Einsatz von unbemannten Luftfahrzeugen

Unbemannte Luftfahrzeuge haben im vergangenen Jahrzehnt rasant in ganz unterschiedlichen Branchen und Lebensbereichen an Bedeutung gewonnen. In OPTSAL haben wir in dieser Technologie das Potenzial erkannt, hochpräzise Lagedarstellungen mit der echtzeitfähigen MACS-Technologie auf ein neues Level zu heben. Mit dem Einsatz von MACS auf diesen Trägersystemen sind wir in der Lage, im Falle von großflächigen Gefahren- und  Schadenslagen sowie in Katastrophen die Aufklärung und das Monitoring aus der Luft effizient zu unterstützen und schließen damit die Lücke, die satellitengestützte und bemannte Luftbildbefliegungen nicht abdecken.

Große Flächen und lange Flugzeiten

Im Einsatz haben sich senkrecht startende und landende unbemannte Flächenflugzeuge für die Erstellung von großflächigen Lagebildern als besonders geeignet erwiesen. Sie ermöglichen die schnelle und großflächige Befliegung von Einsatzorten ohne eine speziell präparierte Infrastruktur, wie beispielsweise eine Startbahn, zu benötigen.

Wir nutzen seit 2018 unbemannte Luftfahrzeuge der Quantum-Systems GmbH und arbeiten im Transferprojekt MACS-nano direkt mit dem Unternehmen zusammen. So konnten wir in der Vergangenheit neuartige Konzepte, Systemdesigns und Funktionalketten zur schnellen Aufklärung von Großschadenslagen entwickeln und erproben. Das gemeinsame Ziel ist die Entwicklung von geeigneten Nutzungskonzepten und Gesamtlösungen zur Bereitstellung von Lagebildinformationen in Echtzeit für Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS). Das 2-in-1 System VECTOR®/SCORPION® ermöglicht den sicheren und flexiblen Betrieb der MACS-Kameratechnologien für unterschiedliche sicherheitsrelevante Fragestellungen und Anwendungsfälle.

VECTOR® der Quantum-Systems GmbH mit MACS-Payload (Quelle: DLR)

Praxisbeispiel: Vegetationsband im Zusammenhang mit Munition auf dem Sprengplatz im Berliner Grunewald

Im August 2022 kam es zu ungewollten Explosionen und in der Folge zu einem schweren Vegetationsbrand auf dem Sprengplatz der Polizei im Berliner Grunewald. Die Polizei lagerte dort viele Tonnen an Sprengkörpern und Munition. Durch die Explosionen wurden brennende Teile weit in den angrenzenden Wald geschleudert und entfachten dort verteilte Brandherde. Von der Einsatzleitung wurde aufgrund der andauernden Gefahrenlage ein weiträumiger Sperrkreis eingerichtet.

Unser DroneOps-Team wurde vom Stab der Berliner Feuerwehr mit dem Ziel der umgehenden Lagekartierung in Echtzeit aktiviert. Binnen kürzester Zeit waren die Formalitäten geklärt und das Team vor Ort.  Unser MACS-Kamerasystems an Bord des VECTOR® hat das 141 ha große Sperrgebiet überflogen und unmittelbar hochauflösende und georeferenzierte Luftbilder zur Lagekartierung im Einsatzführungssystem der Feuerwehr bereitgestellt.

Matthias Geßner (DLR) und Andreas Schicktanz (Berliner Feuerwehr) bei der Lagebesprechung

Dieser Einsatz hat deutlich gezeigt, dass MACS in unbemannten Flugsystemen zum Einsatz bei der Schadenserkennung in lebensfeindlichen Umgebungen geradezu prädestiniert ist.

Zusammenarbeit mit I.S.A.R. Germany

Seit 2016 besteht eine Kooperation mit der gemeinnützigen internationalen Hilfsorganisation I.S.A.R. Germany. Die Hilfsorganisation wird nach großen Katastrophen wie Erdbeben, Flutkatastrophen oder Wirbelstürmen tätig, indem sie unmittelbar ins Krisengebiet reist, um vor Ort Vermisste zu finden, zu bergen und medizinisch zu versorgen.

