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Druckansicht 27.07.2026
Lebensmittelbetrug verursacht jährlich Milliardenschäden und kann zu erheblichen Gesundheitsrisiken führen. Beispiele dafür sind etwa das Strecken von Honig oder Orangensaft mit Zuckerwasser. Bisher lässt sich die Echtheit von Produkten nur im Labor überprüfen – aufwändig, teuer und zeitintensiv. Partner des Verbund-Projekts QSPEC möchten dies ändern.
Der Ansatz: ein quantenbasiertes Spektroskopieverfahren, das deutlich kompakter und günstiger sein soll als bisherige Verfahren. Im Fokus stehen dabei Honig und Orangensaft, die mit zu den am häufigsten manipulierten Lebensmitteln gehören. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) arbeitet mit Partnern zusammen an einem System aus einem Laser, quantenoptischen Elementen und einer dazugehörigen Erfassung.
Das Spektroskopie-Verfahren basiert darauf, dass verschränkte Photonenpaare zur Messung genutzt werden. Das langwellige Photon interagiert mit der Probe, verändert dabei seine Eigenschaft und in einem zweiten Schritt wird diese Änderung auf ein kurzwelliges Photon übertragen. Dieses hat einen entscheidenden Vorteil bei der Messung: das langwellige Photon interagiert besonders gut mit der Probe, das kurzwellige lässt sich besser messen.
Das LZH hat mit Partnern neuartige Laserstrahlquellen entwickelt, mit denen sich verschränkte Photonen mithilfe eines Quantenfrequenzkamms erzeugen lassen. Die beiden Partner haben jeweils ein unterschiedlich konzipiertes System ausgeliefert. Beide Laser emittieren bei einer Wellenlänge von 1950 nm und besitzen eine sehr schmale spektrale Linienbreite von unter 1 GHz, die für die Anregung des Quantenfrequenzkamms notwendig ist.
In der nächsten Projektphase werden die Partner das Labor-System weiter auf- und zu einem ersten kompakten Prototypen umbauen. Mit diesem System wird das DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V. Lebensmittelproben gegen bestehende Referenzmethoden testen. Dazu bauen sie aktuell bereits eine Referenzdatenbank auf Basis gängiger Verfahren, wie NIR- und NMR-Spektroskopie, für den späteren Vergleich auf.
Als erste Lebensmittelproben dienen Orangensaft und Honig. Im nächsten Schritt werden die Wissenschaftler:innen dieselben Messungen mit dem Prototypen durchführen, um dessen analytische Leistungsfähigkeit einzuordnen und ihn gezielt weiter zu verbessern. Damit ergänzen sie die Datenbank und können dann Rückschlüsse auf Herkunft und Zusammensetzung der Lebensmittelmittel ziehen – idealerweise zukünftig schneller, genauer, einfacher oder zuverlässiger im Vergleich zu den bisherigen Verfahren.
Die Projektpartner wollen mit dem Projekt einen Grundstein legen für ein industrielles System, das klein und preiswert genug für einen flächendeckenden Einsatz ist. Ihre Vision ist dabei, dass die Funktion sich direkt im Smartphone integrieren lässt – damit jede und jeder wirklich weiss, was in unserer Nahrung ist. (LZH)
(gb)
27.07.2026FORSCHUNG: Quantensensorik erkennt Lebensmittelbetrug
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Direkt im Supermarkt kontrollieren ob die Lebensmittel-Inhaltsstoffe korrekt sind: Forscher nutzen quantenmechanische Effekte (Wellenlängen-unterschiede von Photonenpaaren) für eine neue, kompakte Analysemethode. |
Lebensmittelbetrug verursacht jährlich Milliardenschäden und kann zu erheblichen Gesundheitsrisiken führen. Beispiele dafür sind etwa das Strecken von Honig oder Orangensaft mit Zuckerwasser. Bisher lässt sich die Echtheit von Produkten nur im Labor überprüfen – aufwändig, teuer und zeitintensiv. Partner des Verbund-Projekts QSPEC möchten dies ändern.
Der Ansatz: ein quantenbasiertes Spektroskopieverfahren, das deutlich kompakter und günstiger sein soll als bisherige Verfahren. Im Fokus stehen dabei Honig und Orangensaft, die mit zu den am häufigsten manipulierten Lebensmitteln gehören. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) arbeitet mit Partnern zusammen an einem System aus einem Laser, quantenoptischen Elementen und einer dazugehörigen Erfassung.
Das Spektroskopie-Verfahren basiert darauf, dass verschränkte Photonenpaare zur Messung genutzt werden. Das langwellige Photon interagiert mit der Probe, verändert dabei seine Eigenschaft und in einem zweiten Schritt wird diese Änderung auf ein kurzwelliges Photon übertragen. Dieses hat einen entscheidenden Vorteil bei der Messung: das langwellige Photon interagiert besonders gut mit der Probe, das kurzwellige lässt sich besser messen.
Das LZH hat mit Partnern neuartige Laserstrahlquellen entwickelt, mit denen sich verschränkte Photonen mithilfe eines Quantenfrequenzkamms erzeugen lassen. Die beiden Partner haben jeweils ein unterschiedlich konzipiertes System ausgeliefert. Beide Laser emittieren bei einer Wellenlänge von 1950 nm und besitzen eine sehr schmale spektrale Linienbreite von unter 1 GHz, die für die Anregung des Quantenfrequenzkamms notwendig ist.
In der nächsten Projektphase werden die Partner das Labor-System weiter auf- und zu einem ersten kompakten Prototypen umbauen. Mit diesem System wird das DIL Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.V. Lebensmittelproben gegen bestehende Referenzmethoden testen. Dazu bauen sie aktuell bereits eine Referenzdatenbank auf Basis gängiger Verfahren, wie NIR- und NMR-Spektroskopie, für den späteren Vergleich auf.
Als erste Lebensmittelproben dienen Orangensaft und Honig. Im nächsten Schritt werden die Wissenschaftler:innen dieselben Messungen mit dem Prototypen durchführen, um dessen analytische Leistungsfähigkeit einzuordnen und ihn gezielt weiter zu verbessern. Damit ergänzen sie die Datenbank und können dann Rückschlüsse auf Herkunft und Zusammensetzung der Lebensmittelmittel ziehen – idealerweise zukünftig schneller, genauer, einfacher oder zuverlässiger im Vergleich zu den bisherigen Verfahren.
Die Projektpartner wollen mit dem Projekt einen Grundstein legen für ein industrielles System, das klein und preiswert genug für einen flächendeckenden Einsatz ist. Ihre Vision ist dabei, dass die Funktion sich direkt im Smartphone integrieren lässt – damit jede und jeder wirklich weiss, was in unserer Nahrung ist. (LZH)
(gb)
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