V E R FA H R E N U N D VO R R I C H T U N G Z U R WA L D B RA N D B E KÄ M P F U N G

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes mit den Verfahrensschritten Detektion eines Brandherdes in einem Waldgebiet, Lokalisierung des Brandherdes und automatisches Bekämpfen und/oder Löschen des Brandherdes, sowie eine Waldbrandbekämpfungsvorrichtung mit einem Brandsensor einem Ortungssystem und einer automatischen Löscheinheit.

Stand der Technik

Systeme zur Erkennung und Ortung von Waldbränden sind bekannt. Dazu wird das zu überwachende Areal mittels optischer Sensoren überwacht, die die bei einem Waldbrand entstehenden Rauchsäulen erkennen können. Diese Sensoren sind z.B. drehbare Kameras, die jedoch den Nachteil aufweisen, dass sie in der Nacht weniger effektiv sind und für Fehlerkennungen, z.B. bei Staubwolken in Folge landwirtschaftlicher Aktivitäten, anfällig sind. Zudem können optische Systeme den Waldbrand in der Regel erst erkennen, wenn der Waldbrand bereits fortgeschritten ist und die Rauchsäulen über größere Distanzen sichtbar werden. Eine Überwachung mittels einer in einem Satelliten verbauter IR-Kamera aus einem hohen Orbit weist den Nachteil auf, dass die Auflösung der Kameras über die großen Distanzen eine Erkennung von Waldbränden in der Frühphase verhindert. Ein Satellit ist außerdem teuer in Anschaffung und Unterhalt, insbesondere der Start des Satelliten. Eine Überwachung durch Minisatelliten in einem niedrigen Orbit weist den Nachteil auf, dass die Satelliten nicht geostationär sind, für einen Umlauf also eine gewisse Zeit benötigen, in der das Areal nicht überwacht wird. Für eine engmaschige Überwachung wird eine große Mehrzahl von Satelliten benötigt, deren Start ebenfalls kostenintensiv ist. Eine Überwachung durch Satelliten ist außerdem während deren Starts mit einem hohen Kohlendioxid-Ausstoß verbunden. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes bereitzustellen, das zuverlässig und automatisch arbeitet, beliebig erweiterbar und kostengünstig in Installation und Unterhalt ist. Es ist ebenfalls Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Waldbrandbekämpfungssystem bereitzustellen, das zuverlässig und automatisch arbeitet, beliebig erweiterbar und sowie kostengünstig in Installation und Unterhalt ist. Es ist ebenfalls Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Waldbrandbekämpfungsvorrichtung bereitzustellen, die zuverlässig und automatisch arbeitet, beliebig erweiterbar und sowie kostengünstig in Installation und Unterhalt ist. Es ist ebenfalls Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine autonome Waldbrandbekämpfungseinheit bereitzustellen, die zuverlässig und automatisch arbeitet, beliebig erweiterbar und sowie kostengünstig in Installation und Unterhalt ist. Es ist ebenfalls Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Waldbrandbekämpfungsstation bereitzustellen, die zuverlässig und automatisch arbeitet, beliebig erweiterbar und sowie kostengünstig in Installation und Unterhalt ist.

Die Aufgabe wird mittels des Verfahrens zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes weist drei Verfahrensschritte auf: Im ersten Verfahrensschritt erfolgt eine Detektion eines Brandherdes in einem Waldgebiet vorzugsweise mittels eines Waldbranddetektionssensors. Der Waldbranddetektionssensor kann z.B. ein optischer Sensor, Gassensor oder Temperatursensor sein.

Im zweiten Verfahrensschritt erfolgt eine Lokalisierung des Brandherdes. Die Lokalisierung erfolgt im einfachsten Fall über die Position des Waldbranddetektionssensors, der die Detektion durchführt. Dazu muss die Position des Waldbranddetektionssensors bekannt sein. Die Positionsbestimmung kann z.B. bei der Installation des

Waldbranddetektionssensors erfolgen. Der Waldbranddetektionssensor kann z.B. an einem Baum des zu überwachenden Waldes angeordnet werden und die Position des erstn Waldbranddetektionssensors mittels eines Navigationssatellitensystems, z.B. GPS (Global Positioning System) einmalig bestimmt werden. Dazu können z.B. ein handelsübliches GPS-System oder ein Smartphone verwendet werden.

