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Optische Münzprüfung anhand spektraler Reflexionseigenschaften

31.12.2005

Durch die Einführung des Euro, im Jahre 2002, wurde einer der größten Währungsräume der Welt geschaffen. Daher steht der Euro mittlerweile besonders im Fokus von Geldfälschern. In den vergangenen drei Jahren seit der Währungseinführung wurde der Euro mehrfach Opfer gezielter Münzfälschungsattacken. Dabei ist zu beobachten, dass die „Täuschungsqualität“ solcher Falsifikate immer besser wird.

Deutschland weist mit 2,4 Millionen Verkaufsautomaten die höchste Automatendichte Europas auf. Für das Jahr 2002 wurde abgeschätzt, dass über 10 Mrd. € in deutschen Münzprüfern auf Echtheit untersucht wurden. Die Forderung nach neuen, sicheren, kostengünstigen und automatengeeigneten Münzprüfungssystemen wird auch durch das Umlaufvolumen von insgesamt ca. 50,3 Mrd. Euromünzen innerhalb des Euro-Währungsraumes deutlich.

Derzeitige Münzprüfer in Automaten nutzen elektromagnetische Sensoren zur Charakterisierung der Münzen. Hierbei werden verschiedene Spulenpaare benutzt, um in verschiedenen Frequenzbändern bei unterschiedlichen Eindringtiefen im Material die induktiven Eigenschaften der Münzen zu untersuchen. Da die ausgefeilten Verfahren mittlerweile am Ende ihrer Leistungsfähigkeit angelangt sind, lässt sich zusätzliche Sicherheit bei der Münzprüfung nur durch Kombination mit anderen Methoden, wie z. B. den berührungslosen optischen Methoden, erreichen.

Zusammen mit einem großen deutschen Hersteller von Münzprüfern, der Firma NRI GmbH, untersucht die PTB in einem vom Bundeswirtschaftsministerium (BMWA) geförderten Projekt die spektralen Reflexionseigenschaften von Münzoberflächen als ein mögliches zusätzliches Prüfkriterium. Denn neben dem Prägebild unterscheiden sich Münzen auch durch spektral (d. h. farblich) unterschiedliches Reflexionsverhalten der verschiedenen metallischen Oberflächen. Es werden deshalb die spektral-, winkel- und ortsaufgelösten Reflexionsgrade der verschiedenen Oberflächen von Euro-Bicolor- sowie Euro-homogenen Münzen gemessen. Wichtig ist hierbei auch eine Einbeziehung des Abnutzungsgrades zur Charakterisierung der Münzen, sowie ein Vergleich mit Münzen von Fremdwährungen, welche mit Euro-Münzen verwechselt werden können. Dazu werden diskrete Parameterbereiche (bzgl. Wellenlänge, Reflexionswinkel) selektiert, die eine möglichst einfache und dennoch sichere Unterscheidung zwischen echten Euro-Münzen und Falsifikaten erlauben.

Bisherige Messungen zeigen, dass sich der charakteristische spektrale Verlauf der Reflexion für die höherwertigen Münzlegierungen (wie z. B. Nordic Gold) nicht mit dem Abnutzungsgrad verändert. Es ergibt sich zwar eine Verringerung des Reflexionssignals mit steigender Abnutzung, aber durch eine geeignete Normierung lässt sich immer die materialspezifische Reflexion rekonstruieren.

Die derzeitigen Ergebnisse geben Anlass zu der Hoffnung, in absehbarer Zeit die herkömmliche elektromagnetische Münzprüfung für höherwertige Münzen in Automaten um eine optische Reflexionsprüfung zu erweitern und damit eine erhöhte Annahmesicherheit zu erreichen.


1-Euro-Münze am Demonstrator zur optischen Münzprüfung