grenzenlos fliegen - grenzenlos retten.

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Projekt

Kurz­be­schrei­bung

Für die ef­fek­ti­ve und schnel­le Be­wäl­ti­gung von Ge­fah­rensi­tua­ti­o­nen, ins­be­son­de­re in groß­flä­chi­gen Ein­satz­räu­men, ist die Bün­de­lung der La­ge­in­for­ma­ti­o­nen zu einem La­ge­bild aus­schlag­ge­bend. Seit ei­ni­ger Zeit wer­den ver­mehrt un­be­mann­te Flug­sys­te­me (UAS) ver­wen­det, um bei die­sen Auf­ga­ben zu un­ter­stüt­zen. Im Pro­jekt Grenz­Flug+ wird ein UAS-ba­sier­tes Sys­tem ent­wi­ckelt, wel­ches durch seine ein­fa­che Be­die­nung, die voll­au­to­ma­ti­sche Da­te­n­aus­wer­tung sowie die si­che­re In­te­gra­ti­on in den ge­mein­sa­men Luft­raum zu­künf­tig ein ef­fek­ti­ves Hilfs­mit­tel für Ret­tungs­kräf­te im grenz­über­schrei­ten­den Such- und Ret­tungs­ein­satz sein soll.

Nicht nur die tech­ni­schen, recht­li­chen und be­trieb­li­chen Rah­men­be­din­gun­gen müs­sen für eine er­folg­rei­che Um­set­zung ge­ge­ben sein; auch die ge­sell­schaft­li­che Ebene muss bei der Im­ple­men­tie­rung neuer Tech­no­lo­gi­en eine zen­tra­le Rolle spie­len. Zur Schaf­fung eines nach­hal­ti­gen grenz­über­schrei­ten­den Be­triebs­kon­zep­tes müs­sen die Men­schen in den Mit­tel­punkt der In­no­va­ti­on ge­stellt wer­den. Das Teil­vor­ha­ben fo­kus­siert sich auf die frühe und ak­ti­ve Ein­be­zie­hung der Be­völ­ke­rung, wel­cher im Rah­men ver­schie­de­ner Par­ti­zi­pa­ti­ons­for­ma­te die Tech­no­lo­gie näher ge­bracht wird. Im Rah­men der grenz­über­schrei­ten­den Urban-Air-Mo­bi­li­ty-In­itia­ti­ve der MAHHL-Städ­te wer­den eu­re­gi­o­na­le Sta­ke­hol­der in den Ent­wick­lungs­pro­zess ein­be­zo­gen und über die­sen in­for­miert.

Pro­blem­stel­lung und glo­ba­les Pro­jekt­ziel

In der Grenz­re­gi­on zwi­schen Bel­gi­en, den Nie­der­lan­den und Deut­sch­land lie­gen be­son­de­re Rah­men­be­din­gun­gen für die Ver­sor­gung durch den Ret­tungs­dienst vor, da durch die Grenz­ver­läu­fe der am schnells­ten ver­füg­ba­re Ret­tungs­dienst nicht immer im Land des Not­fal­les sta­tio­niert ist. Um den sich er­ge­ben­den Her­aus­for­de­run­gen zu be­geg­nen, haben sich in der Re­gi­on die Feu­er­weh­ren, Ret­tungs­diens­te und Zi­vil­schutz­ein­rich­tun­gen zu dem grenz­über­schrei­ten­den Zu­sam­me­n­a­r­beits­ver­band EMRIC (Eu­re­gio Maas-Rijn In­ci­dent­bes­ti­j­ding en Cri­sis­be­heer­sing; dt.: Eu­re­gio Maas-Rhein Vor­fall- und Kri­sen­be­wäl­ti­gung) zu­sam­men­ge­schlos­sen, um mit deren Ex­per­ti­se Ret­tungs­ein­sät­ze auch über Län­der­gren­zen hin­aus zu er­mög­li­chen. Au­ßer­dem haben die Städ­te Maas­tricht, Aa­chen, Has­selt, Heer­len und Lüt­tich die MAHHL-Urban-Air-Mo­bi­li­ty-In­itia­ti­ve ge­grün­det, um grenz­über­schrei­ten­de Ret­tungs­ein­sät­ze auch mit UAS zu un­ter­stüt­zen.

