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Jahresbericht 2006/2007/2008, IdF Sachsen-Anhalt, Heyrothsberge 2009 219

Reichweite der Funk-Übertragungseinrichtungen von Wärmebildkameras in unterirdischen baulichen Anlagen

The range of the radio transmission equipment of thermal imaging cameras in underground construction equipment

Friedrich Wienecke, Danny Purrmann

Kurzfassung

Die Arbeit befasst sich mit der Bestimmung der Übertagungsreichweite von Funkübertragungseinrichtungen für Wärmebildkameras in einem großen Einkaufszentrum mit unterirdischen Verkaufseinrichtungen und Verkehrsanlagen. Hier gelten Funkübertragungen als besonders problematisch. Im Mittelpunkt der Untersuchung standen der Funkverkehr auf einer weiträumigen Parkebene im zweiten Untergeschoss sowie ihre funktechnische Erreichbarkeit über die Treppenzugänge und die Verkehrszufahrten zu ebenerdigen Empfangspositionen außerhalb des Gebäudes. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass der Funkverkehr zur Parkebene mit der funktechnischen Standardausrüstung der Wärmebildkameras nicht realisierbar ist. Hier sind Sonderausrüstungen erforderlich.

Abstract

The paper is dealing with the range of thermal imaging cameras and its video transmissions in a big shopping mall with underground shopping and traffic facilities.

Data transfer seems to be very problematic here. Focus of the examination was the communication within the spacious parking lot in the second basement as well as the reachability to the stairways and driveways at ground level and outside the building. Analysis showed that a data transfer to the parking lot with a standard thermal imaging camera is not realizable. Special equipment would be necessary.

1 Einführung

Funkübertragungen für Wärmebildkameras stellen eine sinnvolle technische Errungenschaft dar. Sie bieten die Möglichkeit, die Einsatzlage im Gefahrenbereich auch bei absoluter Dunkelheit und totaler Verrauchung zur Einsatzleitung zu übertragen und wiedergeben zu können und dies kabellos, ohne Beeinträchtigung der Einsatzkräfte und in hoher Mobilität. Die Einsatzleitung ist stets über die aktuelle Situation vor Ort informiert und kann notfalls in die Einsatzhandlungen eingreifen, Personal und Technik nachführen oder gegebenenfalls Experten mit Ortskenntnissen zur Entscheidungsfindung am Bildschirm hinzuziehen. So kann der komplette Einsatzablauf mitverfolgt und zur Dokumentation aufgezeichnet werden.

Die Übertragungseinrichtungen werden von allen Kameraherstellern angeboten. Sie bestehen aus dem Sendemodul, der sich an bzw. in der Wärmebildkamera befindet, sowie aus der Empfangseinheit in Form von Koffer-Empfangsstationen, Handheld-Receivern oder komplett in Fahrzeugen installierten Anlagen. Sie arbeiten im Frequenzbereich von 2,4 GHz und weisen Sendeleistungen im Bereich von 300 mW bis 500 mW auf. Im Laufe der Jahre sind Funkübertragungen von den Feuerwehren in Größenordnungen beschafft worden. Trotz ihrer Vorzüge kommen sie aber nur selten zum Einsatz. Die anfängliche Euphorie, Wärmebilder schier grenzenlos übertragen zu können ist längst verflogen. Ernüchterung ist eingetreten.

Die Ursachen für diese Situation sind unterschiedlicher Natur [1]. Der Stimmungslage der Feuerwehren ist zu entnehmen, dass sie schlechte Erfahrungen


hinsichtlich der Bildqualität und der Einsatzreichweite gemacht haben. Nun stellt sich die Frage, ob sich ihre Anforderungen an die Technik nicht vielleicht nur als „zu überzogen“ herausgestellt hat oder die Technik letztendlich doch nicht befriedigt? Letztendlich wir aber auch deutlich, dass sich die Feuerwehren nur sehr wenig mit den Grundlagen der Funkwellenübertragung und den Besonderheiten der Übertragung im 2,4-GHz-Bereich vertraut gemacht haben, sie die Einrichtungen also nur nach gut dünken einsetzten. So sind Misserfolge vorprogrammiert.

