Technoide Lebensretter: Roboter und Drohnen im humanitären Hilfseinsatz

Technoide Lebensretter: Roboter und Drohnen im humanitären Hilfseinsatz

Sie spüren Vermisste auf, bergen Verschüttete und liefern Hilfspakete: Roboter und Drohnen sind bei Rettungsmissionen gern gesehene Kollegen. Wenn es für menschliche Einsatzkräfte gefährlich wird, halten die unerschrockenen Hightech-Helden den Kopf hin. Wie sieht der Job der technoiden Lebensretter heute aus und was könnten sie künftig leisten?

Im Januar 2018 steuerte ein australischer Rettungsschwimmer eine Drohne über das aufgepeitschte Meer der Nordküste von New South Wales. Das unbemannte Luftfahrzeug (UAV) warf einen Schwimmkörper ab und rettete damit zwei Jugendlichen in Seenot das Leben. Eine ungewöhnliche Rettungsaktion? Keinesfalls. Roboter und Drohnen sind seit Jahren bei Such- und Hilfsmissionen im Einsatz. Ob im Wasser, am Boden oder in der Luft: Die technoiden Retter lernen ständig dazu und verfeinern ihre Fähigkeiten.

Elektronische Spürnase „erschnüffelt“ Vermisste

Bei der Suche nach Erdbeben- oder Lawinenopfern kann bislang kein Roboter mit dem Spürsinn eines Rettungshundes mithalten. Das könnte sich aber bald ändern, denn Forscher der ETH Zürich haben hochsensible Gassensoren entwickelt, die kleinste Mengen menschlicher Stoffwechselprodukte wie Azeton, Ammoniak und Isopren wittern sollen. Kombiniert mit  handelsüblichen CO2- und Feuchtigkeitssensoren könnte das neue Messgerät annähernd so zuverlässig arbeiten wie das vierbeinige Vorbild. In einer Versuchskammer am Institut für Atemgasanalytik der Universität Innsbruck bewiesen die Geräte bereits einen „guten Riecher“ und sollen nun unter Realbedingungen getestet werden. Künftig könnten auch Rettungsroboter und Drohnen mit der elektronischen Schnüffel-Sensorik ausgestattet werden, um in schwer zugänglichen Gebieten oder nach Naturkatastrophen nach Verschütteten und Vermissten zu suchen.

Rettende Technik: Search and Rescue Roboter

Am Boden war der japanische Rettungsroboter Quince einer der ersten, der sich durch Schutt und Geröll den Weg zu Einsatzorten bahnte. Seine Nachfolger haben bereits viel dazugelernt. Sie „wittern“ zwar noch keine Verschütteten, dafür aber explosive Gase, bewegen Gefahrgut und bergen Objekte, die in Trümmern vergraben sind. Sogenannte SAR-Roboter (Search And Rescue) können sich bei der Bergung auch mit Werkzeugen wie Bohrmaschinen, hydraulischen Spreizern und Scheren aushelfen. Drohnen mit Autopilot- und Bildverarbeitungssystemen scannen derweil aus der Luft eingestürzte Gebäude oder Landschaften, spüren Verletzte auf, sammeln bei Umweltkatastrophen Informationen und liefern Erste-Hilfe-Pakete.

Rettungskumpel für alle Härtefälle

Der Robotik-Forscher und CEO von 4Front Robotics, Alex Ramirez-Serrano, traut den technoiden Helfern aber noch viel mehr zu. Er möchte, dass Rettungsroboter künftig die ersten am Einsatzort sind und menschlichen Kollegen gefährliche Aufgaben abnehmen. Dafür arbeitet Ramirez-Serrano an manövrierfähigen, leichten und kostengünstigen Robotern, die den komplexen Anforderungen unterschiedlicher Rettungseinsätze gewachsen sein sollen. Ein Schwerpunkt liegt in der Entwicklung von UAVs, die vor allem bei Katastrophen im urbanen Raum eingesetzt werden könnten – beispielsweise bei der Bergung von Menschen in einem eingestürzten, ungesicherten Gebäude.

Flexibel, autonom und intelligent: Die Rettungsroboter von morgen

Bislang werden Roboter und Drohnen vom Menschen ferngesteuert oder führen vorprogrammierte Manöver aus. Für den Experten besteht die eigentliche Chance und Herausforderung nun darin, autonome Rettungsroboter zu entwickeln, die selbstständig Probleme erkennen und entsprechend reagieren können – Künstliche Intelligenz (KI) ist das Schlüsselwort. Im Idealfall könnten die Hightech-Helden dann am Boden, in der Luft und im Wasser im Einsatz sein. Laufen, fahren, klettern, springen, fliegen oder schwimmen – all das müssten Rettungsroboter der Zukunft können, wenn es nach dem Forscher geht.

 ANYmal: Ein Laufroboter auf vier Beinen

Ein vielversprechender Kandidat ist zum Beispiel der Laufroboter ANYmal, den das Team der ETH Zürich im vergangenen Jahr beim europäischen Roboter-Wettbewerb ERL Emergency ins Rennen schickte. Durch seine gelenkige Konstruktion kann der Vierbeiner unter anderem Treppen steigen, tanzen und springen und erinnert aufgrund seiner Bewegungsmuster an tierische Vorbilder. Da er permanent seine Umgebung scannt, kann der Rettungsroboter seinen Einsatz bereits autonom planen und durchführen. Ziel der Entwickler ist, dass Laufroboter wie ANYmal zum Beispiel bei der Suche und Rettung verunglückter Personen in alpinen Regionen aushelfen.

