ARIA – Aerial Rescue Intelligent Assistant

“Als Folge des Klimawandels steigt zukünftig die Wahrscheinlichkeit für häufiger auftretende Hochwasser und durch Starkniederschläge ausgelöste Sturzfluten und Überschwemmungen.” (Bundesministerium, 2018)

Flutkatastrophen wie im Jahr 2021 häufen sich, fordern unzählige Menschenleben und verursachen erhebliche Schäden. Mit ARIA wurde eine wegweisende Lösung entwickelt. Die Software nutzt künstliche Intelligenz, um bei Flutkatastrophen eine effektive Entscheidungs- und Kommunikationsebene zu schaffen. Durch den Einsatz autonomer Drohnenflüge können Evakuierungen frühzeitig eingeleitet und Betroffene im Gefahrengebiet schnell identifiziert werden. ARIA hat das Potenzial, Leben zu retten und den Umgang mit Flutkatastrophen grundlegend zu verändern.

Intelligente Unterstützung

ARIA (Aerial Rescue Intelligent Assistant) ist ein strategisches Projekt, das bei zukünftigen Flutkatastrophen eine effektive Entscheidungs- und Kommunikationsebene schafft, indem künstliche Intelligenz gezielt eingesetzt wird. Durch den Einsatz von autonomen Drohnenflügen und zuverlässigen Prognosen können Evakuierungsmaßnahmen frühzeitig eingeleitet werden. ARIA-Drohnen können während des Hochwassers Betroffene im Gefahrengebiet identifizieren und mittels Handsignalen und Sprache ihre Situation schildern. Aufgrund dieser Informationen können Priorisierungen vorgenommen, Evakuierungswege aufgezeigt werden sowie Hilfsgüter-Lieferungen oder der Herbeiruf von Einsatzkräften gezielt erfolgen.

ARIA verändert den Umgang mit Flutkatastrophen, indem die Software durch frühzeitiges Eingreifen die Ressourcen der Einsatzkräfte gezielter einsetzt. Die Nutzung von künstlicher Intelligenz ermöglicht es, Verantwortungsträger:innen während Krisen und Katastrophen eine fundierte Entscheidungsgrundlage zu bieten, um zügig lebensrettende Maßnahmen einzuleiten und eine maximale Übersicht über die Lage und betroffenen Personen zu erhalten.

Einbezogene Prognose und Frühwarnung

Eine Kombination externer Wetterdaten von Wetterdiensten, Wettersatelliten und Messstationen ermöglicht es, präzise Vorhersagen über kommende Flutereignisse zu liefern. Diese implementierte Frühwarnsystem ermöglicht es den Verantwortlichen, rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen und fundierte Entscheidungen zu treffen. Dadurch können Hochwassergefahren und das Risiko für die Bevölkerung minimiert werden. Es ist eine effektive Reaktion auf bevorstehende Flutkatastrophen gewährleistet.

Kampagnen

Im Rahmen einer umfassenden Kampagne werden verschiedene Kommunikationskanäle genutzt, um die Öffentlichkeit über die Interaktionswege mit den Drohnen zu informieren und schulen. Die Kampagne umfasst Social Media, Printmedien, Rundfunk und Plakatwerbung. Ziel ist es, der Bevölkerung mögliche Handsignale wie bspw. das Winken welches dazu dient auf sich aufmerksam zu machen, Handsignale für Ja-Nein Antworten sowie die Interaktion mit der Drohne durch das Aussprechen von “Hey, Aria” aufzuzeigen. Und ihnen dadurch die Fähigkeit zu vermitteln, mit den Drohnen zu kommunizieren. Ebenso werden spezifische Signaltöne abgespielt, welche im Einsatz Evakuierungen oder Warnungen signalisieren.

Ganzheitliche Software

Die Software optimiert das Ressourcenmanagement und Organisation im Einsatzgebiet, indem sie Informationen über verfügbare Einsatzkräfte, Geräte, Drohnen und andere Ressourcen zentralisiert verwaltet. Ebenso können Gemeinden individuelle ortsbezogene Informationen wie kritische Objekte oder stark gefährdete Personen im Vorfeld in das System einpflegen, die von ARIA berücksichtigt werden. Dadurch können Engpässe vermieden sowie eine optimale Planung, Koordination und Nutzung der Ressourcen gewährleistet werden.

Dies ermöglicht eine bessere Einschätzung des Risikos und eine gezieltere Absicherung der Einsatzkräfte. Die Kommunikation mit den Einsatzkräften vor Ort wird vereinfacht, indem Standortinformationen und Aufgabenzuweisungen bereitgestellt werden. Gleichzeitig ermöglicht die direkte Kommunikation mit betroffenen Personen eine effektivere Priorisierung und Einsatzkoordination.

