Sicherheitsforschung: Risiken analysieren, Schäden vermeiden

Grob und nicht immer trennscharf lässt sich die Sicherheitsforschung in einen zivilen und einen militärischen Ansatz unterscheiden. Letzterer hat in den zurückliegenden Jahren massiv an Bedeutung gewonnen, da die Anforderungen der Sicherheitspolitik, die Entwicklung von Waffen- und anderen Technologien sowie gleichzeitig Erwartungen der Gesellschaft an die Sicherheitsforschung und den Staat eine Neugewichtung erfahren haben.

Das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT ist das einzige deutsche Forschungsinstitut, das Explosivstoffe über den gesamten Entwicklungsbereich vom Labor über das Technikum bis zum System bearbeitet. Die Sicherheitsforschung am Institut ist eingebettet in nationale und internationale Kooperationsprojekte. Die aktuellen Forschungsschwerpunkte liegen auf der Detektion und Charakterisierung chemischer Gefahr- und Explosivstoffe. 

Weitere Forschungsgebiete des Fraunhofer ICT im Rahmen der Sicherheitsforschung sind der Brand- und Flammschutz, Gasgeneratoren und schnelle Rettungssysteme.

Sprengstoffe spielten und spielen bei terroristischen Anschlägen oft eine zentrale Rolle. Sie ermöglichen es Attentätern, Menschen schwer zu verletzen oder gar zu töten und gleichzeitig immense Schäden an Gebäuden, Infrastrukturen und Institutionen zu verursachen. Die Prävention solcher Szenarien verlangt eine rechtzeitige, zuverlässige und effiziente Detektion von Explosivstoffen.

Der Nachweis geringster Spuren von Explosivstoffen sowohl in der Gasphase als auch auf Oberflächen ist nur mit äußerst empfindlichen Verfahren möglich: Nanoporöse Materialien reichern beispielsweise Explosiv- oder Gefahrstoffe aus der Gasphase an. Darauf basierende Detektionssysteme verfügen über eine erhöhte Selektivität und Sensitivität.

Die Anforderungen an Sensoren sind hoch: Sie müssen schnell und spezifisch sein, viele Substanzen detektieren und dabei eine zuverlässige Identifikation der Bedrohung erlauben. Da bisher kein einzelner Sensor alle Explosivstoffe und Szenarien abdecken kann, werden substanz- und szenarienabhängig multiple Sensoren eingesetzt.

Wurde trotz aller Prävention ein Sprengstoffanschlag verübt, bietet die Analyse der am Tatort auffindbaren Substanzen Ansatzpunkte, um den eingesetzten Explosivstoff zu identifizieren. Dieses Wissen erlaubt Rückschlüsse auf den oder die Attentäter. Das Fraunhofer ICT bringt in Kooperation mit nationalen und internationalen Sicherheitskräften seine Expertise im Bereich Explosivstoffe regelmäßig in solche und vergleichbare Szenarien ein.

Die zuverlässige Auswahl geeigneter Detektionsmethoden und Sensoren verlangt einen standardisierten Test, dessen Ergebnis einen direkten, objektiven Leistungsvergleich verschiedener Systeme erlaubt. Wichtige Parameter für einen solchen Test sind eine exakt umrissene Methodologie, klar definierte Kriterien zur Auswertung und Bewertung sowie eine standardisierte Palette realer Proben und Referenzmaterialien auf Substraten, bei denen nicht nur die Massenbeladung, sondern auch deren Verteilung über die Oberfläche definiert hergestellt werden können.

Die Nachweissysteme, die in den zurückliegenden Jahren immer leistungsfähiger geworden sind, müssen im Hinblick auf Nachweisgrenzen, Anwendungsbreite, Fehlalarmquote und Einsatztauglichkeit evaluiert werden. Das Fraunhofer ICT erarbeitet Evaluierungsmethoden für Detektionssysteme, die künftigen Zertifizierungsaktivitäten als Basis dienen können.

Im streng reglementierten Bereich der Luftfahrtsicherheit sind für diverse Detektionssystemtypen Szenarien-gebundene und akzeptierte Testroutinen zur Evaluierung verfügbar. Um jedoch versteckte Sprengsätze zum Beispiel an Selbstmordattentätern frühzeitig und zuverlässig aus größerer Entfernung zu erkennen, gibt es trotz weltweiter intensiver Forschung bislang keine technischen Lösungen. Für Szenarien wie den Kontrolleinsatz bei Großereignissen sind deshalb auch solche Testroutinen noch nicht verfügbar.