Alarm im Schloss Bellevue: Beim Röntgencheck ist ein verdächtiger Brief an Bundespräsident Joachim Gauck aufgefallen, der eine Bombe enthalten könnte. Vorsichtshalber sprengen Experten die Post. Erst genauere Untersuchungen ergeben, dass im Umschlag wohl doch keine explosiven Stoffe waren. Vor einem Jahr sorgte die auffällige Postsendung für große Aufregung in Berlin. Denn bislang ist es recht aufwändig, Briefe sicher und zuverlässig auf gefährliche Inhaltsstoffe wie Sprengstoffe oder Drogen hin zu untersuchen. Abhilfe könnte ein neuer Terahertz-Scanner schaffen. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Physikalische Messtechnik IPM in Kaiserslautern und der Hübner GmbH & Co. KG in Kassel haben das System »T-COGNITION« entwickelt, das verborgene Inhalte entdeckt, ohne dass die Post geöffnet werden muss. Für ihre Arbeiten zur »Sicheren Identifizierung von Gefahrenstoffen wie Sprengstoffe und Drogen: der Terahertz-Postscanner« werden Prof. Dr. René Beigang vom Fraunhofer IPM und der Leiter der Bereiche Public Security und Photonics der Firma Hübner, Dipl.-Ing. Thorsten Sprenger, mit einem der Joseph-von-Fraunhofer-Preise 2014 geehrt.

Aber warum verwenden die Experten Terahertz-Wellen? »Im elektromagnetischen Spektrum liegt der Terahertz-Bereich zwischen Mikrowellen und Infrarot. Es vereint die Vorteile von beiden«, erläutert René Beigang. Die energiearme Strahlung kann ähnlich wie Mikrowellen Papier, Holz, leichte Bekleidung, Kunststoff und Keramik problemlos durchdringen. Zudem erzeugen Terahertz-Wellen, je nachdem, auf welche Stoffe sie treffen, charakteristische Spektren, die sich mithilfe intelligenter Software schnell analysieren lassen. Ein weiterer wichtiger Vorteil: Terahertz-Wellen sind nicht ionisierend und für den Menschen ungefährlich – im Gegensatz zur Röntgenstrahlung. Das macht die Wellen für den Einsatz in Postscannern interessant.

Terahertz-Technologie industriereif machen

Die Terahertz-Technologie ist allerdings noch recht jung. Bislang gibt es nur wenige Anwendungen. Das will die vom Land Rheinland-Pfalz und dem Fraunhofer IPM zunächst als Projektgruppe gegründete Abteilung »Materialcharakterisierung und -prüfung MC« in Kaiserslautern ändern. »Unser Ziel ist es, die Terahertz-Technologie auch für den Sicherheitsbereich industriereif zu machen«, betont Beigang. Schnell wurde die Firma Hübner auf die Arbeiten der Projektgruppe aufmerksam. Das Unternehmen, das traditionell Fahrzeugkomponenten für Busse, Straßenbahnen sowie Nah- und Fernverkehrszüge herstellt, plante, das Geschäftsfeld Public Security neu aufzubauen. 2006 startete die erste Kooperation. Vier Jahre später begannen – auf Grundlage gemeinsamer Projekte – die Arbeiten am Postscanner. Mittlerweile hat das Unternehmen den Postscanner »T-COGNITION« auf den Markt gebracht.

Und so arbeitet der Postscanner. Über eine Klappe lässt sich ein Brief in das Messgerät einführen. Terahertz-Wellen durchleuchten diesen. Je nachdem auf welche Stoffe die Wellen treffen, werden bestimmte Bereiche mehr oder weniger absorbiert. Detektoren fangen die transmittierten Wellen auf. »Innerhalb weniger Sekunden erfasst das Gerät den spektroskopischen Fingerabdruck des Gefahrenstoffs und kann ihn durch den Abgleich mit einer Datenbank sicher identifizieren«, erläutert Thorsten Sprenger. Enthält ein Brief Sprengstoffe oder Drogen, schlägt das System Alarm.

Das Gerät ist in der Lage, den Inhalt von Postsendungen bis zum Format C4 und mit maximal 2 Zentimetern Dicke zu prüfen. »Es ist für Poststellen von Justizvollzugsanstalten, Zoll, Behörden, Firmen und Botschaften sehr interessant. Es hilft die Sicherheit zu erhöhen sowie Menschenleben zu schützen«, sagt Sprenger.

Auf dem internationalen Kongress »Photonics West 2014« in San Francisco wurde »T-COGNITION« bereits mit dem PrismAward, dem Photonics-OSCAR, ausgezeichnet.