Hendrik Fischer

Projekte

Detektor Array mit Gaschromatograph DACHS

Chemische Gefahrstoffe können sowohl vorsätzlich als auch durch einen Unfall – beispielsweise beim Transport – freigesetzt werden und so zu einer Gefahr für die Bevölkerung, für die Einsatzkräfte während der Rettungsoperation oder für die Umwelt werden. Vor allem gasförmige Substanzen erfordern eine schnelle Reaktion am Einsatzort, da sie sich rasch über die Luft verbreiten und somit eine besondere Bedrohung für Bevölkerung und Einsatzkräfte darstellen können. Entscheidend ist, dass zeitnah sofortige Informationen über den Schadstoff und seine Ausbreitung vorliegen, um schnellstmöglich Maßnahmen einleiten zu können.

Das Forschungsvorhaben verspricht eine schnelle Vor-Ort-Analyse von toxischen Industriechemikalien und chemischen Kampfstoffen. Entwickelt werden soll ein handgetragenes Messsystem, das solche Gefahrstoffe detektieren und identifizieren kann. Weitere Anforderungen sind eine einfache Bedienung des Geräts und eine sichere Interpretation der Ergebnisse. Das neue System soll in automatischen Routinen die Gasproben anreichern und diese dank spezieller Verfahren in die einzelnen Bestandteile vortrennen (Chromatographie).

Der Nachweis soll nach Anreicherung und gaschromatographischer Trennung der Gefahrstoffe über verschiedene Sensoren erfolgen. Die Kombination spezieller Sensoren und Detektoren begünstigt eine vollständige und fehlerfreie Analyse. Ein Beispiel ist das eingesetzte Ionenmobilitätsspektrometer, das chemische Verbindungen in der Luft erkennen und analysieren kann. Die Auswertung der Ergebnisse ist online mittels statistischer Verfahren geplant. Neu sind die Art der schnellen Probenaufbereitung und die direkte Analyse, die das Messgerät zu einem nahezu universellen Gefahrstoffdetektor machen.

Projektträger: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Laufzeit: Jan. 2008 - Dez. 2011

Probennahmesystem zur Altlastenuntersuchung

Altlasten im Boden stellen eine Gefahr für die Umwelt und für den Menschen dar. Sie liegen häufig in Form flüchtiger organischer Verbindungen vor und sind damit auch in der Gasphase im Boden anzutreffen. Zum Nachweis einer Bodenkontaminierung in unterschiedlichen Tiefen werden vor Ort Gasproben genommen und später analysiert. An der TUHH wurde ein Probennehmer entwickelt, welcher mit einer Bohrschnecke in den Boden eingebracht wird und mit handlesüblichen medizinischen Spritzen Gas aufnimmt. Das System erlaubt die Aufnahme von bis zu sechs Stoffproben aus unterschiedlichen Bohrtiefen. Die Spritzen werden an der Oberfläche analysiert. Die Da Bodenkontaminationen häufig in Form von flüchtigen organischen Verbindungen vorliegen, eignen sich Photoionisationsdetektoren mit einem Ionisationspotential von 10,6 eV sehr gut zur Untersuchung. In Kombination mit einer gaschromatographischen Trennstufe können zudem Gasgemische analysiert werden.

Projektträger: AiF
Laufzeit: 2008 - Okt. 09

Veröffentlichungen

Fischer, H., Frank, J., Matz, G.
Electrochemical Cell Array for fast Sensor Evaluation
IMCS-14, Nürnberg 2012
doi: 10.5162/IMCS2012/P2.9.18

Frank, J., Fischer, H., Matz, G.
Handheld Sensor Array for Detection of Trace Gases
IMCS-14, Nürnberg 2012
doi: 10.5162/IMCS2012/P2.9.19

Walte, A., Ungethüm, B., Münchmeyer, W., Matz, G., Frank, J., Fischer, H.
A Novel Heterogeneous Sensor Array (Dachs) for Detection and Identification of Hazardous Compounds in Complex Mixtures
Pittsburgh Conference, Pittcon, Orlando, Fl., USA, March 2012

Neussypina, O., Fischer, H., Krueger, A., Rusch, P., Harig, R.
Scanning UV Gas Imaging System (SUGIS) for Remote Measurements of Volcanic Gas Emissions
Japan-Kamchatka-Alaska Subduction Process, JKASP, Petropavlovsk, Kamchatsky, Russia August, 2011

Fischer, H., Krueger, A., Rusch, P., Harig, R., Basaldud, R., Grutter, M.
Scanning UV Gas Imaging System (SUGIS) applied to study the SO2 Emission from Popocatepetl volcano
EGU General Assembly 2011, Wien, 03 – 08 April 2011

Frank, J., Fischer, H., Matz, G.
Signal Processing for a Portable Multi Sensor Gas Chromatograph
Pittsburgh Conference, Pittcon, Atlanta, GA, USA, March 2011

Fischer, H., Frank, J., Matz, G.
Detector Array with Gas Chromatography
Pittsburgh Conference, Pittcon, Atlanta, GA, USA, March 2011

Fischer, H., Frank, J., Witte, P., Eichmann, J., Matz, G.
Portable Optical Carbon Dioxide Measurement Device
Pittsburgh Conference, Pittcon, Atlanta, GA, USA, March 2011

Frank, J., Fischer, H., Ludwig, S., Matz, G.
Measuring Particles of Diffuse Dust Sources
Pittsburgh Conference, Pittcon, Atlanta, GA, USA, March 2011

Frank, J., Fischer, H., Matz, G.
Probennahmesystem zur Altlastenuntersuchung
17. Innovationstag Mittelstand des BMWi, Berlin, Juni 2010

Frank, J., Fischer, H., Stoltze, T. S., Matz G.:
Self Organizing WiFi Range Expansion for a Handheld Gas Detector
Pittsburgh Conference, Pittcon, Orlando, Fl., USA, March 2010

Fischer, H., Frank, J., Matz, G.:
New Control and Analysis Potentials with Mobile Devices
Pittsburgh Conference, Pittcon, Orlando, Fl., USA, March 2010

Fischer, H., Frank, J., Pérez Blanco, I. C., Schröder, W., Matz, G.:
Small Multicolumn GC-PID for Detection of VOCs
Pittsburgh Conference, Pittcon, Orlando, Fl., USA, March 2010

Krause, S., Lenz, M., Matz, G., Behn, A., Fischer, H., Thiemann, W., Wolgast, E.:
New System for Combustion Engine Development: In-Cylinder-Measurement of particle size deviation
Pittcon 2010, Orlando, Fl., USA

Frank, J., Stoltze, T. S., Ollesch, T., Fischer, H., Matz, G.:
Range Expansion for Data Transmission of Mobile Gas Detectors
Self-Organising Wireless Sensor and Communication Networks, Hamburg, October 2009, pp. 23-26.

Fischer, H., Schomann, L., Frank, J., Eichmann, J., Matz, G., Harig, R.:
MEMoNet - Mobile Environmental Monitoring Network
Pittsburgh Conference, Pittcon, Chicago, Il, USA, March 2009