Mobile IT-Applikation, vernetzte Sensoren und Kommunikationskonzepte zum Schutz der Einsatzkräfte bei der Feuerwehr

Einsatzkrafte der Feuerwehr setzten sich grosen auseren Gefahren und extremer korperlicher Belastung aus. In diesem Beitrag werden die Ergebnisse des Forschungsvorhabens Galileo4FireBrigades (G4FB) skizziert, in dem mit Hilfe von vernetzten Sensoren, den geeigneten Kommunikationskonzepten und anwendergerechten mobilen IT-Applikationen die potenziellen Gefahren in hohem Mas reduziert werden konnen. Personenund einsatzmittelgebundene Sensoren erfassen Daten aus der Einsatzumgebung, welche mittels geeigneter Kommunikationskonzepte in die unterschiedlichen Fuhrungsebenen gebracht werden und dort in anwendergerechten IT-Applikationen fur die Uberwachung und Entscheidungsfindung verarbeitet und visualisiert werden. 1 Gefahren fur Einsatzkrafte in grosflachigen Schadenslagen Die Koordinierung der Einsatzkrafte in einer grosflachigen Schadenslage stellt hohe Anforderungen an die Einsatzleitung und die nachfolgenden Fuhrungsebenen. Mangelnde Informationen uber die Position, die Umgebung sowie den Zustand der Einsatzkrafte und Einsatzmittel kann zu gefahrlichen und lebensbedrohlichen Situationen fuhren. Eine Uberwachung wesentlicher Parameter im Einsatz und die Bereitstellung der resultierenden Daten uber stabile Kommunikationswege in die zustandige Fuhrungsebene, kann die Einsatzkrafte in hohem Mas schutzen. Insbesondere in unubersichtlichen und weitlaufigen Einsatzgebieten besteht ein hohes Gefahrdungspotenzial, welches durch den in diesem Beitrag beschriebenem Ansatz reduziert werden kann. Daher wurde fur die Erforschung der Ergebnisse das Szenario Waldbrand ausgewahlt, welches weiterhin hohe Anforderungen an die Kommunikationsinfrastruktur und die Identifizierung der Parameter aus stellt, aus denen entscheidungsrelevante Informationen fur die Fuhrungsebenen der Feuerwehr aggregiert werden konnen. 1.1 Waldbrand, eine Schadenslage mit grosen Gefahren fur Einsatzkrafte Zur Bekampfung eines Waldbrandes wird eine hohe Anzahl von Einsatzkraften in einem grosen Gebiet eingesetzt. Die Koordinierung der Einsatzkrafte und Einsatzmittel erfordert eine grose Fuhrungsstruktur. Dieses komplexe Umfeld stellt hohe Anforderungen an die Kommunikation und die Informationsverarbeitung durch die Fuhrungsebenen dar. Die in diesem Beitrag beschriebenen Ansatze zur Vernetzung von Sensoren, den geeigneten Kommunikationskonzepten und einsatzgerechten mobilen ITApplikationen sollen die Informationsgrundlagen zur Entscheidungsfindung und Masnahmenergreifung in den Fuhrungsebenen verbessern. Abbildung 1 zeigt schematisch das betrachtete Waldbrandszenario, auf Basis dessen die Kommunikationspfade im Einsatz untersucht wurden und die Parameter identifiziert wurden auf Basis derer entscheidungsrelevante Informationen fur die Fuhrungsebenen abgeleitet werden konnen. Abbildung 1: Schema des betrachteten Szenarios Waldbrand Bei der Brandbekampfung sind die Einsatzkrafte unmittelbaren und mittelbaren Gefahren ausgesetzt. Unmittelbare Gefahren resultieren aus dem direkten Umfeld der Einsatzkrafte (z. B. Einwirkung durch Feuer oder Gase), mittelbare Gefahren entstehen beispielsweise durch das versagen von Einsatzmitteln. Unmittelbare Gefahren fur Einsatzkrafte Die unmittelbaren Gefahren konnen mit Kenntnis spezifischer Umgebungsparameter reduziert werden. Im Szenario Waldbrand kann durch die Datenerhebung der nachfolgenden Parameter eine Informationsbasis geschaffen werden, die es der Einsatzleitung erlaubt, eine vergleichsweise sichere Einsatzumgebung fur die alle Einsatzkrafte zu schaffen: • Windrichtungund Geschwindigkeit • Unmittelbare Umgebungstemperatur • COund CO2-Konzentration • Partikeldichte (Rus und Feinstaube) Durch Kenntnis der Windrichtung und –geschwindigkeit in Verbindung mit den GeoInformationen kann im Lagebild kontrolliert und prognostiziert werden, wie sich der Waldbrand entwickeln kann. Dies ist insbesondere zum Schutz der Einsatzkrafte wichtig, um diese nicht an Einsatzorte zu entsenden, in denen Sie potenziell durch umgebendes Feuer eingekesselt werden. Die Einsatzkleidung der Feuerwehr schutzt die Einsatzkrafte uber einen definierten Zeitraum, bei Erreichen der Grenzwerte wird die die aufgenommene Warme sehr schnell an den Korper abgegeben, was zu gefahrlichen Situationen fuhren kann. Um die Einsatzkrafte hiergegen wirksam zu schutzen, soll die Umgebungstemperatur bei der Einsatzkraft und die der Warmestrahlung ausgesetzten Zeit zum Gruppenfuhrer ubermittel werden. Bei Temperaturen, bei denen die Einsatzkleidung keinen Schutz mehr bietet, kann dieser den Ruckzug befehlen und die Einsatzkrafte so schutzen. Auf Basis der Gasmessungen und der Partikeldichte kann der Zeitraum prognostiziert werden, uber den der Atemschutz wirksam ist. Ein weiterer Aspekt zum unmittelbaren Schutz der Einsatzkrafte im Waldbrandszenario ist der Schutz vor korperlicher Uberlastung. Um diese auszuschliesen ist es hilfreich, physiologische Werte der Einsatzkrafte im Einsatz zu kontrollieren. Die eindeutige Bestimmung des physiologischen Zustands von Einsatzkraften auf Basis messbarer Grosen befindet sich noch in der Forschung. Auf Basis der Herzfrequenz und der Korpertemperatur konnen naherungsweise uber die aktuelle korperliche Belastung einer Einsatzkraft getroffen werden. Eine entsprechende Visualisierung dieser Werte bietet der zustandigen Fuhrungsebene die Moglichkeit die Einsatzkrafte gezielt aus dem Einsatz zu nehmen, um gesundheitliche Schaden zu verhindern. Mittelbare Gefahren fur Einsatzkrafte Fur den mittelbaren Schutz der Einsatzkrafte ist die Funktionsfahigkeit der Fahrzeuge und Ausrustung sowie die Loschwasserversorgung wichtig. Eine zusammenbrechende Loschwasserversorgung gefahrdet die Einsatzkrafte, der aktive Schutz vor den Flammen ist kaum moglich. Fur die Sicherstellung der Funktionsfahigkeit der Fahrzeuge und Ausrustung sind folgende Werte bereitzustellen und zu kontrollieren: • Geo-Informationen (Position und Hohe) • Vorrat/Reserve Loschwasser und Betriebsmittel