Feuer frei

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Feuerwehrleute riskieren bei Einsätzen oft ihr Leben. Werkzeuge, die ihnen die Arbeit erleichtern, sind daher unerlässlich. Ein Simulationsbaukasten soll nun dabei helfen, neue Kommunikationstechniken zu entwickeln – und diese frühzeitig an die Bedürfnisse der Einsatzkräfte anzupassen. Darin enthalten ist auch ein Brettspiel.

Kämpfen sich Rettungskräfte mit Schutzanzügen durch den Rauch, ist höchste Konzentration gefordert. Wo sind Verletzte? Wo der nächste Ausgang, falls sich die Helfer in Sicherheit bringen müssen? Bisher weisen Seile den Rückweg. Doch die können sich um ein Hindernis wickeln und einklemmen. Kreidezeichen markieren bereits kontrollierte Räume. Doch im Rauch sind sie oft schwer zu erkennen.

Lösungen sind gefragt: zum Beispiel sensorgestützte Systeme. Allerdings bergen diese Risiken: Zu viele Informationen verwirren die Einsatzkräfte. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informationstechnik (FIT) haben daher einen Simulationsbaukasten entwickelt. Dadurch können Feuerwehrleute neue Technik in der Entwicklungsphase testen und an ihre Bedürfnisse anpassen lassen, bevor sie sie im Ernstfall einsetzen. Der Baukasten »FireSim« umfasst vier verschiedene Simulationsvarianten.

Wenig Regeln, viele Informationen

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Das erste Modul besteht aus einem Brettspiel, mit dem Rettungskräfte Einsätze rollenbasiert durchspielen. Auf einer Karte des Einsatzortes bewegen die Beteiligten die Einsatzkräfte. Die neuen Technologien werden dabei durch Hilfsmittel symbolisiert, etwa spezielle Spielsteine. So lassen sich neue Ideen mit minimalem Aufwand testen. Das Spiel ist, anders als normale Brettspiele, relativ offen und mit nur sehr wenigen Regeln gestaltet. „Das liegt primär daran, dass unsere Spieler professionelle Feuerwehrleute sind, die die ,Regeln’ eines Einsatzes sozusagen im Blut haben“, sagt Markus Valle-Klann, Projektleiter am FIT.

Das Spiel besteht aus Geschossplänen, zum Beispiel vom Trainingsgebäude der Pariser Feuerwehr. Auf die Pläne legen die Spieler flache Symbolkärtchen, die unter anderem Feuer, Opfer und Rauch symbolisieren. So bauen sie verschiedene Szenarien, je nach geforderter Fragestellung. Dann werden alle Räume durch Abdeckkarten verdeckt. Die Spieler müssen den Zustand der Räume durch Aufdecken der Karten erforschen. Jeder Spieler hat eine Figur, die er über die Pläne bewegt. Für das jeweilige Spiel gibt es ein Szenario mit Informationen für die Spieler.

„Wichtig ist, dass wir Spielleiter einsetzen, die bei Bedarf zusätzliche Informationen geben oder auch Aktionen verhindern, die im Kontext des Spiels keinen Sinn ergeben oder nichts bringen würden. Die Spielleiter bestimmen dynamisch, wann welche Spieler an der Reihe sind. Und schließlich ist es so, dass das Spiel in zwei Räumen gespielt wird, wobei der eine das Innere des Gebäudes darstellt und der andere das Äußere, wo sich die Einsatzleitung befindet“, erklärt Valle-Klann. Im Verlauf des Spiels gehen Spieler nur in den ersten Raum, wenn sie ihre Mission ins Innere des Gebäudes führt. Andere Spieler wechseln zwischen beiden Räumen hin und her, um etwa über die Entwicklung zu berichten. „Uns interessiert dabei besonders der Informationsfluss, die Interpretation von Informationen zur Entscheidungsfindung und dann natürlich wie neue Technologien hier helfen könnten. Es ist also alles sehr bewusst ganz einfach gehalten“, sagt Valle-Klann.

Brettspiel gegen Computerspiel

Das zweite Modul gleicht einem Computerspiel: Verschiedene Feuerwehrleute sitzen jeweils an einem PC, auf dessen Bildschirm sie den Einsatzort aus der Ich-Perspektive sehen. Die Spieler bewegen sich durch den virtuellen Raum, öffnen Türen und bergen Verletzte. Dabei können sie virtuelle Prototypen von neuartigen Unterstützungssystemen ausprobieren – etwa Sensorknoten, die gegangene Wege und kontrollierte Räume markieren. »Diese Simulationen ermöglichen es, die Prototypen in kurzer Zeit zu ändern und in komplexen Einsatzszenarien erproben zu lassen. Da wir die gesamte Einsatzhierarchie berücksichtigen wollen, bilden wir alle Kommunikations- und Koordinationsprozesse soweit wie möglich ab«, sagt Markus Valle-Klann.

Der Vorteil des Brettspiels ist in erster Linie, dass es nicht nach Technik aussieht und sich sehr leicht verwenden lässt. „Das macht es für alle Beteiligten einfacher neue Konzepte spielerisch zu erproben, ohne sich von technischen Systemen abschrecken, einschüchtern oder in eine bestimmte Richtung drängen zu lassen. Gerade zu Beginn von Entwicklungsprozessen ist uns wichtig, mit den Anwendern möglichst offen über mögliche Konzepte nachzudenken. Und dabei hilft es, möglichst nicht bereits konkreten Lösungen vor Augen zu haben. Mit der virtuellen Simulation können wir zwar auch abstrahieren, aber der Fokus liegt dort eher auf der Umsetzung der interaktiven Aspekte der Systeme. Und der Aufwand ist in der Regel bei der virtuellen Simulation doch deutlich höher, als bei dem Brettspiel“, erklärt Markus Valle-Klann.

Realität trifft Virtualität

Die dritte Simulationsart mischt Virtuelles und Realität: Hier spielen die Einsatzkräfte ein Szenario in einer realen Umgebung durch, sie müssen etwa eine Person aus einem verrauchten Gebäude bergen. Dabei tragen sie ein in ihre Ausrüstung integriertes System, beispielsweise ein Display im Helm oder am Arm. Über dieses erhalten sie Positions- und Richtungsinformationen. Parallel zu dieser Übung läuft eine virtuelle Simulation, in der alle realen Handlungen der Einsatzkräfte von Helfern nachgespielt werden. Neue Technologien wie die Sensorknoten werden simuliert und die Ergebnisse per Funk auf die Displays der Feuerwehrleute übertragen. So können diese in einer realen Umgebung Systeme testen, von denen es noch keine physikalischen Prototypen gibt.

Um neue Technologien auch bei Großbränden mit vielen Einsatzkräften und Zivilisten bewerten zu können, genügen diese Methoden jedoch nicht. Daher haben die Forscher ein weiteres Modul entwickelt: »Wir gehen von der Verhaltensweise eines Einzelnen aus. Wie verhält sich ein Feuerwehrmann und wie ein Zivilist? Wir erstellen daraus entsprechende Verhaltensmodelle – Agenten – der Computer errechnet anschließend, wie der Großeinsatz unter Berücksichtigung dieser Verhaltensmodelle verlaufen wird«, erläutert der Experte. Um die Ergebnisse abzusichern, können Rettungskräfte an diesen Simulationen teilnehmen: Dabei steuern einige von ihnen am PC eine virtuelle Figur, andere wiederum bewegen sich real durch das Einsatzgebiet.

Auf der Messe CeBIT vom 6. bis 10. März 2012 in Hannover stellen die Forscher vom FIT den Methodenbaukasten vor (Halle 9, Stand E 08).


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