Forschende am Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE entwickeln Drohnen und Roboter, die radioaktive, chemische, biologische, nukleare und explosive Stoffe (CBRNE) aus sicherer Distanz aufspüren und lokalisieren. Die Systeme reduzieren das Risiko für Einsatzkräfte und Bevölkerung erheblich. Die Technologien werden regelmäßig beim European Robotics Hackathon (EnRicH) im AKW Zwentendorf und beim European Land Robot Trial (ELROB) unter realistischen Bedingungen getestet und weiterentwickelt.

Radioaktive Quellen sind meist unsichtbar und aus der Ferne nicht detektierbar. Beispiele wie die tagelange Suche nach einer winzigen Cäsium-Kapsel in Australien 2023 zeigen die Herausforderungen. Die Bedrohungslage hat sich durch hybride Angriffe und Destabilisierungsmaßnahmen verschärft.

Im Auftrag des Wehrwissenschaftlichen Instituts für Schutztechnologien – ABC-Schutz (WIS) hat die Abteilung Sensordaten- und Informationsfusion einen hochautomatisierten Drohnen-Demonstrator entwickelt. Dieser lokalisiert radioaktive Quellen innerhalb weniger Minuten auf wenige Meter genau. Im Gegensatz zu manuellen Handdetektoren überfliegt die Drohne das Gebiet zunächst grob (Explorationsphase) und wechselt dann in einen adaptiven Suchmodus. Stochastische Verfahren schätzen die Wahrscheinlichkeit verschiedener Quellenpositionen und passen die Flugbahn dynamisch an Sensordaten an. Eine Heatmap visualisiert Strahlungsintensitäten, eine Wahrscheinlichkeitskarte zeigt die wahrscheinlichste Position.

Die Drohne ist mit Gammadetektor, elektrooptischen und Infrarotkameras, einem Intel NUC-Computer, IMU und LTE-Stick ausgestattet. Kameras erkennen Objekte wie Personen oder Fahrzeuge und übertragen Live-Bilder. Das System ist Ergebnis des Projekts HUGIYN. Im Folgeprojekt SLEIPNIR sollen Fluggeschwindigkeit erhöht und mehrere Nuklide (z. B. Cäsium, Cobalt) gleichzeitig lokalisiert werden.

In zu gefährlichen Zonen unterstützen unbemannte Bodenfahrzeuge (UGV). Die Abteilung Kognitive Mobile Systeme um Dr. Frank E. Schneider entwickelt CBRNE-Roboter mit intelligenter Sensorfusion, autonomer Navigation und Assistenzfunktionen. Strahlungswerte werden mit Normalwerten des bundesweiten Gamma-Ortsdosisleistungs-Messnetzes (ca. 1700 Messstellen) verglichen und in Heatmaps fusioniert.

Das „Click & Grasp“-System erlaubt per Mausklick im Live-Video das autonome Greifen, Messen, Transportieren und Deponieren von Gefahrstoffen. Komplexe Bewegungen wie das Öffnen von Autotüren gelingen. Die „Jackensteuerung“ überträgt Armbewegungen des Bedieners intuitiv auf den Roboter – auch für nicht spezialisierte Einsatzkräfte. Ein photorealistisches 3D-Modell schafft erweitertes Situationsbewusstsein durch virtuelle Blickwinkel.

Die Kombination aus Drohnen und Robotern schafft eine leistungsfähige, menschenferne Aufklärung und Bergung von CBRNE-Gefahrenstoffen und trägt wesentlich zur Sicherheit von Einsatzkräften und Bevölkerung bei.

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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