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TU Dresden, Institut für Luft- und Raumfahrttechnik
Prof. Stefanos Fasoulas
Tel.: 0351 463 38091

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Campus und Forschung

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Ein Minisensor macht neuartige Atemmessung möglich
Susann Mayer

© Institut für Luft- und Raumfahrttechnik
© Institut für Luft- und Raumfahrttechnik
Winzig ist der Sensor, der sich auf dem walkmangroßen Atemmessgerät befindet, und damit erregt er Aufsehen. Denn er ist ein neuartiges System zum Messen der menschlichen Atmungsfunktion, das auch "weltraumgeeignet" ist. Entwickelt von Wissenschaftlern am Institut für Luft- und Raumfahrttechnik der TU Dresden, eröffnet es damit völlig neue Horizonte in der Sensorentwicklung für die Atemgasanalyse.

Das Neuartige ist die Fähigkeit des Minisensors, während der Atmung gleichzeitig Atemgase (Sauerstoff und Kohlendioxid) und Volumenströme zu messen. Diese "simultane in-situ-Messung" bedeutet, dass eine Vor-Ort-Messung möglich ist, ohne weitere Zusatzgeräte - wie die sonst erforderlichen Absaugeinrichtungen (für die Gasanteile) - zu benötigen.

Die geschickte Messung von Gasanteil und Volumenstrom mit einem einzigen Sensor ist patentiert und erlaubt es, die Atemgassensorik auf nur wenige Quadratmillimeter zu beschränken. Derzeit wird an der Fertigstellung eines Messgeräts gearbeitet, das für den baldigen Einsatz auf der internationalen Raumstation ISS bestimmt ist. Kompakt, leistungsstark, leicht, mobil und zuverlässig - diese Eigenschaften favorisieren das neue System, wenn es darum geht, die Fitness der Astronauten zu bestimmen und wichtige Experimente im All durchzuführen. Die europäische Raumfahrtagentur ESA fördert diese Entwicklung.

Aber die Experten um Stefanos Fasoulas, Professor für Raumfahrtsysteme und Raumfahrtnutzung möchten mit ihrem Minisensor nicht nur in kosmische Fernen schweifen. "Selbstverständlich sind ?irdische? Anwendungen, zum Beispiel in der Medizintechnik oder auch in Fitnessstudios damit möglich", so Rainer Baumann, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut. Dort wird im Moment das komplette System gefertigt, das Gerät befindet sich in der Prototypphase. "Das Interesse seitens der Industrie ist sehr hoch. Mit einer kostengünstigen Fertigung, ausgelegt für hohe Sensorenstückzahlen, wird das Gerät attraktiv für verschiedenste Einsatzgebiete. So könnten Patienten, die Medikamente inhalieren müssen, mittels des neuen Gerätes die Medikation prüfen und optimieren." In Fitnessstudios wäre ein weiterer zukünftiger Einsatz möglich. "Bisher wird nur mit dem Pulsmesser beim Fahrradfahren die Belastung gemessen", erklärt Baumann. "Mit unserem Gerät kann man nun sehen, ob der Körper gerade Fett oder Kohlenhydrate verbrennt und damit das Training optimieren. Es könnte damit sogar als mobiles Jogging-Kontroll-Gerät fungieren."

Ebenso ist das Gerät in der Mess- und Regelungstechnik einsetzbar: Das ähnliche Messprinzip macht es beispielsweise möglich, die Gasheizung im Keller auf Optimierung des Brenners zu prüfen, um so Brennstoff zu sparen und schädliche Abgase zu reduzieren. Aber auch in Bereichen wie Umwelttechnik oder Vakuumtechnik kann das innovative Sensorsystem der TU Dresden vielseitig eingesetzt werden.