Es ist folglich an der Zeit, sich mit entsprechenden Untersuchungen zu befassen, um sie den Feuerwehren als Einsatzgrundlage zur Anwendung der Funktechnik zur Verfügung stellen zu können. Im Rahmen einer Bachelor-Arbeit an der Fachhochschule Magdeburg-Stendal [2], die durch das Institut der Feuerwehr Sachsen-Anhalt initiiert und betreut wurde, war es möglich, sich mit dieser Thematik auseinander zu setzen und die Besonderheiten der Funkübertragung anhand eines komplexen und komplizierten Einsatzobjektes aufzuzeigen.

2 Auswahl eines geeigneten Versuchsobjekts

Bild 1: Versuchsobjekt Bild 2: Schematischer Untergrundschnitt

In Absprache mit der Berufsfeuerwehr der Stadt Magdeburg wurde das AlleeCenter als besonders interessantes Untersuchungsobjekt ausgewählt. Das Einkaufzentrum ist weit über die Landesgrenzen hinaus bekannt (Bild 1). Mehr als 150 Geschäfte und Versorgungseinrichtungen über drei Verkaufsebenen, mit Rolltreppen und Fahrstühlen miteinander verbunden, ziehen besonders vor Festtagen und an Wochenenden riesige Besucherströme an. Ein großes Parkdeck im zweiten Untergeschoss mit einer Fläche von 200 m x 65 m kann über 500 Fahrzeuge aufnehmen (Bild 2).

Ein sorgfältig ausgearbeitetes Brandschutz- und Sicherheitskonzept sorgt zwar für einen sicheren Geschäftsablauf und dient der Vermeidung von größeren Schäden im Havarie- oder Brandfall. Trotzdem sind Szenarien mit Bandereignissen größeren Ausmaßes vorstellbar und nie auszuschließen, bei denen beispielsweise Fahrzeuge im untersten Parkdeck in Brand geraten. Hohe Temperaturen und eine weiträumige starke Verrauchung wären dann zu erwarten. Sie können binnen weniger Minuten eine extreme Einsatzsituation herbeiführen, die für die Einsatzkräfte der Feuerwehr eine enorme Herausforderung bedeuten würde.

Neben der Evakuierung des gesamten Einkaufscenters wären Einsatzhandlungen, wie Evakuierung, Personenrettung und Brandbekämpfung auf der untersten Etage unter starker Rauchentwicklung zu bewerkstelligen. Eine Funkübertragung könnte dann viele Einsatzvorteile bringen. Es stellt sich die Frage, ob eine Funkübertragung unter diesen Gegebenheiten einsetzbar ist und welche Reichweiten realisiert werden können. Derartige Fragestellungen sind für das AlleeCenter bisher noch nicht untersucht worden.


3 Besonderheiten der Funkübertragung im 2,4 GHz-Bereich

Die Unterschiede in den Reichweiten von Funkübertragungen werden neben der Sendeleistung auch durch die Besonderheiten im Ausbreitungsverhalten des jeweiligen Frequenz- bzw. Wellenlängenbereiches geprägt. Anders als die im BOS-Sprechfunkverkehr genutzten Frequenzen bei 80 MHz (2 m-Band) bzw. 170 MHz (4 m-Band) zeigen Wellen mit Frequenzen im 2,4-GHz-Bereich ein Ausbreitungsverhalten, das dem des Lichts sehr ähnelt.

Die Funkwellen werden an der Ionosphäre nicht mehr reflektiert und gehen im Raum verloren. Somit ist nur noch die relativ schwache Bodenwelle nutzbar mit der Folge, dass sich die Reichweite auf die optische Sichtweite reduziert und eine ausgeprägte Funkschatten-Ausbildung auftritt. Somit basieren die Übertragungen zum überwiegenden Teil auf Reflexionen an Objektoberflächen, die das Funksignal wieder zum Empfänger leiten. Der Reflexion an Oberflächen kommt hier also eine besondere Bedeutung zu.

