Zukunftstechnologien für den Katastrophenschutz

• Im Projekt RESITEK bündeln 16 DLR-Institute ihre Fähigkeiten, um Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben im Katastrophenfall mit innovativen Technologien zu unterstützen.
• Satelliten, Drohnen, Fahrzeuge und robotische Systeme liefern schnell Informationen für eine präzise Lageerkundung.
• Alle gewonnenen Daten werden in einem Lagebild zusammengeführt und den Einsatzkräften bereitgestellt.
• Schwerpunkte: Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr, Sicherheit, KI, Erdbeobachtung, Katastrophenhilfe

Extremer Regen, Pegelstände steigen, Überschwemmungen - innerhalb von kürzester Zeit müssen Menschen gerettet und kritische Infrastrukturen gesichert werden. Wie kann das gelingen, wenn auch Energie-, Kommunikations- und Verkehrssysteme von der Katastrophe betroffen sind? Wer koordiniert dann die Einsatzkräfte und stellt Lageinformationen bereit? 16 Institute aus dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben jetzt gezeigt, wie neue Technologien die Prozesse im Katastrophenschutz stärken und verbessern können. In Zusammenarbeit mit Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben hat das DLR im Landkreis Ahrweiler (Rheinland-Pfalz) eine Technikübung in einem realistischen Szenario durchgeführt. Der Schwerpunkt liegt auf der Demonstration neuer Technologien, dem Zusammenspiel der Systeme und deren Nutzen für die Einsatzkräfte.

"Unvollständige oder verzögerte Lageinformationen, fehlende Verbindungen sowie unzureichend vernetzte Akteure können die Effizienz von Einsatzmaßnahmen im Katastrophenfall erheblich beeinträchtigen. Schadensereignisse wie großflächige Hochwasserlagen, Stürme oder Stromausfälle zeigen die hohe Abhängigkeit der Gesellschaft von funktionierenden kritischen Infrastrukturen", sagt Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandsvorsitzende des DLR. "RESITEK zeigt, wie moderne Technologien den Katastrophenschutz stärken können. Entscheidend ist dabei nicht nur die Leistung einzelner Systeme, sondern ihr Zusammenspiel. Alle beteiligten Partner profitieren von dem während der Übung stattfindenden intensiven Wissensaustausch."

Ein Szenario für Hochwasser - wie ist die Lage?

Das ist das konkrete Szenario für die Übung im Rahmen des DLR-Projekts RESITEK (Resiliente Technologien für den Katastrophenschutz): Ein Hochwasser hat verheerende Ausmaße angenommen und mehrere Kommunen fordern Hilfe an. Das Kommunikationsnetz ist ausgefallen. Straßen, Brücken und Gebäude sind zerstört. Menschen müssen evakuiert und versorgt werden.

Nach der Alarmierung erfasst das DLR in diesem Szenario schnell und großflächig die Lage und unterstützt die Rettungsmaßnahmen. Mit Hilfe von Satellitendaten, Drohnenflügen und einer Erkundung durch robotische Systeme ergibt sich schließlich ein genaues Bild der Situation.

Zusätzlich wird ein lokales Kommunikationssystem aufgebaut. Über dieses System tauschen Einsatzkräfte Informationen aus und erhalten auch Daten aus gefährlichen oder schwer zugänglichen Bereichen. Teams des DLR führen gemeinsam mit dem Bayerischen Roten Kreuz (BRK) und dem Deutschen Roten Kreuz (DRK) Rheinland-Pfalz untereinander abgestimmte Maßnahmen durch. Ferngesteuerte und autonome Drohnen helfen bei der Suche nach vermissten Personen und bei der Erkundung. Wichtig dabei: Es gibt ein gemeinsames Luftraumlagebild, das heißt, alle Drohnen und Hubschrauber können koordiniert werden. Im Szenario der Übung simulieren die Forschenden deswegen zusätzlich Hubschraubereinsätze. Robotische Systeme unterstützen die Erkundungsmission. Dazu gehören die Robotik-Drohne Ardea, der Scout Rover und das vom World Food Programme (WFP) bereitgestellte Amphibienfahrzeug SHERP. SHERP übernimmt auch Transport- und Versorgungsaufgaben.

