Roboter erschnüffeln gefährliche Giftstoffe für die Feuerwehr
Die Einsatzkräfte nähern sich der beschädigten Kälteanlage. Sie tragen vollständige Schutzkleidung mit Atemschutz. Das ist überlebenswichtig, denn durch einen technischen Defekt ist Ammoniak ausgetreten. Das farblose Gas reizt schon in geringen Mengen Augen und Atemwege. In hoher Konzentration wird es zur akuten Lebensgefahr. Die Einsatzkräfte müssen das Leck suchen und die Anlage sichern, ohne sich selbst zu gefährden. Für solche Einsätze stehen der Feuerwehr diverse Messgeräte zur Verfügung. Um sie zu bedienen, braucht es aber eine Spezialausbildung. Die Messung selbst erfolgt manuell im Gefahrenbereich.
Aus der Ferne detektieren
Um Risiken durch giftige Stoffe oder Explosionen zu reduzieren, könnten künftig einfach bedienbare Spürroboter genutzt werden. In einem von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG unterstützten Projekt untersucht Gerald Steinbauer-Wagner vom Institut für Software Engineering und Künstliche Intelligenz an der TU Graz ihre Anwendung. „Ziel ist es, mithilfe von Robotern zu verhindern, dass Einsatzkräfte einen Gefahrenbereich betreten müssen“, sagt der Forscher der futurezone. Verschiedenste Schadstoffe sollen künftig sicher aus der Ferne detektiert und gemessen werden. „Dies ist insbesondere bei Industrieunfällen von Bedeutung, da dort häufig unklar ist, welche Substanzen freigesetzt wurden“, so Steinbauer-Wagner.
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Wichtig sei, dass Taktik und Technik eng aufeinander abgestimmt sind. „Während die Wissenschaft die technologische Entwicklung vorantreibt, bringen die Feuerwehrkräfte ihre taktische Expertise aus der Praxis ein. Technologien, die sich nicht in reale Einsatzabläufe integrieren lassen, sind für den praktischen Einsatz nicht geeignet“, sagt der Forscher.
Fakten
Die Feuerwehr verfügt in der Regel über unterschiedliche Messgeräte – von simplen CO-Warnern bis zu komplexen Multisensorgeräten.
Einsätze erfolgen im Team. Typischerweise gibt es einen Piloten, einen Spotter sowie einen Verbindungsoffizier. Letzterer erhält von der Einsatzleitung die Anforderung, welche Messungen in welchen Bereichen durchzuführen sind. Der Pilot steuert den Roboter, während der Spotter die Mess- und Sensordaten überwacht. Die Informationen werden anschließend vom Verbindungsoffizier an die Einsatzleitung übermittelt.
Sensorik noch Hürde
Die Systeme müssen so gebaut sein, dass sie nach Schadstoffeinsätzen mit aggressiven Bürsten und chemischen Dekontaminationsmitteln gereinigt werden können. Auch ihre Ausstattung müsse gewissen Anforderungen entsprechen: „Die Feuerwehren wünschen sich bevorzugt Sensoren, die bereits im Einsatz etabliert sind. Da die Einsatzorganisationen bereits über umfangreiche Ausrüstung verfügen, würde zusätzliches Equipment einen erhöhten Aufwand in den Bereichen Wartung, Schulung und Logistik verursachen“, sagt Steinbauer-Wagner.
Hürden stellen außerdem die Digitalisierung der Sensorik sowie die Kommunikation dar. „Insbesondere die Funkverbindung kann problematisch sein, etwa wenn ein Roboter in ein Gebäude einfährt. Wir verfolgen den Ansatz, möglichst ohne externe Infrastruktur auszukommen.“
Roboter soll Risiken für menschliche Einsatzkräfte reduzieren
© Technische Universität Graz/Landesfeuerwehrverband Oberösterreich
Das Steuergerät – ein Tablet oder Smartphone – soll sich dabei direkt mit dem Roboter verbinden, um Bild- und Sensordaten zu übertragen, ohne auf Mobilfunknetze oder WLAN angewiesen zu sein. Alternativ bestehe die Möglichkeit, dass Roboter selbstständig Relaisstationen platzieren und ein eigenes Netzwerk aufbauen. Dieser Ansatz sei jedoch komplexer. „Eine weitere Option bei fehlender Verbindung ist ein autonomer Betrieb. Hier zeigt sich die Feuerwehr derzeit noch zurückhaltend, da die Einsatzkräfte die Kontrolle über das System behalten möchten“, betont der Forscher. Die Fernsteuerung stelle daher aktuell die bevorzugte Lösung dar.
