Projekt Rettungs-Assistenzsysteme für die alpine Rettung

Projekt auf einen Blick

Das Projekt zielt darauf ab, in Zusammenarbeit mit der Alpinen Rettung Schweiz (ARS) innovative Ansätze aus den Bereichen Robotik, Sensorik, Regelungstechnik, Datenübertragung und Bilderkennung zu evaluieren, um den Stand der Technik in der alpinen Luftrettung durch innovative technologische Ansätze zu erweitern. Dazu soll ein Prototyp für ein Longline Rettungs-Assistenzsystem entwickelt werden, und erste Erfahrungen und Erkenntnisse gesammelt werden.

Projekt
Rettungs-Assistenzsysteme für die alpine Rettung
Lead
Institut für Photonics und Robotics (IPR) Mehr über Institut für Photonics und Robotics (IPR)
Projektleitung
Bitzer Andreas Mehr über Bitzer Andreas
Beteiligte
Prolab, Photonics Lab, Mobile Robotics Lab
Auftrag/Finanzierung
Förderverein der FH Graubünden
Dauer
Februar 2021 bis Dezember 2022

Ausgangslage

Alpine Freizeitbeschäftigungen wie E-Biken, Wandern, Skitourengehen, Klettern, Gleitschirmfliegen und vieles mehr boomen und locken immer mehr Besucher in alpines Gelände. Dies hat auch zur Folge, dass Gebirgs-Rettungseinsätze mit dem Helikopter immer häufiger durchgeführt werden müssen. In schwer zugänglichem Gelände wird der Retter meistens mittels einer Seilwinde vom Helikopter zum Verunfallten abgelassen. Je nach Gelände und Exposition können derartige Einsätze durch alpine Gefahren wie Steinschlag, Lawinen oder gefährliche Windverhältnissen beeinträchtigt werden. Ein Risikofaktor geht dabei auch vom Rotorwind des Helikopters aus (Downwash), der Auslöser von Steinschlag oder Lawinen sein kann.

Projektziel

Um derartige Risiken zu minimieren, soll Für die Longline Technik, welche bei Helikoptereinsätzen in schwer zugänglichem Gelände eingesetzt wird, nun an der FH Graubünden zusammen mit der Alpinen Rettung Schweiz (ARS) ein erster Prototyp für einen navigierbaren Seilwindenhaken erforscht werden, welcher ferngesteuert von einem Operator gelenkt wird. Dadurch wird erreicht, dass bei Longline Einsätzen die Abstimmung zwischen Pilotin oder Pilot und Rettungskraft weniger komplex wird. Der Pilot kann sich auf das Halten einer fixen Flugposition konzentrieren und die Rettungskraft wird mit Hilfe von Kamerasystemen ferngesteuert zu einem Einsatzort manövriert. So hat die Rettungskraft beide Hände frei für den Einsatz am Seil. Des Weiteren ermöglicht das System, dass der Helikopter einen größeren Sicherheitsabstand zu Hindernissen wie Felswänden einnehmen kann, was alpinen Gefahren wie Steinschlag, Lawinen oder Turbulenzen, welche durch den Helikopter ausgelöst werden können, reduziert.

Das Rettungs-Assistenzsystem dient dazu die Retter seitlich zu manövrieren. Die dafür notwendigen Antriebe haben keine tragende Funktion, sondern dienen lediglich zur seitlichen Abstoßung. Die vertikale Last der Rettungskraft wird über das Windenseil vom Helikopter getragen.

Die seitlichen Schubkräfte sollen durch neuartige Mini-Turbinen generiert werden. Diese sind sehr kompakt und ermöglichen Schubkräfte bis zu 100 kg. Die Leistungsfähigkeit derartiger Mini-Turbinen wurde eindrucksvoll durch den schweizerischen Flugpionier Yves Rossy demonstriert, der mit einem eigenstartfähigen Miniflügel 2003 den Ärmelkanal überflog.

Eine Herausforderung ist der Ausgleich von Störeinwirkungen wie Rotorwind oder Bewegungen des Retters. Diese würden im ungeregelten Zustand das System, welches am langen Seil hängt, wild aufschaukeln. Um dem entgegenzuwirken haben Studierende des 5. Semesters einen speziellen Regelalgorithmus entwickelt, der mittels Sensoren die Lage des Systems analysiert und so Steuerimpulse das System automatisch stabilisieren kann.

Bevor ein System mit Turbinen und hoher Nutzlast entwickelt wird, müssen die Studierenden erst anhand eines miniaturisierten Systems demonstrieren, dass Sie damit in der Lage sind eine Spielzeugfigur aus einem Wandregal zu retten. Ähnlich wie ein richtiges System, ist auch das miniaturisierte bereits mit Lage und Positionssensoren sowie mit Kameras und einer speziellen Bilderkennungssoftware ausgestattet.

Wenn alles klappt, soll ab Mitte 2022 zum ersten Mal eine Dummy Nutzlast von 100 Kg kontrolliert mittels Turbinenantrieb an einen Einsatzort manövriert werden.

Resultate