Bei Not­fäl­len ist die Zeit bis zur Ver­sor­gung durch den Ret­tungs­dienst ent­schei­dend für die Über­le­bens­chan­cen und die Schwe­re der Fol­ge­schä­den. Dies gilt bei­spiels­wei­se für de­men­te Per­so­nen, die sich in kal­ten Näch­ten in un­weg­sa­men Ge­län­den ver­lau­fen und dort ver­un­g­lü­cken. UAS kön­nen hier in Zu­kunft einen ent­schei­den­den Bei­trag zur Ver­kür­zung der Zeit bis zur Ret­tung lie­fern.

Im Pro­jekt Grenz­Flug wurde be­reits ein ers­ter voll­au­to­ma­ti­scher grenz­über­schrei­ten­der Ret­tungs­flug de­mon­s­triert. Mit die­sem konn­te die Ak­zep­tanz und der Nut­zen durch die Ver­wen­dung von UAS im Ret­tungs­ein­satz auf­ge­zeigt wer­den. Dar­auf soll das Pro­jekt Grenz­Flug+ auf­bau­en. Um ein voll­stän­dig ver­netz­tes und in den Luft­raum in­te­grier­tes Ge­samt­s­ys­tem zu er­hal­ten, das für einen 24/7 Re­gel­be­trieb vor­be­rei­tet ist und Daten au­to­ma­tisch auf­be­rei­tet und wei­ter lei­tet, wer­den im Pro­jekt Grenz­Flug+ wei­te­re Schrit­te aus­ge­ar­bei­tet.

Im Rah­men von Grenz­Flug+ soll zu­sam­men mit der EMRIC und im Rah­men der MAHHL-UAM-In­itia­ti­ve der nächs­te Schritt in Rich­tung eines kon­ti­nu­ier­li­chen voll­au­to­ma­ti­schen Re­gel­be­trie­bes von UAS im grenz­über­schrei­ten­den Ret­tungs­dienst ge­macht wer­den. Hier­für soll, ba­sie­rend auf be­ste­hen­den Flug­sys­te­men und Er­fah­run­gen aus dem Pro­jekt Grenz­flug, ein ver­netz­tes und in­te­grier­tes Ge­samt­s­ys­tem ent­wi­ckelt wer­den, mit wel­chem die Dauer zur Lo­ka­li­sie­rung von Ver­miss­ten in der Grenz­re­gi­on deut­lich ver­kürzt wird. Dafür wird das Ge­samt­s­ys­tem zudem voll­stän­dig in die Ret­tungs­ket­te der Ein­satz­kräf­te in­te­griert und mit­tels einer au­to­ma­ti­sier­ten Da­ten­auf­be­rei­tung eine ein­fa­che Be­dien­bar­keit si­cher­ge­stellt. Zudem wird im Rah­men des For­schungs­vor­ha­bens si­cher­ge­stellt, dass die neuen au­to­ma­ti­schen luft­ge­bun­de­nen Sys­te­me mit den be­reits vor­han­de­nen fern­ge­steu­er­ten un­be­mann­ten Flug­ge­rä­ten kom­pa­ti­bel sind, damit eine spä­te­re Ein­füh­rung mög­lich ist, ohne dass es zu Kon­flik­ten mit be­reits im Be­trieb be­find­li­chen Sys­te­men kommt.

Ein wei­te­res Ziel ist die Er­hö­hung der Ak­zep­tanz für den zu­künf­ti­gen Ein­satz von UAS im Ret­tungs­ein­satz. Dies soll durch eine be­glei­ten­de In­for­ma­ti­on und Be­tei­li­gung der Bür­ger*in­nen sowie durch eine öf­fent­lich­keits­wirk­sa­me End­de­mon­s­tra­ti­on er­mög­licht wer­den.

Wissenschaftliche und technische Ziele von GrenzFlug+

Um im Rah­men von Grenz­Flug+ den nächs­ten Schritt in Rich­tung eines kon­ti­nu­ier­li­chen voll­au­to­ma­ti­schen Re­gel­be­trie­bes von UAS im grenz­über­schrei­ten­den Ret­tungs­dienst zu ma­chen, muss zum eine si­che­re Luft­rau­min­te­gra­ti­on si­cher­ge­stellt wer­den und zudem eine In­te­gra­ti­on in die Ret­tungs­ket­te si­cher­ge­stellt wer­den.

