Messtechnik

Fliegende Spürnasen für die Feuerwehr

| Redakteur: Peter Koller

Der Gassensor ist in diesem kleinen Kasten untergebracht und kann von einem Quadrocopter leicht getragen werden.
Der Gassensor ist in diesem kleinen Kasten untergebracht und kann von einem Quadrocopter leicht getragen werden. (Leopold Siegrist GmbH)

Mit einer Kombination aus Kleinfluggeräten und einem Sensorträger will das Fraunhofer-Institut IOSB Rettungskräften helfen, sich etwa bei Bränden schnell einen Überblick über die Gefahrenlage zu verschaffen.

Nach einem Brand ist es wichtig, eine schnelle Übersicht über die Schadenslage zu erhalten. Nicht immer können Hilfskräfte wie Krankenwagen oder Feuerwehr sofort in brennende Gebiete entsendet werden, da sie sonst ihr eigenes Leben gefährden. Um sich einen Überblick über die Schadenslage zu verschaffen, gibt es das Aufklärungssystem AMFIS.

AMFIS steht für Aufklärung und Überwachung mit Miniaturfluggeräten im Sensorverbund. Dabei handelt es sich um verschiedene Kleinfluggeräte und Heliumballons sowie eine Bodenstation: Eine Software ermöglicht, unterschiedliche Sensorträger unter einer Oberfläche zu steuern, die gesammelten Daten auszuwerten und in die Leitstelle weiterzugeben. AMFIS kann zum Beispiel in einem Erdbeben-Gebiet den aktuellen Zustand der Infrastruktur aufklären. Die Sensorträger verfügen über Foto-, Video- und Infrarotkameras, mit welchen man sich einen Überblick über die Situation verschaffen und so z.B. Opfer schneller orten kann.

Zu den Sensoren gehört jetzt auch ein ganz neu entwickelter Gas-Sensor. Hauptsächlich soll dieser Sensor gefährliche Gase bei einem Brand detektieren, er kann aber auch für die Inspektion verwendet werden. Das Fraunhofer IOSB in Karlsruhe arbeitet hier in Kooperation mit dem Gas-Messgeräte-Hersteller in Karlsruhe, der Leopold Siegrist GmbH.

"Dieser Hersteller entwickelt Gasmessgeräte, wir haben unsere Fluggeräte im Einsatz und das wollten wir verbinden. So entstand ein mobiles Gassensormodul, das nicht von einer Person getragen wird, sondern von einem kleinen Fluggerät – einem Quadrocopter, das ist ein ultraleichter Minihubschrauber mit vier Rotoren."

Aus dieser Kooperation sei die Gas-Sensornutzlast für ein Miniaturfluggerät entstanden, erklärt Matthias Kollmann, Entwickler im AMFIS-Projekt des Fraunhofer IOSB. Mit dieser Gas-Sensor-Nutzlast kann man sieben verschiedene Gase detektieren. Die Nutzlast hat fünf wechselbare Steckplätze für elektrochemische Sensoren sowie zwei feste Sensoren für brennbare Gase und leichtflüchtige Kohlenwasserstoffe (VOC).

Die Sensor-Nutzlast erkennt damit alle typischen Gase, die bei einem Brand entstehen und die für die Rettungskräfte oder die Bevölkerung gefährlich sind. Die wichtigsten Gase, die detektiert werden, sind Kohlenstoffmonoxid und weitere Brandgase wie Stickoxide und Ammoniak. Die Auswahl der Sensoren kann anwenderspezifisch angepasst werden.

Der Gas-Sensor ist unter einem Fluggerät montiert. "Wenn es brennt, dann schicken wir das Fluggerät in die Nähe des Brandes und können damit – ohne eine Gefährdung von Einsatzkräften – die Gaskonzentration messen. Der Gas-Sensor sitzt unterhalb des Fluggerätes – unter dem Quadrocopter – und wird mit einer Pumpe mit Umgebungsluft versorgt", so Kollmann.

Matthias Kollmann empfängt die Live-Daten des Quadrocopter in der mobilen Bodenstation.
Matthias Kollmann empfängt die Live-Daten des Quadrocopter in der mobilen Bodenstation. (Fraunhofer IOSB 2012)

Die Gaskonzentration wird über die Funkschnittstelle des Fluggerätes zum Boden übermittelt und kann an der AMFIS-Bodenstation ausgewertet werden. Der Gas-Sensor wurde beim 50. Jubiläum des Landesfeuerwehrverbandes Rheinland-Pfalz erfolgreich getestet. "Dort wurde ein Brandcontainer aufgestellt und wir haben mit unserem Quadrocopter die CO-Konzentration in der Rauchwolke messen können", erzählt Kollmann.

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