Mit Smartphones Lawinenopfer orten

Forschung Kompakt / 3.2.2014

Kein Winter vergeht ohne Lawinenunfälle. Bei der Suche nach Verschütteten zählt jede Sekunde, nach 15 Minuten sinken ihre Überlebenschancen rapide. Smartphones – ausgestattet mit Funktionen von Lawinenpiepsern – sollen die Opfer künftig schnell orten.

© Foto Fraunhofer IML

Mit zusätzlicher Hardware und der LawinenFon-App wird jedes Smartphone zum Lawinensuchgerät. Im Bild: der Prototyp des Galileo-LawinenFons.

Von einer Lawine überrascht zu werden, ist der Albtraum jedes Wintersportlers. Wer einmal unter den weißen Massen begraben ist, hat kaum eine Chance, sich selbst zu befreien. Der Schnee wird hart wie Beton, der Verschüttete kann nicht einmal mehr einen Finger bewegen. Die Überlebenschancen schwinden mit jeder Minute, der Tod durch Ersticken droht. Den Rettern bleiben im Schnitt 15 Minuten, um die Opfer lebend zu bergen. Lawinensuch- geräte (LVS) gehören deshalb zwingend zur Ausrüstung aller, die sich überwiegend abseits der Pisten bewegen. Doch die Piepser sind nicht billig, die Preisspanne reicht von 200 bis über 500 Euro – ein möglicher Grund, weshalb noch immer viele Tourengeher und Skifahrer kein LVS-Gerät mit sich führen.

Bald könnte es eine günstigere Alternative zu den aktuellen Lawinenpiepsern geben: Forscher vom Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML in Prien entwickeln mit dem Galileo-LawinenFon ein System, das Smartphones um die Sende- und Suchfunktionen eines LVS-Geräts ergänzt. Im Notfall orten die Handys verschüttete Lawinenpiepser mit Hilfe der Satellitennavigation, wobei sich die Signale des GPS-, des europäischen Galileo- und des russischen GLONASS-Satellitensystems kombinieren lassen. Projektpartner sind die Unternehmen proTime, Volmer Informationstechnik und die Hochschule Rosenheim – Bereich Elektro- und Informationstechnik. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BMWi förderte das Vorhaben mit rund 1,7 Millionen Euro.

Auf direktem Weg zum Verschütteten

»Wie handelsübliche LVS-Geräte verfügt das Galileo-LawinenFon über einen Sende- und Suchbetrieb. Aber im Gegensatz zu den bisherigen Piepsern spürt das System Verschüttete nicht nur entlang der Magnetfeldsignale auf, sondern bezieht auch Satellitensignale in die Suche ein. Da unsere Lösung mehrere verfügbare Satellitensysteme und Sensoren nutzt, ist die Ortungsgenauigkeit sehr hoch. Die Magnetfeldsignale werden dreidimensional erfasst, sodass wir Verunglückte innerhalb weniger Sekunden punktgenau orten und ihre Überlebenschancen erhöhen können«, sagt Holger Schulz, Wissenschaftler am IML. Hier liegt auch einer der Vorteile gegenüber den verfügbaren Geräten: Diese geben im Modus »Senden« ein elektromagnetisches Signal ab. Entlang dieser Magnetfeldlinie sucht das Gerät nach den Vermissten – im schlechtesten Fall beschreibt die Linie einen Halbkreis, was die Suchzeit verlängert. Die neue Technologie hingegen führt auf direktem Weg zum verschütteten Wintersportler.

Das Galileo-LawinenFon setzt sich aus einer Smartphone-App und der Hardware-Zusatzeinheit Galileo-SmartLVS zusammen, die über den USB-Anschluss mit dem Mobiltelefon verbunden wird. Sie ist zu allen neueren Smartphones kompatibel. Bestandteile des Galileo-SmartLVS sind eine 3D-Magnetfeldantenne zum Erfassen der Signale, ein Analog-Digital-Wandler, ein Satellitennavigationsempfänger, Beschleunigungssensoren sowie eine Reservebatterie. Die LawinenFon-App dient als Schnittstelle zwischen der Zusatzeinheit und dem Nutzer. Mit einem bereits von Fraunhofer und proTime patentierten Verfahren ist es möglich, aus den aufgezeichneten Signalen des Galileo-SmartLVS die direkte Position des Verschütteten zu errechnen. Die Hochschule Rosenheim hat den mathematischen Algorithmus entwickelt, der dieses Verfahren in die Praxis umsetzt. Die Entfernung und Richtung des Opfers wird am Smartphone-Display angezeigt. Künftig soll die Oberfläche zudem darstellen, in welcher Tiefe der Verunglückte liegt. »Wir können die App auch um weitere nützliche Zusatzfunktionen wie aktuelle Wetter- und Schneedaten ergänzen. Diese Extras bieten übliche Suchgeräte nicht«, sagt Dipl.-Ing. Wolfgang Inninger, der Leiter des IML-Projektzentrums in Prien.

Einen ersten Praxistest hat das Gesamtsystem bestanden: In der Galileo-Test- und Entwicklungsumgebung (GATE) im Berchtesgadener Land konnten die Forscher mit einem Prototyp einen verschütteten Piepser mittels Satellitennavigation zentimetergenau orten. Den Massenmarkt soll die Lösung in zwei bis drei Jahren erobern – ein guter Zeitpunkt, da auch das europäische Satellitensystem Galileo 2016 an den Start gehen soll. Bis dahin wollen die Wissenschaftler die derzeitige Empfangsreichweite des Galileo-LawinenFons von momentan cirka 30 Meter noch weiter erhöhen.