Braunschweig. Umgestürzte Bäume blockieren Straßen, Gebäude sind beschädigt, Strom- und Kommunikationsnetze fallen teilweise aus: Nach einem schweren Sturmtief müssen Einsatzkräfte in kurzer Zeit zahlreiche Schadensstellen erfassen, Gefahren bewerten und Rettungsmaßnahmen koordinieren. Doch gerade dann können fehlende Lageinformationen, eingeschränkte Kommunikationsmöglichkeiten und unzugängliche Gebiete die Arbeit der Einsatzkräfte im Katastrophenschutz erheblich erschweren. Wie moderne Technologien die Einsatzkräfte in solchen Situationen unterstützen können, hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) bei einer Technologiedemonstration in Braunschweig am heutigen Freitag gezeigt, wie das DLR in einer Pressemitteilung berichtet.
16 DLR-Institute sind an dem Projekt RESITEK (Resiliente Technologien für den Katastrophenschutz) beteiligt. Sie untersuchen, wie innovative Technologien bestehende Systeme und Prozesse des Katastrophenschutzes verbessern können. Im Mittelpunkt stehen dabei das Zusammenspiel verschiedener Technologien und die Zusammenführung unterschiedlicher Informationsquellen.
Vernetzte Technologien helfen
„Im Projekt RESITEK verbinden wir unterschiedliche technologische Kompetenzen des DLR. Gemeinsam erproben wir diese mit Einsatzkräften, unter anderem von Polizei und Feuerwehr, unter realitätsnahen Bedingungen. Gerade in komplexen städtischen Schadenslagen kommt es darauf an, Informationen aus verschiedenen Quellen schnell zu einem verlässlichen Lagebild zusammenzuführen. Die Demonstration in Braunschweig zeigt, wie vernetzte Technologien dazu beitragen können, Einsatzkräfte bei der Lagebewertung und Koordination ihrer Aktivitäten wirkungsvoll und zielgerichtet zu unterstützen“, sagt Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandsvorsitzende des DLR.
Gemeinsames Lagebild für die Einsatzkräfte
Satelliten, Flugzeuge, Drohnen, bodengestützte Sensoren, robotische Systeme sowie Informationen über kritische Infrastrukturen können gemeinsam dazu beitragen, schneller einen umfassenden Überblick über ein Schadensgebiet zu gewinnen. Einsatzleitungen erhalten dadurch Informationen darüber, wo Straßen blockiert, Gebäude beschädigt oder Infrastrukturen betroffen sind und wo möglicherweise Menschen Hilfe benötigen. „In einer komplexen Schadenslage zählt jede Minute. Gleichzeitig können Rettungskräfte nicht überall gleichzeitig sein. Mit RESITEK wollen wir zeigen, wie unterschiedliche Technologien Informationen zusammenführen und dadurch die Lageerfassung und Entscheidungsfindung im Katastrophenschutz unterstützen können“, sagt RESITEK-Projektleiter Dr. Joachim Götz vom DLR-Institut für Flugsystemtechnik.
Belastungsprobe in der Stadt
Während die bereits im Juni durchgeführte Demonstration im Ahrtal auf das Szenario „Starkregen im ländlichen Bereich“ ausgerichtet war, werden in Braunschweig die Technologien im Szenario „Sturmschäden im städtischen Bereich“ unter realitätsnahen Bedingungen erprobt. Hohe Bevölkerungsdichte, dichte Bebauung, hohes Verkehrsaufkommen, kritische Infrastrukturen und eine Vielzahl kleinteiliger Schadensbereiche stellen dabei besondere Anforderungen an die Technik und die Einsatzkräfte. Gerade in einem dicht vernetzten Verkehrsraum gewinnt die sichere Steuerung autonomer Fahrzeugflotten an Bedeutung: Müssen sie im Krisenfall bei gesperrten Straßen und einer sich schnell ändernden Lage umgeleitet werden, dürfen sie Rettungswege nicht blockieren.
