Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS entwickelt gemeinsam mit dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und dem Zentrum für angewandte Forschung und Technologie e.V. (ZAFT) ein tragbares Messsystem zur schnellen Vor-Ort-Erkennung von Schadstoffen und Umwelteinflüssen. Das Projekt FastSense kombiniert einen schnellen Gaschromatographen mit einem miniaturisierten Ionenmobilitätsspektrometer (GC-IMS) und KI-gestützter Datenanalyse.
Ziel ist die frühzeitige Detektion flüchtiger organischer Verbindungen (VOC), die auf Stressfaktoren wie Trockenheit, Krankheiten oder Schädlingsbefall in Wäldern und Ökosystemen hinweisen. Herkömmliche Labormethoden sind zeitaufwendig und nicht vor Ort einsetzbar. Das neue System soll robuste, mobile und hochselektive Analysen ermöglichen und auch für Anwendungen in der zivilen Sicherheit (Gefahr- und Explosivstoffe) sowie in der industriellen Prozessüberwachung genutzt werden.
Fraunhofer IPMS ist für die Entwicklung und Integration der sensorischen Kernkomponenten verantwortlich, darunter die Weiterentwicklung des IMS-Chips, die Elektronik und den Aufbau des Gesamtdemonstrators. Das UFZ definiert die anwendungsrelevanten Anforderungen und validiert das System mit realen Umweltproben. ZAFT entwickelt intelligente KI-Algorithmen zur automatisierten Auswertung komplexer dreidimensionaler Messdaten.
Das Vorhaben läuft von November 2025 bis Dezember 2027 und wird aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) sowie aus Steuermitteln auf Grundlage des vom Sächsischen Landtag beschlossenen Haushalts gefördert.
Das Fraunhofer IPMS sieht in FastSense einen wichtigen Schritt hin zu einer effizienten, dezentralen Umwelt- und Sicherheitsüberwachung. Die Technologie soll künftig eine schnelle und zuverlässige Erfassung chemischer Markerstoffe direkt vor Ort ermöglichen und damit die Reaktionsfähigkeit bei Umweltveränderungen deutlich verbessern.
Labordemonstrator als Ionenmobilitätsspektrometer basierend auf einem speziellen IMS Chip
