Fraunhofer-Institut IFF App entlarvt Inhaltsstoffe

Per Smartphone den Apfel auf Pestizid-Rückstände untersuchen – das ist bald möglich.
Per Smartphone den Apfel auf Pestizid-Rückstände untersuchen – das ist bald möglich.

Eine von Fraunhofer-Forschern entwickelte App lässt Nutzer direkt in Objekte hineinschauen und zeigt deren Inhaltsstoffe an. Dadurch können zum Beispiel Äpfel auf Pestizid-Rückstände untersucht werden.

Die App »HawkSpex (R) mobile« des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF in Magdeburg soll es Verbrauchern zukünftig ermöglichen, solche Angaben zu überprüfen. Dazu müssen Nutzer die App auf ihrem Smartphone öffnen, das Gerät auf das zu prüfende Objekt richten – zum Beispiel den Apfel – und erhalten anschließend die gewünschte Information.

Keine Hyperspektralkamera notwendig

Zwar gibt es bereits Systeme, mit denen sich solche Messungen durchführen lassen. Allerdings muss der Nutzer hierfür in der Regel zusätzliche Teile, zum Beispiel ein Prisma, vor die integrierte Kamera klemmen. Damit Verbraucher auf eine Hyperspektralkamera verzichten können, beleuchten die Forscher den Gegenstand mit Licht unterschiedlicher Farbe. Nicht die Kamera misst also die Lichtintensität in den verschiedenen Farben, sondern das Display beleuchtet das Objekt nacheinander in Sekundenbruchteilen in einer Reihe von unterschiedlichen Farben. Wirft das Display also nur rotes Licht auf das Objekt, kann das Objekt auch nur rotes Licht reflektieren – und die Kamera nur rotes Licht messen. Intelligente Auswertealgorithmen sorgen dafür, dass die App mit der begrenzten Rechenleistung eines Smartphones auskommt und die eingeschränkten Leistungen von Kamera und Display kompensiert.

Die erste Laborversion der auch zum Patent angemeldeten App ist fertig. Bevor sie für Nutzer veröffentlicht wird, entwickeln die Forscher verschiedene erste Anwendungen, um das System über Vergleichsmessungen anzulernen. Etwa Ende 2017, hoffen die Forscher, könnte die App »HawkSpex (R) mobile« auf den Markt kommen.

Vergleichsmessungen sind allerdings nicht immer nötig. Denn bei einigen Fragen geht es nicht um die Angabe einzelner Inhaltstoffe, sondern nur um die Messung unterschiedlicher Verteilungen von Stoffen oder Materialien. Etwa beim Autokauf: Hier vergleicht die App, ob der Lack an allen Stellen exakt die gleiche Farbe hat – oder ob nachlackiert wurde.

Nutzer erweitern das Anwendungsspektrum – ähnlich Wikipedia

Die Forscher setzen auf einen Ansatz, der dem Online-Lexikon Wikipedia nachempfunden ist. »Wenn die App Ende 2017 auf den Markt kommt, können engagierte Nutzer zum großen Ganzen beitragen und neue Anwendungen, zum Beispiel die Beurteilung der Belastung von Salatköpfen mit Pflanzenschutzmitteln, kreieren, indem sie das System für eine solche Fragestellung anlernen«, sagt Prof. Udo Seiffert, Kompetenzfeldleiter am IFF. Das heißt, dass die Nutzer etwa behandelte und unbehandelte Salatköpfe verschiedener Sorten mit der App vermessen und die Daten zum IFF schicken. Forscher prüfen die Messungen und schalten die Anwendung für alle Nutzer frei.

Auch im kommerziellen Bereich ist die App interessant. So lassen sich mit ihr Bereiche erschließen, bei denen sich ein Präzisionsmessgerät nicht lohnen würde, zum Beispiel um die Qualität von Lebensmitteln zu kontrollieren, die Wirksamkeit von Kosmetikprodukten zu testen und für Anwendungen in der Landwirtschaft.