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Komplexe Lage erkunden
Eine erste Übung mit einem unbemannten Bodenroboter wurde bereits durchgeführt. Ziel war es, den Teilnehmern Bewegungsmuster, Sensorik sowie zulässige und verbotene Einsatzmöglichkeiten zur Unfallvermeidung zu vermitteln. Dazu wurde ein Hindernisparcours aufgebaut, in dem Einsatzkräfte Gefahrenbereiche per Fernsteuerung und Kameras erkundeten. Die Ausbildung soll künftig ausgebaut und durch regelmäßige, standardisierte Fortbildungen in enger Zusammenarbeit mit den Einsatzkräften ergänzt werden. Die TU Graz arbeitet zusammen mit den Landesfeuerwehrverbänden Steiermark und Oberösterreich sowie dem Disaster Competence Network Austria und der FH OÖ Forschungs & Entwicklungs GmbH.
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Für ein unmittelbares erstes Eingreifen seien die Roboter derzeit noch ungeeignet. Ihr großes Potenzial liege jedoch im Einsatz nach einer Alarmierung, etwa um komplexe oder unübersichtliche Lagen zu erkunden. Insbesondere bei Großschadenslagen – beispielsweise bei lang andauernden Waldbränden – könnten sie wertvolle Unterstützung bei der Lageerkundung leisten.
Wann die Technologie zum Einsatz kommt, ist derzeit noch unklar. „Neue Systeme dürfen nicht unverhältnismäßig teuer sein. Gleichzeitig müssen sie einen echten Mehrwert für Einsätze bieten“, betont Steinbauer-Wagner. Ziel sei es, eine breite Anwendung mit wirtschaftlichem Rückfluss zu ermöglichen.
Diese Serie erscheint in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG).
Maschine hält Extremtemperaturen stand
Das chinesische Unternehmen Unitree hat mit dem humanoiden Roboter G1 ein Modell entwickelt, das selbst extremen Minusgraden standhält. Der Roboter ist etwa 1,27 Meter groß, wiegt rund 35 Kilogramm und wurde speziell für anspruchsvolle Umgebungen konzipiert. Kürzlich bewältigte G1 autonom einen Einsatz bei Temperaturen von fast minus 50 Grad Celsius und bewegte sich dabei sicher durch Schnee und Eis.
Zum Schutz der Technik trug die Maschine eine Thermojacke, welche die empfindlichen Komponenten vor dem Auskühlen bewahrt. Zusätzlich wurden kälteanfällige Bauteile wie die Aktuatoren abgedeckt. Der Akku erhielt eine eigene Isolierung, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten.
Kontrollierte Schritte
In einem von Unitree veröffentlichten Video ist zu sehen, wie G1 mit seinen Fußspuren das Logo der Olympischen Winterspiele 2026 in den Schnee zeichnet. Selbst auf unebenem Untergrund bleibt er stabil und setzt seine Schritte kontrolliert. Adaptive Algorithmen passen seine Bewegungen in Echtzeit an, sodass er auf dem schneebedeckten Gelände nicht einsinkt.
G1 erreicht eine Geschwindigkeit von bis zu 7 Kilometern pro Stunde und wird von einem 9.000-mAh-Akku mit Energie versorgt. Dieser ermöglicht eine Einsatzdauer von etwa 2 Stunden. In China ist G1 für umgerechnet rund 12.000 Euro erhältlich.