Biologie imitiert Digitale Nase warnt Menschen vor schlechter Luft

Vergorene Milch, alter Fisch oder faule Eier: Die menschliche Nase reagiert empfindlich auf schlechte Gerüche und schützt so den Körper vor Schäden.

Bild: iStock, tyndyra
20.01.2023

Geruchssinn digitalisieren – klingt irgendwie nach Science Fiction. Dabei sorgen Gassensoren schon heute für gute Innenraumluftqualität. Wie die digitale Nase funktioniert, berichten die VDI-Experten Richard Fix und Andreas Schütze.

Mikrofone hören, Kameras sehen, Touchbildschirme, Druck- & Bewegungssensoren fühlen – aber der Geruchssinn ist bisher noch nicht hinreichend digitalisiert. „Der Geruchssinn des Menschen wird oft unterschätzt“, so Andreas Schütze, Leiter des Lehrstuhls für Messtechnik an der Universität des Saarlandes. Er und Richard Fix, Portfoliomanager bei Bosch Sensortec für MEMS-Sensoren, arbeiten daran, diesen weißen Fleck auf der Messtechnik-Landkarte zu schließen. Die Sensorentwicklung bei Bosch fokussiert die Nutzbarkeit für verschiedenste Hersteller.

„Wir stellen sozusagen die Sensorkomponenten her, die Sinne erschließen – insbesondere den Geruchssinn“, sagt Fix. Gassensoren können so in Geräte integriert werden. Mikromechanik und Elektronik greifen in Form von kleinen Siliziumchips.

Wie funktioniert ein Gassensor?

Ein Gassensor ist ein technisches Gerät, das Informationen über Komponenten in der Luft oder in anderen gasförmigen Zusammensetzungen in ein elektrisches Signal umsetzt. „Unsere Nase ist tatsächlich relative ähnlich zu Multisensorsystemen“, gibt Schütze an. In der Nase befinden sich Rezeptoren, die auf bestimmte Moleküle reagieren. H2S ist solch ein typisches Molekül für verderbende Eier.

„Das registriert unsere Nase, weil H2S giftig ist“, erklärt der VDI-Experte. Ein Gassensor agiert ähnlich, wobei sie nicht den Vorteil der Evolution genießen. Technische Maßnahmen sind notwendig, um die Reaktion der Sensoren auf bestimmte Stoffe und Gerüche zu trainieren. Ein Vorteil des Sensors sei die objektive Messung, den unsere Nase gewöhnt sich an Gerüche wie schlechte Luft in einem Raum.

Sensorik für gute Innenraumluft

Bei schlechter Innenraumluft stellen sich oft Kopfschmerzen oder Hüsteln ein. Vor allem die Konzentrationsfähigkeit nimmt ab, so die VDI-Experten. In Schulen, Universitäten und Büros können die digitalen Nasen eingesetzt werden.

Fix und Schütze sind im VDI/VDE-GMA Fachausschuss Multigassensorik vertreten. Vertrauenswürdige Messdaten sind für alle technischen Anwendungen von hoher Bedeutung. Der Fachausschuss befasst sich unter anderem mit der Bewertung der Güte der Innenraumluft. Die Arbeit des Fachausschusses, der zum VDI/VDE-Fachbereich Anwendung der Mess- und Sensortechnik gehört, umfasst dahingehend eine VDI-Richtlinie.

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