Methanol wird auch der tödliche Bruder des Ethanols genannt. Ethanol ist der berauschende Stoff in Wein, Bier und Schnaps, Methanol ist hingegen eine Chemikalie, die im menschlichen Körper zu hochtoxischen Stoffen abgebaut wird. Schon verhältnismäßig wenig Methanol kann zu Erblindung oder unbehandelt zum Tod führen. Wegen mit Methanol verunreinigten alkoholischen Getränken kommt es immer wieder zu Vergiftungsfällen, vor allem in Entwicklungs- und Schwellenländern – etwa Indien und Pakistan.

Bisher konnte Methanol nur in einem chemischen Analyselabor von Ethanol unterschieden werden. Auch um in Spitälern eine Methanolvergiftung zu diagnostizieren, sind verhältnismäßig große und teure Apparate nötig. "In Schwellen- und Entwicklungsländern, wo Methanolvergiftungen am häufigsten auftreten, sind solche Geräte oft nicht vorhanden", sagt Andreas Güntner von der Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH) und dem Universitätsspital Zürich.

Er und seine Kollegen haben nun im Rahmen einer Studie ein kostengünstiges und tragbares Gerät entwickelt, das auf einem kleinen Metalloxidsensor basiert. Mit diesem lassen sich Methanol- und Ethanoldämpfe innerhalb von zwei Minuten über einem Getränk "erschnüffeln". Das Gerät kann außerdem durch die Analyse der Atemluft eines Patienten eine Methanolvergiftung festzustellen. Auf einer Notaufnahme hilft das, sofort die richtigen Gegenmaßnahmen einzuleiten.

Methanol von Ethanol getrennt

Mit Metalloxidsensoren war es schon bisher möglich, Alkoholdämpfe zu messen. Man konnte damit jedoch nicht unterschiedliche Alkohole wie Ethanol und Methanol auseinanderhalten. "Auch die von der Polizei verwendeten Atemlufttests messen nur Ethanol, wobei sie je nach Gerät auch Methanol fälschlicherweise als Ethanol erkennen", erklärt Jan van den Broek, Erstautor der Studie.

Die ETH-Wissenschafter entwickelten einerseits einen hochempfindlichen Alkoholsensor aus Nanopartikeln aus Zinnoxid, das mit Palladium versetzt ist. Andererseits wendeten sie einen Trick an, um Methanol und Ethanol voneinander zu unterscheiden: Die Proben gelangen nicht direkt auf den Sensor, sondern in einem davor angebrachten Röhrchen werden die beiden Alkohole voneinander getrennt. Das Röhrchen ist mit einem porösen Polymer gefüllt, durch das die zu untersuchende Luft mit einer kleinen Pumpe gezogen wird. Das Methanol passiert das Polymer-Röhrchen aufgrund seiner kleineren Molekülgröße schneller als Ethanol.

Das Messgerät erwies sich als äußert empfindlich. In Labortests erkannte es in alkoholischen Getränken auch geringste Methanolverunreinigungen. Außerdem analysierten die Wissenschafter Atemproben einer Person, die zuvor Rum getrunken hatte, wobei die Forscher der Atemprobe zu Testzwecken nachträglich eine geringe Menge Methanol beimengten.

Zum Patent angemeldet

Die Forscher haben die Messmethode bereits zum Patent angemeldet. "Weil die Technologie günstig ist, eignet sie sich auch gut für Entwicklungsländer. Sie ist außerdem einfach zu bedienen und kann von Personen ohne Laborausbildung angewandt werden, beispielsweise von Behörden und auch Touristen, sagt Andreas Güntner. (red, 17.9.2019)