So passt der 1064Defender immer zum Einsatzszenario.
Zugunsten profunder Beweissicherung, Beweisführung und Berichterstellung verfügt das Gerät über verschiedene Datenübertragungsmöglichkeiten, wobei die Kommunikation rein webbasiert über die IP-Adresse des Geräts funktioniert. Das ist sicher und stabil – und funktioniert ohne zusätzliche Software.
Das Gerät ist 24 x 12 x 6 Zentimeter klein, wiegt etwa 1,6 Kilogramm, verfügt über ein LCDFarbdisplay, WLAN und USB-C-Anschluss und wird inklusive stabilen, wasserdichten Koffers, zwei Akkus und Ladegerät geliefert.
Mit nur 194 Millimeter Länge, 47 Millimeter Durchmesser und 250 Gramm Gewicht deutlich kleiner ist das nach IP67 geschützte NahinfrarotSpektrometer NIRLab (MicroNIR) von Viavi. Dies macht es zum idealen Einsatzmittel für Patrouillen, die auf der Suche nach Drogen und Betäubungsmitteln (BTM) sind. Der ultrahandliche NIR-Detektor kann, basierend auf Datenbanken mit mehr als 15’000 Referenzspektren, unzählige Variationen und Mischungen von Betäubungsmitteln erkennen. Dabei lässt sich die Mehrzahl (> 95 %) der gefundenen BTM direkt vor Ort identifizieren und – ein eminenter Vorteil gegenüber Farbtests – auch quantifizieren. Zudem kann das Nahinfrarot-Spektrometer zwischen THC und dem in Medizinprodukten verwendeten CBD unterscheiden, was beim Auffinden von Cannabis vorteilhaft ist.
Die Bedienung erfolgt über einen einzigen Knopf, eine Messung (durch die transparente Verpackung hindurch) dauert nur etwa fünf Sekunden, die Auswertung der aufgenommenen Spektren erfolgt online über eine gesicherte Verbindung (DSGVO-konform) und die Datenbank, auf die via gekoppeltes Bluetooth-Smartphone mit Internetzugang zugegriffen wird, wird kontinuierlich erweitert und optimiert.
Gefahren durch Gase blitzschnell klären
Die genaue Einschätzung möglicher Bedrohung durch toxische und gefährliche Gase hat für Einsatzkräfte hohe Priorität – sowohl einsatztechnisch als auch zur Eigensicherung. Klassisch wird mit einfachen Methoden und Tests gearbeitet. Diese sind zwar sehr empfindlich (hohe Sensitivität), können Stoffe aber nur unzureichend genau unterscheiden (niedrige Selektivität). Die Folge sind häufige Fehlalarme, aber auch Fehlentscheidungen und Unfälle, da Stoffe falsch oder gar nicht erkannt wurden.
Das handhaltbare FTIR-Spektrometer XplorIR von RedWave Technology identifiziert das vorhandene Gas innerhalb von Sekunden – entweder im Überwachungs- oder im Einzelmessmodus. Zusätzliche ausgewiesene Informationen (CAS, GHS, IDLH usw.) helfen, schnelle und zielsichere Massnahmen zu treffen. Das Gerät ist daher ideal für Gefahrenerkennung und -abwehr in den Bereichen Feuerwehr, Chemiewehr, Polizei und Militär/Zivilschutz.
Das 15 x 30 x 14 Zentimeter kompakte, 2,5 Kilogramm schwere Handheld-Gerät ist einfach zu bedienen, schnell einsatzbereit (unter 30 Sekunden), verfügt über zwei Messmodi und eine grosse Bibliothek hinterlegter Spektren zum Abgleich der Ergebnisse. Zudem erlaubt es dank WLAN und Bluetooth sowie einer optionalen App eine Weiterleitung und Speicherung der Ergebnisse.
Kampfstoffe und toxische Industriechemikalien erkennen
Die Identifikation geringster Spuren gefährlicher Chemikalien wie chemische Kampfstoffe (CWA) oder toxischer Industriechemikalien (TIC) direkt vor Ort ist für Einsatzkräfte eminent – und das ChemProX von Environics hilft ihnen dabei. Das Gerät arbeitet mit einer speziellen Form der Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS) mit einzigartiger OpenLoop-Technologie, kombiniert mit weiteren Sensoren, die eine Detektion per IMS unterstützen. Dank dieser komplexen, aber sehr einfach zu bedienenden Technologie sind die Messergebnisse sehr selektiv. Dennoch ist das Gerät auch hochempfindlich. CWA und TIC werden bereits bei Konzentrationen im niedrigen ppm-Bereich detektiert – in nur einer einzigen Messung sowie mit extrem niedriger Falschalarmrate. Ergänzend zeigt das Gerät die Konzentration des detektierten Stoffes an – und misst deren Veränderung. Das erhöht die Chance, sich rechtzeitig in Sicherheit zu bringen – oder, entsprechend geschützt, die Gefahrstoffquelle aufzuspüren.
Mehrere Geräte können via Funk, WLAN oder Bluetooth miteinander vernetzt werden, wobei der Status der verbundenen Geräte auf jedem Display sichtbar ist. So sehen alle Einsatzkräfte und auch die Einsatzleitung, ob ein Teammitglied sich in Gefahr begibt – und können reagieren. Da jedes Gerät auch als Repeater fungiert, funktioniert die Vernetzung über Distanzen von mehreren Kilometern hinweg. Zugunsten realistischer Übungen ist überdies ein Trainingsmodus integriert.
Weitere Informationen zu den vorgestellten Geräten sowie zu Anwendungsszenarien, Technologien und Schulungen erhalten Interessierte bei der Analyticon Instruments GmbH, DE-61191 Rosbach v. d. Höhe, Tel. +49 6003 93 550, www.analyticon.eu. Das Unternehmen wird an der Enforce Tac 2024 in Nürnberg als Aussteller vertreten sein.
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