Ein kleiner Käfer soll beim Bau billiger und empfindlicher Waldbrandsensoren helfen: Der Schwarze Kiefernprachtkäfer kann die Wärmestrahlung bei einem Brand mit ganz besonderen Sinnesorganen noch auf weite Entfernungen wahrnehmen. Genau diese Sensoren wollen Wissenschaftler um Helmut Schmitz von der Universität Bonn nun nachbauen. Ein Prototyp ist sogar schon fertig und funktioniert wie erhofft ? auch wenn er noch zu wenig empfindlich und zu groß ist. Das teilt die Universität Bonn mit.
Schwarze Kiefernprachtkäfer haben eine gute Überlebenstaktik entwickelt: Nach einem Brand legen die Weibchen ihre Eier in das verkohlte Holz der Bäume. Da solche Brandstellen von den meisten anderen Insekten gemieden werden, sind die Eier dort gut geschützt.
Um Waldbrände zuverlässig zu finden, besitzen die Käfer an ihrer Unterseite Rezeptoren, die sehr empfindlich auf Infrarotstrahlung reagieren. Das Funktionsprinzip dieser Sensoren ist eigentlich ganz einfach, jedoch bislang sowohl in der Natur als auch in der Technik völlig unbekannt: Fingerförmige Fortsätze stecken in einer kleinen Kugel aus dem harten Material, aus dem auch der Panzer des Käfers besteht. Trifft nun Infrarotstrahlung der Wellenlänge, die typischerweise bei einem Waldbrand entsteht, auf diese Kügelchen, erwärmt sich das Material und dehnt sich aus. Dabei erzeugt es einen Druck auf den innen liegenden Fortsatz.
Dieses Prinzip haben Schmitz und seine Kollegen nachgebaut. Statt des Panzermaterials verwendeten die Forscher den Kunststoff Polyethylen, der sich ebenfalls bei Erwärmung durch Infrarotstrahlung ausdehnt. Diese Größenänderung messen die Wissenschaftler. “Das Ganze funktioniert schon ziemlich gut”, kommentiert Schmitz den Prototypen. Bislang ist die Empfindlichkeit zwar noch um etwa einen Faktor 100 schlechter als bei handelsüblichen Sensoren, doch Schmitz ist zuversichtlich, dieses Problem in den Griff zu bekommen: “Wir befinden uns mit unserem einfachen Prototypen erst am Anfang dessen, was möglich ist.”
ddp/bdw ? Ilka Lehnen-Beyel
