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Feuerwehreinsätze am PC simulieren
(PresseBox) (Sankt Augustin, )
Feuerwehrleute riskieren bei Einsätzen oftmals ihr Leben. Zuverlässige Werkzeuge, die ihnen die Arbeit erleichtern, sind daher unerlässlich. Ein Simulationsbaukasten soll nun dabei helfen, neue Informations- und Kommunikationstechnologien zu entwickeln - und diese frühzeitig an die Bedürfnisse der Einsatzkräfte anzupassen.
Kämpfen sich Rettungskräfte mit Atemschutzmasken und Schutzanzügen durch den Rauch, ist höchste Konzentration gefordert. Wo sind Verletzte? Wo ist der nächstgelegene Ausgang, falls sich die Helfer in Sicherheit bringen müssen? Bislang weisen Seile den Rückweg, doch diese können eingeklemmt werden oder sich um ein Hindernis wickeln. Kreidezeichen markieren bereits kontrollierte Räume, doch im Rauch sind diese oft schwer zu erkennen. Neue Technologien wie beispielsweise sensorgestützte Systeme, die Rettungskräfte bei Einsätzen mit eingeschränkten Sichtverhältnissen unterstützen, sind gefragt. Allerdings bergen diese auch Risiken: Zuviele Informationen könnten die Einsatzkräfte verwirren und behindern. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik FIT in Sankt Augustin haben daher spezielle Simulationsmethoden und -werkzeuge entwickelt. Mit ihnen können Helfer Technologien schon in der Entwicklungsphase realitätsnah testen und an ihre Bedürfnisse anpassen lassen, bevor sie sie im Ernstfall einsetzen. So sind sie in der Lage, sich auf sicherem Terrain an die ungewohnten Informationen zu gewöhnen. Der Methodenbaukasten FireSim umfasst vier verschiedene Simulationsvarianten.
Das erste Modul besteht aus einem Brettspiel, mit dem Rettungskräfte Einsätze rollenbasiert durchspielen können. Auf einer Karte des Einsatzortes bewegen die Beteiligten die Einsatzkräfte. Die neuen Technologien werden dabei durch Hilfsmittel symbolisiert, etwa spezielle Spielsteine. So lassen sich neue Ideen mit minimalem Aufwand testen.
Das zweite Modul gleicht einem Computerspiel: Verschiedene Feuerwehrleute sitzen jeweils an einem PC, auf dessen Bildschirm sie den Einsatzort aus der Ich-Perspektive sehen. Die Spieler bewegen sich durch den virtuellen Raum, öffnen Türen und bergen Verletzte. Dabei können sie virtuelle Prototypen von neuartigen Unterstützungssystemen ausprobieren - etwa Sensorknoten, die gegangene Wege und kontrollierte Räume markieren. "Diese Simulationen ermöglichen es, die Prototypen in kurzer Zeit zu ändern und in komplexen Einsatzszenarien erproben zu lassen. Da wir die gesamte Einsatzhierarchie berücksichtigen wollen, bilden wir alle Kommunikations- und Koordinationsprozesse soweit wie möglich ab", sagt Markus Valle-Klann, Projektleiter am FIT.
Die dritte Simulationsart mischt Virtuelles und Realität: Hier spielen die Einsatzkräfte ein Szenario in einer realen Umgebung durch, sie müssen etwa eine Person aus einem verrauchten Gebäude bergen. Dabei tragen sie ein in ihre Ausrüstung integriertes System, beispielsweise ein Display im Helm oder am Arm. Über dieses erhalten sie Positions- und Richtungsinformationen. Parallel zu dieser Übung läuft eine virtuelle Simulation, in der alle realen Handlungen der Einsatzkräfte von Helfern nachgespielt werden. Neue Technologien wie die Sensorknoten werden simuliert und die Ergebnisse per Funk auf die Displays der Feuerwehrleute übertragen. So können diese in einer realen Umgebung Systeme testen, von denen es noch keine physikalischen Prototypen gibt.
Um neue Technologien auch bei Großbränden mit vielen Einsatzkräften und Zivilisten bewerten zu können, genügen diese Methoden jedoch nicht. Daher haben die Forscher ein weiteres Modul entwickelt: "Wir gehen von der Verhaltensweise eines Einzelnen aus. Wie verhält sich ein Feuerwehrmann und wie ein Zivilist? Wir erstellen daraus entsprechende Verhaltensmodelle - Agenten - der Computer errechnet anschließend, wie der Großeinsatz unter Berücksichtigung dieser Verhaltensmodelle verlaufen wird", erläutert der Experte. Um die Ergebnisse abzusichern, können Rettungskräfte an diesen Simulationen teilnehmen: Dabei steuern einige von ihnen am PC eine virtuelle Figur, andere wiederum bewegen sich real durch das Einsatzgebiet. Auf der Messe CeBIT vom 6. bis 10. März 2012 in Hannover stellen die Forscher vom FIT den Methodenbaukasten vor (Halle 9, Stand E 02).
