In den kritischen 72 Stunden nach einem Erdbeben oder einer Explosion beginnt ein Wettlauf mit der Zeit, um Überlebende zu finden. Nach diesem Zeitfenster sinken die Überlebenschancen drastisch.

Als ein starkes Erdbeben am 24. August 2016 Mittelitalien erschütterte und 299 Menschen tötete, wurden mehr als 5.000 Rettungskräfte mobilisiert, um Dutzende von Menschen aus den Trümmern zu retten.

Der Druck, schnell handeln zu müssen, kann Risiken für die Ersthelfer mit sich bringen, die sich oft in instabilen Umgebungen mit wenig Informationen über die Gefahren vor ihnen befinden. Dank einer gemeinsamen Anstrengung von EU- und japanischen Forschern könnte diese Art von Rettungsarbeit jedoch bald sicherer und effizienter werden.

Unterstützung von Ersthelfern

Rettungsorganisationen, Forschungsinstitute und Unternehmen aus Europa und Japan arbeiten von 2019 bis 2023 zusammen, um eine neue Generation von Werkzeugen zu entwickeln, die Robotik, Drohnentechnologie und chemische Sensorik kombinieren, um die Arbeit von Notfallteams in Katastrophengebieten zu verändern.

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Es handelt sich um einen Prototyp einer Technologie, die es vorher nicht gab.

Ihre Arbeit war Teil einer vierjährigen, von der EU finanzierten internationalen Forschungsinitiative namens CURSOR, an der Partner aus sechs EU-Ländern, Norwegen und dem Vereinigten Königreich beteiligt waren. Daran beteiligt war auch die Tohoku Universität, deren Beteiligung von der Japan Science and Technology Agency finanziert wurde.

Die Forscher hoffen, dass das von ihnen entwickelte ausgeklügelte Rettungsset den Rettungskräften helfen wird, verschüttete Überlebende schneller zu finden und gleichzeitig ihre eigene Sicherheit zu verbessern.

„Im Bereich der Suche und Rettung haben wir nicht viele Technologien, die Ersthelfer unterstützen, und die Technologien, die wir haben, haben viele Einschränkungen“, sagte Tiina Ristmäe, Forschungskoordinatorin bei der Bundesanstalt Technisches Hilfswerk und Vizepräsidentin des International Forum to Advance First Responder Innovation.

Treffen Sie die Rettungsroboter

Das Herzstück der Arbeit des Forschers ist ein kleiner Roboter namens Soft Miniaturised Underground Robotic Finder (SMURF). Der Roboter soll durch eingestürzte Gebäude und Schutthaufen navigieren, um Menschen zu finden, die darunter eingeschlossen sein könnten.

Die Idee ist, den Rettungsteams die Möglichkeit zu geben, einen Großteil ihrer Arbeit aus der Ferne zu erledigen und Menschen in den gefährlichsten Gebieten in der Frühphase einer Rettungsaktion zu lokalisieren und zu finden. Der SMURF kann von Bedienern ferngesteuert werden, die sich in einem sicheren Abstand zu den Trümmern aufhalten.

„Es handelt sich um eine prototypische Technologie, die es vorher nicht gab“, sagte Ristmäe. „Wir schicken keine Menschen, sondern Maschinen – Roboter – um die oft sehr gefährliche Arbeit zu erledigen.“

Der SMURF ist kompakt und leicht, mit einem zweirädrigen Design, das es ihm ermöglicht, über Geröll zu manövrieren und kleine Hindernisse zu überwinden.

„Er bewegt sich und taucht tief in die Trümmer ein, um Opfer zu finden, wobei mehrere Roboter den gesamten Trümmerhaufen abdecken“, sagte Professor Satoshi Tadokoro, ein Robotik-Experte an der Tohoku-Universität und einer der leitenden Wissenschaftler des Projekts.

Das Entwicklungsteam testete viele Entwürfe, bevor es sich für den endgültigen SMURF-Prototyp entschied.

„Wir haben mehrere Optionen untersucht – mehrere Räder oder Ketten, fliegende Roboter, springende Roboter – aber wir sind zu dem Schluss gekommen, dass dieses zweirädrige Design am effektivsten ist“, sagte Tadokoro.

