Sicherheit durch Hightech

Moderne Informations- und Kommunikationstechniken helfen im Katastrophenfall den Überblick zu behalten. Auf der CEBIT (9. – 15. März) zeigen Fraunhofer-Forscher in Halle 9, Stand B 36, wie neue IT-Technologien für mehr Sicherheit sorgen.

Florida, Spätsommer 2007. Ein Hurrikan steuert auf die Küste zu. Der Krisenstab ist um den digitalen Lagetisch versammelt. Die Karte des betroffenen Gebiets ist auf der riesigen horizontalen Mattscheibe zu sehen. Nun heißt es, so schnell wie möglich die Menschen in Sicherheit bringen. Doch sind die Straßen noch befahrbar? Mit Hilfe der Fovea-Tabellets® (FT) – einer Art intelligenten Lupe – kann der Krisenstab die Infrastruktur überprüfen. Die FT werden einfach auf den Kartentisch gelegt und zeigen dann hoch aufgelöst aktuelle Satellitenbilder der Region.

Digitaler Lagetisch

Eine flexible Visualisierungsplattform wie der digitale Lagetisch kann in Zukunft die Arbeit der Krisestäbe erleichtern. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Informations- und Datenverarbeitung IITB stellen auf der CeBIT 2006 bereits einen ersten Demonstrator vor. Das System ist mit einem 1,2 mal 1,6 Meter großen horizontalen Bildschirm ausgestattet. Darauf wird von unten das Lagebild projiziert. „Auf Grund der geringen Auflösung ist das Tischdisplay nur für eine Übersichtsdarstellung geeignet“, betont Ralf Eck vom IITB. Wichtige Detailinformation liefern die Fovea-Tabletts® (FT). „Das sind kleine transportable Displays mit hoher Ortsauflösung“, erklärt der Forscher und legt eines der Tablett-PCs auf den Kartentisch. Plötzlich ist der ausgewählte Kartenausschnitt gut aufgelöst auf dem FT zu sehen. Benötigt man nähere Informationen über eine andere Stadt in der Krisenregion – kein Problem. Das FT wird etwas nach rechts verschoben und schon kann man einzelne Straßen des Ortes erkennen. „Das Fovea-Tablett arbeitet ähnlich wie das menschliche Auge. Der fokussierte Bereich ist scharf zu sehen“, sagt Eck.

Wie das funktioniert? Das Fovea-Tablett® ist mit einem Marker versehen. Eine Kamera unterhalb des digitalen Lagetischs erfasst die Markierung. So lässt sich die genaue Position des Tabletts bestimmen. Dank der hohen Auflösung von 1024 x 768 Pixeln des Displays ist der ausgewählte Bereich vergrößert in guter Qualität zu sehen. Es lassen sich sogar mehrere FTs gleichzeitig einsetzen. So kann sich jeder Experte den Standort im Detail anschauen, der für ihn wichtig ist. Zusätzliche Informationen wie Wetterdaten, Seekarten oder digitale Landschaftsmodelle werden auf dem senkrecht am Tisch angebrachten 45″ blanc LCD-Display angezeigt.

Gut informiert am Einsatzort

Auch vor Ort können moderne Informations- und Kommunikationstechniken Planung und Organisation des Rettungseinsatzes erleichtern. Heute werden Großeinsätze mit Hilfe von Walkie-Talkies, gedruckten Karten, schriftlichen Befehlen und Magnettafeln koordiniert. Das ist zeitaufwändig. Künftig sollen Informationen über PDAs oder Tablett-PCs schneller und zuverlässiger weitergeleitet werden. In dem EU-Projekt SHARE (Supporting Rescue Forcrews with Data Services and Mulitmodality) werden dafür neue mobile Kommunikations- und Informationsdienste entwickelt. Das Fraunhofer-Institut für Medienkommunikation IMK koordiniert das Projekt.