Erste Untersuchungen zu Reichweite von Funkeinrichtungen für Wärmebildkameras für unterschiedlichste Einsatzfälle wurden am IdF LSA schon im Jahre 2004 durch-geführt [3]. Sie haben gezeigt, dass besondere Probleme bei der Übertragung aus unterirdischen Anlagen wie Keller, Tunnel oder auch U-Bahn-Anlagen auftreten. Hier versagen die Funkübertragungen schon bei relativ geringen Entfernungen ihren Dienst. Die Funkwellen können den Erdboden nicht durchdringen. Die Übertragung basiert hier gänzlich auf Wandreflexionen über die wenigen Zugangsöffnungen, wie Gänge, Treppenhäuser und Verkehrszufahrten. Da jede Reflexion zu einem Energieverlust in der gerichteten Ausbreitung der Funkwellen führt, reduziert sich die Empfangsleistung durch Vielfachreflexionen besonders deutlich und zehrt sich oft schon nach kurzer Wegstrecke auf. Die Probleme bei der Funkübertragung in unterirdischen Anlagen sind folglich vorgezeichnet.

4 Versuchsdurchführung

Die Versuchsbedingungen wurden durch den laufenden Geschäftbetrieb des Einkaufszentrums mit Fahrzeug- und Personenverkehr vorgegeben und waren kaum beeinflussbar. Sie stellten aber eine realistische Ausgangssituation für einen bevorstehenden Havariefall dar. Die Versuchsdurchführungen wurden den Anforderungen der Feuerwehr entsprechend gestaltet und erfolgten in Angriffsbereichen, die durch die Feuerwehrpläne (Laufkarten) festgelegt sind. Im Mittelpunkt der Untersuchung stand das Parkdeck im zweiten Untergeschoss als möglicher Einsatzort der Funkübertragung, d.h., die Realisierbarkeit des Funkverkehrs auf der gesamten Geschossebene sowie die Fortführung der Funkübertragung über die Treppenhäuser oder die Verkehrszufahrten hinweg zu ebenerdigen Empfangspositionen außerhalb des Gebäudes.

4.1 Treppenzugänge

Zunächst wurde der Funkverkehr über die zahlreichen Treppenzugänge zu den Untergeschossen untersucht. Im Bild 3 ist der Feuerwehrplan des AlleeCenters dargestellt. Der Darstellung sind die genauen Treppenhaus-Angriffpunkte zu entnehmen (Bild 3). Eine Analyse der 17 Treppenhäuser ergab eine große Vielfalt an baulichen Gliederungen und Raumgeometrien. Kein Zugangsbereich glich dem anderen, sodass ihre Untersuchung des zeitlichen Aufwandes eine schier unlösbare Aufgabe zu werden schien. Eine deutliche Reduzierung des Messaufwandes musste erreicht werden. So wurden die Treppenzugänge entsprechend ihrem Schwierigkeitsgrad für die Funkwellenausbreitung in drei Treppenhaus-Kategorien eingestuft und den Kategorien „einfach“, „mittel“ und „kompliziert“ zugeordnet. Hierbei stellten die Einzellängen der Flure, die Anzahl der Verwinklungen/


Versetzungen und die Anzahl der Türen wichtige Beurteilungskriterien dar, da sie erfahrungsgemäß Einfluss auf die Funkübertragung nehmen.

