AltraSens Geruchsmessung
Geruch und Geruchsmessung
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Geruch und Geruchsmessung

Der Geruch ist eine problematische Meßgröße !

Die Geruchswahrnehmung steht am Ende einer komplexen Abfolge von physikalisch-chemischen Vorgängen, Signalentstehungen in Nervenzellen und deren Weiterleitungen und schließlich einer Signalverarbeitung im Gehirn unter Beteiligung entwicklungsgeschichtlich alter, 'unbewußter' Gehirnareale und schließlich auch kognitiver Gehirnteile, in denen es zur bewußten Wahrnehmung von Gerüchen kommen kann.

Keinesfalls kann die Entstehung einer Geruchswahrnehmung auf die Vorgänge der Riechzellenerregung in der Nasenschleinhaut reduziert werden. Zwar ist hier die Schnittstelle zwischen der mit Geruchsmolekülen befrachteten Außenluft und dem Wahrnehmungssystem des Geruchs, die eigentliche Filterung und Bedeutungsbefrachtung dieser chemischen Information erfolgt aber durch das nachgeschaltete Nervensystem und Gehirn. Hier sind die evolutionär entstandenen Spezifika des Geruchssinns eingeprägt, wie die Bewertung von Geruchsstoffen als angenehm oder unangenehm, die Ausblendung von andauernden Geruchseindrücken (die sogen. Adapatation/Habituation) und andere Eigenheiten dieses chemischen Sinneskanals.

Leider wurden in der Frühzeit der Versuche zur technischen Messung des Geruchs (etwa seit Beginn der 80'er Jahre) nur die Riechzellen betrachtet und durch Gassensoren nachgebildet. Die damals gefundene Wortprägung der Elektronischen Nasen leistet der Illusion Vorschub, solche Meßsysteme könnten qua Konstruktionsprinzip Gerüche feststellen.

Eine Vielzahl von Veröffentlichungen zu "erfolgreichen" Geruchsunterscheidungen schien diesen methodischen Fehlschluß zu stützen. Den Praxistest im industriellen Kontext bestanden die "Elektronischen Nasen" allerdings in den seltensten Fällen.

Allen Elektronischen Nasen ist das Grundprinzip gemeinsam. Eine Anzahl von Gassensoren (zwischen 6 bis ca. 40), die Riechzellen dieser Systeme, werden mit rechnerbasierten Datenauswertungsmethoden kombiniert, die den im Riechkolben und Gehirn stattfindenden Verarbeitungsprozeß imitieren sollen. Aus vielen Gründen, beginnend mit der Anzahl der Riechzellen im Millionenbereich, ist die Analogie zwischen dem Geruchssinn und den Elektronischen Nasen eine nur sehr entfernte. Die technischen Systeme heutiger Bauart leiden zudem meist unter dem Defizit wirklich stabil arbeitender Gassensoren. Noch so elaborierte Datenauswertungsmethoden (u.a. diejenigen auf Basis neuronaler Netze) können Defizite bei der Entstehung der primären Sensordaten nicht ausgleichen, im Gegenteil, teilweise werden diese Instabilitäten noch potenziert.

AltraSens hat zur Eintwicklung tauglicher Geruchsmeßsysteme verschiedene Grundsätze aus den erkannten Defiziten abgeleitet:

  • Verwendung maximal stabiler und langzeittauglicher Gassensor-Typen auf Basis eines eher physikalischen als chemischen Meßprinzips.
  • Verzicht auf hochgezüchtete Auswertungsverfahren, wenn einfachere und durchschaubare Verfahren ausreichen.
  • Direkte Referenzierung des Meßsystems mit der menschlichen Geruchswahrnehmung zur Erreichung einer tragfähigen Geruchsmessung.