Feuerwehr-Drohnenübung: Personenrettung im Uerkental

Ursprünglich waren Kameradrohnen schwierig zu beherrschen. Man musste trainieren, um sich die Fähigkeiten anzueignen, ein solches Fluggerät sicher in der Luft zu halten. Damit gezielte Aufgaben zu erledigen war nur etwas für echte Profis. Heute ist die verwendete Technik weit fortgeschritten. Zahlreiche elektronische Hilfsmittel unterstützen Piloten dabei, ihre Drohnen sicher zu steuern. Künstliche Intelligenz greift auf Wunsch in die Steuerung ein, um beispielsweise Objekten auszuweichen. Einige Aufgaben erledigen Drohnen auf Wunsch autonom – Piloten überwachen bei solchen Missionen die Arbeit nur noch. Diese und andere Entwicklungen machen Drohnen zu mächtigen Werkzeugen ungeahnten Potenzials – auch, wenn es darum geht, Leben zu schützen oder zu retten.

Industriedrohne unterstützt die Feuerwehr Uerkental bei der Suche nach einer vermissten Person

Die Feuerwehr Uerkental übernimmt Verantwortung für die Bevölkerung in den Aargauer Gemeinden Uerkheim, Bottenwil und Wiliberg. Drei typische Schweizer Dörfer mit zahlreichen Hügeln, kleinen Bächen, Feldern, Wiesen und Waldgebieten. Auf unsere Anfrage, eine gemeinsame Übung durchzuführen, reagiert der Kommandant Thomas Räss unvoreingenommen und offen. Unser Ziel ist es, in Erfahrung zu bringen, wie und ob Drohnen eine regionale Feuerwehr im Einsatz unterstützen können. Thomas Räss stimmt zu, einen Feldversuch mit uns zu machen.

Es ist alles nur eine Übung, aber die Situation wirkt wie aus dem echten Leben gegriffen: Ein Beziehungsdrama, ein Streit. Eine junge Frau verlässt den Ort des Geschehens, taucht stundenlang nicht wieder auf. Angehörige machen sich Sorgen. Alarmieren die Behörden. Das Auto der jungen Frau wird in einem Waldstück in Wiliberg gefunden, ein Passant macht eine entsprechende Meldung. Man vermutet die Frau in dem angrenzenden Waldstück. Will sie sich selbst allenfalls etwas Schlimmes antun? Seit Stunden gibt es kein Lebenszeichen mehr. Es ist Nacht geworden. Das Gelände unwegsam. Steile Abhänge, ein kleiner Bach in der Talsohle. Dicht bewaldet, Mischwald mit kleinen Tannen und hohen Laubbäumen. Es ist März, 8° C kalt und es fällt Regen.

Der Kommandant will eine Drohne einsetzen, um die vermisste Person rascher zu finden. Die restliche Mannschaft sucht das Waldstück in Zweiergruppen ab. 20 Minuten später findet die Drohne eine Person, zeigt den anderen die Position an. Die junge Frau ist gerettet. Sie ist leicht unterkühlt und psychisch schwer angeschlagen. Ein gemeinsamer Erfolg! Taktische Feuerwehrarbeit in Kombination mit Technik hat zum Erfolg geführt!

Industriedrohne steigert die Effizienz der Suche

Thermografie ist im Zusammenhang mit der Suche nach einer vermissten Person eine grosse Herausforderung. Zudem erfordert es trotz intelligenter Flugassistenten einiges an Flugerfahrung, um eine Drohne in der Nacht sicher einzusetzen. Distanzen und Geschwindigkeiten korrekt einzuschätzen und die Orientierung jederzeit zu behalten sind für Piloten in der Nacht Schwerstarbeit. Unser Pilot Marc Tschachtli fliegt Industriedrohnen auch beruflich und hat sich daher dieser Herausforderung mit einem guten Gefühl gestellt. In einem echten Notfall bleibt es letztlich eine Abwägung von Nutzen und Risiko – Entscheidungen, die durch Blaulichtformationen im Einsatz immer wieder gefällt werden müssen. Unsere Übung haben wir selbstverständlich im Vorfeld bewilligen lassen, und unnötige Risiken haben wir vermieden.

Chancen und Limitierungen von Wärmebildkameras

Die Thermografie ist ein Verfahren, bei dem mithilfe von speziellen Kameras die Wärmestrahlung sichtbar gemacht wird, die von Körpern bzw. von technischen Objekten ausgeht. Da die Intensität und Zusammensetzung der Wärmestrahlung temperaturabhängig sind, ermöglicht eine thermografische Aufnahme, die Temperaturverteilung bei dem betreffenden Körper zu erkennen und daraus Folgerungen abzuleiten.

