Autonomer Roboter rettet Ertrinkende

Roboter als Rettungsschwimmer: Künftig könnte ein autonomer Roboter ertrinkende Menschen im Badesee oder Schwimmbad orten und ans Ufer bringen. Der Roboter erkennt typische Bewegungen Hilfesuchender, schwimmt auf sie zu und nimmt sie „huckepack“. Erste Tests dieser von deutschen Forschern entwickelten Technik in einem Badesee waren schon erfolgreich. Jetzt soll der Prototyp noch verfeinert werden.

Unterwasser-Roboter sind aus der Meeresforschung kaum mehr wegzudenken. Die ferngesteuerten oder autonomen Tauchroboter helfen bei der Erkundung und Kartierung von Untersee-Vulkanen, Tiefseegräben oder dem Leben unter dem polaren Meereis. Auch einzigartige Videobilder aus Schiffswracks oder von seltenen Meerestieren verdanken wir diesen Unterwasservehikeln.

Autonomer Roboter als Rettungshelfer

Künftig könnten autonome Tauchroboter sogar Menschenleben retten. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) in Ilmenau hat dafür gemeinsam mit dem Wasserrettungsdienst Halle ein spezielles Unterwasserfahrzeug entwickelt. Der große Vorteil: Der autonome Wasserroboter tritt auch dann in Aktion, wenn Bademeister und Rettungsschwimmer anderweitig beschäftigt sind oder wegen der Nachwuchsknappheit ganz fehlen.

Der Rettungsroboter besteht aus einem 90 Zentimeter langen und 50 Zentimeter breiten Gestell und ist mit Batterien, Antrieb, Kameras sowie verschiedenen Sensoren ausgestattet. Dies ermöglicht es ihm, sich selbstständig im Wasser zu bewegen und ein Ziel anzusteuern – in diesem Fall einen Ertrinkenden. Eine Fixier- und Fangvorrichtung sorgt dafür, dass auch bewusstlose Personen beim Bergen und Auftauchen nicht herunterrutschen.

Reagiert auf typische Haltung und Bewegung Ertrinkender

Der in einer Dockingstation im Schwimmbecken oder in einem Badesee stationierte Roboter erkennt von selbst, dass Menschen im Wasser Hilfe benötigen: „Es gibt typische Körperpositionen, an denen man erkennt, dass sich jemand in Gefahr befindet“, erklärt Fraunhofer-Forscher Helge Renkewitz. Die Information darüber bekommt der Roboter im Schwimmbad über an der Hallendecke angebrachte Überwachungskameras. Sie registrieren die Bewegungsmuster und Position des Ertrinkenden im Becken und senden die Koordinaten an den Roboter.

An Badeseen übernehmen Drohnen oder Ballonsysteme die Aufgabe der Überwachungskameras. „Diese Drohnen und Werbeballons lassen sich problemlos mit Kameras ausstatten“, sagt Renkewitz. Erkennt der Roboter anhand der Daten einen Ertrinkenden, fährt er los und ortet mithilfe von Kameras oder im trüben Wasser mittels akustischen Schallsensoren die gefährdete Person und befördert diese an die Wasseroberfläche.

Erfolgreicher Testeinsatz im Badesee

Dass dies in der Praxis einwandfrei funktioniert, haben die Forscher bereits in Freiwasser-Tests im Hufeisensee bei Halle an der Saale demonstriert: Ein in drei Metern Tiefe abgelassener, 80 Kilo schwerer Dummy wurde von dem Rettungsroboter aufgenommen, fixiert, innerhalb einer Sekunde an die Wasseroberfläche befördert und auf dem kürzesten Weg eine Strecke von 40 Metern zurück zum Ufer gebracht, wo bereits die Rettungskräfte warteten.

Sie waren von einem Signal alarmiert worden, das gesendet wird, wenn der Roboter ausrückt. „Die komplette Rettungsaktion dauerte gut zwei Minuten. Verunglückte müssen innerhalb von fünf Minuten reanimiert werden, um dauerhafte Schäden auszuschließen. Diese kritische Zeitspanne konnten wir problemlos einhalten“, berichtet Renkewitz.

Nächste Versionen sind schon in Arbeit

Ziel der Wissenschaftler ist es nun, ihr autonomes Rettungssystem weiter zu miniaturisieren und verschiedene Versionen für den Einsatz in Schwimmbädern oder in Binnengewässern zu konstruieren. Die neuen Wasserroboter sollen vor allem kleiner, leichter und kostengünstiger ausfallen als der bisherige Prototyp, der auf einem bereits existierenden Unterwasserfahrzeug basiert. Der künftige Roboter soll stattdessen das stromlinienförmige Design eines Rochen haben.

Der Wasserroboter ist bereits zum Patent angemeldet. In modifizierten Versionen kann er weitere Aufgaben übernehmen – etwa bei Offshore- und Staumauerinspektionen oder in Fischfarmen, um die Gesundheit der Fische zu überwachen. „Der Anwendungsbereich ist breit gestreut, unsere Unterwasserfahrzeuge eignen sich beispielsweise auch für das Aufspüren und die Prüfung von archäologischen Funden am Boden von Gewässern“, erklärt Renkewitz.

Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft