Auf Drohnen oder Rovern montierbar
KI-gestützte Multisensorik für die Gefahrstoffsuche
Das DLR hat Demonstratoren entwickelt, mit denen Einsatzkräfte chemische und biologische Gefahrstoffe künftig aus sicherer Entfernung erkennen und untersuchen können. Die Systeme kombinieren kompakte Sensorik, Lasermesstechnik und KI und lassen sich auf Rovern oder Drohnen einsetzen.
Ziel der Entwicklung ist es, zunächst gefährliche Stoffe zu detektieren und anschließend eine erste Klassifizierung vorzunehmen. Dafür kombinieren die Forschenden Multispektralkameras, laserbasierte Spektroskopieverfahren und KI-gestützte Datenauswertung.
Das Verfahren nutzt die Wechselwirkung zwischen Laserlicht und Material, um chemische oder biologische Gefahrstoffe direkt vor Ort zu erkennen und einer Stoffklasse zuzuordnen.
Rover erkennt verdächtige Objekte selbstständig
Sensorsystem zum Erkennen von Gefahrstoffen auf robotischer Plattform SHERP
Am DLR-Standort in Oberpfaffenhofen kam das System auf dem SHERP-Fahrzeug zum Einsatz und wurde im Gelände getestet. Detektionssystem und Fahrzeug können auch aus der Ferne gesteuert werden.
Das kompakte Sensorsystem kann auf kleinen Rovern oder größeren ferngesteuerten beziehungsweise autonomen Fahrzeugen installiert werden. Bei ersten Testfahrten identifizierte es selbstständig auffällige Objekte wie Container oder Fässer sowie verdächtige Pulver- und Flüssigkeitsspuren.
Anschließend untersuchte das System die auffälligen Stellen mithilfe von Laserspektroskopie aus mehreren Metern Entfernung.
Drohne entnimmt Luftproben aus sicherer Distanz
Drohnen-basierte Untersuchung von Gefahrstoffen in der Luft
Die Drohne mit Sensorsystem erreicht auch unzugängliche Gebiete und kann mit ihrer ausfahrbaren Messsonde schnell und zuverlässig Proben nehmen und eine erste Einordnung vornehmen – alles aus sicherer Distanz für Einsatzkräfte.
Für Gefahrstoffe, die sich über die Luft verbreiten, entwickelte das DLR ein weiteres System im Auftrag des BBK. Es kann auf Drohnen oder anderen mobilen Plattformen montiert werden und entnimmt Luftproben ferngesteuert auch in schwer zugänglichen Bereichen.
Die rund drei Kilogramm schwere Einheit verfügt über eine ausfahrbare Messlanze mit bis zu sechs Probenröhrchen, die sich gezielt ansteuern lassen. Je nach eingesetztem Analyseverfahren liefert das System bereits während des Einsatzes erste Hinweise auf die Art des Gefahrstoffs und übermittelt die Daten nahezu in Echtzeit an die Einsatzkräfte.
Weitere Einsatzfelder
Entwickelt wurden die Technologien vom DLR-Institut für Technische Physik gemeinsam mit den Instituten für Softwaretechnologie sowie Robotik und Mechatronik.
Die Demonstratoren wurden bereits gemeinsam mit dem Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK) sowie dem Wehrwissenschaftlichen Institut für Schutztechnologien – ABC-Schutz (WIS) erprobt. Weitere Praxistests fanden am DLR-Standort Lampoldshausen statt.
Neben Anwendungen im Bevölkerungsschutz und bei ABC-Einsätzen sieht das DLR weiteres Potenzial für die Technologie im Umweltmonitoring sowie im Arbeitsschutz. Die Kombination aus robotischen Plattformen, Sensorik und KI soll künftig dazu beitragen, Einsatzkräfte besser zu schützen und die Lageerkundung in gefährlichen Umgebungen zu beschleunigen.
