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Secure Smart City

Die zivile Sicherheit ist ein Thema, das immer stärker an Relevanz gewinnt. Dabei versuchen alle Beteiligten – Sicherheitsbehörden, Rettungskräfte wie Polizei oder Feuerwehr, aber auch Ingenieure – gemeinsam bereits im Vorfeld die Rahmenbedingungen des modernen Brand- und Katastrophenschutzes zu optimieren. Zum Einen soll das urbane Umfeld mögliche Gefahrenquellen bereits ausschließen und zum Anderen für den Fall, dass ein Brand oder eine anderweitige Gefahrensituation eintritt, die Möglichkeiten für die Rettungskräfte optimieren sowie die Auswirkungen möglichst gering halten.

Ziel des Forschungsfelds von hhpberlin Ingenieure für Brandschutz GmbH ist es, »Einsatzkräfte schon ab der Alarmierung bis zum Eintreffen am Schadensort mit den wichtigsten und vor allem mit aktuellen Informationen über das Schadensobjekt und dessen Umfeld zu versorgen. Dieses soll zu einer Optimierung der Entscheidungsfindung und Entlastung der Einsatzkräfte führen«, wird in der Projektbeschreibung erörtert. Wichtiger Bestandteil ist es dabei, die erweiterten Potenziale digitaler Technologien für einen effizienten Brand- und Katastrophenschutz zu nutzen. »Wenn bereits im Planungsprozess der Einsatz digitaler Werkzeuge erfolgt und wenn alle Systeme, Akteure und Organisationen ihre Daten in Bezug auf ein Objekt gemeinsam verwalten und teilen, hat die Digitalisierung enormes Potenzial, die operativen Prozesse, die Logistik und den Informationsfluss innerhalb der Sicherheitsbehörden entscheidend zu verbessern«, beschreibt Stefan Truthän, Geschäftsführender Gesellschafter hhpberlin.

Vernetzte Städte
Die Stadt der Zukunft wird immer stärker von digitalen Netzwerken und von Vernetzung geprägt sein, seien es die Versorgung, die Infrastruktur oder Mobilitätssysteme. Parallel mit einer steigenden urbanen Dichte, einer wachsenden Bevölkerungszahl und erhöhter Komplexität wächst der Wunsch nach mehr Kontrolle und Sicherheit. »Die Städte der Zukunft werden transparent und vernetzt sein. Ohne vernetzte Daten wird der moderne Brand- und Katastrophenschutz in Zukunft nicht mehr effizient arbeiten können. Unser Anspruch für die Zukunft ist es, die Secure Smart City aktiv mitzugestalten. (...) Digitale Wertschöpfung verändert sich – und zwar ständig. Sie wird unseren Alltag und die Arbeitswelt immer weiter modifizieren und hält immense Möglichkeiten für die Smart City der Zukunft bereit«, erläutert Stefan Truthän.

Datenmengen sinnvoll nutzen
»Brandschutzdaten sind derzeit statisch und vor allem in Papierform vorhanden. Falls digitale Daten existieren, liegen diese in vielen unterschiedlichen Datenformaten vor. Dynamische Vorgänge, beispielsweise wie viele Personen sich in einem Bereich aufhalten oder welche Verkehrsmittel sich darin aktuell bewegen, oder auch Gebäudedaten der Smart Cities sind zwar erfassbar, sind den Einsatzkräften aber entweder nicht zugänglich oder können nicht aufbereitet werden. Dies führt dazu, dass die relevanten Informationen in einem Notfall entweder nicht vollständig verfügbar, häufig nicht aktuell und deshalb nur bedingt gültig sind«, erklärt Tilman Robert Holbe, Produktmanager hhpberlin. »Es ist allerdings der Fall, dass fortlaufend Daten über die Zustände von Infrastruktur und Gebäuden produziert werden. Diese Daten gilt es zu sammeln, aufzubereiten und bereitzustellen. Eine Automatisierung des Prozesses sollte angestrebt werden.«

Smarte digitale Tools
Um die Daten aus den verschiedenen Quellen zu bündeln und die Arbeit von Rettungskräften, Fachplanern und Behörden zu erleichtern arbeiten die Ingenieure von hppberlin an der browserbasierten Plattform »one«. Diese verknüpft Informationen aus unterschiedlichen Bereichen und nutzt die Potenziale von Augmented Reality und künstlicher Intelligenz. »Anwendungen im Bereich Augmented Reality Environment stellen Einsatzkräften dynamische Orientierungshilfen bereit. Die Anwendung »HoloFire3D« kombiniert die physische und die virtuelle Realität so miteinander, dass Rettungskräfte im Stande sind, am Einsatzort präziser und schneller zu agieren. Über eine AR-Brille können sie sich zum Beispiel Objektgeometrien, Unfalldatenblätter oder Details der Feuerwehrpläne anzeigen lassen – konkret in der realen Umgebung verortet. Auch ein BIM-Modell kann den Einsatzkräften zur Verfügung gestellt werden. Auf diese Weise können sie sich besser orientieren und sehen zum Beispiel, wo sich in einem Gebäude Besonderheiten befinden.«, bschreibt Stefan Truthän. Auch durch den Einsatz von Cognitive Services können Leitstellen unterstützt werden. Dazu werden sogenannte Bots eingesetzt, die auf Basis von künstlicher Intelligenz vorgegebene Aufgaben automatisiert und selbstständig ausführen können. Die Anwendung »firebot« beispielsweise nimmt in Stoßzeiten eines Schadensereignisses Notrufe entgegen und priorisiert sie nach Gefährdungslage. »Die Entwicklungen im Bereich ARE und Cognitive Services sind nur einige Steine des Mosaiks, das wir Secure Smart City nennen – die nachhaltige, sichere Stadt«, erläutert Truthän weiter. Ziel des Forschungsprojekts ist die weitere Erhöhung des Informationsgehalts für Leitstellen und Einsatzkräfte vom Meldungseingang bis zum Eintreffen an der Einsatzstelle basierend auf realen In-Situ-Daten. Dazu sollen lokale Objektdaten und Einsatzpläne verschnitten und digitalisiert dargestellt werden. »Auch das Internet der Dinge (Internet of things – IoT) gibt dem Brandschutz völlig neue Impulse. IoT wird die Evakuierung von Gebäuden und die Ursachenforschung von Bränden grundlegend verändern. Modernes Bauen mit BIM hat das Potenzial, die Bauwirtschaft zu revolutionieren. Doch all die veränderten Arbeitstechniken und -methoden, die mit solchen Anwendungen einhergehen, setzen einen Kulturwandel und Mut zur Veränderung voraus. Wer mit der digitalen Transformation Schritt halten will, muss umdenken und sich neuen Ideen öffnen«, gibt das Team von hppberlin einen Ausblick.

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