Luftschiff: Minen mit Mikrowellen finden – Waldbrände erkennen

Landminen sind auch Jahrzehnte nach dem Ende von Auseinandersetzungen eine große Gefahr für die Menschen, ihre Räumung birgt ein großes Risiko für die damit beauftragten Experten.

Das Lehrgebiet Prozesssteuerung und Regelungstechnik der FernUniversität in Hagen ist wissenschaftlicher Partner eines Projektes, mit dem Minen über größere Entfernungen – also ohne direkte Berührung durch Menschen – unschädlich gemacht werden sollen. Ein kleines Luftschiff der FernUniversität – ein sog. Blimp – wird dabei Aufklärungs- und Zielführungsaufgaben übernehmen.

In einem zweiten Projekt befassen sich die FernUni-Wissenschaftler damit, einen solchen Flugroboter bei großflächigen Waldbränden – wie sie regelmäßig im Mittelmeerraum und in den USA auftreten – ebenfalls zur Ortung von Gefahrenstellen einzusetzen.

Mit einem Minimum an Risiko für Menschen über große Distanzen Minen orten und zerstören und die Gefahrenlagen großer Waldbrände aufklären: In höchst unterschiedlichen Bereichen von Sicherheit und Katastrophenschutz engagiert sich das elektrotechnische Lehrgebiet Prozesssteuerung und Regelungstechnik (PRT) der FernUniversität in Hagen bei zwei Forschungs- und Entwicklungsprojekten des NRW-Ministeriums für Wirtschaft, Mittelstand und Energie. Bewilligt sind Fördermittel von rund 700.000 Euro. Für die internationale Minenräumung per Laserstrahl (IMR) und die Waldbrandbekämpfung per Hochdruck-Löschkanone (iWBB) wird das FernUni-Luftschiff zur Ortung der Gefahrenstellen eingesetzt.

Das Luftschiff ist ein Blimp, der im Gegensatz zum Zeppelin kein inneres Gerüst hat. Das Lehrgebiet PRT hat bereits ein solches Mini-Luftschiff zu einem autonom agierenden Roboter mit Webcam für Inspektionszwecke umgebaut. Für die beiden Projekte wird ein mit rund 9 Meter Länge erheblich größerer Blimp in Kooperation mit der TU Prag entwickelt, der 7 kg Nutzlast tragen kann und 45 km/h erreicht

Bei der Minenräumung per Laserstrahl stattet ein Spezialunternehmen einen demilitarisierten Bundeswehr-Panzer mit einem Hochleistungs-Laser aus, der auch weit entfernte Minen im Erdboden zerstören kann. Die Koordinaten der Minen liefert der Blimp, der ihre GPS-Daten in eine Geländekarte überträgt. Unter Umständen muss das Gelände auch durch den Blimp erst noch kartografiert werden.

Vergrabene Kunststoff-Minen können nur mit Mikrowellen detektiert werden: Sensoren tasten mit ihnen vom Blimp aus das verdächtige Gelände ab. Die Wellen dringen ein wenig in den Erdboden ein, von Sprengkörpern werden sie reflektiert. PRT nutzt 4 bis 5 kg schwere Spezial-Sensoren: „Nur ein Blimp hält sie lange genug in der Luft, um ganze Minenfelder abzuscannen“, so Prof. Dr.-Ing. Michael Gerke, FernUni.

Zweites Projektziel ist die Qualitätssicherung entsprechend UN-Richtlinien: Nach der Zerstörung der Minen muss der Blimp mit einer geeigneten Sensorik – z.B. einer Kamera – prüfen, ob die Aktion ein 100-prozentiger Erfolg war.

Einiges von den Entwicklungen und Erfahrungen aus dem Minenräumprojekt kann beim zweiten Projekt „Waldbrandbekämpfung“ nützlich sein: Ein Ketten-Löschfahrzeug soll mit einer Löschkanone Wasser mit extrem hohem Druck superfein verteilt auf Brandherde und -nester sprühen. Der Blimp wird hierbei Gefahrensituation erkennen und die Lage während der Brandbekämpfung aufklären. Während der nächsten zwei bis drei Tage soll er neu entfachte Brandnester entdecken, entweder mit einer Wärmebildkamera oder mit einer angepassten Mikrowellensensorik, die bis ins Unterholz „blicken“ kann.

Zentrum der Projektaktivitäten ist eine ehemalige Bundeswehr-Kaserne in Hemer. Dort baut das Lehrgebiet ein Entwicklungszentrum auf.