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Unterwasserdrohnen in der Wasserrettung

Remotely operated underwater vehicles used in water rescue

Zusammenfassung

Hintergrund

Die Suche von vermissten Personen ist regelhaft mit hohem personellem Aufwand verbunden. Bei Verdacht auf Ertrinken müssen ggf. große Wasserflächen systematisch abgesucht werden. Ab Tiefen von 3 bis 5 m geht dies derzeit nur unter hohem personellem Aufwand mit Einsatztauchern. Deren Einsatzzeit ist durch die Aufsättigung von Blut und Geweben mit Stickstoff aufgrund des erhöhten Umgebungsdruckes zeitlich begrenzt und birgt zudem erhöhte Gefahren für die Einsatzkräfte.

Fragestellung

Entwicklungen hinsichtlich Miniaturisierung von Sensorik, Performance eingebetteter Prozessortechnik und Akkutechnologien erlauben heute den Einsatz von Flug- und Unterwasserdrohnen bei mäßiger finanzieller Investition und ermöglichen ihren querschnittlichen Einsatz im Rettungsdienst.

Material und Methoden

Im Rahmen einer Förderung des Bundesverbandes der Deutschen Lebens-Rettungs-Gesellschaft (DLRG) hat der Landesverband Bayern der DLRG 3 unterschiedliche Unterwasserdrohnen („remotely operated underwater vehicles“, ROUV) in verschiedenen Preissegmenten sowie 2 unterschiedliche Systeme zur Unterwasserpositionsbestimmung beschafft. Nach Erstellung eines Einsatzkonzeptes zur Sicherstellung der Vergleichbarkeit der Ergebnisse werden die Einheiten Ortsverbänden der DLRG in Bayern zur Erprobung in ihren Gewässern zur Verfügung gestellt.

Ergebnisse

Erste Erprobungen wurden im Vorfeld zur Planung des Pilotprojektes durchgeführt. Dabei hat sich gezeigt, dass eine gewisse Mindestleistung der Antriebe erforderlich ist, um sowohl die zusätzliche Positionierungseinheit tragen zu können als auch im Gewässer gut steuerbar zu sein. Kleinstdrohnen im unteren „Consumer“-Segment fallen daher für die Verwendung aus. Im Gegenzug dazu sind zu große Einheiten schwer zu handhaben und bedürfen einer längeren Einsatzvorbereitungszeit. Drohnen im mittleren Segment mit stromlinienförmigem Aufbau haben sich bisher als optimal erwiesen. Der Einsatz ohne Möglichkeit der Positionsbestimmung ist nicht zielführend.

Schlussfolgerung

Zusammen mit der Möglichkeit der genauen Positionsbestimmung stellt die Unterwasserdrohne eine sinnvolle Ergänzung der Tauchtrupps in der Wasserrettung und im Katastrophenschutz dar. Die schnelle Einsatzbereitschaft ermöglicht ein Abklären des Einsatzgebietes vor dem Beginn des Taucheinsatzes und kann diesen sinnvoll unterstützen.

Abstract

Background

The search for and rescue of missing persons is always coupled with a high demand on human resources. In cases of suspected drowning it is often necessary to search huge expanses of water. For depths of more than 3–5 m the search and rescue procedure needs to be performed by specialist rescue divers. Due to saturation with nitrogen caused by the higher ambient pressure during the dive, the operating time for each rescue diver is limited. In addition, each dive is linked with an increased risk.

Objective

Miniaturization of sensors, higher performance of embedded systems and high energy density of modern accumulators offer the chance to operate with unmanned flying and diving vehicles for search and rescue even with moderate financial investment.

Material and methods

Based on funding by the Federation of the German Live Saving Association (DLRG) the DLRG national association of Bavaria procured three different models of remotely operated underwater vehicles (ROUV) and two different systems for underwater positioning. These systems will be offered to local associations of the DLRG in Bavaria for intense testing in their waters based on a common implementation strategy to ensure comparability and reproducibility.

Results

Initial tests with different types of ROUV and underwater positioning have been performed in preparation of the survey. As a result, mini-ROUVs found in the lower consumer segment have been identified as insufficient as they are not able to carry the additional payload of the underwater positioning systems whilst maintaining controllability. In contrast, more complex drones are difficult to handle and require longer preparation times before they are ready for use. The ROUVs in the median range, preferably with a streamlined structure, have so far been found to be optimal; however, operating the vehicle without a positioning system is not recommended.

Conclusion

In combination with an underwater positioning system, remotely operated underwater vehicles are identified as a reasonable supplement for rescue divers. Fast time to operation enables a preview of the operating area before starting the rescue operation and can therefore support the rescue diver team.

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Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4

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Correspondence to Thorsten Lück.

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Interessenkonflikt

T. Lück, V. Kvasnicka und A. Lück geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Für diesen Beitrag wurden von den Autoren keine Studien an Menschen oder Tieren durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien.

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Redaktion

Peter Biberthaler, München

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Lück, T., Kvasnicka, V. & Lück, A. Unterwasserdrohnen in der Wasserrettung. Unfallchirurg (2021). https://doi.org/10.1007/s00113-021-01097-1

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Schlüsselwörter

  • Ertrinken
  • Tauchen
  • Seitensichtsonar
  • Unterwassernavigation
  • Technologische Innovation

Keywords

  • Drowning
  • Diving
  • Underwater navigation
  • Side-scan sonar
  • Technological innovation