Projekt FindMine Ingenieure spüren Landminen auf

Der Schwerpunkt der Forschungsarbeit der Uni-Ingenieure um Prof. Christian ist die Radar-Signalprozessierung.
Die Drohne der deutsch-schweizerischen Forschergruppe soll Landminen aus der Luft aufspüren können.

Jährlich sterben zahlreiche Menschen durch Landminen. Die Minen-Beseitigung ist jedoch riskant, zeitaufwendig und an unwegsamen Orten fast unmöglich. Doch die Forscher des FindMine-Projekts arbeiten an einer Möglichkeit, mit der verminte Gebiete gefahrlos aus der Luft aufgespürt werden können.

Mit dem bloßen Auge kann eine Anti-Personen-Mine oft nicht entdeckt werden. Genau das macht sie so gefährlich. Allein im Jahr 2014 fielen laut dem Landminen-Monitor mehr als 3700 Personen den Minen zum Opfer, wobei 80 Prozent Zivilisten waren. Die Lebensräume von Millionen von Menschen wurden regelrecht in Minenfelder verwandelt – ob im Dschungel von Kambodscha, in Laos, in der Wüste von Mali oder in der Ukraine. Laut Landmine.de schätzen die Vereinten Nationen, dass etwa 110 Millionen Landminen in über 70 Ländern verstreut sind.

Doch nicht nur das Leben mit den Minen, sondern auch die Beseitigung der Sprengkörper ist riskant und kostet viel Zeit. Unter Lebensgefahr und nur mit Handgeräten ausgerüstet dringen die Minensucher in vermintes Gelände vor, doch in unwegsamen, dicht bewachsenen Orten ist die Suche auch mit militärischen Fahrzeugen fast unmöglich.

Seit Anfang 2016 arbeiten die Universität und die Hochschule Ulm gemeinsam mit der Fachhochschule Nordwestschweiz im Projekt FindMine an einer Drohne, die die Suche erleichtern soll. Sie soll über verminte Gebiete fliegen und den Boden mittels Radarsensoren nach Sprengkörpern abscannen. Finanziert wird die wissenschaftliche Arbeit für drei Jahre von der Urs-Endress-Stiftung, die sich der Entwicklung von modernen Suchgeräten zum Auffinden von Minen, Blindgängern und weiteren Waffen verschrieben hat.

Damit die Drohne hochauflösende Aufnahmen erhält, muss die Flugbahn möglichst genau bekannt sein. Nur so kann sichergestellt werden, dass auch kleine Objekte fokussiert und damit aufgespürt werden können. Doch Drohnen sind noch recht instabil und schwanken im Flug.

Während die Forscher der Fachhochschule Nordwestschweiz das Fluggerät optimieren, bündeln Universität (Radar-Signalprozessierung) und Hochschule Ulm (Radarhardware) ihre Expertise in der Radartechnik. Dabei profitieren die Ingenieure um Professor Christian Waldschmidt, Leiter des Instituts für Mikrowellentechnik an der Universität Ulm, von ihrer Erfahrung aus anderen Anwendungsbereichen – vom autonomen Fahren über den Bergbau bis zur Landwirtschaft, da dort mithilfe ähnlicher Drohnen in Feldern versteckte Tiere vor Landmaschinen gerettet werden können.

»Viele Minen sind im Erdboden vergraben, weshalb wir ein Bodenradar mit einer relativ niedrigen Frequenz einsetzen. Die Radarwellen dringen ins Erdreich ein und aus vielen Messungen entlang der Drohnen-Flugbahn wird ein hochaufgelöstes Bild generiert«, erklären Waldschmidt und sein Doktorand Markus Schartel. Dank Bildverarbeitung und Mustererkennung mit speziellen Algorithmen könne so auf die Art des Objekts und seine zentimetergenaue Position geschlossen werden.

Erste Tests haben die Forscher bereits absolviert, im nächsten Schritt müssen Drohne und Radartechnik aufeinander abgestimmt und angepasst werden. Außerdem sollte die unterschiedliche Bodenbeschaffenheit in verminten Gebieten einkalkuliert werden – von extrem trocken bis sumpfig. Gegen Ende der Projektlaufzeit sind deshalb Tests in tatsächlichen Minengebieten wie etwa im Umland von Sarajevo oder in Kambodscha geplant.

Mit dem Unternehmen des Stifters, der Firma Endress + Hauser, haben die Uni-Ingenieure bereits mehrere Projekte durchgeführt. Zu FindMine steuert die Firma Sensortechnik bei. Zudem stehen den Forschern das Genfer Internationale Zentrum für Humanitäre Minenräumung und die Schweizerische Stiftung für Minenräumung beratend zur Seite.

Denn die Sprengkörper verursachen nicht nur menschliches Leid: Verminte Landstriche können nicht bewirtschaftet werden, was den Wiederaufbau ehemaliger Kriegsgebiete gefährdet. Zur Beseitigung dieser hinterhältigen Waffen, die auch viele Jahre nach Ende eines Konflikts Zivilisten aus dem Leben reißen, leistet die deutsch-schweizerische Forschergruppe ihren Beitrag.