Schon längst beschränkt sich die Vernetzung von Verkehr nicht mehr nur auf Fahrzeuge auf der Straße. Auch die Kommunikation mit dem bodennahen Luftverkehr gewinnt eine immer größere Bedeutung, um die Sicherheit und Effizienz des Verkehrs zu erhöhen. Ein gutes Beispiel für die Vorteile einer domänenübergreifenden Vernetzung bildet die Rettungsmobilität, also die Unterstützung von Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienst aus der Luft.
Im institutionell geförderten Projekt KoBoL arbeiten neun Institute und Einrichtungen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) zusammen und bündeln dafür die Kompetenzen aus den Programmen Verkehr, Luftfahrt und Raumfahrt. Ziel ist es, die Optimierungspotenziale der Vernetzung von Luft und Boden am Beispiel der gesellschaftlich hoch relevanten Rettungsmobilität zu erforschen. Die Forschenden entwickeln und demonstrieren dafür ein domänenübergreifendes System, welches vernetzte Rettungsfahrzeuge, automatisierte vernetzte Fahrzeuge, Drohnen, Helikopter und die Verkehrsinfrastruktur (zum Beispiel Ampeln) integriert.
Die Zusammenarbeit von bodengebundenen Fahrzeugen und bodennahem Luftverkehr kann dazu beitragen, die Gesamtsituation durch ein Echtzeitlagebild mit Informationen aus der Luft (Luftbilder von Drohnen, Satellitenbilder) und am Boden (Informationen vom Einsatzfahrzeug) umfassend zu erfassen und damit die Anfahrt der Rettungskräfte zum Einsatzort erleichtern. Darüber hinaus kann sie bei der Landung von Rettungshubschraubern helfen, indem Fahrzeuge am Boden einen geeigneten Landeplatz freihalten. Insgesamt hat die Kooperation von Boden und Luft das Potenzial den Rettungseinsatz zu beschleunigen und damit einen hohen gesellschaftlichen Nutzen zu erzielen.
Die domänenübergreifende Kommunikation wird in KoBoL anhand von zwei Anwendungsfällen untersucht und demonstriert:
Boden-Luft-Koordination für Hubschrauberlandung
Der Fokus liegt hier auf der Kooperation von Hubschrauber und bodengebundenem Verkehr bei einer Landung des Helikopters auf der Straße. Die Forschenden entwickeln ein Piloten-Interface mit Anzeige auf dem Head-Down-Display im Helikopter, das den Piloten bei der Landung unterstützt. Der Pilot kann darüber einen geeigneten Landeplatz auswählen und bei den automatisierten Fahrzeugen am Boden anfordern. Die automatisierten Fahrzeuge halten an und bilden eine Barriere für die nachfolgenden Fahrzeuge, sodass der Hubschrauber landen kann. Das dazu erforderliche Kommunikationsmodul wird in den Hubschrauber integriert. So können Rettungshubschrauber schneller landen und eine Gefährdung des Verkehrs auf der Straße ausschließen.
Die entwickelten Methoden und Technologien werden anhand verschiedener Einsatzfälle erprobt und das Piloten-Interface iterativ optimiert. Dabei untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auch Problemfälle, die bei Mischverkehr mit automatisierten und nicht-automatisierten Fahrzeugen auftreten können.
Beschleunigte Rettungsmobilität am Boden
Zunehmende Verkehrsprobleme im urbanen Raum erschweren immer öfter die Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Zeit bis zum Eintreffen der Einsatzkräfte am Einsatzort. Bereits heute kommt es trotz der Nutzung von Sondersignalen, wie Blaulicht und Martinshorn, immer wieder zu Behinderungen der Rettungskräfte oder Unfällen mit den Einsatzfahrzeugen.
Das Ziel dieses Anwendungsfalles ist die Beschleunigung der Rettungsmobilität am Boden. Dafür vernetzen die Forschenden automatisierte Fahrzeuge des bodengebundenen Verkehrs mit der Infrastruktur, um Einsatzkräfte an Ampeln zu bevorrechtigen, die Bildung von Rettungsgassen zu erleichtern und den übrigen Verkehr umzuleiten. Zusätzlich untersuchen sie den Einsatz von Drohnen zur Ersterkundung mit Kamera- und Infrarotbildern, damit die Rettungskräfte leichter den optimalen Anfahrtsweg auswählen können, um keine wertvolle Zeit zu verlieren.
Für die Untersuchung von großräumigen Schadenslagen reichen Drohnen jedoch nicht immer aus. Hier bieten sich Satellitenbilder als Alternative an. Dazu prüfen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie sich satellitenbasierte Informationen in die Rettungskette einbinden lassen.
Das Projekt bindet alle relevanten Aspekte von der Planung und Koordination über die Erprobung bis hin zur Bewertung von Wirkungen und Akzeptanz ein, um die Potentiale für die Rettungsmobilität ganzheitlich zu analysieren. Externe Experten unterstützen das Projekt durch fachliche Beratungen in einem Advisory Board.
Projektname:
KoBoL - Koordinierte autonome Boden-Luft-Systeme für eine neue Rettungsmobilität
Laufzeit:
01/2022 bis 12/2025
Projektvolumen:
ca. 5,9 Mio € Vollkosten
Projektkoordinator:
DLR-Institut für Verkehrssystemtechnik
Beteiligte DLR-Institute:
Institut für Kommunikation und Navigation
Institut für Optische Sensorsysteme
Institut für Flugführung
Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin
Lufttransportsysteme
Flugexperimente
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
Raumflugbetrieb und Astronautentraining