Zur si­che­ren Luft­rau­min­te­gra­ti­on spielt die In­te­gra­ti­on des Flug­sys­tems in U-Spaces eine ent­schei­den­de Rolle. Ein U-Space in der Re­gi­on ist not­wen­dig, um einen 24/7 Re­gel­be­trieb zu er­mög­li­chen. Ein U-Space ist zur­zeit die ein­zi­ge Mög­lich­keit sämt­li­chen Flug­ver­kehr elek­tro­nisch zu er­fas­sen. Um einen si­che­ren, au­to­ma­ti­sier­ten Flug­be­trieb au­ßer­halb der Sicht­wei­te für Ret­tungs­kräf­te zu er­mög­li­chen ist es un­er­läss­lich, dass un­be­tei­lig­te Flug­sys­te­me, in­klu­si­ve Heiß­luft­bal­lon und Se­gel­flug­zeu­ge nicht ge­fähr­det wer­den. Diese Vor­aus­set­zung ist durch die U-Space Funk­ti­o­na­li­tä­ten und ins­be­son­de­re durch die unten be­schrie­be­nen Er­wei­te­run­gen ge­ge­ben. Zu­sätz­lich zu den be­reits be­ste­hen­den U-Space Funk­ti­o­nen des Le­vels U1 soll ein UTM-ba­sier­tes Ver­fah­ren zur Kon­flikt­ver­mei­dung ent­wi­ckelt wer­den. Ins­be­son­de­re im Hin­blick auf zu­künf­ti­ge (U-Space-)Re­gu­la­ri­en kann durch die­ses Ver­fah­ren das Luftri­si­ko im Flug­be­trieb ver­rin­gert wer­den. Die neu ent­wi­ckel­ten Ver­fah­ren sol­len in einem Demo-U-Space als U-Space U2/U3-Funk­ti­o­nen im grenz­über­schrei­ten­den Ein­satz im­ple­men­tiert wer­den. Damit im Demo-U-Space die not­we­ni­ge Kom­mu­ni­ka­ti­on si­cher­ge­stellt wer­den kann, wer­den zudem die not­wen­di­gen Maß­nah­men für eine si­che­re und voll­stän­di­ge Mo­bil­funkab­de­ckung für dem zu im­ple­men­tie­ren­den U-Space un­ter­sucht.

Um auch bei gro­ßen Such­ge­bie­ten eine schnel­le Lo­ka­li­sie­rung zu ge­währ­leis­ten, sind die im Ret­tungs­ein­satz ent­ste­hen­den Auf­ga­ben unter meh­re­ren spe­zi­a­li­sier­ten UAS auf­zu­tei­len. Dazu ge­hö­ren unter an­de­rem UAS, die mit einer op­ti­schen Ka­me­ra, für die Iden­ti­fi­ka­ti­on von Per­so­nen oder Autos an­hand von Form­ge­bung, und mit einer In­fra­rot­ka­me­ra aus­ge­stat­tet wer­den. Au­ßer­dem wird ein UAS, mit einem LIDAR-Sen­sor aus­ge­stat­tet ein­ge­setzt, um so auch eine drei­di­men­si­o­na­le Er­fas­sung der Ein­satz­stel­le zu er­mög­li­chen. Für eine ef­fi­zi­en­te In­ter­ak­ti­on der UAS wird hier­zu eine Missi­ons­steu­e­rung ent­wi­ckelt, aus wel­cher alle be­tei­lig­ten UAS si­cher ge­steu­ert wer­den kön­nen. Au­ßer­dem wird durch die Ein­bin­dung be­reits im Ein­satz be­find­li­cher fern­ge­steu­er­ter UAS zur Auf­klä­rung be­stimm­ter Nah­be­rei­che eine zü­gi­ge Er­gän­zung der be­reits vor­han­de­nen Ka­pa­zi­tä­ten er­reicht.

Partner

In­ner­halb des Pro­jekt­kon­sor­ti­ums wer­den Ex­per­ten und Nut­zer aus den Be­rei­chen des Zi­vil­schut­zes, der un­be­mann­ten Flug­ge­rä­ten und des Flug­ver­kehrs­ma­na­ge­ment ver­eint. Das In­sti­tut für Flug­sys­tem­dy­na­mik der RWTH Aa­chen über­nimmt die tech­ni­sche und or­ga­ni­sa­to­ri­sche Ge­samt­ko­or­di­na­ti­on.

News / Events

Save the Date! 29.05.2024: „Grenzenlos fliegen – grenzenlos retten“

23. Mai 2024

Save the Date! 29.05.2024: „Grenzenlos fliegen – grenzenlos retten“

Öffentliche Demonstration des Forschungsprojekts GrenzFlug+ am Dreiländereck

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Der Erklärfilm zum Projekt ist online!

22. April 2024

Der Erklärfilm zum Projekt ist online!

grenzenlos fliegen - grenzenlos retten!

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Kontakt

Projektleitung: Florian Knaak
Telefon: +49 241 80 96850
E-Mail: