KI-Drohnenschwärme bekämpfen Waldbrände: UK-Test

Die Lancashire Fire and Rescue Service in Nordwestengland testet KI-Drohnenschwärme, die Waldbrände autonom erkennen, miteinander kommunizieren und Löschmittel oder Wasser abwerfen können – ohne dass ein Pilot jedes Fluggerät einzeln steuert. Die gemeinsam mit der University of Bristol entwickelte Schwarmtechnologie reagiert auf den starken Anstieg von Waldbränden im Vereinigten Königreich und könnte die Brandbekämpfung verändern.

Warum britische Waldbrände größer werden

Der Klimawandel macht Waldbrände im Vereinigten Königreich größer, heißer und häufiger. Laut dem National Fire Chiefs Council verzeichnete England 2022 insgesamt 44.000 Waldbrände, ein Anstieg von 72 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Lancashires eigene Erfahrung zeigt die Risiken: Ein 18 Quadratkilometer großes Moorfeuer bei Bolton im Jahr 2018 dauerte 41 Tage.

Tim Murrell, seit 37 Jahren bei der Lancashire Fire and Rescue Service, sagt, der Trend sei eindeutig. Waldbrände werden größer und intensiver. Wir müssen auch Hausbrände bekämpfen, die wegen Dürre und Hitze schneller entstehen. Der Klimawandel hat große Auswirkungen auf unsere Arbeit.

Der wachsende Druck hat die Feuerwehrdienste dazu veranlasst, UK-Strategien zur Waldbrandprävention zu erkunden, die weniger auf Bodenpersonal und mehr auf Früherkennung und schnelle Reaktion setzen.

Wie KI-Drohnenschwärme funktionieren

Der Schwarm ist von der Natur inspiriert. Ein solcher Schwarm ist von der Natur inspiriert, erklärt Georgios Tzoumas von der University of Bristol. So wie Vögel in Gruppen durch die Luft fliegen: ein kollektiver Mechanismus, der Informationen miteinander teilt. Es gibt keinen Anführer, und dennoch kollidieren sie nicht. Das können wir mit Drohnen tun: mehrere Drohnen, die zusammenarbeiten und in der Luft kommunizieren.

Jede Drohne ist mit ihrer Flughöhe und ihrem Suchgebiet programmiert. Die Bord-KI verarbeitet Wärme- und optische Bilder, um Feuer zu erkennen und festzustellen, dass ein Brand ausgebrochen ist. Der Schwarm sendet dann Vorschläge an Feuerwehrleute, die den Einsatz auf einem Bildschirm überwachen – zum Beispiel: Wir sehen Feuer, sollen wir näher herangehen?

Forscher des Schwarmtechnik-Teams der University of Bristol sagen, das System lerne aus früheren Einsätzen und verbessere die Brandvorhersage anhand von Windrichtung, Gelände und historischen Daten.

Test der Lancashire Fire and Rescue Service

Die Lancashire Fire and Rescue Service hat die Technologie bereits in Cornwall getestet. Ein einwöchiger Versuch am Predannack Airport nutzte eine große Windracers-ULTRA-Drohne, die 100 kg Löschmittel tragen kann, zusammen mit drei kleineren Drohnen mit Radar zur Erkennung von Hotspots. Der Schwarm identifizierte und näherte sich kontrollierten Feuern erfolgreich.

Tzoumas hat bisher bis zu 13 Drohnen in einer einzigen Schwarmformation geflogen und erwartet, dass diese Zahl in naher Zukunft 20 oder 30 erreicht. Was wir letztlich erreichen wollen, sagt Murrell, ist, dass die künstliche Intelligenz des Schwarms abschätzen kann, in welche Richtung sich das Feuer ausbreitet, und zwar anhand der Windrichtung und der Beschaffenheit des Gebiets.

Verschiedene Drohnentypen können in einem Schwarm gemischt werden: große Fluggeräte mit 50 bis 100 Kilogramm Material und kleine leichte Drohnen mit besserem Radar zur Hotspot-Erkennung.

Menschliche Aufsicht und militärische Parallelen

Trotz der Autonomie bleibt immer ein menschlicher Koordinator eingebunden. Die Drohnen können einen Plan vorschlagen, aber das Feuerwehrpersonal kann die Prioritäten jederzeit ändern.

Autonome Drohnenschwarm-Technologie wird auch von Militärs weltweit getestet. NATO, US- und chinesische Streitkräfte haben Videos von Schwarmexperimenten veröffentlicht, und europäische Rüstungsunternehmen haben gezeigt, dass ein Operator bis zu 18 Drohnen gleichzeitig steuern kann. Tzoumas, der in Griechenland aufwuchs, wo Waldbrände in die Nähe seines Zuhauses kamen, sagt, er wolle nur Feuerwehrleute unterstützen und Waldbrandschäden verhindern.

Auswirkungen und Zukunftsperspektiven

Früherkennung bedeutet, dass Brände kleiner sind, wenn die Einsatzkräfte eintreffen, und sich so leichter stoppen lassen. Wenn die Aufsichtsbehörden die Technologie genehmigen, könnten autonome Drohnenschwärme in den kommenden Jahren im gesamten Vereinigten Königreich eingesetzt werden und eine kostengünstige erste Reaktionsebene gegen die wachsende Klimabedrohung bieten.

Häufig gestellte Fragen

Was sind KI-Drohnenschwärme? KI-Drohnenschwärme sind Gruppen von Drohnen, die mithilfe künstlicher Intelligenz autonom koordinieren, Informationen austauschen und kollektive Entscheidungen ohne einen einzelnen Anführer treffen.

Wie bekämpfen KI-Drohnen Waldbrände? Sie fliegen Suchmuster, nutzen Wärme- und optische Sensoren zur Branderkennung, kommunizieren miteinander und werfen Löschmittel oder Wasser auf Hotspots ab.

Wie viele Drohnen können in einem Schwarm fliegen? Der Forscher Georgios Tzoumas von der University of Bristol hat bis zu 13 Drohnen in einem Schwarm geflogen und erwartet in naher Zukunft 20 bis 30.

Warum setzt das Vereinigte Königreich Drohnenschwärme gegen Waldbrände ein? Die Waldbrände im Vereinigten Königreich stiegen 2022 im Jahresvergleich um 72 Prozent auf über 44.000, was die Feuerwehrdienste dazu veranlasst, schnellere Früherkennungswerkzeuge zu suchen.

Ist weiterhin ein Mensch in Kontrolle? Ja, ein menschlicher Koordinator überwacht den Schwarm stets und kann seine Entscheidungen außer Kraft setzen und Prioritäten festlegen.