Katastrophenschutz

Helfer aus dem All

Satelliten-Aufnahme vom Katastrophengebietes um Houston vom 28.8. Das Bild stammt von einem Satelliten des europäischen Copernicus-Programms. Bild: ESA

Bei Naturkatastrophen wie dem Hurrikan „Harvey“ stehen Ersthelfer vor großen Herausforderungen. Luft- und Satellitenaufnahmen erleichtern ihnen die Arbeit enorm.

Die Häuser der nepalesischen Hauptstadt liegen in Trümmern, die Straßen sind aufgerissen. Das Technische Hilfswerk (THW) arbeitet fieberhaft daran, die Trinkwasserversorgung wieder aufzubauen. Bei schweren Erdbeben, wie jenem in Kathmandu vor zwei Jahren, geht es darum, so schnell wie möglich die Verschütteten zu retten und eine neue Versorgung für die Region aufzubauen. Katastrophenschützer stehen regelmäßig vor solchen Aufgaben: Bei Erdbeben, Überschwemmungen, Flächenbränden und anderen Naturkatastrophen greifen sie ein. Helfer aus Deutschland, unter ihnen das THW oder die International Search and Rescue (I.S.A.R. Germany), sind oft auch weltweit im Einsatz, koordiniert von den Vereinten Nationen.

Bei ihren Aufgaben hilft ihnen die moderne Technik. Dank Luft- und Satellitenaufnahmen können sich die Retter ein Bild von den Bedingungen vor Ort machen und gleich die geeignetsten Stellen aussuchen, an denen sie Verletzte behandeln oder ihre Technik aufbauen. Ein wichtiger Kooperationspartner der Hilfsorganisationen ist deshalb das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Experten vom Zentrum für Satellitengestützte Kriseninformation (ZKI), das dort angesiedelt ist, sammeln die Daten von dutzenden Satelliten und werten sie gezielt für den Katastrophenschutz aus. Ihr Ziel ist es, den Rettern innerhalb kürzester Zeit einen Lagebericht über das Schadensgebiet und die angrenzenden Landstriche zu geben.

"Wenn unsere Leute ein Bild von der Gegend vor Augen haben, hilft das bei der Koordination des Einsatzes. Das hilft uns dabei, Menschenleben zu retten.", sagt THW-Präsident Albrecht Broemme: "Je aktueller die Aufnahmen, desto wertvoller sind sie für die Einsatzplanung." Neben Geländeaufnahmen nutzen die Katastrophenschützer allerhand andere Informationen von spezialisierten Satelliten. Bei Flächenbränden zum Beispiel bekommt das ZKI Daten von den DLR-Forschungssatelliten der FireBIRD-Mission, TET-1 und BIROS, die schwerpunktmäßig für die Detektion von Waldbränden eingesetzt werden. Mit ihren speziell entwickelten Sensorsystemen können sie Wärmebilder aufnehmen. Aus dem All lassen sich dadurch auch kleinste Brände von wenigen Quadratmetern aufspüren.

"Unsere neuartigen Sensoren sind zwar eigentlich für die Forschung gedacht, aber ihr Nutzen für die Brandbekämpfung ist nicht zu unterschätzen", sagt Winfried Halle, Forscher am DLR-Institut für Optische Sensorsysteme. "Wir hoffen, dass andere Staaten unsere Entwicklung als Vorbild für ihre eigenen Katastrophenschutz-systeme sehen." Bei einem Waldbrand können die Satelliten die genauen Ausmaße des Feuers, die Länge der Feuerfront und vor allem die Ausbreitungsrichtung bestimmen. Dank solcher Informationen können die Hilfsorganisationen den Brand besser eindämmen und im Idealfall besiedelte Gebiete rechtzeitig evakuieren. Damit die Retter künftig schneller an diese Informationen kommen, wollen die Forscher des Instituts für Optische Sensorsysteme die beiden Satelliten mit einem neuen Kommunikationssystem nachrüsten, das die Daten von überall auf der Welt abrufbar macht.

