Autonome Drohnen erobern Rettungsszenarien

Klagenfurter Team siegt bei Drohnen-Wettbewerb in den USA

Sapience-Team der Universität Klagenfurt
Sapience-Team der Universität Klagenfurt

Eine Umgebung erkunden und abbilden, Objekte und Personen in Not aufspüren und ihnen schließlich Erstversorgungskits zu bringen: Das sind die Aufgaben bei drei Wettbewerben im Projekt Sapience. Ganz vorne mit dabei: ein Team der Uni Klagenfurt.

Die vier Teams (mit jeweils maximal sechs Teilnehmer:innen) kommen von vier Universitäten: University of London (GB), University of Alabama in Huntsville (USA), Delft University of Technology (NL) und Universität Klagenfurt (A). Das gemeinsame Forschungsziel ist es, mehrere Ansätze für Search and Rescue-Einsätze von Drohnen zu entwickeln und zu erproben. Dabei geht es darum, dass Drohnen autonom in Umgebungen ohne GPS navigieren, von diesen Außen- und Innenräumen Bilder und Karten erstellen, Opfer finden und schließlich versorgen können.

„Das Spannende an den Wettbewerben ist, dass die Teams unterschiedliche Lösungen finden. Der kompetitive Charakter des Projekts spornt uns an, bestmögliche Leistungen mit unseren Technologien zu erzielen“, so Luca Di Pierno, Doktorand in der Arbeitsgruppe Control of Networked Systems, die von Stephan Weiß geleitet wird.

Beim ersten Wettbewerb, der am 29. und 30. August 2024 an der University of London stattfand, galt es, einen Innenraum abzufliegen, zu erfassen und Hilfs-Pakete auszuliefern.

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Sieg in Huntsville

Beim zweiten Wettbewerb im Juli 2025 in Alabama wurde auf einem Freigelände mit einer Größe von rund zehn Fußballfeldern geflogen. Drei Szenarien waren vorgegeben: Im ersten Szenario mussten die Teams einen Teil der Außenumgebung erkunden und kartieren. Im zweiten Szenario ging es darum, innerhalb einer vorgegebenen Zeit eine Reihe von Aufgaben zu erfüllen, beispielsweise das Abschätzen einer Anzahl von verletzten Personen und des Ausmaßes an notwendigen Versorgungspaketen. Im dritten Szenario ging es um die Feinnavigation der Drohnen, um beispielsweise von einem ganzen Haus ein vollständiges Bild zu gewinnen.

Den Bewerb in Huntsville konnte das Klagenfurter Team für sich entscheiden. Luca Di Pierno führt dazu aus: „Wir konnten besonders herausragende Leistungen beim Erstellen der Karte zeigen. Uns ist es gelungen, eine sehr genaue Karte von dem Gelände zu erstellen. So können wir Objekte ab einer Größe von einem Zentimeter erkennbar machen.“ Diese Kompetenz, mit der das Team bereits im ersten Bewerb glänzte, führte zu interessanten Folgeprojekten, wie beispielsweise der Kartierung eines Forschungstunnels der Montanuniversität Leoben beziehungsweise einer Kartierung einer Brücke im Rosental im Süden Kärntens.

Nächste Gelegenheit im März 2026 in den Niederlanden

Alle drei Competitions im Projekt haben eines gemeinsam: Die Drohnen müssen ihre Aufgaben vollständig autonom absolvieren. Auch hier konnten die Leistungen des Klagenfurter Teams hervorstechen, so ist es beispielsweise gelungen, dass die Drohne auch bei Ausfall der Zustandsschätzung über die Kamera weiter autonom agieren kann, indem sie auf die GPS-Navigation wechselt. Ein menschliches Eingreifen war hingegen bei den meisten Bewerben nicht notwendig.

Der nächste Wettbewerb findet im März 2026 an der TU Delft in den Niederlanden statt. Das siebenköpfige Team der Universität Klagenfurt (mit den fünf Studierenden Gilbert Tanner, Georg Steinthaler, Tim Schumann, Ben Wesse und Jonas Spieler) bereitet sich bereits wieder intensiv vor. Das Projekt wird dabei umfassend von den Technikern Fred Arneitz (Control of Networked Systems) sowie Amon Ferreira-Weratschnig (Sensors, Actuators & Modular Robotics) sowie von der Administration durch Melissa Aichholzer (Control of Networked Systems) unterstützt.

(Quelle: Universität Klagenfurt)

FAQ: Sapience-Drohnenwettbewerb und Team der Universität Klagenfurt

1. Welche Aufgaben mussten die Drohnen beim Wettbewerb in Huntsville erfüllen?
Beim Wettbewerb in Huntsville wurden drei anspruchsvolle Szenarien simuliert:

  • Kartierung einer Außenumgebung ohne GPS
  • Einschätzung von Verletztenzahlen und Versorgungslage in einem Rettungsszenario
  • Feinnavigation, um ein vollständiges Abbild eines Gebäudes zu erstellen
    Alle Aufgaben mussten autonom und fehlerfrei von den Drohnen durchgeführt werden – menschliches Eingreifen war kaum vorgesehen.

2. Warum konnte das Klagenfurter Team den Wettbewerb gewinnen?
Entscheidend für den Sieg war die besonders präzise Kartierungstechnologie: Das Team konnte eine Karte erstellen, auf der selbst Objekte ab einem Zentimeter Größe sichtbar waren. Zudem überzeugte das System durch seine Ausfallsicherheit – selbst bei Störungen in der Kamera funktionierte die Navigation zuverlässig weiter.

3. Welche realen Anwendungen sind aus dem Projekt bereits hervorgegangen?
Die im Wettbewerb eingesetzten Technologien wurden bereits für reale Projekte genutzt:

  • Kartierung eines Forschungstunnels der Montanuniversität Leoben
  • Inspektion einer Brücke im Rosental in Kärnten

Beide Einsätze zeigen das enorme Potenzial autonomer Drohnen in der data-start="1380" data-end="1431">Infrastrukturüberwachung und Sicherheitsanalyse.