Kämpfen sich Rettungskräfte mit Atemschutzmasken und Schutzanzügen durch den Rauch, ist höchste Konzentration gefordert. Wo sind Verletzte? Wo ist der nächstgelegene Ausgang, falls sich die Helfer in Sicherheit bringen müssen? Bislang weisen Seile den Rückweg, doch diese können eingeklemmt werden oder sich um ein Hindernis wickeln. Kreidezeichen markieren bereits kontrollierte Räume, doch im Rauch sind diese oft schwer zu erkennen. Neue Technologien wie beispielsweise sensorgestützte Systeme, die Rettungskräfte bei Einsätzen mit eingeschränkten Sichtverhältnissen unterstützen, sind gefragt. Allerdings bergen diese auch Risiken: Zuviele Informationen könnten die Einsatzkräfte verwirren und behindern. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik FIT in Sankt Augustin haben daher spezielle Simulationsmethoden und -werkzeuge entwickelt. Mit ihnen können Helfer Technologien schon in der Entwicklungsphase realitätsnah testen und an ihre Bedürfnisse anpassen lassen, bevor sie sie im Ernstfall einsetzen. So sind sie in der Lage, sich auf sicherem Terrain an die ungewohnten Informationen zu gewöhnen. Der Methodenbaukasten FireSim umfasst vier verschiedene Simulationsvarianten.
Das erste Modul besteht aus einem Brettspiel, mit dem Rettungskräfte Einsätze rollenbasiert durchspielen können. Auf einer Karte des Einsatzortes bewegen die Beteiligten die Einsatzkräfte. Die neuen Technologien werden dabei durch Hilfsmittel symbolisiert, etwa spezielle Spielsteine. So lassen sich neue Ideen mit minimalem Aufwand testen.
Das zweite Modul gleicht einem Computerspiel: Verschiedene Feuerwehrleute sitzen jeweils an einem PC, auf dessen Bildschirm sie den Einsatzort aus der Ich-Perspektive sehen. Die Spieler bewegen sich durch den virtuellen Raum, öffnen Türen und bergen Verletzte. Dabei können sie virtuelle Prototypen von neuartigen Unterstützungssystemen ausprobieren - etwa Sensorknoten, die gegangene Wege und kontrollierte Räume markieren. "Diese Simulationen ermöglichen es, die Prototypen in kurzer Zeit zu ändern und in komplexen Einsatzszenarien erproben zu lassen. Da wir die gesamte Einsatzhierarchie berücksichtigen wollen, bilden wir alle Kommunikations- und Koordinationsprozesse soweit wie möglich ab", sagt Markus Valle-Klann, Projektleiter am FIT.
Die dritte Simulationsart mischt Virtuelles und Realität: Hier spielen die Einsatzkräfte ein Szenario in einer realen Umgebung durch, sie müssen etwa eine Person aus einem verrauchten Gebäude bergen. Dabei tragen sie ein in ihre Ausrüstung integriertes System, beispielsweise ein Display im Helm oder am Arm. Über dieses erhalten sie Positions- und Richtungsinformationen. Parallel zu dieser Übung läuft eine virtuelle Simulation, in der alle realen Handlungen der Einsatzkräfte von Helfern nachgespielt werden. Neue Technologien wie die Sensorknoten werden simuliert und die Ergebnisse per Funk auf die Displays der Feuerwehrleute übertragen. So können diese in einer realen Umgebung Systeme testen, von denen es noch keine physikalischen Prototypen gibt.
Um neue Technologien auch bei Großbränden mit vielen Einsatzkräften und Zivilisten bewerten zu können, genügen diese Methoden jedoch nicht. Daher haben die Forscher ein weiteres Modul entwickelt: "Wir gehen von der Verhaltensweise eines Einzelnen aus. Wie verhält sich ein Feuerwehrmann und wie ein Zivilist? Wir erstellen daraus entsprechende Verhaltensmodelle - Agenten - der Computer errechnet anschließend, wie der Großeinsatz unter Berücksichtigung dieser Verhaltensmodelle verlaufen wird", erläutert der Experte. Um die Ergebnisse abzusichern, können Rettungskräfte an diesen Simulationen teilnehmen: Dabei steuern einige von ihnen am PC eine virtuelle Figur, andere wiederum bewegen sich real durch das Einsatzgebiet. Auf der Messe CeBIT vom 6. bis 10. März 2012 in Hannover stellen die Forscher vom FIT den Methodenbaukasten vor (Halle 9, Stand E 02).
Über Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT
Fraunhofer FIT betreibt anwendungsnahe Forschung und Entwicklung im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnologie und steigert mit system- und technologieorientierten Innovationen die Wettbewerbsfähigkeit seiner Kunden. Unsere Stärke ist die ganzheitliche Systementwicklung, angefangen von der Validierung von Konzepten oder Prototypen bis zu Entwurf und Implementierung innovativer Kundenlösungen. Schwerpunkte des Instituts sind Kooperationssysteme, Life Science Informatik, Risikomanagement sowie Sensor-Technologien und eingebettete Systeme.
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