Forschungsprojekt

LARUS: Eine Hightech-Möwe für die Seenotretter

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Bei Wind und Wetter: Die LARUS-Drohne ist trotz ihrer sensiblen Technik, die sie an Bord hat, sehr robust. Diese Foto-Montage zeigt einen denkbaren Einsatz zur Rettung von Menschen aus Seenot bei einer Schiffshavarie.

Über drei Jahre lang haben die Deutsche Gesellschaft zur Rettung Schiffbrüchiger (DGzRS) und die Technische Universität Dortmund gemeinsam mit acht Partnern aus Wissenschaft und Industrie an dem neuen, drohnenbasierten System LARUS zur Seenot-Rettung gearbeitet.

Über drei Jahre lang haben die Deutsche Gesellschaft zur Rettung Schiffbrüchiger (DGzRS) und die Technische Universität Dortmund gemeinsam mit acht Partnern aus Wissenschaft und Industrie an einem neuen, drohnenbasierten System zur Seenot-Rettung gearbeitet. Das Projekt „LARUS“ verfolgte dabei das Ziel, ein unbemanntes Flugsystem derart weiterzuentwickeln, dass es automatisiert die Suche und Rettung von Menschen in Seenot unterstützt.

Dortmund/Bremen – Am 23. August 2019 geriet ein Paar auf der Ostsee in Seenot: Das Motorboot der beiden erlitt einen starken Wassereinbruch und sank. Der Ausflug endete schließlich an Bord des Seenot-Rettungsbootes „Caspar Otten“ der Deutschen Gesellschaft zur Rettung Schiffbrüchiger (DGzRS), das die Frau und den Mann wieder sicher an Land brachte. Künftig könnte in einem solchen Fall nicht nur ein Rettungsboot, sondern auch ein unbemanntes Flugobjekt namens LARUS zum Einsatz kommen, um wichtige Vorarbeiten und Hilfestellungen beim Rettungseinsatz zu leisten.

Ortswechsel von der deutschen Küste zur Technischen Universität (TU) nach Dortmund: Wenn man das Büro von Christian Wietfeld betritt, fällt es einem nicht schwer zu erraten, in welchem Fachbereich man gelandet ist. In einer Vitrine liegen Mobil-Telefone fast jeglicher Generation. Einige schon wahre Museumsstücke wie ein knochiges, altes Siemens-Gerät, mit dem man im Zweifel auch noch einen Nagel in die Wand schlagen könnte. Wietfeld leitet den Lehrstuhl für Kommunikationsnetze an der TU. Die Vergangenheit beschäftigt den 54-jährigen Mobilfunk-Spezialisten jedoch allenfalls noch im Rahmen seiner kleinen Handy-Ausstellung. Ansonsten ist der Wissenschaftler der Gegenwart meist einen Schritt voraus.

Christian Wietfeld, Leiter des Lehrstuhls Kommunikationsnetze an der TU Dortmund

Wie auch mit dem Projekt LARUS. Dies ist lateinisch und heißt übersetzt Möwe. Einerseits. Andererseits ist es ein Akronym für die etwas sperrige Bezeichnung „Lageunterstützung bei Seenoteinsätzen durch unbemannte Luftfahrtsysteme“. Kurz gesagt handelt es sich um ein Drohnensystem, das künftig bei Seenoteinsätzen, aber auch anderen Krisensituationen eingesetzt werden könnte. In Momenten, in denen jede Sekunde über Leben und Tod entscheiden kann. Erst kürzlich ist das über drei Jahre laufende Projekt mit einer erfolgreichen Abschluss-Übung an der Ostsee beendet worden. „Wir haben alle Ziele, die wir uns vorerst gesteckt hatten, erreicht“, sagt Wietfeld, der seit 2005 an der TU Dortmund lehrt, nach der Rückkehr vom Greifswalder Bodden.

Alles im Blick: Das Echtzeit-Lagebild eines LARUS-Einsatzes am Computer-Bildschirm. Die Drohne ist dank ihrer Technik in der Lage, autonom ein Gebiet systematisch abzusuchen und geht in diesem Fall nach dem Prinzip der sektorenweisen Suche (grüne Linien) vor. Gleichzeitig sendet sie hochauflösende Bilder und weitere wichtige Informationen, die den Rettungseinsatz beschleunigen können.

