Feuerwehrmaske mit Datenbrille ermöglicht Navigation in verrauchten Räumen

Die Fakultät Elektrotechnik der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ) stellte 2019 auf der Hannover Messe eine neuartige Feuerwehrmaske mit integrierter Datenbrille vor, die eine Navigation in brennenden und verrauchten Räumen ermöglicht. Das System kombiniert eine Atemschutzmaske mit integrierter Datenbrille und einer Raumlokalisierungselektronik.

Neuartige Kombination von Atemschutzmaske, Datenbrille und Ad-hoc Lokalisierung
„Die Innovation besteht darin, dass in einer Atemschutzmaske für den Feuerwehreinsatz eine Datenbrille integriert wird. Rettungskräfte können sich somit in dunklen oder verrauchten Gebäuden mit schlechter Sicht bewegen und bekommen ins Sichtfeld wichtige Informationen wie ein Gebäude- und Fluchtplan, Anweisungen vom Truppführer oder eigene Vitalwerte angezeigt“ erklärt WHZ-Professor Dr. Rigo Herold die neue Entwicklung.

In die Schutzkleidung der Feuerwehrangehörigen werden drei leichtgewichtige Ultrabreitband(UWB)-Funkknoten integriert. Mittels einer neuartigen Kombination aus Ankunftswinkel- und Distanzbestimmung können so drei notwendige, individuelle Signale analysiert und daraus eine relative Position berechnet werden. Unter Nutzung dieser geplanten ad-hoc Lokalisierung steht die relative Position der Rettungskräfte untereinander im Ausbildungs-, aber vor Allem auch im realen Einsatzszenario zur Verfügung.

Robuste Technik für raue Umgebungen ist gefragt
Diese Anwendung stellt sehr hohe Anforderungen an die Technik, die komplette Optik. Elektronik und Stromversorgung muss in die Atemschutzmaske integriert werden, ohne den Träger dabei im Sichtfeld zu beeinträchtigen. Die gesamte Technik der Maske muss nach außen luftdicht integriert werden. Gleichzeitig muss das System hitzebeständig und mechanisch sehr stabil sein. Die Forscher der WHZ konnten bei der Entwicklung auf das Know-how von vorherigen Forschungsprojekten zu Datenbrillen u. a. im Stahlwerk oder bei Druckereien zurückgreifen.

Menschenrettung in brennenden Gebäuden oft mit tödlichem Ausgang
Menschenrettung in stark verrauchten Gebäuden birgt die Gefahr, dass die Rettungskräfte den Kontakt zueinander verlieren. Trotz umfangreicher Ausbildung und regelmäßigem Training, ereignen sich immer wieder Unfälle mit tödlichem Ausgang für die Einsatzkräfte. In vielen Einsätzen müssen die Rettungskräfte Gebäude betreten, in denen die Orientierung durch Rauchbildung stark erschwert oder unmöglich ist. Dann ist ein eingeübtes Suchverfahren nach hilfsbedürftigen Menschen Standard. Trupps aus je zwei Rettungskräften führen die Suche nach Betroffenen taktil durch. Leider treten immer wieder Situationen auf, in denen sich die Trupppartner separieren und den Kontakt zueinander verlieren, ohne dass dies sofort auffällt. Die besonderen Bedingungen – kein Sichtkontakt, Atemmaske, Stress, Panik und eventuell störende Geräusche – erschweren ein Wiederauffinden des Partners.

Tests im Brandhaus des Instituts für Feuerwehr und Rettungstechnologie Dortmund
Das Feuerwehr-Institut für Feuerwehr und Rettungstechnologie (IFR) der Stadt Dortmund testet zukünftig das System im Brandhaus. Dabei handelt es sich um eine Ausbildungs- und Forschungseinrichtung, in der realistische Szenarien wie brennende Räume nachgestellt werden können. Die Ad-hoc Lokalisierung soll in diesem Gebäude installiert werden, um in Kombination mit der Feuerwehrmaske mit Datenbrille und UWB-Empfänger das System zu evaluieren und optimieren zu können.

Projekt dient als Referenz für neue Standards in der Brandschutztechnik
Basierend auf den Ergebnissen sollen Standards geschaffen werden, um neue Gebäude neben der Brandmeldetechnik auch mit einer Navigationstechnik für Rettungskräfte ausstatten zu können. Somit können die bisher verwendeten Laufkarten durch digitale Gebäudepläne ersetzt werden, welche automatisch im System der Rettungskräfte eingespielt werden. Die Generierung dieser Daten kann zukünftig über Projektierungs- und Building Information Modeling (BIM) Systeme automatisiert erfolgen.

Entwicklung nur im Verbund möglich
Das neuartige System entsteht im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojektes CELIDON und wird innerhalb einer Forschungskooperation mit der Stadt Dortmund, Feuerwehr–Institut für Feuerwehr- und Rettungstechnologie (IFR) und der TU Dortmund–Lehrstuhl für Kommunikationsnetze entwickelt. Die TU Dortmund wird innerhalb des Projektes die Integration einer drahtlosen Funklokalisierung für eine sichere und effiziente Ausbildung im Brandhaus der Feuerwehr der Stadt Dortmund entwickeln.

Exponat auf der Hannover Messe zu sehen
Ein erster Prototyp der Atemschutzmaske mit Datenbrille wird von Rigo Herold, Professor für Digitale Systeme und seinem Team auf der Hannover Messe in Halle 2, Stand A38 (Forschung für die Zukunft) ausgestellt.