Mit Drohnenschwärmen Waldbrände bekämpfen

Die Herausforderung: Steigende Waldbrandgefahr weltweit

Von Jahr zu Jahr wird mehr Baumbestand durch Feuer vernichtet. Auch die zunehmende Intensität und Ausdehnung von Waldbränden stellt eine erhebliche Bedrohung für Mensch, Natur und Klima dar. Trotz technologischer Fortschritte werden Vegetationsbrände weitgehend mit hergebrachten Methoden bekämpft. Besonders riskant ist der Einsatz von bemannten Löschflugzeugen und Hubschraubern, die nicht nur hohen Gefahren ausgesetzt sind, sondern auch ausschließlich bei Tageslicht operieren können.

Autonome Drohnen als Lösung

Hier setzt das Projekt AIDER an: Ein Schwarm von unbemannten, umgebauten Ultraleicht-Hubschraubern soll autonom Waldbrände bekämpfen. Die Maschinen können jeweils einen speziellen Wassertank mit einer Kapazität von bis zu 200 Litern tragen und das Wasser gezielt über Brandherden abwerfen. Dank Künstlicher Intelligenz (KI) analysieren die Drohnen mithilfe von Sensorik die Brandentwicklung, passen ihre Löschstrategie in Echtzeit an und agieren koordiniert innerhalb des Drohnenschwarms. Das Team der HM ist im Verbund der Partner zuständig für das gesamte Einsatzkonzept mit Betriebsstandards für den Drohneneinsatz und einer Gesamtsystemsimulation sowie für die Entwicklung von Flugführungsalgorithmen.

Effiziente Koordination und Einsatzsteuerung

Das Gesamtsystem umfasst 12 Drohnen, bestehend aus vier Schwärmen à drei Hubschraubern, die von einem mobilen Einsatzleitstand aus koordiniert werden. Die Drohnen werden per Straßentransport an ihren Einsatzort gebracht, an ihren Transportanhängern betankt sowie mit Wasser befüllt. Während des Einsatzes ist die Steuerung der Drohnen hauptsächlich autonom, wobei ein Abschnittsleiter bei Bedarf eingreifen kann. Zusätzlich zum Abschnittsleiter Brandbekämpfung sind im Leitstand noch zwei weitere Personen für Koordination des gesamten Geschehens und für den Notfallbetrieb möglicher defekter Drohnen erforderlich.

Vorteile des Systems

Alexander Knoll sieht viel Potenzial in der Lösung: „Neben einer erheblichen Reduktion der Gefahr für Einsatzkräfte ermöglicht es eine durchgehende Brandbekämpfung – auch bei Nacht. Darüber hinaus sorgt die präzise Steuerung der Löschdrohnen für eine effizientere Nutzung der Wasserressourcen.“ Die Forscher wollen im Jahr 2026 einen ersten Prototypen vorstellen und mit einem virtuellen Leitstand den Schwarm-Einsatz simulieren. Mit der finanziellen Unterstützung des Bayerischen Wirtschaftsministeriums und der Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern aus Industrie und Forschung soll das Projekt AIDER einen Meilenstein in der modernen Waldbrandbekämpfung setzen.

Partner

Die Umsetzung des Projekts wird mit den Partnern Airbus, ASAB, Avilus, edm aerotec und der TUM realisiert. In beratender Funktion sind die Staatliche Feuerwehrschule Würzburg und die Polizeihubschrauberstaffel Bayern beteiligt.