Das „Fliegende Auge“ der FernUniversität führt Löschpanzer zu Brandherden und sucht nach Glutnestern

Leise surrend wie ein Ventilator erhebt sich das „Auge der FernUniversität“ in die Luft. Das 9 Meter lange Kleinstluftschiff überfliegt mehrfach den Waldbrand und sendet Unmengen an Daten an einen PC der Einsatzleitstelle. Von dort aus wird ein ungewöhnliches Feuerlöschfahrzeug an den Ort des Geschehens herangeführt: Ein feuerroter ehemaliger Panzer bricht sich seinen Weg durch’s Unterholz, schiebt mit einem Rammschild herumliegende Baumstämme kurzerhand zur Seite und „feuert“ einen Wasserstrahl aus einer oberschenkeldicken Löschkanone. Bis zu 50 Meter weit.

Zusammen mit einem ferngesteuerten Mini-Helikopter, einer Drohne, sind die beiden Löschpartner Kern eines neuen Sicherheitssystems, das vom nordrhein-westfälischen Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie des Landes zwei Jahre lang mit fünf Millionen Euro gefördert wurde. Beteiligt am Projekt „Internationale Waldbrandbekämpfung – iWBB“ waren neun Firmen und Forschungseinrichtungen, unter ihnen die FernUniversität in Hagen mit ihrem elektrotechnischen Lehrgebiet Prozesssteuerung und Regelungstechnik. Die Projektaufgaben reichen von der Waldbrandfrüherkennung, der Waldbrandbekämpfung über Rettung von Personen bis hin zur Brandnachsorge.

Kunden aus „klassischen“ Waldbrandgebieten wie Griechenland und Frankreich, aber auch aus Australien haben bereits Interesse an dem Sicherheitssystem gezeigt. Apl. Prof. Dr.-Ing. Michael Gerke, FernUniversität, sieht die Einsatzmöglichkeiten aber auch sehr viel näher: „Wir können z.B. in unzugänglichen Regionen Brände schnell orten und bekämpfen.“

Wie Recht er hat wurde bei der iWBB-Abschlussdemonstration am 29. Juni in Hemer deutlich: Noch während der Vorbereitungen für die Demonstration in einem Außenbereich des Zentrums für Sicherheits- und Katastrophenschutztechnik (ZSK-Hemer) brannte in der Stadt im gebirgigen Märkischen Kreis an anderer Stelle tatsächlich der Wald – und Teile des Feuerwehr, die die Demonstration unterstützten und absicherten, standen kurz vor dem Abmarsch zum realen Einsatz dort.

Roboter mit Ausdauer

Die Entwicklung eines Roboter-Luftschiffs als Transportmittel verschiedener Sensoren war dabei die spezielle Aufgabe der Forscher und Entwickler der FernUniversität, die extra für die enge Kooperation mit den Partnern ein „Forschungszentrum für Systemtechnik“ in Hemer eingerichtet haben.

Bei dem unbemannten Luftschiff handelt es sich um einen Blimp. Im Gegensatz zu einem Zeppelin hat er kein inneres Gerüst, vielmehr erhält er seine Form durch 25 m3 unbrennbares Helium in seinem Inneren. Prof. Michael Gerke: „Im Grunde handelt es sich um einem extrem leichten zigarrenförmigen Ballon.“ Vorteile des Blimp im Vergleich zu den spindeldürren Mikrodrohnen sind seine vergleichsweise hohe Nutzlast von 5 Kilogramm und die lange Flugdauer von bis zu zwei Stunden unter günstigen Umständen.

Bestückt wird er mit verschiedenen Sensoren, die z.B. Rauch oder Verbrennungsgas feststellen können. Zudem dient das semi-autonome Luftschiff als Träger für Video- oder Thermo- und Infrarotkameras. Prof. Gerke: „Je nach angehängter Sensorik ist der Blimp nicht nur unser ‚fliegendes Auge’, sondern auch eine ‚fliegende Nase’ mit Rauch- oder Gassensor oder ein ‚fliegender elektronischer Finger’ mit Radiometer.“ Wichtig ist auch seine Funktion als Relaisstation für die Funkkommunikation von Einsatzleitstelle und Brandbekämpfern vor Ort.

Fliegende Brandwache per Mobilfunk lenkbar

Gesteuert wird der Blimp bei Start und Landung über eine drahtlose Internet-Verbindung (WLAN), ansonsten über Funk. Sogar über Mobilfunknetze kann das Mini-Luftschiff gelenkt werden. Sein Kurs wird durch das Anklicken von Punkten auf einem berührungsempfindlichen Monitor festgelegt – und schon fährt der Blimp diese Punkte in einer logischen Reihenfolge automatisch ab. Dank GPS-Ortung erfolgt die Lokalisierung mit maximal einem Meter Abweichung.

Der Blimp, vor allem aber die schnelleren und wendigeren Mikrodrohnen überprüfen zunächst, ob es tatsächlich brennt und erkunden Zufahrtswege. Diese Daten dienen dazu, den Feuerlöschpanzer oder andere Einsatzfahrzeuge und -kräfte schnellstmöglich zum Feuer zu führen. Oder zu Menschen, die gerettet werden müssen.

Ist der Waldbrand gelöscht, hält der Blimp noch längere Zeit „Brandwache“, auch wenn die Einsatzkräfte schon wieder abgerückt sind. Prof. Michael Gerke sieht hier „das Haupteinsatzgebiet des Luftschiffs“: Es kann „mit geringstem Personalaufwand und höchst effizient längere Zeit über dem gefährdeten Gebiet schweben und nach aufsteigenden Gasen ‚schnuppern’ oder Wärmenester aufspüren, sogar durch Dickicht und Baumkronen hindurch“.