Auf dem mobilen PC lässt sich zum Beispiel der Plan des brennenden Gebäudes und seiner Umgebung laden. Ein Navigationssystem hilft den Einsatzkräften, sich zu orientieren. Auch die gesamte Sprach-Kommunikation läuft über den PC. Der Tablet-PC ist zusätzlich mit einer Webcam ausgerüstet. So können Bilder am Einsatzort aufgenommen und an die Zentrale weitergeleitet werden. Die tragbaren Geräte lassen sich kinderleicht über Text-, Zeichenstift- oder Spracheingabe bedienen. Eine weitere nützliche Hilfe ist die ontologiebasierte Datenbank: Darüber lassen sich wichtige Informationen abrufen – wie zum Beispiel, welche Spezialgeräte und Löschmittel bei einem Brand in einer Chemiefabrik benötigt werden. Das System speichert alle Befehle, die während des Einsatzes gegeben werden.

wearable computing

Doch nicht immer haben Feuerwehrleute die Hände frei, um mobile Endgeräte zu bedienen. In Brandschutzkleidung und mit schweren Atemschutzgeräten müssen sie in brennende Gebäude. Hier können in die Ausrüstung integrierte Computer, „wearable computing“, die Rettungskräfte bei ihrer Arbeit unterstützen. Über ein in den Feuerwehrhelm integriertes Display lassen sich zum Beispiel Informationen über das Gebäude eingeblenden. Das erleichtert die Orientierung in unbekannten und stark verqualmten Räumlichkeiten. An solchen und ähnlichen Lösungen arbeiten Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik FIT gemeinsam mit 36 europäischen Partnern in dem Projekt wearIT@work- darunter auch die Pariser Feuerwehr. „Das besondere Interesse gilt dabei der tatsächlichen Praxistauglichkeit der Lösungen auch unter Extrembedingungen. Daher erforschen wir sehr genau die Arbeitspraxis der Feuerwehr und verfolgen einen Entwicklungsprozess, bei dem die Feuerwehrleute sich optimal mit ihren Fachkenntnissen beteiligen können“, erläutert der Projektmanager Dipl.-Inf. Markus Klann.

Zusätzliche Daten lassen sich auch über sich selbst organisierende Ad-hoc-Funknetze gewinnen. Die Idee: Die Einsatzkräfte verteilen die Sensoren in dem brennenden Gebäude. Die Sensoren messen die Temperatur und die Luftzusammensetzung und übertragen die Daten per Funk an die Einsatzzentrale. An solchen sich selbst organisierenden Ad-hoc-Funknetzen arbeitet unter anderen das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS. Die Ingenieure des IIS haben ein sich selbst organisierendes Netzwerk aus Funkknoten entwickelt – ein leistungsfähiger Nachfolger der passiven RFID-Technik. Das System ist extrem langlebig und ermöglicht eine aktive Verarbeitung und Weitergabe von Informationen.

Doch was ist, wenn ein Feuerwehrmann selbst in Not gerät? Wie können ihn seine Kollegen finden? Forscher des IIS arbeiten an einem System zur Lokalisierung von Personen und Objekten. Werden die Rettungskräfte mit Minisendern ausgestattet, lassen sie sich in Echtzeit orten. Dafür kombinieren die Wissenschaftler die Technologie der Sensornetzwerke mit der Lokalisierung mittels Winkelmessung. Der Aufenthaltsort von Personen kann so auch in schwierigen Umgebungen und urbanen Bereichen überwacht werden. Damit lassen sich sogar Personen finden, die z. B. ein Mobilfunkgerät bei sich tragen. „Systeme, die auf Basis einer Winkelmessung des Funksignals arbeiten, erlauben das einfache und kostengünstige Auffinden von Objekten und Personen in einem Areal“, erläutert René Dünkler vom IIS. In Ergänzung zu den Sensornetzen ermöglichen sie auch in kritischen Situationen eine sichere und robuste Ortung.

Unter dem Motto „Lebensretter IT“ zeigen Forscher im Fraunhofer-Forum (Halle 9, B 36) am Montag, 13. März von 10:00 bis 12 Uhr 10 , wie moderne Informations- und Kommunikationstechnik für mehr Sicherheit sorgen kann. Medienpartner des Fraunhofer-Forums ist Competence-Site, ein Kompetenz-Netzwerk für Manager und Nachwuchskräfte im Internet (www.competence-site.de).