Im dritten Verfahrensschritt wird der Brandherd mit einer Waldbrandbekämpfungseinheit automatisch bekämpft und/oder gelöscht. Aufgrund der genaueren Lokalisierung und der zusätzlich ermittelten Informationen des Brandherdes mittels der zweiten Lokalisierung des Brandherdes ist eine gezielte und frühzeitige Bekämpfung und/oder Löschung des Brandherdes möglich.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird der Brandherd mittels eines ersten Waldbranddetektionssensors detektiert. Der erste Waldbranddetektionssensor kann z.B. ein optischer Sensor, Gassensor oder Temperatursensor sein.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung wird die Lokalisierung des Brandherdes durch das Auslesen der Position des ersten Waldbranddetektionssensor aus einem Speicher und/oder durch Triangulation der Position der Ortungsvorrichtung und/oder des Waldbranddetektionssensor ermittelt.

Die Lokalisierung erfolgt im einfachsten Fall über die Position des ersten Waldbranddetektionssensors, der die erste Detektion durchführt. Dazu muss die Position des ersten Waldbranddetektionssensors bekannt sein. Die Positionsbestimmung kann z.B. bei der Installation des ersten Waldbranddetektionssensors erfolgen. Der erste Waldbranddetektionssensor kann z.B. an einem Baum des zu überwachenden Waldes angeordnet werden und die Position des ersten Waldbranddetektionssensors mittels eines Navigationssatellitensystems, z.B. GPS (Global Positioning System) einmalig bestimmt und gespeichert werden. Eine andere Möglichkeit ist die Lokalisierung einer Mehrzahl von ersten Waldbranddetektionssensors aus den individuellen Zeitpunkten, an denen jeder erste Waldbranddetektionssensor den Waldbrand detektiert. Von den Waldbranddetektionssensoren erfasste Signale des Waldbrandes können jeweils zueinander unterschiedliche Zeitstempel aufweisen, also zu unterschiedlichen Zeiten detektiert sein. Der Unterschied der Detektion der Signale wird zur Lokalisierung des Waldbrandes herangezogen.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Lokalisierung unter Berücksichtigung der Windrichtung, der Windgeschwindigkeit, des Zeitpunktes der Detektion und/oder der Laufzeit der Signale. Die Lokalisierung eines Waldbrandes erfolgt z.B. mittels einer Mehrzahl von ersten Waldbranddetektionssensoren, insbesondere aus den individuellen Zeitpunkten, an denen jeder erste Waldbranddetektionssensor den Waldbrand detektiert. Von den Waldbranddetektionssensoren erfasste Signale des Waldbrandes können jeweils zueinander unterschiedliche Zeitstempel aufweisen, also zu unterschiedlichen Zeiten detektiert sein. Der Unterschied der Detektion der Signale wird zur Lokalisierung des Waldbrandes herangezogen. Es ist aufgrund der Kenntnis der Zeitpunkte der Detektion des Waldbrandes durch den Waldbranddetektionssensor nicht nur möglich, die Position eines Waldbrandes genauer zu bestimmen, sondern auch dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit. Windrichtung und -geschwindigkeit geben den Brand bekämpfenden Kräften Hinweise auf Ausbreitungsrichtung und -geschwindigkeit des Waldbrandes. Die Bekämpfung des Brandherdes kann daher gezielt und priorisiert eingesetzt werden.

In einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung wird nach der Lokalisierung des Brandherdes ein automatischer Waldbrandbekämpfungs- und/oder Löschvorgang gestartet. Der Start des Waldbrandbekämpfungs- und/oder Löschvorgang erfolgt unmittelbar nach der Lokalisierung des Brandherdes, indem z.B. eine flugfähige Drohne als Waldbrandbekämpfungseinheit eingesetzt wird. Eine Bekämpfung und/oder Löschung eines Brandherdes kann daher unmittelbar nach Entstehen eines Brandherdes einsetzen. In einer Weiterbildung der Erfindung beinhaltet der Start des Waldbrandbekämpfungs- und/oder Löschvorganges die Aktivierung einer Löscheinheit. Die Löscheinheit befindet sich üblicherweise in einem Ruhemodus, um Energie zu sparen. Erst bei einem Signal zum Start eines Waldbrandbekämpfungs- und/oder Löschvorganges wird die Löscheinheit aktiviert.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung wird die Löscheinheit nach der Lokalisierung des Brandherdes neu positioniert. Die Löscheinheit wird vorzugsweise derart in der Nähe des Brandherdes positioniert, dass eine Bekämpfung und/oder Löschung eines Brandherdes erfolgen kann, z.B. durch Auswurf eines Löschmittels.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung erfolgt die Positionierung der Löscheinheit anhand der Lokalisierung des Brandherdes. Die Löscheinheit wird vorzugsweise derart in der Nähe des Brandherdes positioniert, dass eine Bekämpfung und/oder Löschung eines Brandherdes erfolgen kann, z.B. durch Auswurf eines Löschmittels. Dazu muss die Position eines Brandherdes möglichst genau bekannt sein. Die Sensoreinheiten des ersten Waldbranddetektionssensors detektieren und lokalisieren den Brandherd und senden die Positionsdaten an die Löscheinheit.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt vor dem automatischen Bekämpfen und/oder Löschen des Brandherdes eine zweite Lokalisierung des Brandherdes. Die zweite Lokalisierung erfolgt bevorzugt mit einem zweiten Waldbranddetektionssensor, der derart in der Nähe des Brandherdes positioniert ist, dass die Entfernung des zweiten Waldbranddetektionssensors zum Brandherd geringer ist als die Entfernung eines ersten Waldbranddetektionssensors zum Zeitpunkt der ersten Detektion des Waldbrandes.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung erfolgt nach der zweiten Lokalisierung des Brandherdes eine zweite Positionierung der Löscheinheit. Aufgrund der zweiten Lokalisierung erfolgt die zweite Positionierung mit einer höheren Genauigkeit als die erste Positionierung der Löscheinheit. In einerweiteren Ausführung der Erfindung erfolgt die Bekämpfung und/oder Löschung des Brandherdes durch die Positionierung der Löscheinheit über dem Brandherd und dem Abwurf eines Löschmittels. Die Löscheinheit weist Löschmittel, z.B. Wasser, Pulver und/oder ein Schaumlöschmittel auf. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden.

Die Aufgabe wird weiterhin mit der erfindungsgemäßen Waldbrandbekämpfungsvorrichtung gelöst.