Den Treppenhäusern gemeinsam waren lediglich die Anzahl der Treppenstufen nach unten. Um weitere Vereinfachungen zu schaffen wurden sämtliche Zwischen-türen geöffnet und die Empfangsantenne vor dem Gebäude in Richtung der geöffneten Tür positioniert. Die Zugänge waren frei von zusätzlichen Ausstattungen und jeglichen Personenverkehr. Somit war für bestmögliche Ausbreitungsbedin-gungen gesorgt. Zur Verkürzung des Messablaufs wurde mit den als „einfach“ deklarierten Treppenhäusern begonnen und die Wege in umgekehrter Funk-Richtung abgeschritten. Eine genaue Entfernungsbestimmung in Metern erfolgte hier nicht, da es erst einmal um die Erreichbarkeit des Parkgeschosses ging.

Bild 3: Feuerwehrplan des Erdgeschosses

4.2 Verkehrszufahrten

Die Verkehrszufahrt bietet aus feuerwehrtaktischer Sicht eine weitere Alternative, den Funkverkehr zum Parkdeck zu realisieren. Der visuelle Eindruck verführt zu der Annahme, dass hier bessere Übertragungsbedingungen vorherrschen könnten als

in den engen und verwinkelten Treppenhäusern. Die Gebäude-öffnungen sind hier weiträumig und die Straßenführung zeigt eine klare Gliederung hinab ins zweite Untergeschoss. Der ELW mit der Empfangseinrichtung wurde aus feuerwehrtaktischen Erwägungen heraus in ca. 30 m vor dem Einfahrtsbereich positioniert, um einfahrende Einsatzfahrzeuge nicht zu behindern und eine Position im rauchfreien Bereich einzunehmen (Bild 4).

Bild 4: Elbseitige Zufahrt zur Parkanlage

Die Bestimmung der Reichweite erfolgte durch mehrere Messgänge vom ELW als Ausgangsort zum Parkdeck. Um den Zufahrtsverkehr nicht beeinträchtigen zu müssen, wurden zunächst keine konkreten Messpunkte fixiert. Die Untersuchungen erfolgten durch mehrmaliges Ablaufen der Zugangswege, um Erfahrungen zur


Funkübertragung zu sammeln. Die Entfernungsmessung erfolgte mit einem Laufrad. Als der Zufahrtsverkehr in den Abendstunden nachließ konnte der Eingangsbereich genauer untersucht werden.

4.3 Parkdeck

Die thermischen Bedingungen auf der baulichen Hülle des Parkdecks werden durch den anliegenden Erdbereich im Untergrund und den Wärmeaustausch mit den oberen Etagen bestimmt (Klimatisierung). Sie können im gesamten Innenraum als relativ konstant und ausgeglichen bezeichnet werden, sodass generell nur relativ kontrastlose Wärmebilddarstellungen zu erwarten waren. Die thermischen Kontraste wurden durch die Betriebstemperaturen zahlreicher technischen Anlagen aber auch durch Eigenwärme von Personen und die Motorwärme einfahrender und abgestellter Fahrzeuge in Bezug zur baulichen Hülle bestimmt. Sie hielten sich im Versuchszeitraum in den Grenzen von ca. 20°C bis 60°C und gewährleisteten hinreichend aufgelöste Wärmebildaufnahmen, die für eine ausreichende Orientierung und Detailerkennung im Bild sorgten (Bilder 5 und 6).

Bild 5: Realbildaufnahme vom Parkdeck Bild 6: Wärmebilddarstellung

Der Messablauf erfolgte nach einem erstellten „Laufplan“, den die Einsatzkräfte nach und nach abzuschreiten hatten. Sie verharrten ca. eine Minute an den einzelnen Messorten. Hier wurde die Reichweite an den Messpunkte nach ihrem Erreichen aus der Bewegung und aus einer Standposition bewertet. Außerdem hatte der Kameraführer eine Drehung von 360 ° um seine eigene Achse auszuführen, um den Anteil der Körperabsorption berücksichtigen zu können. Die Kommunikation zwischen dem Trupp und der Empfangsstelle folgte über Handsprechfunkgeräte.

