MST - ready for safety & security

Aktuelle Diskussionen, wie die Forschung direktere Beiträge zu mehr Sicherheit für den Einzelnen und die Gesellschaft erbringen kann, führen zu der Frage, mit welchem technologischen Paradigma auf diese Anforderung reagiert werden soll. Vieles spricht für dezentral und intelligent agierende Systeme. Dafür bietet die Mikrosystemtechnik den adäquaten technologischen Ansatz. Und sie ist bereit: MST ready for safety and security

Die durch aktuelle Vorfälle und Bedrohungen ineinander verwobene Bedeutung von innerer und äußerer Sicherheit und der Einsatz der Bundeswehr in nicht primär auf Kampfhandlungen ausgerichtete Aufgaben haben in jüngster Zeit eine Neubewertung erforderlich gemacht, der die Europäische Kommission und nun auch die Bundesregierung mit Programmen explizit zur Sicherheitsforschung nachkommen wollen.

Sicherlich wird ein wichtiges Ziel des neuen Programms zur Sicherheitsforschung des BMBF die Erschließung zahlreicher Forschungsergebnisse aus den Fachprogrammen der „zivilen“ Forschung für die neuen Anforderungen der Gesellschaft an ihre „Sicherheit“ sein.

Im Folgenden soll ein wichtiger technologischer Aspekte betrachtet werden, wohl wissend das das Thema Sicherheit nicht losgelöst von sozio-öknomischen Fragestellungen behandelt werden kann. Insbesondere die administrativ-organisatorische Implementierung technologischer Lösungen werden dabei berührt, die letztlich erst ein erfolgreiches „Mehr an Sicherheit“ bedeutet.

Sicherheitsbedrohungen können materieller (z.B. Verletzung), informationeller (z.B. Fehlentscheidung durch Fehlinformierung) und/oder sozialer Natur (z.B. Vertrauensverlust) sein. Bei der Analyse von Bedrohungsszenarien bzw. Gefahrenpotenzialen - von wem oder was bzw. durch wen oder was - kann sowohl Technik, Natur als auch der Mensch als Verursacher(in) oder als Geschädigte(r) in Erscheinung treten. Der Mensch nimmt dabei durch die Möglichkeit der „freien“ Entscheidung, aber auch seine Rolle als Kunde für Sicherheit eine Schlüsselstellung ein.

Im Kern dreht es sich bei nahezu jeder Fragestellung zur „Sicherheit“ um die Wahrnehmung und Bewertung einer Situation, des Zustandes eines Systems oder die Erkennung eines Kontextes. Die Sicherheitsforschung adressiert alle Phasen von der Prävention bis hin zum Wiederherstellen des Sollzustandes unabhängig von der Ursache (terroristischer Anschlag, Naturkatastrophe). Zur Beantwortung der Fragen nach Situation oder Kontext werden fast immer dezentrale, integrierte, zuverlässige und ggf. autark agierende Fühler ("Sensoren und Sensorsysteme") benötigt.

Praktisch sind für Lösungen der Sicherheitsforschung alle Arten von Sensoren vom einfachen Temperatursensor über Gassensoren verschiedener Messprinzipien und biometrische Sensoren bis hin zu Bildsensoren für verschiedene Wellenlängen (mm-Wellen bis X-Ray) gemeint.

Um nicht bei Diagnose und Interpretation zu verharren, wird, wie im Einzelnen auch immer - autark, durch Vernetzung oder durch Vorgabe eines Menschen – eine Handlung oder Zustandsänderung als angemessene Reaktion ermittelt, deren Umsetzung eine entsprechende Aktorik benötigt.

Derartige Systemlösungen werden in der Forschung im Feld der Mikrosysteme nicht mehr vorstellbar. Nicht zufällig sind autark und zuverlässig agierende Raumfahrzeuge wie beispielsweise der amerikanische Mars-Rover immer mehr mit Sensoren und Mikrosystemen „Made in Germany“ ausgestattet. Die oben beschriebenen Anforderungen stellen sich bei einer solchen planetarischen Mission schon alleine wegen der viel zu langen Reaktionszeiten bei einer rein telemetrischen Steuerung von der Erde aus. Stattdessen sind lokale, dezentrale Entscheidungen und Steuerungen erforderlich.

Das Paradigma der Mikrosystemtechnik, das durch Begriffe wie intelligent, dezentral, autark, ubiquitär und hochintegriert umschrieben werden kann, ist somit der zentrale Ansatzpunkt für zahlreiche Aktivitäten im neuen Sicherheitsforschungsprogramm.

Neben dem großen technologischen Potenzial der Mikrosystemtechnik für die Sicherheitstechnik kann auch ein volkswirtschaftlich wichtiger  Impuls für die Unternehmen ausgehen, die bereits heute hoch spezialisierte Systeme für  Automobil, Maschinenbau, Biotechnologie, Medizintechnik, Gebäudetechnik, Umweltschutz, Energietechnik und Kommunikationstechnik entwickeln und herstellen. Für sie eröffnen sich neue Anwendungen und Märkte, die weit über Deutschland hinaus attraktiv sein werden.

Download dieses Artikels sowie der drei weiteren Beiträge der Ausgabe Juni 2006 als pdf (538 kb)

Dr. Werner Wilke, VDI/VDE Innovation + Technik GmbH +49 30 310078-122, wilke@vdivde-it.de Werner Wilke war als Leiter des Product Managements bei einem amerikanischen Unternehmen der Sicherheitstechnik für die Entwicklung neuartiger Sensorsysteme für Arbeitssicherheit und Umweltschutz, aber auch für öffentliche Sicherheitseinrichtungen zuständig.