Feuer an Bord! Neue Technologien unterstützen Einsatz- und Führungskräfte

Echtzeit-Information über die genaue Brandlage an Bord

Steile, schmale Niedergänge, sich schnell erhitzende Stahlwände, lange Angriffswege – ein Brand an Bord eines Schiffes ist für die landseitige Feuerwehr eine besondere Herausforderung und birgt viele Risiken. So muss sich der Angriffstrupp bei einem Feuer im Maschinenraum gegen die Rauchentwicklung durch mehrere Decks ins Schiffsinnere vorkämpfen. Eine schwierige Situation auch für die Führungskräfte: Per Funk können vom Trupp nur ungefähre Informationen zu Position und situativen Bedingungen vor Ort weitergegeben werden – vorausgesetzt, die Funkverbindung funktioniert.

Einsatzunterstützungssystem für Feuerwehren zur Gefahrenbekämpfung an Bord von Seeschiffen (EFAS)

© Fraunhofer FKIE
Brennt es im Hafen an Bord eines Schiffes, fällt dies in den Zuständigkeitsbereich der landseitigen Feuerwehr. Für diese keine leichte Aufgabe. Denn ein Brand auf einem Schiff mit seinen schwierigen, engen und vor allen Dingen unbekannten Umgebungsbedingungen im Inneren ist für diese kein alltägliches Einsatzszenario.

Brennt ein Schiff in einem Hafen, ist dies ein ganz spezieller Fall, denn die Zuständigkeit obliegt hier der landseitigen Feuerwehr. Die Einsatzkräfte sind jedoch keine Nautiker und besitzen nur eine eingeschränkte Ausbildung für solche Einsätze. Unzählige Schiffstypen und ihr unterschiedlicher Aufbau sowie die Besonderheiten des Einsatzes auf dem Wasser stellen für sie seltene und daher schwierige Einsatzbedingungen dar.

Ziel des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 2,3 Mio. Euro geförderten Projekts EFAS war vor diesem Hintergrund die Entwicklung eines Konzepts, das die Kommunikation und Übermittlung wichtiger Lagedaten bei Schiffseinsätzen sicherstellt. Denn je besser die Informations- und Datenlage, desto mehr Sicherheit für die Einsatzkräfte.

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Infografik: Funktionsweise des Einsatzunterstützungssystems EFAS
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Sensoren in der Schutzkleidung der Einsatzkräfte des Angriffstrupps übermitteln Daten über die an Bord und unter Deck des Schiffes vorgefundenen Temperaturen und Gefahrstoffe. Mittels Sensordatenfusion werden diese zu einem Lagebild zusammengeführt, das Einsatzleitung und Gruppenleitern auf stationären bzw. mobilen Endgeräten inklusive Handlungsempfehlungen zur Verfügung gestellt wird.
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In EFAS wurden Sensoren in die Schutzanzüge der Einsatzkräfte zur Messung der Körperoberflächen-, Umgebungs- sowie Temperatur nächstgelegener Objekte integriert. Die Datenübertragung wurde mittels eines Mobiltelefons realisiert, das hitzegeschützt im Schutzanzug mitgenommen wurde. Auf Wunsch der Feuerwehr Wilhelmshaven wurde die Schutzkleidung als Overall konzipiert, um in den engen Niedergängen der Schiffe eine bessere Beweglichkeit im Vergleich zur herkömmlichen Jacke-Hose-Kombination zu ermöglichen.

In Einsätzen an Bord findet die Einweisung zum Angriffsweg mit Hilfe des Fire and Safety Plan in Papierform statt. Lange Angriffswege bedeuten dabei, dass zahlreiche Wegepunkte erinnert werden müssen – und das in einer unbekannten Umgebung unter widrigen Umständen. Eine Rückversicherung ist dabei auf den Funkverkehr beschränkt, da im Schiffsinneren kein GPS zur Verfügung steht. Um die Bewegungen zum Angriffsweg trotzdem nachvollziehen zu können, wurden gyroskopische und Beschleunigungssensoren eingesetzt. Diese sind am Schuh befestigt, später werden sie in die Sohle integriert. Beim Gehen messen die Beschleunigungssensoren die Distanz jedes Schritts und die gyroskopischen Sensoren die Richtungen, so dass auch Deckwechsel erfasst werden. Zu Beginn ist eine Initialisierung der Sensoren notwendig, bei der die Ausrichtung der Einsatzkraft bestimmt und der Ausgangspunkt mit dem digitalen Schiffsplan des Lagedarstellungssystems synchronisiert wird. Dadurch kann das System die aktuelle Position der Einsatzkräfte berechnen und auf dem digitalen Schiffsplan markieren.