Schnüffeln nach Überlebenden

Der kleine „Kopf“ des SMURF ist vollgepackt mit Technologie: Video- und Wärmekameras, Mikrofone und Lautsprecher für die Zwei-Wege-Kommunikation und ein leistungsstarker chemischer Sensor, der SNIFFER.

Dieser Sensor ist in der Lage, Substanzen zu erkennen, die der Mensch auf natürliche Weise abgibt, wie z.B. C02 und Ammoniak, und kann sogar zwischen lebenden und verstorbenen Personen unterscheiden.

Im Praxistest hat der SNIFFER bewiesen, dass er selbst dann zuverlässige Informationen liefert, wenn er von konkurrierenden Reizen wie Rauch oder Regen umgeben ist.

Nach Ansicht der Ersthelfer, die mit den Forschern zusammengearbeitet haben, sind die von SNIFFER gelieferten Informationen sehr wertvoll: Sie helfen ihnen, denjenigen, die noch am Leben sind, vorrangig Hilfe zukommen zu lassen, so Ristmäe.

Lieferung per Drohne

Um die Reichweite des SMURF weiter zu verbessern, haben die Forscher auch Drohnenunterstützung in das System integriert. Maßgeschneiderte Drohnen werden eingesetzt, um die Roboter direkt dorthin zu bringen, wo sie am meisten gebraucht werden – an Orte, die zu Fuß nur schwer oder gar nicht erreichbar sind.

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Er bewegt sich und taucht tief in die Trümmer ein, um Opfer zu finden, wobei mehrere Roboter den gesamten Trümmerhaufen abdecken.

„Sie können mehrere Roboter gleichzeitig transportieren und sie an verschiedenen Orten absetzen“, sagt Ristmäe.

Neben diesen Lieferdrohnen hat das CURSOR-Team eine Flotte von Fluggeräten entwickelt, die zur Überwachung und Bewertung von Katastrophengebieten dienen. Eine der Drohnen, das so genannte „Mutterschiff“, fungiert als fliegende Kommunikationszentrale, die alle Geräte am Boden mit der Kommandozentrale des Rettungsteams verbindet.

Andere Drohnen sind mit einem Bodenradar ausgestattet, um unter Trümmern begrabene Opfer aufzuspüren. Weitere Drohnen nehmen überlappende High-Definition-Aufnahmen auf, die zu detaillierten 3D-Karten des betroffenen Gebiets zusammengesetzt werden können. So können sich die Teams ein Bild von der Lage machen und ihre Einsätze strategischer planen.

Diese Maßnahmen beschleunigen nicht nur die Suchaktionen, sondern dürften auch die Zeit verkürzen, die die Einsatzkräfte an gefährlichen Orten wie eingestürzten Gebäuden verbringen.

Tests im Feld

Das kombinierte System wurde bereits in der Praxis getestet, unter anderem in groß angelegten Feldversuchen in Japan und in Europa.

Einer der umfassendsten Tests fand im November 2022 in Afidnes, Griechenland, statt, wo die gesamte Palette der CURSOR-Technologien in einem simulierten Katastrophenszenario eingesetzt wurde.

Obwohl der Prototyp des Rettungskits noch nicht im Handel erhältlich ist, hat er weltweites Interesse geweckt.

„Wir haben Hunderte von Anfragen von Leuten erhalten, die es kaufen wollen“, sagt Ristmäe. „Wir müssen erklären, dass es noch nicht einsatzbereit ist, aber die Nachfrage ist da.“

Das CURSOR-Team hofft, weitere Finanzmittel zu erhalten, um die Technologie weiter zu verbessern und schließlich auf den Markt zu bringen, was die Zukunft der Katastrophenhilfe verändern könnte.

Die Forschung in diesem Artikel wurde durch das Horizon-Programm der EU finanziert. Die Ansichten der Interviewpartner spiegeln nicht unbedingt die der Europäischen Kommission wider. Wenn Ihnen dieser Artikel gefallen hat, teilen Sie ihn bitte in den sozialen Medien.