Rettungsroboter auf dem Prüfstand: Üben für den atomaren Ernstfall

Bei der Katastrophenübung des ERL Emergency zeigten auch andere Forscher, wie ihre Rettungsroboter an Land, in der Luft und im Wasser zusammenarbeiten. Beim Krisenszenario am italienischen Strand von Piombino sollten die Roboter unter anderem den Austritt gefährlicher Chemikalien stoppen, Vermisste bergen und Erste-Hilfe-Pakete ausliefern. Als praxiserprobter Profi manövrierte sich zum Beispiel der Boden-Roboter Telemax vom Team Telerob auf seinen Kettenrädern durch den Parcours. Das Unternehmen aus Ostfildern entwickelt seit Jahren ferngesteuerte Roboter, die unter anderem auf die Entschärfung von Spreng- und Brandsätzen spezialisiert sind. Schon 2013 trainierte der Telerob beim Roboter-Wettbewerb EuRathlon für den explosiven Ernstfall.

TEMP: Schwimmender Roboter-Schwarm baut Rettungswege  

Gerade nach Überschwemmungen oder Katastrophen in küstennahen Regionen sind Straßen für Rettungskräfte häufig versperrt oder zerstört. Wo es an Infrastruktur für humanitäre Hilfe fehlt, könnte die Schwarmintelligenz von TEMP (Tactical-Expandable-Maritime-Platform) wegweisend sein. Die manövrierfähigen Roboter werden vor Ort zu Wasser gelassen und verbinden sich zu schwimmenden Plattformen. Über diese sollen Helfer zu den Verletzten gelangen oder Hilfsgüter transportieren können. Bisher existieren die modularen Brückenbauer zwar nur in Modellgröße, als solche haben sie ihre ersten Übungen an der University of Pennsylvania aber schon mit Bravur gemeistert.

„Octavia, Wasser Marsch!“

Ein anderer unerschrockener „Held“ aus Kupfer und Kunststoff soll bei der US-Marine brandgefährliche Aufgaben übernehmen. Forscher des Naval Research Laboratory stellten vor ein paar Jahren ihren humanoiden Feuerwehr-Roboter Octavia vor, der an Bord Brände bekämpfen soll. Der rollende Robot braucht nur einen menschlichen Hinweis per Sprachansage, um den Brandherd zu lokalisieren. Ausgestattet mit Hitze-Sensoren, Infrarotsystem und Kameras erkennt Octavia dann die Gefahrenquelle und beginnt mit den Löscharbeiten.

Erste Hilfe aus der Luft: Drohnen im Notdienst

Vor allem mit liegenden Rettungskollegen hat man mittlerweile viel Praxiserfahrung. Ende 2016 hat die Regierung des südafrikanischen Landes Malawi mit Unterstützung des Kinderhilfswerks Unicef den ersten Drohnen-Korridor des Kontinents eingeweiht. Im Radius von 40 Kilometern sollen die Flugassistenten nun zeigen, wie sie bei humanitären Missionen helfen können. Derzeit üben sie sich unter anderem im Transport von Medikamenten, Blutproben und Impfstoffen. Ebenso könnten sie künftig beim Aufbau von Notfall-Kommunikationsnetzen unterstützen.

Mit Drohnen und Smartphones gegen tödliche Moskitos

Auch im Kampf gegen hartnäckige Tropenkrankheiten wird der Einsatz fliegender Kundschafter erprobt. Malaria ist in weiten Teilen Afrikas noch immer ein gewaltiges Problem. Insektengifte gegen die Larven der Anopheles-Mücke sind zwar wirkungsvoll, aber sehr teuer.

Deshalb haben Forscher der Aberystwyth University of Wales eine gezieltere Lösung entwickelt Auf der Insel Sansibar scannt eine Phantom 3 von DJI Mücken-Hotspots wie Reisfelder, um potenzielle Brutstätten aufzuspüren. Innerhalb von 20 Minuten sammelt die Drohne detaillierte geografische Daten von bis zu 30 Hektar Land. Nach der Auswertung können Bodenteams das teure Insektizid punktgenau auf den Wasserflächen und Tümpeln verteilen. Künftig soll der Hightech-Flieger seine Daten direkt an die Smartphones der Einsatzkräfte senden. Auch eine vollautomatisierte Drohne ist in Planung, die den Larven an den erkannten Brutstätten den Garaus macht.

Humanitäre Roboter Drohne DJI3 featured Vodafone

Fliegende Rettungs-Roboter aus Deutschland

Auch hierzulande starten bereits ferngesteuerte Rettungsassistenten zu Unglücksorten und Katastropheneinsätzen. Die Such- und Rettungsdrohnen von Microdrones geben zum Beispiel bei Unfällen einen Überblick, spüren Vermisste auf und liefern Hilfsgüter aus. Gesellschaft bekommen die unbemannten Helfer unter anderem vom AirRobot aus Arnsberg oder den SAR-Drohnen von Airborne Robotics in Klagenfurt, die ebenfalls aus der Luft bei Rettungseinsätzen assistieren.

Technische Anwärter für den Posten als Notfallassistent gibt es mittlerweile also jede Menge. Einige von ihnen könnten im Oktober 2018 bei der Premiere der japanischen World Robot Summit ihre Kompetenzen als Lebensretter erneut unter Beweis stellen.

Was hältst Du von Robotern und Drohnen bei humanitären Hilfsmissionen? Schreib uns, bei welchen Einsätzen die Hightech-Assistenten öfter den Kopf hinhalten sollten.

Titelfoto: Robotic Systems Lab, ETH Zurich

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