KIResQ: KI-basierte Auswertung von Wärmebildern für ein schnelleres Auffinden vermisster Personen
Bei der Suche nach vermissten Personen ist die Zeit bis zum Auffinden maßgeblich für die Überlebenschancen. Insbesondere in schwer zugänglichem Gelände wie im alpinen Raum werden daher neben Such- und Rettungshunden üblicherweise auch Helikopter eingesetzt. Diese durchsuchen ausgestattet mit speziellen Wärmebildkameras großflächige Gebiete nach Wärmesignaturen vermisster Personen. Die Auswertung der Wärmebilder erfolgt dabei bisher durch die Einsatzkräfte. Inzwischen stehen jedoch auch Drohnen zur Verfügung, welche mit erheblich kleineren IR-Kameras ausgestattet sind und ebenfalls für eine großräumige Personensuche eingesetzt werden können. Zudem ermöglicht der Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI) eine leistungsfähige Unterstützung durch automatisierte Mustererkennung. Beide Entwicklungen sollen genutzt werden, um die Effizienz der Vermisstensuche deutlich zu steigern und Einsatzkräfte zu entlasten. Ziel von KIResQ ist es, bei der Personensuche durch den Einsatz von Drohnen ein schnelleres Auffinden von vermissten Personen zu erreichen.
Wie Drohnen und KI bei der Vermisstensuche helfen
Im Minutentakt sausen Drohnen zu den dunklen Wolken hinauf, die zwischen den schroffen Berghängen der bayerischen Alpen bei Schwangau wabern. Ihre Mission: Eine Gruppe von neun vermissten Wanderern finden. Die Suchbedingungen für die rund 100 Rettungskräfte, die ihre Einsatzzentralen auf einem Parkplatz am Fuße der Tegelbergbahn aufgebaut haben, sind nicht ideal. Die Dämmerung bricht herein und die kühle Feuchtigkeit eines Regenschauers setzt Mensch und Technik zu. Hinzu kommt die anspruchsvolle Topografie: Das Suchgebiet ist mehrere Kilometer breit und lang, sehr unwegsam mit dichten Wald- und rauen Geröllflächen und steigt von rund 800 auf über 1300 Höhenmeter steil an.
KI mit über 10.000 Bildern angelernt
Zum Glück war das alles nur ein Übungsszenario – wenn auch ein sehr realistisches, dass es so in dieser Form noch nicht gegeben hat. Organisationsübergreifend arbeiteten dabei Einsatzkräfte des Bayerischen Roten Kreuzes (BRK), des Technischen Hilfswerks, der Bayerischen Polizei, der Wasserwacht und der Bergwacht Bayern Hand in Hand. Fünf unterschiedliche Drohnenteams waren an diesem kalten Apriltag vor Ort, inklusive Staffeln der BRK Bereitschaften und der Bergwacht. Die Großübung bildete den Abschluss des Projekts „KI-basierte Auswertung von Wärmebildern für ein schnelleres Auffinden vermisster Personen (KIResQ)“, das vom BMFTR von Anfang April 2023 bis Ende Juni 2025 mit rund 870.000 Euro gefördert und von der Stabsstelle Forschung des Bayerischen Roten Kreuzes koordiniert wird.
Grundidee des KIResQ-Projekts ist die Suche nach Vermissten über die Auswertung von Wärmebildern, die von Drohnen aufgenommen werden. Das ist für sich genommen nichts Besonderes: in vielen Einsatz- und Rettungsorganisationen sind Drohnen mit Wärmebildkameras inzwischen Standard. Neu ist jedoch eine automatisierte Vor-Ort-Auswertung der Bilder per Künstlicher Intelligenz (KI). Dafür muss die KI die Wärmesignaturen von Menschen schnell erkennen können, und zwar unabhängig von der Tages- und Jahreszeit oder der Position der Vermissten – also beispielsweise stehend, sitzend oder liegend. Hinzu kommt, dass Menschen auf den Bildern identifiziert werden müssen, selbst wenn sie nur wenige Pixel groß sind.
Damit all das gelingt, hat die Hochschule für angewandte Wissenschaften in Kempten die KI über Monate hinweg mit 10.000 hochaufgelösten Infrarotbildern angelernt. Die automatisierte Analyse soll künftig dabei helfen, vermisste Personen schneller als bisher zu finden – und damit ihre Überlebenschancen deutlich zu erhöhen.
„Ich will die KI haben!“
Für die Großübung hatte das BRK eine mobile Einsatzzentrale aufgebaut, in der die fünf Drohnenteams der unterschiedlichen Rettungsorganisationen koordiniert wurden und alle Informationen zentral zusammenflossen. Die Teams nutzten dafür ein sogenanntes Mission Board, das von der am Projekt beteiligten Eifert Systems GmbH speziell für die Koordination von Drohnen entwickelt wurde.
Vor großen Bildschirmen folgten die Einsatzteams während der Übung dem aktuellen Stand der Lage. Die Live-Wärmebilder von den Drohnen sahen dabei fast schon ein wenig unspektakulär aus: Grobe Gebirgslandschaften in unterschiedlichen Graustufen. Sie machten es selbst den trainiertesten Rettungskräften nicht leicht, über Stunden hinweg hochkonzentriert nach kleinen, hellen, menschlichen Signaturen auf den Bildern zu suchen. Doch die KI wurde nicht müde. Und plötzlich tauchte eine kleine rote Markierung auf der neusten Aufnahme auf. Die KI hatte eine vermisste Person identifiziert. Sofort wurden die Bergretter alarmiert, die sich auf den Weg machten.
Gegen 23 Uhr wurde die letzte vermisste Person von den Bergrettern zurück in die rettende Wärme der Talstation der Tegelbergbahn gebracht. Nun war es an der Zeit, Bilanz zu ziehen: Sieben der neun vermissten Personen wurden mit Hilfe der KI gefunden, eine Person wurde von der Hundestaffel aufgespürt, eine weitere wurde von den Bergrettern aus einer Steilwand geholt. Ein beeindruckendes Ergebnis für die Demonstration einer Projektentwicklung. Viele Akteure erklärten, sie würden das KI-Drohnensystem am liebsten direkt serienmäßig einsetzen. So sagte beispielsweise Daniel Solcher, Leiter der Polizeiinspektion Füssen, ganz deutlich: „Ich sage, wie es ist: Ich will die KI haben!“
So geht’s weiter
Aktuell wird analysiert, wo die KI im Übungsverlauf funktioniert hat und wo sie noch verbessert werden muss. Die Ergebnisse werden zur Erstellung konkreter Handlungsempfehlungen für die Einsatzkräfte genutzt, die bis Mitte 2025 erstellt werden und dann allen Einsatzkräften zur Verfügung stehen. Nach Projektabschluss soll die Software zur Koordination von Drohneneinsätzen in das Produktportfolio der Eifert Systems GmbH aufgenommen und so in der zweiten Jahreshälfte 2025 einem breiten BOS-Nutzerkreis verfügbar gemacht werden. Einige der am Projekt beteiligten Organisationen planen bereits fest den Einsatz der Software in ihren Drohnenteams.
Die KIResQ-Projektergebnisse liefern einen wichtigen Beitrag für die zivile Sicherheitsforschung, um den Bevölkerungsschutz weiter zu verbessern und Menschenleben zu retten.
Weitere Informationen zum Verbundprojekt
Förderkennzeichen 13N16623 bis 13N16625
Projektlaufzeit April 2023 - Juni 2025