Im Forschungsprojekt Live-Lage entwickelt die Abteilung Sicherheitsforschung und Anwendungen des Instituts für Optische Sensorsysteme neue Technologien zur schnellen Aufklärung von Großschadens- und Katastrophenlagen aus der Luft. Dabei sollen aktuelle optische Technologien mit den Möglichkeiten neuer unbemannter Flugsysteme kombiniert werden, um so eine operative Einsatzunterstützung für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) zu ermöglichen. Dazu wird in enger Kooperation mit der Feuerwehr Duisburg eine spezielle Version des Modular Aerial Camera System (MACS) entwickelt, womit aktuelle Lagebilder von Einsatzlagen in Echtzeit erzeugt werden können.
Die Vision des Projektes ist die Stationierung einer schnell fliegenden Drohne auf dem Gelände der Feuer- und Rettungswache 1 in Duisburg. Im Einsatzfall soll das Fluggerät automatisch zur Einsatzstelle fliegen, diese erkunden und aktuelle Lagebilder an die Leitstelle und Einsatzführung vor Ort übertragen.
MACS Kamerasystem des DLR zur Echtzeit-Kartierung (links) in unbemanntem Fluggerät (rechts)
Anstelle eines Videobildes werden durch das Kamerasystem MACS-nano hochauflösende Luftbilder erzeugt, verarbeitet und in das Einsatzführungssystem übertragen, um dort automatisch zu einem großräumigen Lagebild fusioniert zu werden. Damit kann die aktuelle Situation an der Einsatzstelle in Echtzeit bewertet werden. Durch den umfassenden Überblick ist auch eine schnelle Bewertung der Gesamtlage und der Zugangswege möglich. Perspektivisch soll das geplante Konzept aktuelle Lagebilder noch vor dem Eintreffen der Einsatzkräfte an der Einsatzstelle ermöglichen.
Bereitstellung des Lagebildes in Echtzeit als dynamischer Web Map Service (WMS) im Rahmen einer Großübung der Feuerwehr Duisburg im Mai 2022
In 2021 wurde MACS-nano mit einem 50MPx Sensor ausgestattet und in das unbemannte Fluggerät Vector der Quantum Systems GmbH integriert. Diese VTOL-Drohne (Vertical Take-Off and Landing) wird seit Beginn des Jahres 2022 von der Feuerwehr Duisburg erprobt. Im Mai 2022 konnte das Lagebild erstmals operativ im Einsatzführungssystem der Feuerwehr verwendet werden. Zum Einsatz kommt hier die Software CX5 der EuroCommand GmbH. Die Ergebnisse wurden im Juni 2022 auf der Interschutz präsentiert. Die Bereitstellung des Lagebildes als dynamischer Web Map Service (WMS) konnte in 2022 erfolgreich mit verschiedenen behördlichen Endanwendern erprobt werden. Auf Wunsch der Feuerwehr wird MACS-nano zum aktuellen Zeitpunkt um einen Thermal-Infrarot Sensor erweitert.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Gesamtkonzepts, welches zukünftig durch Feuerwehren operativ umgesetzt werden kann. Daher wird das optische Aufklärungssystem MACS-nano regelmäßig an die Bedarfe der Feuerwehr angepasst und in realen Einsätzen und Übungen erprobt.
Der erste Testflug erfolgte im Mai 2018 auf dem Gelände der Feuerwache 5 in Duisburg
Beispielhafte Darstellung des Luftbildmosaiks für das Einsatzführungssystem der Feuerwehr aus 2018
Testflug mit Thermal-Kamera im Oktober 2020 zur Erkennung von Personen im Wasser
Visualisierung der Thermal-Bilder in Echtzeit im ELW2 der Feuerwehr Duisburg im Oktober 2020
Operativer Betrieb von MACS-nano in der VTOL-Drohne der Feuerwehr Duisburg im Mai 2022
MACS-nano im ersten Einsatz im August 2023 beim Großbrand im Duisburger Hafen
Die Feuerwehr Duisburg ist eine der größten Berufsfeuerwehren in Deutschland. Durch zahlreiche Industrieanlagen sowie den größten Binnenhafen der Welt ist sie mit vielen Sonderaufgaben bertraut. Neben der Brandbekämpfung, der technischen Hilfeleistung und diversen Sondereinsätzen, ist der Rettungsdienst das Hauptbetätigungsfeld der Berufsfeuerwehr Duisburg. Über 100 Mitarbeiter sind täglich im 24h Stunden-Dienst im Einsatz und in den 26 Löschgruppen stehen zusätzlich 560 Einsatzkräfte der freiwilligen Feuerwehr zur Verfügung. Mehr Informationen finden Sie unter www.duisburg.de.
Das Projekt Live-Lage wird im Rahmen der DLR-Sicherheitsforschung gefördert. In dieser werden die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten mit verteidigungs- und sicherheitsrelevantem Bezug in Abstimmung mit den Partnern in Staat, Wissenschaft, Industrie und internationalen Organisationen geplant und gesteuert. Der Querschnittsbereich Sicherheitsforschung verknüpft dabei die Kernkompetenzen aus den etablierten DLR-Programmen der Luftfahrt, Raumfahrt, Energie und des Verkehrs. Mehr Informationen finden Sie unter www.DLR.de/Sicherheit.
Kraft, Thomas und Meißner, Henry und Geßner, Matthias und Gäde, Julius und Brauchle, Jörg und Hein, Daniel und Gonschorek, Julia und Helmrich, Jörg und Bayer, Steven und Berger, Ralf (2023) Hybride UAV-Systeme: Technologie und Anwendungen. In: UAV 2023 – Geodaten nach Maß Beiträge zum 217. DVW-Seminar am 23. und 24. Februar 2023 in Braunschweig, 105. DVW e.V. – Gesellschaft für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement. Seiten 61-73. ISBN 978-3-95786-338-6.
Bucher, Tilman und Gessner, Matthias und Hein, Daniel und Meißner, Henry und Kraft, Thomas und Soszynska, Agnieszka und Pless, Sebastian (2020) Case study: Near real-time thermal mapping to support firefighting and crisis management. In: 40. Wissenschaftlich-Technische Jahrestagung in Stuttgart 2020, 29, Seiten 13-21. 40. Wissenschaftlich-Technische Jahrestagung der DGPF, 04.-06. März 2020, Stuttgart. ISSN 0942-2870.
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Berger, Ralf und Bayer, Steven und Helmrich, Jörg und Kraft, Thomas (2018): Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Konzeptes zur schnellen Aufklärung von Einsatzlagen – Eine Kooperation zwischen der Feuerwehr Duisburg und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).Jahresfachtagung der Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes e.V. (vfdb), 28.-30. Mai 2018, Duisburg.
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