Gegenstand der Zusammenarbeit sind unsere zivilen Sicherheitstechnologien, speziell im Bereich Technologien für das Krisen- und Katastrophenmanagement. Im Rahmen der Kooperation ist das deklarierte Ziel, während der Einsätze ein schnelles Lagebild erstellen zu können. Ein besonders großer Mehrwert besteht darin, dass Erkenntnisse über die Funktionsfähigkeit und Anwenderfreundlichkeit der MACS-Technologien im operativen Einsatz gewonnen werden.

Deshalb sind Teile des DroneOps-Teams auch INSARAG-zertifizierte ehrenamtliche Mitglieder bei I.S.A.R. Germany und wirken aktiv im Vorausteam mit. Mehrmals im Jahr finden Übungen des Einsatzteams statt, um stets für den Katastrophenfall vorbereitet zu sein. Im Rahmen dieser Übungen konnte das DroneOps-Team das unbemannte Luftfahrzeug mit integrierter MACS-nano in die Prozesse der Hilfsorganisation so implementieren, dass sie auch in einem realen Hilfseinsatz mitgeführt werden können.

Praxisbeispiel: Erdbeben in der Türkei

Am 6. Februar 2023 ereigneten sich im Norden Syriens und im Südosten der Türkei mehrere sehr starke Erdbeben. Das Einsatzteam von I.S.A.R. Germany, und damit auch Mitglieder des DroneOps-Teams, erhielten in den frühen Morgenstunden eine Voralarmierung.  Gegen Mittag sind zwei Team-Mitglieder mit der gesamten Ausrüstung vom DLR-Standort in Berlin-Adlershof zum Flughafen Köln-Bonn aufgebrochen, um als Teil des I.S.A.R.-Teams in die Türkei zu reisen. Die meisten internationalen Hilfsteams werden von der durch die UN gegründeten INSARAG (International Search and Rescue Advisory Group) koordiniert. So kam es, dass das Such- und Rettungsteam von I.S.A.R. Germany in Kırıkhan der Provinz Hatay eingesetzt wurde.

Kurz nach der Ankunft war MACS bereits einsatzfähig und lieferte erste hochauflösende Luftbilddaten von der stark zerstörten Stadt. Mit MACS an Bord des VECTOR® konnte innerhalb weniger Stunden das etwa 8 km² große Stadtgebiet aufgenommen werden. Die aufgenommenen Luftbilder wurden mit unserer Echtzeit-Verarbeitungskette bereits während des Fluges zu einem georeferenzierten Luftbild zusammengefügt und zur Bodenstation übertragen. Von dort wurden die Daten via Internetverbindung an den DLR-Server gesendet. Der hier angebundene, in 2022 entwickelte Web Map Service machte die Daten verfügbar und konnte von allen gängigen Geoinformationssystemen, und somit auch den Einsatzleitsystem von INSARAG, eingebettet und in den Führungs- und Einsatzunterstützungssystemen dargestellt werden. Somit stand schon während des Fluges ein standardkonformes Luftbild weltweit zur Verfügung.

Dieses großflächige Live-Lagebild bietet den Hilfsorganisationen vor Ort wie auch weiteren in der Welt verteilten Institutionen ganz neue Möglichkeiten der Lagebeurteilung, Kommunikation und des Kräftemanagements.

MACS-nano hat in seinem ersten großen Katastropheneinsatz von den Hilfsorganisationen sehr positives Feedback erhalten. Es besteht nun großes Interesse daran, diese Technologie weiterzuentwickeln und auch in Zukunft mit ihr in den Einsatz zu gehen.

Matthias Geßner mit VTOL-UAV der Quantum Systems GmbH inkl. MACS-Payload in der Türkei (Quelle: DLR)