Da es normalerweise keine sichere Datenverbindung aus dem Schiff heraus gibt, die von den Einsatzkräften genutzt werden kann, wurde die Kommunikation über eine eigens beschaffte LTE-Mobilfunkzelle realisiert, die im Einsatzleitwagen verbaut wurde. Auf diese Weise werden die Sensordaten der Einsatzkräfte übermittelt und eine digitale Funkverbindung hergestellt. Von dem Mobiltelefon werden die Daten an ein Lagedarstellungssystem im Einsatzleitwagen sowie an die mobilen Lagedarstellungssysteme der Einsatzleitung und der Abschnittsleiter übertragen.

Die Lagedarstellungssysteme sollen alle situationsrelevanten Informationen so aufbereiten, dass der Benutzer ein möglichst gutes Situationsbewusstsein erhält. Gegebenheiten und Änderungen sollen schnell erfasst, verstanden und ihre Auswirkungen vorhergesagt werden. Ein verbessertes Situationsbewusstsein bedeutet auch, dass der Prozess der Entscheidungsfindung unterstützt wird. Erreicht wird dies u. a. mit Methoden des Cognitive Systems Engineering, bei dem kognitive Prozesse der Entscheidungsfindung im Lagedarstellungssystem berücksichtigt werden.

Der Angriffstrupp soll während des Einsatzes bspw. nicht durch die Anzeige konkreter Temperaturwerte verunsichert werden, dennoch aber relevante Echtzeitinformationen erhalten – beispielsweise im Falle des Vorliegens einer Störung oder gar eines Abbruchs des Funkkontakts. Hierzu wurde ein LED-Anzeigesystem entwickelt. Die Anzeige ist oberhalb des Handschuhs am Unterarm fixiert und somit wie eine Armbanduhr ablesbar. Übermittelt werden hier u. a. Informationen zur Temperatur oder auch Hinweise zu Angriffswegen. Rückzugsaufforderungen werden mittels optischer und akustischer Signale an die Einsatzkräfte weitergegeben.

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Das Lagedarstellungssystem zeigt die Positionen der Einsatzkräfte und aktuelle Informationen zur Einsatzlage auf einem elektronischen Decksplan.

In dem Forschungsprojekt sind Demonstratoren entstanden, die zukünftige Unterstützungsmöglichkeiten für die Gefahrenbekämpfung von Feuerwehren aufzeigen. Dr. Feiser: »Das Ziel ist, EFAS mit seinen verschiedenen Systemkomponenten nicht nur für Schiffe im Hafen anzuwenden, sondern zum Beispiel auch auf Schiffen auf hoher See, für die Brandbekämpfung in Stadien, aber auch in Industrieanlagen oder in öffentlichen Gebäuden einzusetzen.« Die Demonstratoren wurden als Gesamtsystem im Rahmen einer großen Abschluss-Evaluation in einem realen Einsatzszenario getestet.

 

 

 

Das BMBF-Verbundprojekt »Einsatzunterstützungssystem für Feuerwehren zur Gefahrenbekämpfung an Bord von Seeschiffen« (EFAS) wurde im Themenfeld »Zivile Sicherheit – Innovative Rettungs- und Sicherheitssysteme« im Rahmen des Programms »Forschung für die zivile Sicherheit 2012-2017« der Bundesregierung gefördert (Bekanntmachung).

Projektträger VDI Technologiezentrum
Projektkoordinator Fraunhofer FKIE
Verbundpartner ATS Elektronik GmbH
Institut für Sicherheitstechnik und Schiffssicherheit e.V.
Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung (DITF)
MARSIG mbH
S-GARD Schutzkleidung
Assoziierte Partner E.R. Schiffahrt
Feuerwehr der Stadt Wilhelmshaven
Polizei Hamburg
Hansestadt Rostock
Verband Deutscher Reeder

 

Einsatzunterstützungssystem für Feuerwehren an Bord von Seeschiffen (EFAS), Projektfilm

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