5G-basiertes digitales Einsatz-Unterstützungssystem im Härtetest
Ein Einsatzleitwagen und ein Löschfahrzeug der Freiwilligen Feuerwehr Buchholz rasen mit hohem Tempo vorbei und biegen in den TIP Innovationspark Nordheide ein. Im zweistöckigen Bürogebäude der Firma Mayr & Wilhelm, die vor Ort hochspezialisierte Rohrbündel-Wärmetauscher für Raffinerien und die chemische Industrie herstellt, ist ein Brand ausgebrochen. Die Lage ist unübersichtlich. Was den Brand ausgelöst hat und ob sich Personen im Gebäude befinden, ist unklar. Jede Sekunde zählt. Als die Einsatzkräfte auf dem Unternehmensgelände zum Stehen kommen, schwebt eine autonom gesteuerte Drohne über dem Brandgebäude. Volker Kleeblatt hat bereits während der Anfahrt per Tablet auf das digitale Einsatz-Unterstützungssystem „Dräger Smart Rescue System“ zugegriffen und sich mit Gebäude-, Sensoren- und Drohnendaten einen Überblick verschafft. Der Ortsbrandmeister ordnet einen Löschangriff an.
Menschenleben stehen an diesem Samstagvormittag jedoch nicht auf dem Spiel. Denn bei dem, was zunächst nach einem potenziell lebensgefährlichen Feuerwehreinsatz aussieht, handelt es sich um die Abschlussübung eines Forschungsprojekts.
Enge Verzahnung von Wissenschaft, Wirtschaft und Feuerwehr
Modernste Technik kann Leben retten. Darum entwickeln der Landkreis Harburg und die Dräger Safety AG & Co. KGaA aus Lübeck gemeinsam mit weiteren Partnern im bundesgeförderten Forschungsprojekt „USIN5G“ („Usage Scenarios for Innovation Networks in 5G“) Szenarien, mit denen 5G-Technologie genutzt werden kann, um die Freiwilligen Feuerwehren im Einsatz digital zu unterstützen. Den Prototypen des digitalen Einsatzleitsystems „Dräger Smart Rescue System“ konnten die Freiwilligen Feuerwehren Buchholz und Dibbersen nun gemeinsam mit den Entwicklern Dräger, hochschule 21 Buxtehude und dem Geodätische Institut und Lehrstuhl für Bauinformatik & Geoinformationssysteme (gia) der RWTH Aachen bei der Abschlussübung des USIN5G-Teilprojekts „Intelligenter Katastrophenschutz (IKS)“ unter realen Bedingungen testen.
Eine Vorstufe des Systems wird zusätzlich seit vergangenem Oktober und noch bis Ende Oktober 2024 von 99 Freiwilligen Feuerwehren im Landkreis Harburg erprobt, die dafür von der Kreisverwaltung und Dräger mit speziellen Tablets ausgerüstet wurden, auf denen die Software „Dräger Smart Rescue System“ installiert ist. In den Prototypen der Einsatzunterstützungs-App eingeflossen sind mittlerweile das BIM (Building Information Modell) der hochschule 21 Buxtehude, das Bauwerkinformationen liefert, sowie die von der RWTH Aachen entwickelte Indoor-Positionierung, die Bewegungsdaten der Rettungskräfte bereitstellt. Der Feldversuch erwies sich dabei schnell als Win-Win-Situation: Die Entwickler erhielten aus erster Hand Informationen, was die Feuerwehren im Einsatz brauchen und konnten das System so laufend weiterentwickeln. Zudem fanden bereits Anfang 2023 gemeinsam mit der RWTH Aachen erste Tests der Sensortechnik, die Einsatzkräfte in Gebäuden lokalisieren soll, in der Brandgewöhnungsanlage der Feuerwehrtechnischen Zentrale FTZ in Hittfeld statt. Im Mai schlossen sich ausführliche Tests eines 5G-Drohnen-Prototypen mit erfolgreichem Flug über den 5G-Campus des TIP Innovationsparks Nordheide an, der auch dem Test der Freifeld- und Gebäudesensoren vor Ort durch die hochschule 21, die Hamburger Beagle Systems GmbH und die Firma Mack Systemberatung GmbH diente.
