An den großen Seen der Lausitz könnte künftig moderne Drohnentechnik bei der Wasserrettung helfen. Forschende der BTU Cottbus-Senftenberg haben ein mathematisches Modell entwickelt, das autonome Rettungsdrohnen optimal an den Seen platzieren und im Ernstfall steuern soll. Ziel ist es, Menschen in Not schneller zu finden und ihnen aus der Luft ein Rettungsmittel zu bringen.
Rettungsdrohnen sollen schneller am Einsatzort sein
Wenn ein Mensch im Wasser in Not gerät, zählt jede Minute. Gerade an großen Seen ist es aber nicht immer einfach, eine Person schnell zu entdecken. Viele Badestellen sind weitläufig, manche Bereiche sind schwer einsehbar, und Rettungsschwimmer können nicht überall gleichzeitig sein.
Genau hier setzt das Forschungsprojekt an. Die Idee: An ausgewählten Uferstellen stehen wetterfeste Hangars. Darin warten mehrere unbemannte Flugsysteme. Geht ein Notruf ein, starten die Rettungsdrohnen automatisch, fliegen zum Einsatzgebiet, suchen den betroffenen Schwimmer per Kamera und Bildverarbeitung und werfen ein selbstaufblasendes Rettungsmittel ab.
Diese Drohnen sollen klassische Rettungskräfte nicht ersetzen, sondern ergänzen.
Mathematik entscheidet über Standorte und Flugwege
Damit so ein System im Ernstfall funktioniert, reicht es nicht, einfach irgendwo Drohnen aufzustellen. Die Forschenden der BTU mussten zwei zentrale Fragen mathematisch lösen: Wo sollen die Hangars am Ufer stehen? Und wie fliegen die Drohnen am schnellsten und sichersten zum Suchgebiet?
Ein Optimierungsmodell berechnet, welche Standorte besonders sinnvoll sind. Dabei werden unter anderem Akkulaufzeit, Anflugzeit und Kapazitätsgrenzen der Hangars berücksichtigt.
Ein zweites Modell plant die Flugbahnen der Drohnen, dabei spielen Faktoren wie Wind, Sperrzonen, Kollisionsvermeidung und das Beschleunigungsverhalten der Fluggeräte eine Rolle.
Praxistest in der Lausitzer Seenlandschaft
Die Modelle wurden nicht nur theoretisch entwickelt. Das Forschungsteam testete sie an einem realen Gebiet in der Lausitz.
Dafür wurden die Seen rund um Partwitz, Geierswalde, Sedlitz und Senftenberg betrachtet. Diese ehemaligen Tagebaue sind heute beliebte Badeseen und stellen wegen ihrer Größe besondere Anforderungen an die Wasserrettung.
In die Berechnungen flossen unter anderem historische Einsatzdaten der Regionalleitstellen Lausitz und Ostsachsen, amtliche Rutschungsgefahrenzonen der LMBV sowie offizielle Sperrzonen für unbemannte Flugsysteme ein. Aus rund 940 möglichen Standorten filterte das Modell geeignete Positionen für die Drohnen-Hangars heraus.
Prototypen bereits erprobt
Im Projekt wurden auch reale Prototypen betrachtet, dazu gehörten eine Wasserrettungsdrohne der Firma MINTMASTERS mit der Rettungsboje Restube sowie das Hangar-System dRack der DELTA-Fluid Industrietechnik GmbH. Die Sensor- und Steuerungstechnik dafür wurde an der TU Chemnitz entwickelt.
Die Studie ist gestern in der Fachzeitschrift „Optimization and Engineering“ bei Springer Nature erschienen.
Die aktuelle Arbeit ist der erste Teil einer zweiteiligen Publikationsreihe. Im nächsten Schritt wollen die Forschenden untersuchen, wie stark verschiedene Drohnen-Konfigurationen die Reaktionszeiten bei echten Rettungseinsätzen verkürzen könnten. Außerdem soll ein KI-Verfahren zur Live-Erkennung von Menschen in Not aus der Vogelperspektive vorgestellt werden.
Regulatorische Fragen, Genehmigungen, Kosten und Wartungsaufwand wurden in dieser Arbeit noch nicht behandelt – sie bleiben Themen für künftige Forschung.
Projekt RescueFly mit mehreren Partnern
Die Forschung ist Teil des vom Bundesverkehrsministerium geförderten mFund-Projekts „RescueFly“. Beteiligt sind neben der BTU Cottbus-Senftenberg unter anderem das Brandenburgische Institut für Gesellschaft und Sicherheit, die Droniq GmbH, die TU Chemnitz, die TU Dresden, MINTMASTERS und die Björn-Steiger-Stiftung.
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Foto: BTU / Ralf Schuster