Viele Körper geben Wärme an ihre Umgebung ab. Das gilt für Menschen und für Tiere ebenso wie für stromdurchflossene elektrische Bauteile, Rohrleitungen für die Fernwärme, Glühlampen, Heizkörper, Fernsehapparate, Kühlschränke oder Kopierer. Diese Wärmeabgabe erfolgt u. a. durch Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung), also durch elektromagnetische Wellen, die eine grössere Wellenlänge als Lichtwellen haben und die wir nicht direkt wahrnehmen können. Je höher die Aussentemperatur, desto schwieriger ist es, die Wärmesignatur eines Menschen überhaupt zu erkennen. Ganz anders sieht dies bei einem Brandfall aus. Hier herrschen grosse Temperaturunterschiede, und die Drohne kann einfach dabei helfen, beispielsweise den Hauptbrandherd zu finden. Auch eine Brandwache ist eine mögliche Aufgabe, die eine entsprechende Drohne effizient ausführen kann. Sobald sich irgendwo ein Glutnest bildet, würde die Wärmebildkamera diesen Hotspot selbst aus grosser Höhe erkennen können.

Dank den kühlen Temperaturen nachts hatten wir ein gutes Gefühl, dass die Drohne eine Signatur der vermissten Person im Wald finden kann. Der Wald mit seinen Bäumen kann allerdings Wärmesignaturen zusätzlich abschirmen. Im Sommer, bei hohen Temperaturen und dichtem Blattwuchs, wären unsere Chancen mit der Drohne deutlich geringer gewesen. Versteckt sich ein Mensch zum Beispiel direkt unter einer Tanne, wird es sehr schwer, eine Wärmesignatur zu erfassen – besonders dann, wenn der Wald an besagter Stelle auch noch besonders dicht bewachsen ist.

Abgesehen vom Regen zum Übungsbeginn hatten wir günstige Bedingungen. Mensch und Maschine haben die vermisste Person in beiden Übungssequenzen jeweils vor der Gruppe aufgespürt, die bei der Suche klassisch vorging. Gelernt haben wir, dass Suchtrupps mindestens in Zweiergruppen unterwegs sein sollten, wenn eine einzelne vermisste Person gefunden werden soll. Das macht es für Piloten der Drohne sehr viel einfacher, sein potenzielles Ziel vom Suchtrupp zu unterscheiden.

Zum Bild-Slider unten: Die Angehörigen der Feuerwehr, ausgerüstet mit Taschenlampen, nähern sich auf dem Waldweg. Der kleine grüne Punkt in der blauen Waldfläche zeigt den Standort der vermissten Frau.

Crashkurs als Drohnenpilot*in

Neben der Feldsuche wollten wir auch herausfinden, wie herausfordernd es für Feuerwehrleute ist, eine Drohne selbst zu fliegen. Zu diesem Zweck haben wir unseren mobilen Flugkäfig und einen kleinen Hindernisparcours aufgebaut. Nach einer kurzen Instruktion hatten die Feuerwehrangehörigen die Möglichkeit, ihr Können im Selbstversuch unter Beweis zu stellen. Wie erwartet gab es auch in den Reihen der Feuerwehr Uerkental einige Naturtalente und einige Personen mit einschlägiger Flugerfahrung. Die KI-gestützten Flugassistenzsysteme tragen viel dazu bei, dass sich eine Drohne als Werkzeug einfach beherrschen lernen lässt.

Interview mit Thomas Räss, Kommandant der Feuerwehr Uerkental

Einige Tage nach der gemeinsamen Übung haben wir uns mit dem Kommandanten der Feuerwehr Uerkental zum Austausch getroffen. Neben allgemeinen Fragen hat uns interessiert, wie der Kommandant den Nutzen der Technik einschätzt.

MLU: Vielen Dank, Thomas Räss, für deine Zeit. Die gemeinsame Übung haben wir mit dem Kader der Feuerwehr Uerkental durchgeführt. Wie gross ist die ganze Organisation und für welche Region seid ihr zuständig?

TR: Die Feuerwehr Uerkental zählt gegenwärtig 109 Angehörige. Zur Region Uerkental gehören die Gemeinden Uerkheim, Bottenwil und Wiliberg. Das Einsatzgebiet umfasst total 1336 Hektaren und beheimatet zirka 2500 Menschen.

Welche sind die typischen Aufgaben, die von der Feuerwehr übernommen werden?