Um den Messaufwand bei einem derartig großen und aus funktechnischer Sicht komplizierten Versuchsobjekt in Grenzen zu halten, wurden die Messpunkte analog Bild 11 in einem minimalen Rasterabstand in Längsrichtung von 10 m und in Querrichtung zu ca. 16 m festgelegt und an die Fahrbahnaufteilung angepasst. Somit ergab sich ein Grundraster von 68 Messpunkten und einigen Zusatzmessstellen. Ihre Anordnung legt die untere Fehlergrenze bei der Reichweitenbestimmung fest.

Die Untersuchung nahm mehrere Versuchstage in Anspruch und erfolgte bei laufendem Geschäftsbetrieb und unter ständig wechselnden Bedingungen auf dem Parkdeck. Auf sie konnte kein Einfluss genommen werden. Um grundsätzliche Aussagen treffen zu können wurden die Messungen unter ähnlichen Bedingungen mehrmals wiederholt, bis ausreichende Erkenntnisse zur Festlegung der Reichweite vorlagen. Die Versuchsergebnisse stellen gemittelte Werte dar.


4.4 Auswertekriterien

Zur Bestimmung der Übertragungsreichweiten ist es notwendig Kriterien zur Bildbeurteilung festzulegen und zu vereinbaren, was als unter einer Reichweiten-grenze zu verstehen ist. Das alleinige Auftreten von Bildstörungen kann nicht als bestimmendes Merkmal zur Reichweitenfestsetzung genutzt werden, da beim analogen Bildfunkverkehr auch schon im Nahbereich und örtlich sehr begrenzt mit mehr oder weniger starken Störungen zu rechnen ist. Sie können in weiterer Entfernung und an anderer Stelle wieder längst verschwunden sein und klare Bilddarstellungen zulassen. Beim Sprechfunkverkehr fallen fehlende Laute oder Wortgruppen, die durch Übertragungsstörungen hervorgerufen werden, weit weniger ins Gewicht, als bei der Übertragung von zeilenorientierten Bildinforma-tionen. Jede noch so kurze Übertragungslücke verursacht Zeilenausfälle, die dann als mehr oder weniger starke Bildstörung in Erscheinung treten.

Als entscheidendes Kriterium kann demzufolge nur der Informationsgehalt der Bilddarstellungen dienen, der den Bilddarstellungen noch nutzbringend zu entnehmen ist und an der Empfangsstelle noch ein sicheres Verfolgen der Aktionen an der Einsatzstelle gestattet, die Orientierung im Raum gewährt und Details erkennen lässt. Der Empfangsbereich wurde somit grob in drei Zonen eingeteilt - in einen sicheren Übertragungsbereich (gut), einen Übergangsbereich (mittel) und einen Grenzbereich (schlecht), ab dem kein Funkverkehr mehr aufrecht erhalten werden kann. Die Kriterien der Bildbewertung sind im Bild 7 zusammengefasst dargestellt.

Bild 7: Vereinbarungen zur Beurteilung der Bildinhalte

Folglich erfolgte die Auswertung visuell und subjektiv und ist aus messtechnischer Sicht als relativ ungenau zu bewerten. Trotzdem sie scheint den Verhältnissen der Funkübertragung recht gut zu entsprechen. Auf eine objektive messtechnische Bewertung wurde daher verzichtet, da sie mit einen unverhältnismäßig hohen Aufwand verbunden wäre, der in keinem Verhältnis zum erzielbaren Nutzen gestanden hätte. Sie würde sicher auch keine wesentlich neueren Erkenntnisse für den Anwender bedeuten. Diese Auswertemöglichkeit war einfach anwendbar und entspricht den realistischen Wiedergabe- und Nutzungsbedingungen der Wärmebildkamera im Feuerwehreinsatz.


5 Versuchsergebnisse

5.1 Funkverkehr über die Treppenhäuser

Als besonders kritisch erwies sich der Funkverkehr über die Treppenhäuser und die dazugehörigen Verbindungsgänge (Bilder 8 und 9). Selbst in den als problemlos eingeschätzten freien Fluren traten schon nach wenigen Metern starke Bildstörungen auf. Hierbei zeigten sich die Eingangsbereiche mit langen Fluren als besonders problematisch.

