Löschdrohnenschwarm im Einsatz
Der Holzstapel ist gelöscht, die Drohne gelandet. Deren Abfluggewicht mit Akku und gefülltem Löschmitteltank liegt bei 65 Kilogramm, diagonal misst sie von Propellerspitze zu Propellerspitze 3,20 Meter. Foto: Harald Müller
Um Waldbrände zukünftig schneller verhindern und die Feuerwehr bei Löscharbeiten unterstützen zu können, forscht das Verbundprojekt PEELIKAN für das Vorhaben „Feuerwehr der Zukunft“ an einem Löschdrohnen-Schwarm.
Rund 1.240 Hektar Waldfläche sind laut der Waldbrandstatistik des Bundesinformationszentrums Landwirtschaft (BZL) bei Waldbränden im Jahr 2023 in Deutschland abgebrannt. Das entspricht ungefähr einer Fläche von 1.771 Fußballfeldern. Neben der Zerstörung von Lebensräumen, haben Waldbrände negative Auswirkungen auf die Gesundheit und führen zu erhöhten Treibhausgasemissionen. Um Waldbrände zukünftig schneller verhindern und die Feuerwehr bei Löscharbeiten unterstützen zu können, forscht das Verbundprojekt PEELIKAN für das Vorhaben „Feuerwehr der Zukunft“ an einem Löschdrohnen-Schwarm. Das vom Bundesforschungsministerium (BMBF) im Rahmen des Programms „WIR!“ geförderte Projekt hat das Ziel, ein Löschdrohnen-System zur Waldbrandbekämpfung zu konzipieren.
Die sechs Verbundpartner haben unterschiedliche Schwerpunkte. Während der Konsortialführer, die Harald Müller Metall Sonderfertigung GmbH, die Drohnen und Bodenstationen herstellt, misst die Hochschule Magdeburg-Stendal die Löscheffektivität der Drohnen und konzipiert einen Einsatzablauf. Die Vision des Vorhabens – der Drohnenschwarm fliegt von einer mobilen Versorgungsstation zu einem bis zu fünf Kilometer entferntem Brandherd. Während des Einsatzes sollen sie selbstständig zur Bodenstation zurückfliegen, um den Löschmitteltank und ihre Batterie austauschen zu lassen. Das spart nicht nur Kosten, Drohnen können im Gegensatz zu Löschhubschraubern auch rund um die Uhr oder in munitionsbelasteten Gebieten eingesetzt werden.
Unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Stefanie Schubert-Polzin arbeiten die wissenschaftlichen Mitarbeiter Anna Ilic und Paul Lieten an dem Projekt. Beide studierten Sicherheit und Gefahrenabwehr im Bachelor und Master an der Hochschule und wurden von Schubert-Polzin auf das Projekt aufmerksam gemacht. Um die exakte Löscheffektivität der Drohnen zu bestimmen, simuliert Anna Ilic diese in einem 2D-Modell. „In einer Strömungssimulation habe ich einen Zulauf an Wasser und lasse das nach unten auf eine Bodenplatte laufen. So kann ich erkennen, wie sich das Wasser im Flug verteilt und kann je nach Versuch, die Wetterbedingungen, wie beispielsweise Windstärke einstellen. Die Ergebnisse gleiche ich mit denen aus unseren Versuchen ab“, erklärt Ilic. Bis Ende des Projektes im April stehen noch vier große Experimente an. Dabei soll vor allem das Einsatzkonzept und die Löscheffektivität getestet werden.
Paul Lieten hat im Rahmen des Projektes seine Masterarbeit geschrieben und fokussierte sich auf die Konzeption der Einsatztaktik. „Aktuell testen wir mit fünf Drohnen in einem Schwarm und untersuchen die Flugmanöver oder ihre Anordnungen. Mit knapp 100 Kilo verhalten sie sich selbstverständlich anders als herkömmliche Drohnen und müssen im Flug immer wieder kalibriert werden, damit sie ihre Position halten können“, erklärt Lieten. Nur so lassen sich die Berechnungen für den Wasserabwurf genau durchführen und bei Veränderungen wie zunehmendem Wind gegebenenfalls anpassen. Anna Ilic und Paul Lieten sind sich sicher: wenn das Drohnensystem stabil, sicher und funktionstüchtig ist, kann es ausschlaggebend bei der Bekämpfung von Waldbränden sein.
Text: Leonie Deubig
Laufzeit: 1.5.2023 bis 30.4.2025
Projektpartner: - Technische Hochschule Wildau
- Harald Müller Metall Sonderfertigung GmbH
- European Aviation Security Center e. V.
- Freiwillige Feuerwehr Ludwigsfelde
- Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin
