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16:52 19 September 2019
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    Waldbrände

    Feuerwehr 2.0: Drohnen bekämpfen Waldbrände

    © Foto : DLR
    Technik
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    Aus 90 Metern Höhe können Drohnen schon 15 Zentimeter breite Feuer entdecken. In Schwärmen könnten sie so bald die Wälder durchkämmen und ein Frühwarnsystem für die Feuerwehr sein. Eine Entwicklung vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

    Kaum ist die nächste Hitzewelle über das Land hereingebrochen, schnellen die Waldbrandstufen vielerorts hoch und sollen weiter steigen. Vielerorts haben schon erste Waldbrände gewütet, weitere werden die Feuerwehr in den nächsten Tagen sicher beschäftigen. 2018 war schon „Waldbrandjahr“, wie es das Umweltbundesamt bezeichnet – der Rekord von vor 26 Jahren für die größte Fläche wurde gebrochen. Der Trend scheint sich fortzusetzen.

    Kleine Feuer aus höchster Höhe entdecken

    Damit hat die Feuerwehr sommers alle Hände voll zu tun und stößt zuweilen auf ihr Grenzen – dann vor allem, wenn ein Brand sich nachts entzündet, unbemerkt ausgedehnt hat und schwer zu bewältigen ist. Der Traum wäre es natürlich, den Brandherd geradezu im Keim zu ersticken. Genau dieses Ziel verfolgen Forscher des DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation im Rahmen des EU-finanzierten HEIMDALL-Projekts – und setzen bei der Feuerbekämpfung auf vernetzte Drohnenschwärme.

    „Wir können einen Waldbrandherd von einer Größe von 15 Zentimeter aus einer Höhe von 90 Metern mit einer Drohne identifizieren – was unglaublich ist“, schildert Dr. Alberto Viseras, DLR-Forscher in HEIMDALL eine der technischen Errungenschaften. Damit können die mit Kameras und Wärmebildsensoren ausgestatten Fluggeräte das Feuer in genau dem Keimstadium erblicken, in dem die Feuerwehr es sofort mitbekommen und bekämpfen würde.

    In Katalonien wurden für Tests kontrollierte Brände gelegt, die die Drohnen lokalisieren sollten. Auf dem Foto ist eine solche Messkampagne zu sehen
    © Foto : DLR
    In Katalonien wurden für Tests kontrollierte Brände gelegt, die die Drohnen lokalisieren sollten. Auf dem Foto ist eine solche Messkampagne zu sehen

    Deswegen ist es nicht verwunderlich, dass die Feuerwehr bei dem Projekt auf Schritt und Tritt dabei war. „Von unserer Seite war der intensive Austausch mit den Feuerwehrleuten das Highlight. Wir haben die Kampagne zusammen mit denen gemacht und die haben sich sehr für unser System interessiert. Besonders wichtig fanden sie, dass die Drohnen autonom und systematisch fliegen können“, so Viseras.

    Vom Tablet aus Waldbrände verfolgen

    Denn die Suche nach einem Waldbrand ist für die Feuerwehr ein mühevolles Unterfangen, man kann nicht eben einmal durch den Wald fahren, sondern muss den Wald zu Fuß absuchen. Mit dem Drohnenschwarm sieht das schon ganz anders aus: „Mit unserem System ist es ziemlich einfach: Auf einem Tablet haben sie alle Informationen zur Verfügung. Sie müssen zum Darstellen einen Knopf drücken und die Drohnen fliegen und liefern Information an dieses Tablet“, erklärt der DLR-Forscher.

    Bis die Feuerwehr da ist, ist der Waldbrand oft bedrohlich angewachsen
    © Foto : DLR
    Bis die Feuerwehr da ist, ist der Waldbrand oft bedrohlich angewachsen

    Besonders wichtig könnten die Drohnen in der Nacht werden, bemerkt Viseras, denn hier haben die Feuerwehrleute keinerlei Informationen über den Status des Waldbrands. Das sei aber für die Organisation des Einsatzes am Morgen von großer Wichtigkeit. Drohnen könnten die Entwicklungen von Feuern über die Nacht beobachten und so die Feuerwehr bei der Einsatzplanung unterstützen.

    Kann mir eine Drohne auf den Kopf fallen?

    Eine Gefahr für Spaziergänger im Wald soll laut dem Forscher von den fliegenden Brandsuchern nicht ausgehen: „Die Drohnen fliegen auf einer Höhe von 50 bis 100 Metern über dem Boden, die Entfernung ist ausreichend. Falls etwas mit der Technik nicht stimmt, gibt es immer einen Sicherheitspiloten, der die Steuerung manuell übernehmen kann“, so Viseras. Auch an einem System, damit die Drohnenschwärme nicht gelenkt und fremdgesteuert werden können, arbeite ein Team am DLR derzeit.

    Bei den bisherigen Tests seien viele nützliche Daten für die Weiterentwicklung der Algorithmen angefallen. Die Algorithmen sollen dafür sorgen, dass sich mehrere Drohnen austauschen können und kooperativ verhalten, dass sie also ein Gebiet effizient abfliegen und nicht miteinander kollidieren. Der Austausch der Drohnen untereinander erfolgt durch eine Basisstation auf der Erde.

    Helfershelfer Drohne: Kann zwar keinen Schlauch bedienen, aber Feuer früh entdecken
    © Foto : DLR
    Helfershelfer Drohne: Kann zwar keinen Schlauch bedienen, aber Feuer früh entdecken

    Nach einer Abschlussdemonstration im März 2020 soll die Feuerwehr das System selbständig verwenden können. In Zusammenarbeit mit den Brandbekämpfern wird die Technik intuitiv und für die Betriebsanforderungen passend konzipiert. Fest steht auch: Wenn die Feuerwehr solche Drohnen einsetzen will, braucht sie ein spezielles Team von Drohnenpiloten.

    Erdrutsche, Bergungen und Lecks in Gasleitungen

    Bei HEIMDALL geht es nicht nur um Waldbrände. Auch Erdrutschen und Überflutungen will man mit Drohnen begegnen und bei der Suche nach verschütteten Personen könnten sie auch an Bedeutung gewinnen. Zudem lassen sie sich auch für die Suche nach Lecks an Gasleitungen einsetzen: „Wenn es ein Gasleck gibt, kann man das nicht direkt messen, weil man nicht weiß, wo es liegt. Mit passenden Gas-Sensoren können die Drohnen die Gaskonzentrationen messen und dann schätzen, wo die Lecks liegen“, erläutert der Forscher diesen Ansatz.

    Drohnenschwärme im Weltall

    Keines von diesen Zielen ist übrigens das Hauptziel des DLR. Den Forschern geht es in erster Linie darum, die Roboterschwärme bei künftigen Raumfahrtmissionen einsetzen zu können. „Unser Ziel ist es, unsere Roboterschwärme auf dem Mars, auf dem Saturnmond Titan oder auf dem Mond nutzen zu können, erläutert Viseras und fügt hinzu: „Aber die Algorithmen für die Raumfahrt sollen auch auf der Erde Nutzen erbringen.“

    Das Interview mit Dr. Alberto Viseras in voller Länge:

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    Tags:
    Einsatz, Drohne, Waldbrände, Deutschland