Bild 8: Typischer Treppenbereich Bild 9: Treppenzugänge mit langen Fluren

Schon bei den ersten Versuchen in Treppenhäusern der einfachsten Kategorie traten massive Übertragungsprobleme auf. Die führten zum Abriss der Übertragung, ohne das Parkdeck überhaupt erreicht zu haben. Die Grenzreichweite lag zwischen dem ersten und zweiten Untergeschoss. Referenzuntersuchungen an anderen Treppenhäusern gleicher Kategorie bestätigten die Ergebnissen in etwa. Bei den Untersuchungen weiterer Treppenzugänge schwieriger Kategorie riss die Übertragung noch weitaus früher ab, sodass auf den Test weiterer Treppenhausvarianten verzichtet wurde.

Die Untersuchungen haben bestätigt, dass die Übertragungsqualität bzw. die Reich-weite mit der Flurlänge, der Anzahl der Türen und dem Vorhandensein von Unstetigkeiten im Ausbreitungsweg (Zwischenräume), sowie Versetzungen und Richtungswechsel in den Gängen, in einem direkten Zusammenhang stehen. Ihre konkreten Einflüsse auf die Reichweite konnten an dieser Stelle nicht untersucht werden. Auffällig waren die besonderen Probleme in den eigentlichen Treppen-häusern. Hier war die Verschlechterung der Empfangsqualität praktisch von Stufe zu Stufe abwärts zu empfinden. Die bauliche Konstellation von Treppenhäusern scheint für die gerichtete Funkwellenausbreitung eine schier überwindbare Hürde zu sein. Durch Vielfachreflexion kommt es hier auf engstem Raum zu einer besonders intensiven Aufzehrung der Übertragungsleistung. Eine funktechnische Verbindung zum Parkdeck über die Treppenzugänge von ebenerdigen Außenpositionen konnte nicht hergestellt werden.

5.2 Funkverkehr über die Verkehrszufahrten

Unerwartete Probleme traten auch in der Zufahrt zur Tiefgarage auf. Von einer Empfangsposition auf der Verkehrszufahrt außerhalb der Garage konnten lediglich nur die Grenzbereiche des Parkdecks erreicht werden und es war nicht möglich, die Funkübertragung noch wesentlich weiter über die Schrankenanlage hinaus zu betreiben. Nach einem kleinen Übergangsbereich von etwa 10 m hinter der Absperrung wurde die absolute Übertragungsgrenze erreicht (Bild 10).

Als möglichen Grund für den Signalabbruch wird die ungünstige Raumgeometrie im Zufahrtsbereich angenommen (Bild 10 – kleines Bild). Hier mögen sich die niedrige der Parkdeckhöhe sowie die ungünstige Deckenstruktur sehr signaldämpfend auszuwirken. Der geschlängelte Verlauf der Zufahrten sowie die Absenkung der


Einfahrt um ca. eine Geschosshöhe scheinen sich ebenfalls ungünstig auszuwirken, sodass es örtlich schon in Bereichen weit vor den Schranken zu starken Störungen und zu einer eingeschränkten Bildübertragung kam.

Bild 10: Lageskizze vom Zufahrtsbereich

Es muss festgestellt werden, dass aus der Standposition keine funktechnische Erschließung des gesamten Parkdecks erreicht werden kann. Eine schrittweise Verlagerung der Empfangsposition in Richtung Parkanlage zur Optimierung des Standpunktes war zwar denkbar, die Untersuchungen erschienen aber aus Sicht der Feuerwehr als unrealistisch und wurden nicht weiter geführt.

5.3 Funkverkehr auf dem Parkdeck

Dagegen ist die Funkübertragung auf der gesamten Parkfläche von 200 m x 65 m bis auf einige Einschränkungen prinzipiell möglich. Voraussetzung ist jedoch, dass die Empfangsanlage mitgeführt wird und sie sich an einem geeigneten Platz auf dem Parkdeck befindet.

