KI hilft bei der Wasserrettung: Forschungsteam der Ohm entwickelt intelligentes Sonarsystem
Im Forschungsprojekt „KI für Sonargeräte“ (KI-S) hat ein Team der
Technischen Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm (Ohm) gemeinsam mit der
Wasserwacht Bayern ein KI-gestütztes System entwickelt, das Personen im
Wasser zuverlässig identifizieren kann. Ziel ist es, Einsatzkräfte bei der
Suche nach vermissten Personen zu unterstützen und Rettungseinsätze
effizienter zu gestalten.
Um vermisste oder gefährdete Personen im Wasser zu orten, werten
Einsatzkräfte Sonar-Scans der Unterwasserumgebung aus. Diese Analyse ist
komplex und setzt bei den Einsatzkräften viel Erfahrung voraus. Das im
Projekt entwickelte KI-System unterstützt die Interpretation der Daten und
ermöglicht es auch weniger erfahrenen Einsatzkräften, Sonargeräte
effektiver einzusetzen. Dadurch können Suchprozesse beschleunigt und
Rettungsmaßnahmen schneller eingeleitet werden.
Für die Entwicklung des Systems erfassten Ortsgruppen der Wasserwacht
realitätsnahe Suchszenarien in unterschiedlichen Gewässertypen. Der dabei
entstandene Datensatz ist der umfangreichste öffentlich verfügbare
Datensatz zum Thema Menschensuche mit Side-Scan-Sonar. Dafür versenkten
die ehrenamtlichen Einsatzkräfte eine Sonarübungspuppe an einer Leine und
zeichneten mit Hilfe eines am Bootsrumpf montierten Sonarsensors Bilddaten
auf. Um möglichst realistische Bedingungen abzubilden, wurde die
Übungspuppe gezielt neben typischen Objekten am Gewässerboden wie
Baumstämmen, Reifen und Steinen platziert. Auf Basis dieses Datensatzes
entwickelte und trainierte das Forschungsteam ein KI-Modell, das Personen
auf Sonarbildern lokalisieren kann.
In internen Tests erreicht das System eine Erkennungsrate von rund 92
Prozent und reduziert zugleich Falscherkennungen deutlich. So kann die KI
typische Objekte am Gewässerboden – etwa Reifen oder Baumstämme –
zuverlässig von einer gesuchten Person beziehungsweise der
Sonarübungspuppe unterscheiden. Der entwickelte Algorithmus ist auf
mobilen Endgeräten nutzbar, sodass Einsatzkräfte die Auswertung direkt vom
Ufer aus vornehmen können. Seit einigen Wochen ist das System bereits bei
allen beteiligten Ortsgruppen für Testzwecke im Einsatz. Ergänzend hat das
Forschungsteam ein Schulungskonzept für die Anwendung entwickelt.
„Mit dem Einsatz von KI können wir die Auswertung von Sonardaten erheblich
vereinfachen und beschleunigen. Das entlastet die Einsatzkräfte und kann
im Ernstfall entscheidende Zeit sparen“, sagt Projektleiter Prof. Dr.
Ramin Tavakoli Kolagari aus der Fakultät Informatik der Ohm.
Das Forschungsprojekt KI-S, das vom Bundesministerium für Forschung,
Technologie und Raumfahrt gefördert wird, läuft noch bis Ende Mai. Die
erzielten Ergebnisse bieten jedoch eine vielversprechende Grundlage für
mögliche Folgeprojekte im Bereich der KI-gestützten Sonarerkennung. Das
Forschungsteam am Ohm hat bereits Anfragen unterschiedlicher nationaler
und internationaler Akteure im Bereich der Wasserrettung erhalten.
