Je früher ein Waldbrand erkannt wird, desto besser. Forscher des Erlanger Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS haben ein System entwickelt, das Waldbrände dank KI-Unterstützung frühzeitig erkennen soll.
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Mit Kamera und KI gegen Waldbrände
Ein Waldstück im Tennenloher Forst. Rauchschwaden steigen auf, statt aus echtem Feuer bestehen die Brandherde allerdings aus flammenförmigen Luftballons. Auch wenn es etwas komisch aussieht – die Feuerwehr trainiert hier einen Löscheinsatz unter möglichst realistischen Bedingungen. Angesichts der trockenen Witterung ist echtes Feuer tabu.
Vegetationsbrände nehmen auch im Bereich Erlangen zu. Für die Bekämpfung solcher Feuer gibt es hier mittlerweile eine spezielle Ausrüstung: mit leichteren Helmen und Schutztüchern, ähnlich wie im Süden Europas. Auch ein neues Fahrzeug sei im Einsatz, erklärt Markus König von der Feuerwehr Erlangen. "Es handelt sich um ein Waldbrand-Tanklöschfahrzeug (TLF) nach südeuropäischem Vorbild." Es ist schwer, aber geländegängig und dafür mit Technik wie Allradantrieb ausgestattet. Es hat einen kratzfesten Lack und eine Selbstschutzeinheit, die beim Befahren gleichzeitig den Boden bewässert. Laut Erlanger Feuerwehr ist dieses TLF das erste dieser Art in Bayern.
Rauchentwicklung? Die KI wertet aus
Etwa 20 Kilometer weiter nördlich: Der Wasserturm bei Marloffstein bietet einen außergewöhnlich guten Blick auf die Umgebung. Bei guter Sicht reicht er bis zur Nürnberger Burg – sie ist 20 Kilometer entfernt. Das nutzen auch die Experten des Fraunhofer-Instituts für integrierte Schaltungen. Sie haben hier eine Überwachungskamera angebracht. Zusammen mit den Bildern zwei weiterer Kameras überblicken sie damit einen großen Teil des Tennenloher Forsts.
Die Bilder werden laut Tobias Raczok vom Fraunhofer-Institut datenschutzkonform von einem KI-gestützten System geprüft und auf Rauchentwicklung untersucht. Sich entwickelnde Brände sollen damit frühzeitig erkannt werden. "Die KI kann quasi in Echtzeit auf die Bilder schauen. Der Vorteil ist vor allem, kontinuierlich und dauerhaft zu überwachen." Mittlerweile könne die KI dies zuverlässig gewährleisten.
Feuerwehr unterstützt Forscher
Gemeinsam mit der Erlanger Feuerwehr arbeitet das Fraunhofer-Institut an dem Frühwarnsystem (externer Link). Gemeinsam prüfen sie, wo die KI tatsächlich einen Brand entdeckt hat. Sobald das zuverlässig klappt, soll das System Einsatzkräfte verlässlich alarmieren, wenn es Brandherde entdeckt, Koordinaten inklusive. Friedhelm Weidinger, Amtsleiter der Feuerwehr Erlangen, weiß, "jede Minute ist entscheidend, egal, ob es sich noch um einen Entstehungsbrand handelt oder ob sich der Waldbrand schon weiter ausgebreitet hat."
Erprobungsphase in Erlangen auf einem guten Weg
Wenn die Tests in Erlangen weiterhin erfolgreich sind, könnte dieses System zumindest bei besonders gefährdeten Waldstücken eine zusätzliche Hilfe für die Einsatzkräfte sein, wünscht sich Tobias Raczok vom Fraunhofer-Institut. Das Ziel sei, "wie eine Brandmeldeanlage in der Leitstelle auch direkt vom KI-System einen automatisierten Notruf in der Leitstelle zu hinterlegen."
Die KI wurde mit Unterstützung der Feuerwehr darauf trainiert, Rauchentwicklung von Staubaufwirbelungen durch landwirtschaftliche Tätigkeiten, eine Wolke oder Nebel zu unterscheiden. Denn "die Fehlalarme sollen sich in Grenzen halten", fordert Feuerwehr-Chef Weidinger.
Überwachung: Geringe Kosten durch handelsübliche Geräte
Die Kosten für solch ein Überwachungsgebiet seien mit 5.000 – 6.000 Euro überschaubar, heißt es vom Fraunhofer-Institut. Die Überwachungskameras sind gängige Modelle, wie sie etwa an Bahnhöfen hängen. In Erlangen sind sie zuversichtlich, das KI-gestützte Frühwarnsystem in den nächsten Monaten einsetzen zu können. Das nächste Ziel: Das Erlanger Modell auch an anderen Orten zu etablieren.
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