Klimatische Veränderungen, Brandstiftung oder Unglücksereignisse: Jahr um Jahr führen diese Faktoren laut WWF zu einem Anstieg an schweren Wald- und Vegetationsbränden. Die luftgestützte Fernerkundung ist zu einem relevanten Einsatzmittel für die Unterstützung der Brandbekämpfung geworden. Unsere MACS-Kamerasysteme wurden bereits mehrfach zur Beurteilung von Brandgeschehen genutzt und haben wertvolle Daten an die Stäbe und Einsatzführungen unserer BOS-Partner geliefert.

Optische Systeme im Infrarot-Bereich spielen in der Fernerkundung inzwischen eine wichtige Rolle. Dabei werden sowohl satellitengestützte als auch luftgestützte Systeme z.B. zur Detektion und Beurteilung von großen Brandereignissen eingesetzt. Basierend auf Satellitendaten hat das DLR-ZKI im Jahr 2022 das Fire Monitoring System veröffentlicht. Mit dem Service können Brandentwicklungen tagesaktuell und im zeitlichen Verlauf beobachtet werden können – mit moderater Auflösung, dafür aber weltweit.

Luftgestützte Fernerkundungssysteme erreichen eine weitaus höhere Auflösung und eignen sich daher auch zur Detektion kleinerer Brandherde. Sie sind zudem deutlich flexibler einsetzbar und ermöglichen die Unterstützung bei der operativen Brandbekämpfung. Praktisch demonstriert haben wir das mit unserer flugzeuggestützten MACS-Kamera (Modular Aerial Camera Systems) beim Waldbrandeinsatz in Lübtheen.

Schrägluftbild des Brandes in der Region um Lübtheen vom 2. Juli 2019

Zunehmend interessant wird die Nutzung unbemannter Flugsysteme (UAV) als Beobachtungsplattform. Sie ergänzen mit entsprechenden Kameratechnologien die Möglichkeiten der Satellitenfernerkundung und schließen deren räumliche und zeitliche Lücken. So sind UAV schnell und ad-hoc genau dort einsetzbar, wo aktuelle Lagedaten gebraucht werden. Besonders in hochdynamischen Einsätzen sind solchermaßen fundierte Entscheidungen für den Erfolg bedeutsam. Unsere MACS-Kamerasysteme bieten im Lageerkundungsprozess einen enormen Vorteil: Die aufgenommenen Luftbilder werden noch während der Befliegung georeferenziert und in Echtzeit an die Einsatzführungssysteme vor Ort oder die Leitstellen übertragen. Den Führungs- und Einsatzkräften stehen relevante Lageinformationen somit in kürzest möglicher Zeit zur Verfügung.

MACS-Thermaldaten im Lagebildformat des ZKI beim Brand in Lübtheen 2019.

MACS-nano zur Lageaufklärung im Brandgeschehen

Unser bislang kompaktestes Kamerasystem MACS-nano haben wir entwickelt, um behördliche Partner wie Polizei, Feuerwehr und Katastrophenhilfe schnell mit hochaufgelösten Lagekarten bei mittelgroßen Einsatzlagen zu unterstützen. Die Einsatztauglichkeit hat dieses System in der jüngeren Vergangenheit bereits bei Brandgeschehen nachgewiesen. Im Sommer 2022 wurde das DLR von der Berliner Feuerwehr während eines Großfeuers auf einem Übungs- und Sprengplatz der Polizei im Berliner Grunewald um Unterstützung bei der Lageaufklärung gebeten. Unser DroneOps-Team startete mit dem Kamerasystem MACS-nano, eingebaut in das UAV Vector® von Quantum-Systems GmbH, und kartierte das 141 Hektar umfassende Areal in kürzester Zeit. In Echtzeit wurden ca. 2.600 Einzelbilder mit einer Bodenauflösung von 1,5 Zentimetern erfasst und an den Stab sowie die Einsatzführung der Berliner Feuerwehr gesendet. Die qualitativ hochwertige und vor allem großflächige Kartierung des Schadensgebietes half der Berliner Feuerwehr bei der Beurteilung des aktuellen Brandgeschehens und potenziell gefährdeter Bereiche.

Im Rahmen des Projektes Live-Lage wurde ein MACS-nano System im Juni 2023 zum beta-Test an den Projektpartner Feuerwehr Duisburg übergeben. Ziel ist, Erfahrungen mit dem System ganz ohne unsere Unterstützung zu machen und auf diese Weise für die weitere Operationalisierung sowie den Transfer hin zu einem marktfähigen Produkt relevante Impulse zu erhalten. Kurz nach der Übergabe, bei einem Brand in Duisburg, kam MACS-nano UAV-gestützt zum Einsatz und lieferte wertvolle Livebilddaten zur Prognose und Überwachung der Brandentwicklung.

Aktuelle Entwicklung und Kooperationen

Das Innovation Lab OPTSAL ist das Kompetenzzentrum zur optischen Situationserfassung für Safety- und Security-Anwendungen. Unser Ziel ist, neue optische Technologien, Methoden und Funktionalketten für Lagebilder gemeinsam mit Nutzern und Industriepartnern zu entwickeln und in den echten Einsatz zu bringen.

Entlang der bis dato ermittelten Bedarfe für die Erkundung und Bewertung von Brandlagen richten wir unsere Wissens- und Technologietransferaktivitäten aus. Deshalb behandeln wir das Themenfeld „Brandbekämpfung“ künftig noch fokussierter. Es gilt, gemeinsam mit unseren Anwendungs- und Industriepartnern, wie z.B. Feuerwehr Duisburg, LZPD NRW, Berliner Feuerwehr, @fire, Eurocommand GmbH, BSF Swissphoto AG und Quantum-Systems GmbH, die MACS-Technologien über die reine Optimierung hinaus weiterzuentwickeln, um bestmögliche Ergebnisse bei der Lageerkundung zur Brandbekämpfung zu erzielen. Die Zusammenarbeit mit @fire werden wir künftig ausbauen und damit die Expertise von OPTSAL im Bereich Vegetationsbrandbekämpfung stärken.

Zum jetzigen Zeitpunkt befinden wir uns zudem in der finalen Entwicklungsphase des UAV-getragenen Kamerasystems MACS-nano dual. Dieses wird einen zusätzlichen Thermalinfrarotkanal zur Feuerdetektion enthalten. Gemeinsam mit Endanwendern startet die Erprobungsphase im Mai 2024.