KIBIDZ – Gefahrenanalyse für Rettungskräfte und Gebäude bei Bränden

Die Echtzeit-Gefahrenanalyse bei Bränden in Gebäuden ist zentral, um Leben zu retten und Schäden zu begrenzen. Gebäude sind dabei ganzheitlich zu betrachten. Die aus der Zusammensetzung der Rauchgase ableitbaren Brandursachen erlauben Rückschlüsse auf die zu erwartende maximale Brandtemperatur. Um die Rauchausbreitung in Gebäuden und die Temperaturverteilung in Tragwerksteilen zu ermitteln, sind aufwendige strömungsmechanische Simulationen erforderlich. Aus den Simulationsdaten lässt sich abschätzen, wann welche Rettungswege aufgrund der vorliegenden Rauchgaskonzentrationen bzw. akuter Einsturzgefahr infolge von Materialschädigung unbedingt zu vermeiden sind. Hierzu wird ein geeignetes und im gesamten Lebenszyklus stets aktualisiertes Modell des Gebäudes benötigt, der sogenannte Digitale Zwilling. Dieser Digitale Brandgebäudezwilling erlaubt auch im Vorfeld des Brandfalles die Klärung von Fragen wie z. B. der Platzierung von Sensoren, der Verbindung dieser Sensoren über IoT-Protokolle, usw.

Aktuell fehlt es nicht nur an diesen geeigneten Modellformalismen für den Digitalen Zwilling und an passenden Analyseverfahren, sondern auch an einer geeigneten und vernetzen Sensorik: Zum einen müssen Kameras Brand- und Rauchentwicklungen zuverlässig entdecken. Dies sollte direkt in der Kamera geschehen, d. h. es entstehen smarte Kameras für den Brandfall. Dies muss durch zusätzliche Sensorik für die Analyse der Rauchgase oder der Temperaturentwicklung ergänzt werden. Entscheidend ist, dass diese Sensordaten mittels IoT-Lösungen vernetzt und durch Abgleich mit Informationen wie Gebäudedaten und brandtechnischem Vorwissen zu einem Gesamtgebäudebild, dem digitalen Gebäudezwilling, verdichtet werden. Diese Verdichtung zu einem prognosefähigen Gebäudezwilling geschieht mittels maschineller Lernmethoden. Mit Hilfe dieser Zusatzinformationen können auch Fehlalarme reduziert, somit der Einsatz der Rettungskräfte zielgerichteter angefordert und teure Abschaltung von Geräten, Evakuierungen usw. minimiert werden.

Projektstart/-laufzeit: 01.11.2020 bis 31.12.2024

Projektleitung

Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Weber
Helmut-Schmidt-Universität |
Universität der Bundeswehr Hamburg
Fakultät für Maschinenbau
Professur für Statik und Dynamik
Tel.: +49 40 6541-2148
E-Mail: Wolfgang.Weber@hsu-hh.de
www.hsu-hh.de/statdyn

Projektbeteiligte

Helmut-Schmidt-Universität | Universität der Bundeswehr Hamburg
Fakultät für Maschinenbau
Professur für Strömungsmechanik

Prof. Dr.-Ing. habil. Michael Breuer
Tel: +49 40 6541-2724
E-Mail: breuer@hsu-hh.de
www.hsu-hh.de/pfs

 

Helmut-Schmidt-Universität | Universität der Bundeswehr Hamburg
Fakultät für Maschinenbau
Institut für Automatisierungstechnik

Prof. Dr. Oliver Niggemann
Tel: +49 40 6541-2722
E-Mail: oliver.niggemann@hsu-hh.de
www.hsu-hh.de/imb