Rettung und Erkundung im Einsatz
Nach der Alarmierung erfasst das DLR die Lage schnell und großflächig und unterstützt die Rettungsmaßnahmen mit Satellitendaten und Drohnenflügen zur Erkundung des Gebiets. Teams des DLR stimmen sich dabei eng mit dem Technischen Hilfswerk, der Berufsfeuerwehr Braunschweig und der Stadt Braunschweig ab.
Ferngesteuerte und autonome Drohnen helfen bei der Suche nach vermissten Personen und bei der Erkundung des Stadtgebiets – koordiniert über ein gemeinsames Luftraumlagebild, in das auch simulierte Hubschraubereinsätze eingebunden sind. Der Luftraum wird kontinuierlich überwacht. Grundlage dafür ist das Local Mission Operations Center (LMOC), das alle Positionsdaten in einer konsolidierten Luftlagedarstellung bündelt und Luftraumkonflikte automatisiert löst. Somit wird ein sicherer und effizienter Betrieb verschiedener Luftfahrzeuge ermöglicht.
Auch am Boden können autonome Systeme im Katastrophenfall unterstützt werden. Im lokalen Bodenlagezentrum zeigen die Beteiligten, wie eine Flotte autonom fahrender Straßenfahrzeuge in einer Krisensituation überwacht und gesteuert werden kann. Treten auf der geplanten Strecke zusätzliche lokale Hindernisse oder Störungen durch Sturmschäden auf, können Teleassistenzfunktionen eingesetzt werden. Die Positionen der Fahrzeuge werden fortlaufend an das Bodenlagezentrum übermittelt.
Lagebild als Grundlage für Entscheidungen
Alle gewonnenen Informationen kommen im Lagezentrum des DLR zusammen. Dort werten die Forschenden Satellitendaten, Luftbilder und Drohnenaufnahmen mit Künstlicher Intelligenz (KI) aus und bündeln sie in einem gemeinsamen Lagebild, das den Rettungskräften digital über Webservices oder als gedruckte Karten zur Verfügung steht. Es dient als zentrale Grundlage für Entscheidungen und Koordination. Dabei passt sich die Darstellung an die jeweilige Nutzergruppe an: Einsatzkräfte vor Ort erhalten eine Basiskarte mit Schadenslage und Gefahrenzonen, während Einsatzleitungen eine kollaborative Übersichtskarte nutzen. Auch die durchgängig übermittelten Positionsdaten autonomer Fahrzeuge fließen in dieses Lagebild ein und ergänzen es um die Perspektive der Bodenmobilität.
Kritische Infrastrukturen im Blick
Neben der unmittelbaren Rettung von Menschen ist auch die Widerstandsfähigkeit kritischer Infrastrukturen ein wichtiger Bestandteil des Szenarios. Stromversorgung, Verkehrswege und Kommunikationsnetze sind für das Funktionieren einer Stadt von zentraler Bedeutung. Fallen sie aus, können sich die Auswirkungen eines einzelnen Schadens über verschiedene Bereiche hinweg verstärken.
RESITEK untersucht daher auch, wie technologische Systeme Schäden und Ausfälle kritischer Infrastrukturen schneller erfassen und deren Auswirkungen auf die Gesamtlage bewerten können. Die gewonnenen Informationen fließen in das gemeinsame Lagebild ein.
Wie stark eine Stadt wie Braunschweig von funktionierender Mobilität abhängt, zeigt sich besonders im Verkehr: Computergestützte Verkehrsmodelle simulieren das Verhalten von Fahrzeugen und zu Fuß Gehenden, berechnen optimale Routen für Rettungsfahrzeuge und koordinieren zeitlich versetzte Evakuierungen. Ein ergänzend entwickelter Algorithmus teilt Einsatzgebiete automatisiert in Sektoren ein und schafft so eine Balance zwischen geografischer Größe und operativen Anforderungen. Autonom fahrende Fahrzeugflotten profitieren unmittelbar von den so berechneten Routen und lassen sich damit zuverlässig aus Gefahrenbereichen herausführen.