Die Ziele des vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekts waren folgende: Ein unbemanntes Flugobjekt sollte derart weiterentwickelt werden, dass es automatisch – also ohne die Steuerung eines Piloten – die Suche und Rettung von Menschen in Seenot unterstützt. „Auf See wird die Rettung an sich auch künftig durch Menschen in Seenot-Rettungskreuzern und Hubschraubern erfolgen“, erläutert Udo Helge Fox, Geschäftsführer der Deutschen Gesellschaft zur Rettung Schiffbrüchiger (DGzRS). Doch könnten unbemannte Flugsysteme „zusätzliche Kommunikationskapazitäten schaffen und aktuelle Lagebilder liefern“, so Fox weiter.

„Der große Vorteil von LARUS ist, dass die Drohne viel schneller vor Ort sein kann als ein Seenotrettungskreuzer oder auch ein Rettungshubschrauber wie der Sea King“, erläutert Wietfeld, der mit seinem gut zehnköpfigen Team in Dortmund die hochkomplexe Kommunikations-Technik für das Fluggerät entwickelt hat. Die gut 25 Kilogramm schwere, benzinbetriebene Drohne kann sehr schnell in das betroffene Gebiet gelangen und wichtige Information über die Situation sammeln und übermitteln. Und zwar unter anderem in hochauflösenden Bildern. Dabei ist die von der TU Dortmund mit hochsensibler Technik ausgerüstete Drohne sehr robust: Im Testbetrieb startete sie bei bis zu Windstärke 7 (Beaufort). „Zur Kommunikation nutzen wir derzeit die vorhandenen LTE-Netze der öffentlichen Anbieter“, sagt Wietfeld: „Aber wir haben auch ein eigenes LTE-Netz inklusive Funkmast konzipiert, mit dem wir eine Reichweite von bis zu 90 Kilometern erreichen können.“ Dieses eigene Netz wird aus Gründen der Redundanz mit den öffentlichen LTE-Netzen verknüpft, so dass die Verbindung zur Drohne niemals komplett abreißen kann. So ist auch über große Distanzen eine fast unterbrechungsfreie Videoübertragung möglich. Die Drohne agiert dabei autonom und sucht das betreffende Gebiet systematisch ab – auch unter Berücksichtigung von Meeresströmungen. Das LARUS-System kann auch mit einer besonders kompakten Mobilfunk-Basisstation ausgestattet werden, um so eine Mobilfunkverbindung auch außerhalb der Reichweite der öffentlichen Mobilfunknetze zu ermöglichen. So können zum Beispiel telemedizinische Dienste unterstützt werden.

Beeindruckender Größenvergleich: Die LARUS-Drohne steht mit einem der mächtigen Sea-King-Hubschrauber im Hangar.

Die möglichen Einsatzgebiete von LARUS könnten vielfältig sein. Sehr oft müssen Einsatzkräfte der DGzRS aufgrund von Augenzeugen-Berichten überprüfen, ob eine Not-Situation auf See vorliegt. „Hier können wir mit LARUS sehr schnell Klarheit schaffen, da die Drohne schnell und unkompliziert aufsteigen und die nötigen Informationen liefern kann“, erklärt Wietfeld. Und falls tatsächlich eine Notlage vorliegt, liefert die Drohne schnell Live-Bilder sowie andere wichtige Daten, die den Rettungseinsatz per Seenotrettungskreuzer oder Hubschrauber vorbereiten und beschleunigen können. Die eingesetzte und von Künstlicher Intelligenz unterstützte Sensorik von LARUS könne Schiffbrüchige schneller und verlässlicher erkennen als das menschliche Auge, sagt Wietfeld.

Auf das LARUS-Projekt sind mittlerweile auch schon andere Organisation aufmerksam geworden, da sich dieses System auch für den Einsatz im Katastrophen-Fall einsetzen ließe. Auch von internationalen Organisationen ist das LARUS-Projekt aufmerksam verfolgt worden. „Uns schwebt eine multifunktional einsetzbare Drohne vor, die je nach Ereignis mit verschiedenen Sensor- und Kommunikations-Modulen versehen werden kann“, sagt Wietfeld. Ebenfalls Interesse angemeldet hat das Bundesamt für See-Schifffahrt und Hydrographie. Hier könnte LARUS wertvolle Dienste bei der Überwachung von Umweltschutzauflagen leisten, indem die Drohne beispielsweise in die Abgas-Fahne eines Schiffs hinein fliegt und die Schadstoffbelastung überprüft.

Damit der Einsatz der Hightech-Möwe möglichst bald alltäglich wird, muss das System noch langfristig getestet werden. Die Chancen, dass es dazu kommen wird, stehen nach dem erfolgreichen Abschluss der Projektphase jedenfalls nicht schlecht. - Jens Greinke

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