Die Drohnendaten werden in Echtzeit übertragen und komplexe Zusammenhänge mit anderweitig verfügbaren Daten verständlich dargestellt. Mithilfe der KI-gestützten Datenanalyse und -visualisierung bietet die Software Einsatzkräften, Gemeinden, Bürgermeister:innen und anderen Verantwortlichen eine individuell angepasste und fundierte Entscheidungsunterstützung.

Evakuierung und Identifizierung

Die DJI Drohnen unterstützten nicht nur zu Beginn des Szenarios mit Evakuierungsmaßnahmen durch Durchsagen und Signaltöne, sondern auch im weiteren Verlauf der Katastrophe. Sie nutzen künstliche Intelligenz und Wärmebildkameras, um Betroffene im Gefahrengebiet zu identifizieren. Mikrofone sowie Lautsprecher werden eingesetzt um eine direkte Kommunikation mit ihnen zu ermöglichen.

Dank der präzisen Identifizierungsfunktion von ARIA ist es möglich, Personen wie Karl in Gefahrensituationen wie bspw. auf seinem brüchigen Balkon zu erkennen und ihm Hilfe zur Selbsthilfe zu bieten. Die Drohne zeigt ihm nun Evakuierungsrouten auf, liefert wichtige Informationen und vermittelt ein Gefühl der Sicherheit.

Sollte eine identifizierte Person nicht antworten, kann ARIA anhand von Körpertemperatur und Bewegungsmustern die Position bestätigen und im Anschluss Rettungskräfte oder einen Helikopter zur Hilfe anfordern. Durch diese effektive Unterstützung können Menschenleben gerettet und die Effizienz der Rettungsmaßnahmen gesteigert werden.

Priorisierung

ARIA verfügt über eine fortschrittliche Priorisierungsfunktion, um die Situationen der Betroffenen, richtig einzuschätzen. Neben der Nutzung von Handsignalen zur Kommunikation mit den Drohnen, können ARIA-Drohnen auch das Gesprochene hören und Lippen lesen. Dieses redundante System gewährleistet eine zuverlässige Erfassung der Informationen.

Die Software zeichnet jeden Einsatz der Drohnen zur Sicherheit und Dokumentation auf. In diesem Protokoll werden alle Identifizierungen festgehalten. Durch dieses Protokoll und die korrekte Einschätzung der Dringlichkeit können die Rettungskräfte die Priorität der Hilfeleistung festlegen. Wenn eine Person in der Lage ist anzugeben, dass sie warten kann und die akute Gefahr verneint wurde, wird die Dringlichkeit entsprechend angepasst, um die Ressourcen effizient einzusetzen.

Rettung

Anne befindet sich auf einem von steigendem Wasser umgebenen Garagendach. Eine DJI-Drohne identifiziert sie und erfasst ihre Lage. Aufgrund der akuten Gefährdung wird eine schnelle Lösung gesucht. Die Drohne schlägt eine Rettungsinsel vor, die für Anne die beste Option darstellt. ARIA gibt den Auftrag über die Software an eine Wingcopter-Drohne mit dem Hilfsgut “Rettungsinsel” weiter und informiert Anne gleichzeitig darüber, dass Hilfe unterwegs ist. Sobald die Rettungsinsel für Anne bereitgestellt ist, endet die Mission der DJI-Drohne.

Die Wingcopter 198 Rettungs- und Lieferdrohnen sind in der Lage, Hilfsgüter wie Medizin, Nahrung, Wasser, Rettungsringe und Rettungsinseln schnell an die Betroffenen zu liefern und ein zuverlässiges herablassen der Güter zu gewährleisten. Diese Drohnen können den Menschen in Not helfen, indem sie ihnen längeres Warten mit Versorgungspaketen ermöglichen oder bei akuter Gefahr eine schnelle Erstversorgung durch eine Erste-Hilfe-Tasche herbeiführen. Insbesondere bei Personen, die vom Wasser eingeschlossen sind, kann ARIA eine Rettungsinsel herunterlassen, um Leben zu retten und Einsatzkräften mehr Zeit zu verschaffen.

Zukunftsperspektive

Durch ARIA konnten die Fehler und Versäumnisse vergangener Flutkatastrophen analysiert und aufgearbeitet werden. Der technisch umsetzbare Ansatz ermöglicht es nicht nur der Öffentlichkeit, sondern auch der Politik eine Lösung für die Zukunft präsentieren.

Das ganzheitliche System kann nicht nur bei Flutkatastrophen, sondern auch bei anderen Großschadenslagen wie Erdbeben, Großbränden oder Lawinen, sowie bei der allgemeinen Personensuche eingesetzt werden. Besonders in unwegsamem Gelände kann es schnell einen Überblick über die Lage verschaffen und drohnenbasierte Technologie gefährliche und zeitaufwändige Aufgaben übernehmen, um Rettungskräfte zu entlasten.