Unsere Region ist ländlich, hügelig, und grosse Teile des Gebiets sind bewaldet. Die häufigsten Einsätze sind Brandereignisse, gefolgt von Verkehrsunfällen und Elementareinsätzen. Während Brandereignisse und Verkehrsunfälle meist rasch bewältigt werden, können Elementarereignisse wie beispielweise Hochwasser oder Hangrutsche unsere Organisation über Tage beschäftigen. Aufgrund der zunehmenden Trockenheit steigt aktuell das Risiko von Waldbränden an.

Was sind aktuell die grössten Herausforderungen für deine Organisation?

Die Pandemie ist allgegenwärtig. Für uns als Milizfeuerwehr ist die Aufrechterhaltung der Einsatzbereitschaft zentral. Die Rahmenbedingungen machen es schwierig, Übungen durchzuführen.

Wir sind dankbar für die Gelegenheit, mit der Feuerwehr Uerkental eine Übung durchzuführen. Wie hast du den Sucheinsatz mit der Drohne als Kommandant erlebt?

Es war spannend zu sehen, wie rasch sich die Offiziere und Gruppenführer mit dem Piloten verständigt haben und das Gerät die Suche aufnehmen konnte. Die Drohne hat die vermisste Person in beiden Übungssequenzen vor der Suchmannschaft gefunden und deren Standort angezeigt.

Welchen Mehrwert hat die Drohne geboten und wofür kann eine Feuerwehr ein solches Gerät einsetzen?

Die Drohne war wirklich enorm schnell und stets flexibel, selbst als wir das Suchgebiet spontan ausweiten mussten. Aufklärung aus der Luft ist in vielen Fällen hilfreich und bietet eine wertvolle Grundlage für taktische Entscheidungen. Meist steht aber das Kosten/Nutzen-Verhältnis nicht im Einklang, wenn beispielsweise ein bemanntes Fluggerät eingesetzt werden soll. Die Personensuche hat mich beeindruckt, aber auch Anwendungen wie Branddetektion, Orientierung und eine spätere Brandwache sind mit der Technik effizient umsetzbar. Zudem können Schadenlagen einfach dokumentiert und weitere Entwicklungen eines Ereignisses festgehalten werden. Auf Wunsch mit den jeweils gleichen Aufnahmepositionen.

Wie wahrscheinlich ist es, dass Angehörige der Feuerwehr solche Drohnen selbst im Einsatz steuern können und wie wäre ein solcher Einsatz in den Prozess einer Feuerwehr integrierbar?

Das kurze Training hat gezeigt, dass diese Geräte tatsächlich sehr einfach zu steuern sind. Die meisten Feuerwehroffiziere waren in der Lage, diese durch den Hindernisparcours zu steuern. Mit gezieltem Training im Rahmen von Übungen können Drohnen durch die Feuerwehr in vielen Situationen vorteilhaft verwendet werden. Dies als Einsatzmittel zur Unterstützung und Verbesserung der Gesamtübersicht der Einsatzleitung auf einem Schadenplatz.

Was wäre allenfalls zusätzlich wünschenswert, um Drohen als Einsatzmittel nutzbar zu machen?

Kleinere Drohnen können kompakt im Koffer in einem Kommandofahrzeug mitgeführt werden. Die Akkuladung und Erhaltung der Bereitschaft im Fahrzeug könnte durch eine passende Installation besser gelöst werden.

Danke Thomas für deine Zeit und die offene Beantwortung unserer Fragen. Wir sind ebenfalls überzeugt, dass diese Technologie in einer nahen Zukunft Feuerwehren wie deine im Einsatz unterstützen wird. 

Wir bedanken uns bei den Kaderangehörigen der Feuerwehr Uerkental für die gemeinsame Übung und die gewonnenen Erkenntnisse!

Das bei der Übung verwendete Gerät

Für den Sucheinsatz haben wir eine «grosse» DJI Matrice 300 RTK mit Kamera DJI Zenmuse H20T verwendet.

Mit dem Launch der Mavic 2 Enterprise Advanced bringt der Branchenführer DJI ein Produkt auf den Markt, das die technischen Anforderungen einer Feuerwehr grossmehrheitlich erfüllt und dabei sehr kompakt und leicht konstruiert ist. Dies in Verbindung mit einer einfachen Steuerung macht solche Drohnen absolut miliztauglich. Die Auflösung der Wärmebildkamera der Mavic 2 Enterprise Advanced entspricht jener der eingesetzten H20T und kann im Einsatz dieselben Aufgaben übernehmen.

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