Bei komplexen Schadenslagen sind sie Gold wert: Drohnen. Sie liefern Daten für die Lagebilder und -beurteilung. Im Anfangsstadium – oder in den Startlöchern – stehen nun auch Rettungsroboter. Der nächste Sprung für die Entwicklung von Robotern könnte die Verbindung von Robotik, Sensorik und Künstlicher Intelligenz (KI) sein. Es gilt jedoch ein Grundsatz: Der menschliche Faktor bleibt.
Das Szenario: Bei einem Unfall in einem Chemiewerk laufen unbekannte Flüssigkeiten aus, Dämpfe steigen auf, es besteht Gefahr für Leib und Leben – auch für die Rettungskräfte. Bevor die Rettungsmaßnahmen eingeleitet werden, schicken die Einsatzkräfte einen Roboter an den Unfallort. Die Sensorik misst die austretenden Stoffe und detektiert die Vitalwerte der verunfallten Person, etwa Herzschlag und Atmung, die eine erste Einschätzung ihres Zustands ermöglichen könne. Bei mehreren verunfallten Personen könnte dies den Vorteil bieten, besser einschätzen zu können, welche Person zuerst gerettet werden muss. Die Rettungskräfte erfassen die Lage, legen ihre Schutzausrüstung an und können die Person gezielt retten. So lautet das fiktive Szenario, das Robert Grafe, Geschäftsführer des Deutschen-Rettungsrobotik-Zentrums (DRZ), beschreibt. Am Anfang stand die Frage: „Warum lässt sich die Detektion nicht robotisch lösen?“
Der aktuelle Stand der Technik ist die Detektion. Grafe fragt sich, ob man dies nicht noch erweitern kann. „Aus der Perspektive der Robotik müssen wir auch die manuellen Tätigkeiten betrachten, die derzeit noch von Einsatzkräften ausgeführt werden. Wir müssen also Systeme entwickeln, die diese Tätigkeiten übernehmen können. Es gibt bereits spannende technische Systeme, die Erkundungsaufgaben durchführen können, sowie Innovationen im Bereich KI-gestützter Triage-Systeme. Dabei zeigt sich jedoch, dass weiterhin Menschen in die Systeme eingebunden sein müssen“, so Grafe.
Der Zwang zur Digitalisierung
Die entscheidende Frage bei Innovationen bleibe aber: Wo kann ein Mehrwert geschaffen werden? Wenn ein Roboter die gleiche Tätigkeit, aber langsamer, durchführen könne, bleibt der Mehrwert auf der Strecke. Doch bis dahin müsse noch geforscht und entwickelt werden. Die Zeichen stehen aber nicht schlecht, dass die Robotik dank KI mehr Tätigkeiten übernehmen kann. Dazu muss jedoch die Digitalisierung in der Gefahrenabwehr verbessert werden. Davon weiß Prof. Dr. Hartmut Surmann, Professor für Autonome Systeme an der Westfälischen Hochschule Gelsenkirchen und Leiter des Robotiklabors Gelsenkirchen, zu berichten. „Wenn man sich die Lage vor Ort anschaut, wird häufig noch analog gearbeitet. Man sieht, dass viel mit Tafeln gearbeitet wird und die Abläufe noch wenig digitalisiert sind. Solange ich analog arbeite, kann ich mit KI nur wenig anfangen“, erklärt Surmann. Grundsätzlich sei das auch nicht zu verurteilen. Es gebe Schadenslagen, bei denen gar nichts anderes übrig bleibe. „In den kommenden Jahren könnte sich das allerdings ändern. Das liegt an unserem robotischen Zwang zur Digitalisierung. Wenn ich Drohnen oder Rettungsroboter einsetze, kann ich aufgrund ihrer Bauart nicht mehr ausschließlich analog arbeiten“, so Surmann. Der Einsatz von Robotik wirkt damit als Katalysator: Er zwingt Organisationen dazu, ihre Arbeitsabläufe zu digitalisieren. So lässt sich die gesamte Prozesskette schließen – von der automatisierten Sensorerfassung über die Geovisualisierung bis hin zur Einbindung in das Einsatzgeschehen.
Beim Einsatz von KI gibt es jedoch besondere Herausforderungen. Erstens stellen komplexe Einsatzlagen Anforderungen an die Konnektivität. Fällt die Infrastruktur aus, können keine Cloud-Dienste zur Datenverarbeitung genutzt werden. „Wir müssen offline arbeiten können. Sämtliche Modellberechnungen müssen direkt vor Ort möglich sein. Dafür benötigen wir entsprechend leichtgewichtige neuronale Netze“, so Surmann.
Die zweite große Herausforderung ist die Orientierung bei fehlendem GPS und eingeschränkter sensorischer Wahrnehmung. Dies ist bei Einsätzen im Freien weniger ein Problem – umso mehr aber in Räumen. Hier hilft eine bessere Sensorik. Die dritte Herausforderung sind unstrukturierte Datenfluten. Laut Surmann verfügen Einsatzkräfte bereits über Drohnen und betrachteten häufig deren Livebilder. Eine systematische Datenauswertung finde jedoch noch nicht überall statt. Dadurch blieben viele Informationen ungenutzt. „Das ändert sich derzeit, denn es gibt immer mehr Schulungsangebote für Feuerwehrkräfte. Auch für die Rettungsrobotik wird die Qualifizierung zunehmend wichtiger gerade mit Blick auf humanoide Roboter, die in den kommenden Jahren an Bedeutung gewinnen könnten“, sagt Surmann.
