Genauer Nachweis der Wasserverschmutzung

Systea hat einen Prototypen für ein neues, tragbares Instrument entwickelt, das für die frühzeitige Erkennung von bedenklichen Wasserverschmutzungsgraden genutzt werden kann.

Die Aufrechterhaltung der Wasserqualität stellt im 21. Jahrhundert eine weltweite Herausforderung dar. Mit dem Ziel, die Wasserverschmutzung mit einer höheren Genauigkeit auch an entfernteren Standorten nachzuweisen, wurde im Rahmen des SEWING-Projekts ein Prototyp entwickelt. Dieser nutzt einen CHEMFET-Sensor (Chemischer Feldeffekttransistor) zum Nachweis von anorganischen Ionen in den Wasserproben. Es können bis zu sieben Sensoren verwendet werden, um im Wasser befindliche Schadstoffe wie Nitrat oder Ammoniak nachzuweisen.

Der SEWING-Prototyp ist tragbar, damit er auch vor Ort im Feld angewendet werden kann. Die Sensoren, die Hydrauliksysteme, die Elektronik und andere interne Komponenten sind in einem IP-55-Gehäuse untergebracht, wodurch die Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Vielzahl von ungünstigen Umweltbedingungen gewährleistet wird. Die Stromversorgung wird von einem externen 12V-Netzgerät übernommen. An der Frontplatte des Geräts sind ein elektronisches Display sowie eine Tastatur und ein Drucker angebracht. Ein RS-232-Anschluss ermöglicht die direkte Verbindung mit einem PC oder einem Datenlogger zur Datenerfassung.

Mithilfe der patentierten LFR-Technologie (Loop-Flow-Reaktor) sowie der patentierten Loop-Flow-Analytik (LFA) wird die gleichzeitige Messung von bis zu sieben verschiedenen Schadstoffen erleichtert. Im Prototyp sind außerdem eine Referenzelektrode und ein Temperatursensor integriert. Für den CHEMFET-Sensor sind zwei Konfigurationen möglich: er kann sowohl an der Vorderseite (FSC – front-side connected) als auch an der Rückseite (BSC – back-side connected) angeschlossen werden.

Systea, der für die Erstellung des Prototyps verantwortliche SEWING-Partner, hat Experimente mit einer Reihe von verschiedenen Komponenten ausgeführt, um das durch die CHEMFET-Sensoren erzeugte Signal verarbeiten zu können. Die optimale Lösung wurde erreicht, indem handelsübliche Analog-Digital- und Digital-Analog-Bauteile (A/D bzw. D/A) zur Messung des Senkenstroms von den Sensoren genutzt wurden.

Im SEWING-Prototyp können nicht nur sieben CHEMFET-Sensoren untergebracht werden, das Gerät kann vielmehr auch erweitert werden und bietet dann Platz für anderen Sensorenarten. Systea sucht nun nach Partnern, um den Prototyp zu einem marktreifen Produkt zu entwickeln.