{"id":18119,"date":"2023-06-26T18:58:15","date_gmt":"2023-06-26T16:58:15","guid":{"rendered":"https:\/\/www.fachbau.ch\/?p=18119"},"modified":"2023-06-26T18:58:15","modified_gmt":"2023-06-26T16:58:15","slug":"firedrone-zur-brandbekaempfung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fachbau.ch\/de\/die-baustellen\/2023-06-26\/firedrone-zur-brandbekaempfung\/","title":{"rendered":"\u00abFireDrone\u00bb zur Brandbek\u00e4mpfung"},"content":{"rendered":"

Drohnen werden heute bereits zur Brandbek\u00e4mpfung eingesetzt, um Luftaufnahmen zu machen, Feuerl\u00f6schschl\u00e4uche auf Hochh\u00e4user zu heben oder in abgelegenen Gebieten L\u00f6schmittel abzuwerfen, etwa um die Ausbreitung von Waldbr\u00e4nden einzud\u00e4mmen \u2013 allerdings nur in sicherer Entfernung zum Brandherd. <\/span><\/span><\/p>\n

\u00abUm n\u00e4her heranzufliegen, ist die extreme Hitzeentwicklung eines Brandes f\u00fcr herk\u00f6mmliche Drohnen zu gross\u00bb, sagt David H\u00e4usermann vom \u00abSustainability Robotics\u00bb-Labor der Empa. Nah am Feuer schmilzt der Rahmen, und die Elektronik gibt auf. \u00abMehr als Luftaufnahmen der Brandstelle aus sicherer Entfernung sind mit handels\u00fcblichen Drohnen nicht m\u00f6glich\u00bb, so H\u00e4usermann. Das Ziel des Robotik-Forschers war es daher, eine Drohne zu entwickeln, die der Hitze standh\u00e4lt und so schnell und pr\u00e4zise Daten aus dem Zentrum des Gefahrenherds liefern kann. <\/span><\/span><\/p>\n

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Drohnenforscher David H\u00e4usermann vom \u00abSustainability Robotics\u00bb-Labor der Empa entwickelt Drohnen, die bei Brandeins\u00e4tzen mitten in die Gefahrenzone fliegen k\u00f6nnen. <\/b><\/span><\/span><\/p>\n

Um ihre Drohne m\u00f6glichst leicht, widerstandsf\u00e4hig und hitzbest\u00e4ndig zu bauen, w\u00e4hlten die Materialforscher ein Aerogel auf Basis eines Polyimid-Kunststoffs, wie sie auch von der Nasa erforscht werden. <\/span><\/span><\/p>\n

Empa-Forscher Shanyu Zhao setzte bei der Synthese des Aerogels jedoch nicht auf Polyimid allein: Das Kompositmaterial besteht aus Polyimid und Silica und ist zudem mit Glasfasern verst\u00e4rkt. \u00abLaboranalysen haben gezeigt, dass dieses vergleichsweise feuerresistente Material sich f\u00fcr den Einsatz in Drohnen besonders gut eignet\u00bb, erkl\u00e4rt Aerogel-Forscher Zhao. <\/span><\/span><\/p>\n

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Shanyu Zhao vom \u00abBuilding Energy Materials and Components\u00bb im Empa-Labor. <\/b><\/span><\/span><\/p>\n

Bei ersten Tests in der Flugarena der Empa in D\u00fcbendorf schnitt der Prototyp der \u00abFireDrone\u00bb bereits gut ab. Die Flugeigenschaften und die Steuerbarkeit der rund 50 Zentimeter grossen Drohne waren auch mit Aerogel-Isolationsmantel und einem zus\u00e4tzlich eingebauten K\u00fchlsystem sowie einer Aluminiumverkleidung, um W\u00e4rme zu reflektieren, hervorragend. Das Design, das die Forscher soeben im Fachblatt \u00abAdvanced Intelligent Systems\u00bb publizierten, konnte in dieser \u00abTrocken\u00fcbung\u00bb \u00fcberzeugen. <\/span><\/span><\/p>\n

Ob das Flugger\u00e4t aber auch die Feuerprobe bestehen w\u00fcrde, mussten Versuche unter m\u00f6glichst realen Bedingungen zeigen, die typisch f\u00fcr einen Brandeinsatz sind. Das Empa-Team konnte ein derartiges \u00abreal-life Szenario\u00bb auf dem Trainingsgel\u00e4nde des Ausbildungszentrum Andelfingen nutzen. <\/span><\/span><\/p>\n

W\u00e4hrend Stefan Keller, Ausbildungskoordinator Feuerwehr der Geb\u00e4udeversicherung des Kantons Z\u00fcrich, mit der Logistik-Crew des Ausbildungszentrums ein Gasfeuer in einer \u00fcberdimensionalen Metallschale entfachten, steuerten die Drohnenpiloten ihr Ger\u00e4t mitten ins Inferno. <\/span><\/span><\/p>\n

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Auf dem Testgel\u00e4nde des Ausbildungszentrums Andelfingen des Kantons Z\u00fcrich kann die \u00abFireDrone\u00bb in einer m\u00f6glichst realen Situation ihr K\u00f6nnen beweisen. <\/b><\/span><\/span><\/p>\n

Das Ergebnis: Der \u00abFireDrone\u00bb-Prototyp \u00fcberstand mehrere Testfl\u00fcge. Zufrieden zieht Drohnenforscher H\u00e4usermann Bilanz: \u00abAuch nach mehreren Fl\u00fcgen sind die Elektronik, die W\u00e4rmebildkamera und die CO2-Sensoren der \u00abFireDrone\u00bb unbeschadet und bereit f\u00fcr weitere Tests.\u00bb Ein n\u00e4chster Schritt w\u00e4re nun, die \u00abFireDrone\u00bb in einem Feuer zu testen, das anders als die vergleichsweise saubere Gasflamme eine starke Russentwicklung zeigt. <\/span><\/span><\/p>\n

Feuerwehr-Experte Stefan Keller zeigt sich von den Ergebnissen beeindruckt: \u00abMacht eine Drohne die erste Lageerkundigung, m\u00fcssen wir die Feuerwehrleute nicht sofort in die Gefahrenzone schicken. F\u00fcr uns ist dieser Fortschritt enorm interessant\u00bb. <\/span><\/span><\/p>\n

Die \u00abFireDrone\u00bb k\u00f6nnte ausserdem in extrem kalten Umgebungen, etwa in Polarregionen und auf Gletschern, eingesetzt werden. Das Team hat die Drohne auch in einem Gletschertunnel in der Schweiz getestet, um zu untersuchen, wie sich das System bei sehr kalten Temperaturen verh\u00e4lt. Um den Prototypen weiterzuentwickeln, laufen bereits Gespr\u00e4che mit m\u00f6glichen Industriepartnern. \u00abDie Anwendung von Drohnen wird oft durch Umweltfaktoren wie extreme Temperaturen eingeschr\u00e4nkt\u00bb, so Mirko Kovac. \u00abMit der \u00abFireDrone\u00bb zeigen wir einen Weg auf, das k\u00fcnftige Anwendungsspektrum f\u00fcr Drohnen in extremen Umgebungen deutlich zu erweitern.\u00bb <\/span><\/span><\/p>\n

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Die \u00abFireDrone\u00bb ist dank des speziellen Aerogel-Mantels f\u00fcr Eins\u00e4tze sowohl in Hitze- als auch in K\u00e4ltebereichen geeignet.<\/b><\/span><\/span><\/p>\n

Empa \u2013 f\u00fcr Material und Technologie<\/b><\/a>
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