Das Projekt Evolonic ist ein interdisziplinäres Projekt, an dem rund 20 Studierende verschiedener Fachrichtungen und Fakultäten der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) beteiligt sind. Es wird in Zusammenarbeit mit den Lehrstühlen LEE (Lehrstuhl für Elektrische Energiesysteme) und LEB (Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente und Systeme) der FAU sowie dem Fraunhofer IISB durchgeführt. Seit 2017 bauen die Projekt-Teilnehmer Langstrecken-Flugroboter, seit dem Frühjahr 2022 liegt der Schwerpunkt auf der Waldbrandfrüherkennung. Das Projekt startete in Kooperation mit der Feuerwehr Erlangen im Rahmen der Lehrveranstaltung Innolab.
Studierende haben unter dem Projektnamen Evolonic Langstreckendrohnen für die Waldbrandfrüherkennung entwickelt und gebaut. Foto: Feuerwehr-Magazin | Hegemann
Die Funktionsweise des entwickelten Systems basiert auf dem Überfliegen eines zuvor definierten Waldgebietes in hoher Frequenz mit einer Drohne. Der vollständig autonome Be-trieb wird durch eine automatisierte Ladestation ermöglicht. Darüber hinaus verfügt die Drohne über Systeme zur Vermeidung von Kollisionen mit anderen Luftfahrzeugen. Zur Waldbranddetektion überwacht die Drohne ihre Umgebung mit einer Kamera und wertet das Bild lokal auf einer Recheneinheit an Bord aus. Wird Rauch erkannt, löst die Drohne über eine Website einen Alarm aus. Der zuständige Leitstellendisponent kann dort die Bilder der Drohne einsehen. Bei der Gestaltung der Website wurde ein ähnliches Konzept gewählt wie bei der Notruf-App nora.
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Anhand der übermittelten Informationen kann der Disponent entscheiden, ob es sich um einen unbeabsichtigten Wald- und Vegetationsbrand handelt oder ob die Rauchentwicklung beispielsweise durch landwirtschaftliche Tätigkeiten wie das Bestellen von Feldern oder das Verbrennen von Grünschnitt verursacht wird. Damit soll die Zahl der Fehlalarme so gering wie möglich gehalten werden. Handelt es sich bei dem detektierten Ereignis um einen unbeabsichtigten Brand, werden dem Disponenten die Koordinaten des vermuteten Brandorts angezeigt. Dieser wird anhand der Form der Rauchfahne und der Topologie-Daten (Form, Größe, Lage) bestimmt.
Langstreckendrohne für die Waldbrandfrüherkennung. Foto: Feuerwehr-Magazin |Hegemann
Auf der Kartendarstellung sieht der Disponent zusätzlich eine Geländedarstellung sowie mögliche Schutzziele im Brandbereich. Mit Hilfe von Navlog-Karten kann auch die Befahrbarkeit von Wegen überprüft werden. Das Zusammenspiel von aufbereiteten Ortsinformationen und Live-Bildern ermöglicht eine fundierte Lagebeurteilung und hilft bei der Festlegung des benötigten Kräftekontingents. Die Informationen stehen auch der Einsatzleitung zur Verfügung, die sich bereits während der Anfahrt mit den gesammelten Informationen vertraut machen kann.
Die Drohne liefert auch lokal ermittelte meteorologische Informationen wie Wind, Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Damit kann die Einsatzleitung vor Ort bereits während der Anfahrt den Einsatz planen und die Dynamik des Feuers abschätzen. Die Drohne soll mindestens 30 Minuten ab der Alarmierung vor Ort verweilen können, um in der Anfangsphase des Einsatzes einen Überblick über die Einsatzstelle aus der Luft zu liefern.
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Ziel des Pilotprojektes in Erlangen ist vor allem die Erprobung der Langzeitbeständigkeit des Systems. Im Vordergrund steht das Sammeln von Erfahrungen, um das Verhalten der einzelnen Komponenten im Einsatz über einen längeren Zeitraum zu beobachten. Es sollen Erkenntnisse darüber gewonnen werden, wie sich Feuchtigkeit, Hitze und andere wetterbedingte Einflussfaktoren auf die Einsatzfähigkeit der Drohne auswirken. Außerdem untersuchen die Forschenden, wie häufig Fehlalarme ausgelöst werden und wie gut die Kommunikationssysteme der Drohne funktionieren. Ein weiteres Ziel ist es, die Performance des Livestreams zu evaluieren und die Zusammenarbeit mit der Leitstelle und den Einsatzkräften zu testen.
Im Feuerwehr-Magazin 7/2024 findet Ihr eine Marktübersicht mit aktuellen Drohnen-Modellen, die sich für den Einsatz bei der Feuerwehr eignen.
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