Bild 11: Funkverkehr auf dem Parkdeck bei hohem Belegungsgrad

Aus praktischen Erwägungen musste für den Versuchsbetrieb eine Empfangsposition ausgewählt werden, die nicht den Verkehrbetrieb behindert und auch aus feuerwehrtaktischer Sicht als realistisch und sinnvoll erschien. So wurde die Empfangsanlage in Höhe des Einfahrtsbereichs aufgestellt und die Antenne auf die zweite Fahrbahn ausgerichtet (Bild 11).


Bei den Untersuchungen zeigte sich fortan eine deutliche Abhängigkeit der Ergebnisse vom Einfluss des Befüllungsgrades des Parkdecks. Um ihren Einfluss besser abschätzen zu können wurden Versuche mit möglichst niedriger und hoher Parkplatzbelegung durchgeführt. Durch eine gezielte zeitliche Abstimmung der Experimente mit den Geschäftszeiten und dem allgemeinen Einkaufsverhalten der Kunden konnten ohne jeglichen Aufwand nahezu gewünschte Parkplatzsituationen mit geringem und hohem Fahrzeugbestand herbeigeführt werden. In beiden Fällen konnten deutliche Unterschiede festgestellt werden. Während bei fast leerem Parkdeck das gesamte Parkdeck in hinreichender Übertragungsqualität funktechnisch abgedeckt werden konnte traten bei einem hohen Belegungsgrad deutliche Abschattungen auf (Bild 11 – roter Bereich).

Bei den Versuchen wurde auch deutlich, dass die Aufstellungshöhe der Antenne einen entscheidenden Einfluss auf Empfangsqualität und Reichweite nehmen kann. Im Falle der hier sehr niedrigen und stark strukturierten Decke des Parkdecks zeigten sich die Auswirkungen besonders drastisch. Während sich in Bodenposition die schlechtesten Empfangsbedingungen offenbarten erbrachte eine mittlere Stellung auf halber Geschosshöhe die besten Ergebnisse. Hier scheinen die Funkwellen noch die besten Ausbreitungsbedingungen vorzufinden.

5.4 Lösungsansatz Kabelübertragung

Zur Überbrückung komplizierter Funk-Übertragungsbereiche können Kaskadierungen (Reihenschaltungen), passive Repeater oder Video-Kabel-Übertragungen eingesetzt werden. Für Übertragungen im 2,4-GHz-Bereich sind kabelgebrückte Techniken besonders einfach und erfolgreich einsetzbar. Unter anderen bietet die Firma Bullard [4] eine derartige Lösung an. Hierbei wird die komplette Empfangseinheit von der eigentlichen Empfangsstation abgesetzt und auf einem Stativ montiert bis an die Grenze des Gefahrenbereichs herangeführt werden. Zur Überbrückung dient ein Videokabel, dass das Bildsignal über mehrere hundert Meter (Standard - 60 m auf Kabelrolle) zur eigentlichen Empfangs- und Auswerteeinheit übertragen kann.

Bild 12: Einsatz einer kabelgeführten Übertragungseinrichtung

Im Rahmen der Untersuchungen konnte eine entsprechend Übertragungsanlage getestet werden. Dabei wurde die Empfangseinheit auf einem Stativ entsprechend der Versuchsdurchführung im Parkdeck in Position gebracht. Die Empfangsstation befand sich auf der Straße vor einem ausgewählten Treppenhauseingang (Bild 12). Auf diese Weise konnte eine störungsfreie Bildübertragung in hoher Qualität vom Parkgeschoss zu einer möglichen Einsatzleitstelle außerhalb des Gebäudes realisiert werden. Die Bildqualität ist im Originalbild (Bild 6) dargestellt. Überzeugend war der geringe Aufwand und die die einfache Handhabung der schon seit Jahren angebotenen Systemlösung.


