Wettlauf mit der Zeit

LVS-Standard nach wie vor aktuell

Eine herkömmliche Drohne, wie sie sich die meisten Menschen vorstellen, schied aus den Überlegungen schnell aus. «Eine elektronische Drohne wäre aufgrund der elektromagnetischen Interferenzen nicht in Frage gekommen», erklärt Samuel Kranz, Wissenschaftlicher Mitarbeiter des ESA und Zuständiger für die Hardware-Entwicklung in diesem Projekt. Liegt die Detektionsreichweite des Lawinenverschüttetensuchgeräts (LVS) bei 50 bis 80 Metern, wäre die Kombination mit einer Drohne mit Elektromotoren auf drei bis fünf Meter gesunken, was erhebliche Probleme mit sich gebracht hätte. Der Einsatz des kerosinbetriebenen Helikopters ermöglicht hingegen immerhin eine ausreichende Signalqualität von 20 bis 30 Metern. 

Wie muss man sich nun die Ortung vorstellen, wenn es zu Verschüttungen aufgrund eines Lawinenabgangs kommt? «Es kommen sogenannte LVS-Sender zum Einsatz, die es seit zig Jahren in dieser oder einer ähnlichen Form gibt», erläutert Vetsch. LVS ist ein seit Jahren in der Praxis erprobtes System, das zwar veraltet erscheinen mag bei seiner Sendefrequenz von 457 kHz, das aber nach wie vor aufgrund seiner Zuverlässigkeit fast ausnahmslos zum Einsatz kommt. Diese Sender haben einen Sendemodus (bspw. während der Skitour, dem Auf- oder Abstieg oder einer Abfahrt), der händisch auf einen Empfangsmodus umgeschaltet werden kann. Somit können Personen, die nicht von einer Lawine verschüttet wurden, unmittelbar mit der Ortung ihrer Kolleginnen und Kollegen beginnen. «Die effizienteste Form ist nach wie vor die Kameradenortung. Doch bei einer Situation, bei der diese nicht oder nicht effizient möglich ist, beispielsweise bei einer Mehrfachverschüttung oder bei erheblicher Gefahr von Nachlawinen, braucht es ein System, das dies übernehmen kann», führt Vetsch aus.

Hard- wie Software mussten entwickelt werden

Der autonome Helikopter würde in diesem Fall also in das Zielgebiet fliegen, den Lawinenkegel über den verbauten Empfänger nach LVS-Signalen absuchen und somit eine recht genaue Lokalisierung ermöglichen, wie Kranz darstellt: «Im Idealfall käme die Bergrettung oder die Rega vor Ort an und wüsste bereits, wo sie gezielt mit der Bergung beginnen kann.»

Doch so einfach, wie sich das Ganze in der Theorie anhört, ist es schlussendlich nicht. Dies beginnt mit der Tatsache, dass Schnee elektromagnetische Wellen stark dämpft. Liegt der LVS-Sender nur bereits unter einer 20 Zentimeter dicken Schneedecke, sinkt die Reichweite markant. Zudem lässt das LVS-System keine allzu schnellen Fluggeschwindigkeiten zu, gibt es doch «nur» ein Signal pro Sekunde ab. «Es ist nicht so, dass man mit einer hohen Geschwindigkeit über den Lawinenkegel fliegen und in Sekundenbruchteilen die exakten Positionen der Verschütteten ausweisen kann», so Kranz. Um die Ortung überhaupt zu ermöglichen, brauchte es nebst dem LVS-Sender, der im Heck des Helikopters installiert wird, einen innovativen Algorithmus, der die LVS-Daten sowie die GPS-Daten des Helikoptersystems miteinander verknüpft. «Dies funktioniert in der Praxis, allerdings sind wir hier noch am Anfang der Entwicklung. Ein entsprechendes Dateninterface zwischen LVS und PC wäre einer der nächsten Schritte, den es umzusetzen gilt», so Vetsch. 

Prototyp steht

Ob es entsprechend weitergeht, hängt nicht zuletzt davon ab, ob weitere Gelder in das Projekt fliessen können. Zunächst mag dies überraschen, könnten doch somit unter Umständen etliche Menschenleben gerettet werden. Doch letztlich hängt es natürlich auch davon ab, wer ein wirtschaftliches Interesse daran haben könnte, dieses System marktreif zu machen. Und auch wenn man viel Geld in die Entwicklung fliessen lassen könnte, wären Vetsch und Kranz schon über einen mittleren fünfstelligen Betrag froh. «Damit könnten wir schon ein ganzes Stück vorankommen», ist sich Vetsch sicher. 

Wobei es noch etliche Hürden auf dem Weg zur «Serienreife» gibt. «Wir haben derzeit noch einen Prototyp vor uns, dessen muss man sich bewusst sein», erklärt Kranz. Für ihn und Vetsch ist die Motivation jedoch hoch, das System weiterzuentwickeln. «Die technische Machbarkeit ist vorhanden und der komplexeste Teil, das Lokalisieren von Verschütteten, ist umgesetzt worden. Nun ginge es in weiteren Schritten darum, die noch vorhandenen Grenzen des Systems an die Alltagstauglichkeit anzunähern», erklären beide unisono. Das wären beispielsweise die selbständige Lawinenkegelerfassung durch das Helikoptersystem, eine bessere Datenerfassung oder eine Methode, mit der alle verschütteten Personen gleichzeitig lokalisiert werden könnten.

Das Interesse der Öffentlichkeit ist in jedem Fall vorhanden. So wurde das System jüngst am Chäserrugg im hochalpinen Einsatz getestet – unter Beobachtung des SRF Schweizer Radio und Fernsehen. Ein willkommener Aufmerksamkeitseffekt für das gesamte Projekt, das somit hoffentlich neuen Schub erhalten wird. Denn es gäbe noch einiges zu tun: So muss der Helikopter autonom starten und zum Unglücksort fliegen, er muss die Lawine erkennen, die Suche muss noch gezielter erfolgen können, die Fluggeschwindigkeit erhöht werden und so weiter und so fort. Robin Vetsch, Samuel Kranz und die OST sind in jedem Fall bereit, das System weiterzuentwickeln und zu perfektionieren. Um am Schluss im Idealfall die Zahl der Lawinenopfer reduzieren zu können.
 

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Zum Projekt

ICE Institut für Computational Engineering

ESA Institut für Elektronik, Sensorik und Aktorik