In der Umweltanalytik, Medizintechnik, Produktions- und Sicherheitstechnik sowie in vielen anderen Lebens- und Arbeitsbereichen ist die Detektion leicht flüchtiger organischer Komponenten, so genannter VOCs (volatile organic compounds) bei geringen Konzentrationen erforderlich. Zur qualitativen und quantitativen Bestimmung derartiger Substanzen und Substanzgemischen eignen sich Messverfahren auf Basis der Ionenmobilitätsspektrometrie (IMS). Diese Art von Geräten ist bereits erfolgreich in verschiedenen Bereichen etabliert, wie beispielsweise bei der Sprengstoff- und Drogendetektion an Flughäfen.

Der wachsende Bedarf an kleinen und tragbaren Gasmesssystemen kann durch heutige Technik nicht bedient werden. EMSIg baut auf einer chipbasierten IMS-Komponente auf und kann durch die Nutzung von Halbleitertechnologien sowohl die künftigen technischen Anforderungen bezüglich Miniaturisierung und Funktionalität abdecken als auch die Fertigung in großen Stückzahlen ermöglichen.

Die Überwindung der aktuell bestehenden Herausforderungen verspricht zukunftsrelevante und wirtschaftlich attraktive Märkte anzusprechen. Dafür hat sich innerhalb des Freistaats Sachsens ein Konsortium aus renommierten wissenschaftlichen Einrichtungen (ZAFT e.V., Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme) und Firmen (dresden elektronik ingenieurtechnik gmbh, STEP Sensortechnik und Elektronik Pockau GmbH, GRAUPNER medical solutions GmbH) zusammengetan. Das Ziel des Vorhabens besteht darin, die grundlegenden Komponenten zu entwickeln, in ein System zu integrieren und die Leistungsfähigkeit anhand von realistischen Anwendungsbedingungen zu untersuchen. Dieses innovative System soll am Projektende in der Lage sein, organische Luftbestandteile kontinuierlich zu detektieren, zu analysieren und selbst in sehr geringen Konzentrationen zu quantifizieren. Gleichzeitig sollen diese zukünftigen Geräte mobil, kostengünstig und energieeffizient im Betrieb sein.

Die Basis des FuE-Verbundprojekts EMSIg bildet eine chipbasierte Komponente des Fraunhofer IPMS. Dieser Chip kombiniert einen miniaturisierten Ionenfilter und -detektor auf kleiner Baugröße und dient als Ausgangspunkt für die Umsetzung als portables Ionenmobilitätsspektrometer. Zusammen mit dem ZAFT wurden in einem vorgelagerten Forschungsprojekt essenzielle Komponenten zum Betrieb des Chips entwickelt. Diese Aktivitäten werden im aktuellen EMSIg-Vorhaben mit Dresden Elektronik ausgebaut und sollen einen Entwicklungsstand erreichen, der die Grundlage für eine produktorientierte Weiterentwicklung darstellt. Die Firmen STEP und Graupner bringen ihre Expertise bezüglich der Anwendung ein und bereichern das Vorhaben durch industriegetriebene Entwicklungsarbeiten und Erfahrungen bei der Vorentwicklung von neuen Produkten.