Ein weiteres Hilfsmittel für die Katastrophenschützer sind die hochauflösenden Kamera- und Sensorsysteme der Satelliten, die für das europäische Erdbeobachtungsprogramm Copernicus die Welt umkreisen. Sie liefern so detailreiche Aufnahmen, dass man auf ihnen Waldbrände, Rodungsstreifen, Überschwemmungen, Ölteppiche, Verkehrsdichten und sogar Flüchtlingsboote auf dem Mittelmeer erspähen kann. So auch aktuell, beim Hurrikan Harley. Bei einem internationalen UN-Katastropheneinsatz fließen all diese Quellen in das Global Disaster Alert and Coordination System ein. Die Hilfsorganisationen nutzen die Daten in ihrem Einsatzzentrum, um die verschiedenen internationalen Helfer vor Ort zu koordinieren. Denn im Ernstfall sind Kommunikation und Koordination das A und O für die Hilfskräfte.

"Das eröffnet neue Perspektiven - im wahrsten Sinn des Wortes." Perspektiven, die in Zukunft weitere Menschenleben retten können.

Damit das künftig noch besser gelingt, haben die Forscher vom DLR-Institut für Optische Sensorsysteme jetzt ein neues unbemanntes Luftfahrzeug getestet, das für den Katastrophenschutz geeignet ist. Dafür haben sie ein spezielles Kamerasystem "MACS-SaR" (Modular Aerial Camera System - Search and Rescue) entwickelt. Es nimmt hochauflösende Geländeaufnahmen der Schadensgebiete auf. Aus ihnen berechnen die DLR-Forscher dann mittels photogrammetrischer Verfahren eine neue digitale Geländekarte. Darauf können die Retter die Abmessungen von Straßen und Brücken oder auch die Abstände zwischen Häusern auf fünf Zentimeter genau bestimmen.

"Auf dem Weg zum Einsatz können wir bisher meistens nur durch Erkundungen den schnellsten Weg suchen. Das bedeutet oftmals, dass wir Stellen erreichen, die nicht passierbar sind, und dann müssen wir einen Umweg nehmen", sagt Daniela Lesmeister, die Vorsitzende der Hilfsorganisation I.S.A.R. Germany. "Mit Hilfe dieser neuen Karten können wir solche Umwege vermeiden und den schnellsten Weg an die Einsatzstellen erkennen, bevor wir losfahren.

Die Zeit, die wir sparen, kann im Ernstfall Leben retten." Künftig wollen die Forscher auch dreidimensionale Modelle aus ihren Aufnahmen berechnen - eine Technik, wie sie Google Maps bereits für Großstädte anwendet - nur eben übertragen auf den aktuellen Zustand der Umgebung. Diese Modelle würden daher auch die Höhe von eingestürzten Häusern und Trümmerhaufen messbar machen. Die Einsatzleitung bekäme einen vollkommen neuen Blickwinkel auf die Arbeit im Feld, während sie mit den Rettern vor Ort kommuniziert.

Im Mai haben die DLR-Forscher vom Institut für Optische Sensorsysteme an einer internatio-nalen Rettungsübung unter Aufsicht der UN in der Schweiz teilgenommen und die Kamera erprobt, weil die Retter dies derzeit noch nicht allein können. "Die direkte Beteiligung an einem Einsatz ist eine ganz neue Erfahrung für uns. Es ist enorm beeindruckend, wie viel Koordination und Kommunikation hinter einem solchen Einsatz steht.

Es führt einem auch vor Augen, wofür wir das alles tun: um Leben zu retten", sagt Ralf Berger, der am DLR die Entwicklung des Kamerasystems für das Luftfahrzeug leitete. Der Praxistest habe auch gezeigt, wo die nächsten Verbesserungen ansetzen könnten: "Zum Beispiel wollen wir das Kamerasystem erweitern, damit Geländeaufnahmen auch in der Nacht möglich sind", sagt Berger. Daniela Lesmeister von I.S.A.R. Germany ist nach der ersten Erprobung begeistert von der modernen Technik: "Diese Entwicklung wird ein Meilenstein für die Organisation von Rettungseinsätzen sein", sagt sie.

Auch das THW konnte sich die neuen Möglichkeiten der DLR-Forscher ansehen. "Bei der Erdbeben-Übung konnten wir uns von der außerordentlichen Qualität von erzeugten Luftbildaufnahmen überzeugen", sagt Broemme. "Das eröffnet neue Perspektiven - im wahrsten Sinn des Wortes." Perspektiven, die in Zukunft weitere Menschenleben retten können.

Weitere Aufnahmen aus dem Katastrophengebiet um Houston

DLR liefert Satellitendaten für Wirbelsturm Harvey

29.08.2017, Ricarda Laasch
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