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Weltraum-Technologie für die Erde

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Was zu Beginn der Forschung so gross war wie zwei Esstische zusammen, lässt sich nun in einen Aktenkoffer packen: Das sogenannte Laser-Massenspektrometer (LMS) der Abteilung Weltraumforschung und Planetologie des Physikalischen Instituts der Universität Bern kann, was kein anderes Instrument seiner Grösse vorher geschafft hat. Obwohl es nur die Grösse einer 0,5-Liter-Flasche hat, analysiert es Gesteins- und Bodenproben qualitativ genauso präzise, wie dies normalerweise Laborapparaturen tun, die ein ganzes Büro füllen. Der Bösinger Astrophysiker Andreas Riedo hat das Instrument im Rahmen seiner Doktorarbeit bei Professor Peter Wurz an der Uni Bern in den vergangenen drei Jahren massgebend weiterentwickelt. «Wir haben das Rad nicht neu erfunden, aber wir haben es kleiner gemacht», sagt Peter Wurz zum handlichen Space-Instrument.

Firmengründung steht an

Damit aber nicht genug. Andreas Riedo und sein fünfköpfiges interdisziplinäres Team wollen das Massenspektrometer, das ursprünglich für chemische Analysen von Gesteins- und Bodenproben vor Ort auf Monden, Planeten und Asteroiden konzipiert wurde, auch auf der Erde einsetzen und es auf den Markt bringen. Dies soll mit dem zu gründenden Unternehmen «Ionight» geschehen. Für ihre Idee sind sie vergangene Woche in Zürich mit dem AXA Innovation Award ausgezeichnet worden. Dieser mit 50 000 Franken dotierte Preis ist im Rahmen der Swiss Startups Awards zum dritten Mal verliehen worden.

Spart Zeit und Geld

Die Idee aus der Weltraumforschung soll alltagstauglich gemacht und so einem grossen Benutzerkreis zur Verfügung gestellt werden. Das Massenspektrometer wurde so weiterentwickelt, dass es auch die chemische Zusammensetzung von verschiedensten Proben auf der Erde messen kann. In Zusammenarbeit mit der Abteilung Laser-Physik der Uni Bern wird zudem ein portables und speziell für diese Anwendung optimiertes Glasfaserlasersystem entwickelt. Das mobile Massenspektrometer kann vor Ort untersuchen, ob der Boden durch Schwermetalle kontaminiert wurde oder ob ein Biobauer tatsächlich keine Pestizide in seinen Kulturen verwendet hat. Der Weg ins Labor ist somit nicht nötig und es wird viel Zeit und Geld gespart.

 Das Preisgeld ist an die Firmengründung von Ionight gekoppelt. Diese muss in den nächsten drei Monaten geschehen. An der Firma beteiligt sind nebst Andreas Riedo mit Jürg Jost, Manuel Ryser, Mario Gruber und Davide Lasi auch Experten aus den Gebieten Elektronik, Laserphysik, Informatik und Projektmanagement. Die Betriebsökonomin Géraldine Brügger aus Düdingen kümmert sich um die rechtlichen und wirtschaftlichen Fragen.

Der Award-Gewinn sei für das Team eine «riesige Motivationsspritze, um umgehend weiterzumachen», sagt Riedo. Das professionelle Feedback aus der Industrie sei wichtig gewesen. «Der Preis ist auch eine Genugtuung», sagt Mario Gruber. Sie seien schon lange in diesem Forschungsgebiet tätig. «Viele wissen nicht einmal, dass in Bern Weltraumforschung betrieben wird, die weltweit einen sehr guten Ruf geniesst.»Nebst der Unternehmensgründung stehen die Patentierung und die Suche nach Investoren an. Ziel von Ionight ist es, sich auf dem Markt zu etablieren und langfristig zu wachsen. Die Kosten des Massenspektrometers werden im fünfstelligen Bereich liegen. «Wie bei anderen Geräten, die eine vergleichbare Leistung aufweisen», sagt der 29-jährigeAndreas Riedo. Habe man erst einmal ein Segment erobert, müsse man sich darin weiterentwickeln, meint Peter Wurz. Mit einem Produkt alleine könne man nicht lange überleben. Deshalb wird das Forscherteam weiterhin eng mit der Universität zusammenarbeiten. «Dieser Wissenstransfer ist enorm wichtig», so Riedo.

Das Laser-Massenspektrometer.

Vorgang

Eigenschaften der Probe werden analysiert

Und so funktioniert das sogenannte Laser-Ablations-Massenspektrometer: Ein Laser verdampft mit jedem Laserpuls Kleinstmengen der zu untersuchenden Probe, zum Beispiel einer Gesteins- und Bodenprobe. Die einzelnen Atome werden gleichzeitig ionisiert, und mit dem integrierten Massenanalysator werden die Massen der Teilchen bestimmt, um damit auf die Eigenschaften und die Identität der Probe schliessen zu können. Das Massenspektrometer sollte ursprünglich auf der BepiColombo-Weltraummission mitfliegen – einer ESA-Mission zum Planeten Merkur. «Da der Lander aus dem Programm genommen wurde, kam unser Instrument leider nicht zum Einsatz», erklärt Professor Peter Wurz, Gruppenleiter der Massenspektrometrie am Physikalischen Institut der Uni Bern.akwww.ionight.ch

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