6 Zusammenfassung und Ausblick

Die Untersuchungen belegen eindeutig, dass Funkübertragungen im und aus dem Untergrund als problematisch anzusehen sind und sich ihre Übertragungsreichweite stark reduziert. Die erzielten Resultate bestätigten die grundlegenden Erkenntnisse, die sich bei den Untersuchungen des Funkverkehrs in Untergeschossen und insbesondere in der Frankfurter U-Bahn ergeben haben [3]. Auch hier stellten die Treppenzugänge zu den U-Bahnhöfen die eigentlichen Problembereiche dar.

Die Untersuchungen im betrachteten Versuchsobjekt haben gezeigt, dass die Funkübertragung in der Standard-Ausführung im Einsatzfall nur bedingt einsetzbar ist. Die Treppenhäuser erwiesen sich als die eigentlichen Barrieren für den Funkverkehr. Die Funkübertragung war über die Treppenhäuser in den betrachteten Fällen nur bis zum ersten Untergeschoss sicher aufrecht zu erhalten. Sie riss nachfolgend zwischen dem ersten und zweiten Untergeschoss ab. Ähnliche Übertragungsprobleme waren etwas unerwartet auch in den Verkehrszufahrten zu verzeichnen. Hier brach der Funkverkehr schon kurz hinter den Schrankenanlagen zusammen, sodass auszuschließen ist, Wärmebilder von größeren Abschnitten des Parkdecks übertragen zu können.

Dagegen ist der Funkverkehr auf dem gesamten Parkdeck prinzipiell auch bei einem hohen Belegungsgrad ohne wesentliche Probleme aufrecht zu erhalten. Das setzt natürlich voraus, dass die Empfangsanlage auf die unterste Ebene mitgeführt und von gefahrlosen, nicht verrauchten Positionen aus betrieben werden kann. Einige Abschattungsbereiche, könnten möglicherweise durcheinen Wechsel der Empfangsposition beseitigt werden. Soll aber eine Bildübertragung zur Einsatzleitung erfolgen, so wäre der Einsatz einer kabelgeführte Empfangsanlage notwendig. Sie könnte eine weiterführende und unverfälschte Übertragung des Wärmebildes über mehrere hundert Meter bis zur Einsatzleitung an nahezu beliebigen Aufstellungen gewährleisten.

Es stellt sich die Frage, warum derartige technische Lösungen nicht schon längst eingesetzt werden und nur so selten in Bestand der Feuerwehren zu finden sind. Gerade für Feuerwehren in großstädtischen Ballungszentren mit Straßentunnel, U-Bahnanlagen und Tiefgaragen oder auch nur in einfachen Kelleranlagen wären diese unkompliziert einsetzbaren technischen Hilfsmittel sehr sinnvoll nutzbar. Der zuständigen Feuerwehr sei anzuraten, die Beschaffung einer kabelgebundenen Lösung zu diskutieren. Sie könnte die funktechnische Erschließung dieses oder vergleichbarer Objekte der Landeshauptstadt für Wärmebildkameras wesentlich verbessern.

Literatur

[1] Wienecke, F.: Wärmebildkameras 2007 – eine Bestandsaufnahme zum Entwicklungstand und den Trends der Kameratechnik, Zeitschrift Feuerwehr Retten- Löschen- Bergen, Huss-Medien GmbH, Berlin-München, Heft 7/8, S. 49, 2007

[2] Purrmann, D: Untersuchungen zur Funkübertragung von Wärmebildkameras, Bachelor-Arbeit an der Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) und dem Institut der Feuerwehr Sachsen-Anhalt, August 2008

[3] Wienecke, F.: Untersuchungen zur Übertragungsreichweite von Funkübertragungseinrichtungen für Wärmebildkameras der Firma MSA AUER, Versuchsbericht des IdF LSA im Auftrage der Firma MSA AUER Berlin, März 2004

[4] Funkempfangsanlage für Wärmebildkameras mit abgesetzter Empfangseinheit über 60 m –Videokabel. Firma Bullard GmbH, Remagen

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