Informationen sammeln, bewerten und sinnvoll kombinieren

Alle gewonnenen Informationen fließen im Lagezentrum des DLR zusammen. Dort werten die Forschenden Satellitendaten, Luftbilder, Drohnenaufnahmen sowie Erkenntnisse der Rover mithilfe künstlicher Intelligenz aus und bündeln sie in einem gemeinsamen Lagebild. Dieses steht den Einsatzkräften digital über Webservices oder als gedruckte Karten zur Verfügung. Es dient als eine zentrale Grundlage für Entscheidungen und die Koordination von Maßnahmen.

Resilienz kritischer Infrastrukturen - Stromnetze, Mobilität und Weltraumwetter

Parallel dazu werden Schadensszenarien analysiert und Modelle entwickelt, die die Resilienz von Stromnetzen stärken. Auch die Planung von vorteilhaften Routen für Einsätze und Evakuierungen ist ein Thema. Hinzu kommt generell die Gefahr durch das Weltraumwetter: Sonnenstürme können kritische Infrastrukturen stören. Verbesserte Vorhersagemodelle helfen, ihre Auswirkungen auf Stromnetze und Kommunikationsverbindungen frühzeitig abzuschätzen.

Weiterführende Links

• RESITEK - Resiliente Technologien für den Katastrophenschutz
• DLR-Nachricht: Geplante Zusammenarbeit im Ahrtal
• DLR-Nachricht: Drohnen sammeln Daten für schnelle Katastrophenhilfe
• DLR-Nachricht: Lageinformationen für die Rettungskräfte
• Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum DFD
• DLR-Institut für Flugführung
• DLR-Institut für Flugsystemtechnik
• DLR-Institut für Frontier Materials auf der Erde und im Weltraum
• Galileo Kompetenzzentrum
• DLR-Institut für KI-Sicherheit
• DLR-Institut für Kommunikation und Navigation
• DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin
• DLR-Institut für Physik der Atmosphäre
• DLR-Institut für den Schutz terrestrischer Infrastrukturen
• DLR-Institut für Robotik und Mechatronik
• DLR-Institut für Solar-Terrestrische Physik
• DLR-Institut für Verkehrssystemtechnik
• DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme
• DLR-Institut für Verkehrsforschung
• DLR-Institut für Weltraumforschung
• IQIB - Institut für qualifizierende Innovationsforschung und -beratung
• Deutsches Rotes Kreuz (DRK) Landesverband Rheinland-Pfalz
• Bayerisches Rotes Kreuz (BRK)

Das Projekt RESITEK

Das Projekt RESITEK (Resiliente Technologien für den Katastrophenschutz) wird vom DLR-Institut für Flugsystemtechnik und dem DLR-Institut für Robotik und Mechatronik geleitet. Das Zentrum für satellitengestützte Kriseninformation (ZKI) im EOC ist mit dem DLR-Institut für Robotik und Mechatronik für die Technikübung im Ahrtal verantwortlich. Die Hauptbeteiligten der Übung im Projekt RESITEK sind neben den DLR-Instituten das Bayerische Rote Kreuz (BRK), das Deutsche Rote Kreuz (DRK) Landesverband Rheinland-Pfalz und seine lokalen Ortsvereine sowie Vertreter des Landkreises Ahrweiler. Das IQIB (Institut für qualifizierende Innovationsforschung und -beratung), eine Tochtergesellschaft des DLR im Kreis Ahrweiler, unterstützt die Übung. Eine weitere Übung mit dem Szenario Sturm ist für Herbst in Braunschweig geplant.

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