Digitales Einsatzunterstützungssystem mit Schwerpunkt Indoor-Lokalisierung von Einsatzkräften
Die Abschlussübung bildet den letzten Meilenstein des USIN5G-Teilprojekts „Intelligenter Katastrophenschutz“ (IKS). Im Zusammenspiel von Sensoren, Funktechnologie und Daten etwa zu freien Fluchtwegen, dem Gebäudezustand oder zur Lage von Brandherden können die Einsatzkräfte gezielt gesteuert werden. „Wenn wir zu einem Einsatz alarmiert werden, wissen wir zumeist nicht, was uns vor Ort konkret erwartet und müssen für den Schutz von Eigentum und insbesondere von Menschenleben auf bedrohliche und sich oftmals blitzartig verändernde Umstände reagieren. Dabei kommt es auf jede Minute an“, erläutert stellvertretender Kreisbrandmeister Torsten Lorenzen den großen Gewinn, den 5G und Echtzeitdaten für die Einsatzführung bedeuten. „Mit einem digitalen Einsatzunterstützungssystem könnten wir sehr viel schneller reagieren und unsere Einsätze zukünftig noch zielgerichteter abarbeiten.“
Dank der realitätsnahen Übung konnten wichtige Erkenntnisse gewonnen werden, insbesondere in Bezug auf noch notwendige Anpassungen zur zuverlässigeren Realisierung der Indoor-Positionierung zur Lokalisierung der Einsatzkräfte. Dräger-Projektleiter Timm Wallrodt konnte zum Abschluss ein positives Fazit ziehen: „Der Härtetest hat uns wichtige Erkenntnisse für die Weiterentwicklung des Einsatzunterstützungssystems geliefert, die wir nun im Detail auswerten. Softwareseitig haben sämtliche 5G-Datenschnittstellen reibungslos funktioniert, die praxisnahe Einbindung von Sensor- und autonomen Drohnendaten erfolgte in Echtzeit und ohne Verzögerung. Wir werden beide Komponenten in näherer Zukunft in unser Produkt am Markt integrieren können. Für die zukünftige Sicherheit der Feuerwehrleute war die heutige Übung ein wichtiger Schritt. “
5G-Reallabor – Datenübertragung in Echtzeit für Forschung und Praxis
Seit August 2023 steht Unternehmen und Hochschulen im TIP Innovationspark Nordheide der WLH Wirtschaftsförderung im Landkreis Harburg GmbH eines der deutschlandweit leistungsfähigsten und flexibelsten 5G-Campusnetze für Forschung, Entwicklung und Technologietransfer zur Verfügung. Das 5G-Campusnetz ist als lokales Netzwerk auf das rund 25 Hektar große Areal des TIP Innovationspark Nordheide in Buchholz begrenzt und ermöglicht Spitzendatenraten von bis zu 10 Gbps (Gigabit pro Sekunde). Dank der Nutzung eines exklusiven Frequenzbereiches in diesem Gebiet auf Basis einer eigenen Lizenz der Bundesnetzagentur ist das 5G-Campusnetz nach außen hin geschlossen und vollkommen unabhängig vom öffentlichen 5G-Mobilfunknetz der großen Provider. Aktuell laufen vor Ort Forschungsprojekte zum Thema 5G mit einem Gesamt-Volumen von rund 11 Millionen Euro.
Usage Scenarios for Innovation Networks in 5G (USIN5G)
Das mit rund 3,5 Millionen Euro bundesgeförderte Forschungsprojekt USIN5G leistet als innovatives 5G-Leuchtturmprojekt mit dreijähriger Laufzeit einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung des TIP Innovationspark Nordheide mit seinem einzigartigen 5G-Campusnetz zu einem smarten Gewerbegebiet. Im TIP Innovationspark haben Wirtschaft und Wissenschaft die Möglichkeit, digitale und datengetriebene Produkte, Anwendungen und Prozesse im „5G-Reallabor“ zu entwickeln und zu erproben. USIN5G ist eines von mehreren Projekten in diesem Reallabor. Der Landkreis setzt das Projekt mit verschiedenen Partnern um. Schwerpunkt von USIN5G sind die Bereiche „Smarte Produktion und Gebäude“ sowie „Intelligenter Katastrophenschutz“. Dafür arbeiten bei USIN5G Hochschulen, Forschungseinrichtungen, Unternehmen und öffentliche Institutionen in einem Innovationsnetzwerk zusammen.