Die erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungsvorrichtung weist einen Brandsensor, ein Ortungssystem sowie eine automatische Löscheinheit auf. Eine Mehrzahl von Waldbranddetektionssensoren, die z.B. in einem Netzwerk angeordnet sind, sind derart ausgebildet, dass sie einen Waldbrand und/oder einen Brandherd detektieren. Das Ortungssystem ist dafür geeignet und dafür vorgesehen, die Position des Brandherdes zu bestimmen. Die Lokalisierung erfolgt z.B. mittels eines Triangulationsverfahrens. Die automatische Löscheinheit weist Löschmittel, z.B. Wasser, Pulver oder ein Schaumlöschmittel auf. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden. Die automatische Löscheinheit ist vorzugsweise Teil einer flugfähigen Drohne, die automatisch einen Brandherd bekämpft.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind der Brandsensor, das Ortungssystem und/oder die automatische Löscheinheit beweglich angeordnet. Die automatische Löscheinheit ist vorzugsweise Teil einer flugfähigen Drohne, die automatisch einen Waldbrand detektiert, lokalisiert und einen Brandherd bekämpft.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung sind der Brandsensor, das Ortungssystem und/oder die automatische Löscheinheit Teil eines motorisierten Fahrzeugs. Die automatische Löscheinheit ist vorzugsweise Teil einer flugfähigen Drohne, die automatisch einen Waldbrand detektiert, lokalisiert und einen Brandherd bekämpft.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungsvorrichtung eine Waldbrandbekämpfungseinheit und/oder eine Waldbrandbekämpfungsstation auf. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist eine witterungsgeschützte Station zur Aufnahme der Waldbrandbekämpfungseinheit. Die Waldbrandbekämpfungseinheit weist den Brandsensor, das Ortungssystem und/oder die automatische Löscheinheit auf.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungseinheit den zweiten Sensor, eine Antriebseinheit, eine Energieeinheit, eine Navigationseinheit, eine Lenkeinheit, eine Steuereinheit, eine Kommunikationseinheit und/oder eine Löscheinheit auf. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise eine flugfähige Drohne, die automatisch einen Brandherd bekämpft.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Navigationseinheit Navigationssensoren zur Erfassung von Objekten in der Umgebung auf. Die Navigationssensoren erkennen insbesondere Hindernisse, die während einer Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit auftreten können. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist daher in der Lage, diese Hindernisse zu umgehen.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Navigationssensoren Kameras und/oder auf Laufzeitmessung basierende Sensoren. Die Navigationssensoren weisen einen oder eine Mehrzahl von Kameras und/oder auf Laufzeitmessung basierende Sensoren auf, die Hindernisse während der Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit erkennt. Die Hindernisse werden von der in der Waldbrandbekämpfungseinheit angeordneten Steuereinheit derart erfasst, erkannt und analysiert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit während der Bewegung den Hindernissen automatisch ausweicht. In einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die auf Laufzeitmessung basierende Sensoren Radar-, Ultraschall- und/oder LiDAR-Sensoren. Die Navigationssensoren weisen einen oder eine Mehrzahl von Kameras und/oder auf Laufzeitmessung basierende Sensoren (z.B. Radar, Ultraschall, Lidar) auf, die Hindernisse während der Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit erkennt. Die Hindernisse werden von der in der Waldbrandbekämpfungseinheit angeordneten Steuereinheit derart erfasst, erkannt und analysiert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit während der Bewegung den Hindernissen automatisch ausweicht.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist die Waldbrandbekämpfungseinheit autonom steuerbar. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise unbemannt und ermöglicht eine automatische und/oder autonome Bekämpfung eines Brandherdes.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungseinheit ein Löschmittelreservoir auf. Das Löschmittel ist z.B. Wasser, Pulver und/oder ein Schaumlöschmittel. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungseinheit eine Aus- und/oder Abwurfvorrichtung für Löschmittel auf. Das Löschmittel wird aus dem Löschmittelreservoir auf den Brandherd ausgeworfen.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungsstation eine Aufnahme auf, die dafür vorgesehen und dafür geeignet ist, die Waldbrandbekämpfungseinheit aufzunehmen. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist dazu eingerichtet, mit z.B. einem Energiespeicherder Waldbrandbekämpfungseinheit verbunden zu werden, um den Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit mit elektrischer Energie zu versorgen. In einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungsstation eine Steuereinheit, einen Witterungsschutz, einen Energiespeicher, ein Löschmittelreservoir und/oder eine Kommunikationseinheit auf. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist dazu eingerichtet, mit z.B. einem Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit verbunden zu werden, um den Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit mit elektrischer Energie zu versorgen. Zusätzlich wird die Waldbrandbekämpfungseinheit mit Löschmittel befüllt.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der erste Waldbranddetektionssensor ein ortsfester Waldbranddetektionssensor. Der erste Waldbranddetektionssensor kann z.B. an einem Baum eines zu überwachenden Waldes angeordnet sein.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der erste Waldbranddetektionssensor Teil eines Endgeräts und/oder Gateways eines Netzwerkes. Bevorzugt ist das Netzwerk ein LoRaWAN. Die Netzwerk-Architektur des LoRaWAN ist typischerweise in einer Sterntopologie aufgebaut, bei der Gateways als transparente Brücke fungieren, welche Nachrichten zwischen Endgeräten und einem zentralen Netzwerk-Server, Endgeräten und Back-End-weiterleiten. Die Gateways werden dabei über eine Standard-IP-Verbindung mit einem entsprechenden Netzwerk-Server verbunden, während die Endgeräte eine Single- Hop- Wireless-Kommunikation (LoRa) zu einem oder auch mehreren Gateways verwenden. LoRaWAN-Netzwerke setzen eine sternförmige Architektur mittels Gateways- Nachrichtenpaketen zwischen den Endgeräten und dem zentralen Netzwerk-Server um. Die Gateways sind an den Netzwerk-Server über das Standard-Internet-Protokoll angebunden, während die Endgeräte per Funk über LoRa (Zirpenfrequenzspreizungsmodulation) oder FSK (Frequenzmodulation) mit dem jeweiligen Gateway kommunizieren.

In einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Waldbranddetektionssensor Teil eines Endgerätes und/oder Gateways, wobei das Endgerät und/oder Gateway Teil eines Netzwerks ist. Ein Endgerät weist einen erste Waldbranddetektionssensor, wobei der erste Waldbranddetektionssensor eine Sensoreinheit sein kann. Die Sensoreinheit des ersten Waldbranddetektionssensors weist eine Mehrzahl von Sensoren auf, mit denen ein Waldbrand erfassbar ist. Das Netzwerk weist eine Mehrzahl an Endgeräten auf, die über das zu überwachende Areal verteilt angeordnet sind.

In einerweiteren Ausführung der Erfindung detektiert der erste Waldbranddetektionssensor den Brand durch die Detektion und Analyse von Rauch, Gas-, Temperatur oder anderen Informationen. Ein Waldbrand erzeugt neben starker Rauchbildung eine Vielzahl von Gasen, insbesondere Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Außerdem wird die Temperatur der Gase erfasst. Neben Art und Konzentration der bei einem Waldbrand entstehenden Gase ist deren Temperatur ein Indikator für einen Waldbrand. Art und Konzentration dieser Gase sind bei einem Waldbrand charakteristisch und lassen sich mittels geeigneter Sensoren detektieren und analysieren. Die von der Sensoreinheit erfassten Signale werden hinsichtlich der Konzentration der Zusammensetzung der Gase analysiert. Bei Überschreiten einer Konzentration der Gase wird ein Waldbrand detektiert. Art, Zusammensetzung und Temperatur der bei einem Waldbrand entstehenden Gase lassen gerade auch auf das Entstehen eines Waldbrandes schließen. Damit ist es möglich, einen entstehenden Waldbrand zu erfassen und dessen Bekämpfung frühzeitig einzuleiten.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung wird die erste Lokalisierung durch das Auslesen der Position des ersten Waldbranddetektionssensor aus einem Speicher und/oder durch Triangulation der Position der Ortungsvorrichtung und/oder des Waldbranddetektionssensor ermittelt.

Die Lokalisierung erfolgt im einfachsten Fall über die Position des ersten Waldbranddetektionssensors, der die erste Detektion durchführt. Dazu muss die Position des ersten Waldbranddetektionssensors bekannt sein. Die Positionsbestimmung kann z.B. bei der Installation des ersten Waldbranddetektionssensors erfolgen. Der erste Waldbranddetektionssensor kann z.B. an einem Baum des zu überwachenden Waldes angeordnet werden und die Position des ersten Waldbranddetektionssensors mittels eines Navigationssatellitensystems, z.B. GPS (Global Positioning System) einmalig bestimmt und gespeichert werden.

Eine andere Möglichkeit ist die Lokalisierung einer Mehrzahl von ersten Waldbranddetektionssensors aus den individuellen Zeitpunkten, an denen jeder erste Waldbranddetektionssensor den Waldbrand detektiert. Von den Waldbranddetektionssensoren erfasste Signale des Waldbrandes können jeweils zueinander unterschiedliche Zeitstempel aufweisen, also zu unterschiedlichen Zeiten detektiert sein. Der Unterschied der Detektion der Signale wird zur Lokalisierung des Waldbrandes herangezogen.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die erste Lokalisierung unter Berücksichtigung der Windrichtung, der Windgeschwindigkeit, des Zeitpunktes der Detektion und/oder der Laufzeit der Signale. Die Lokalisierung eines Waldbrandes erfolgt z.B. mittels einer Mehrzahl von ersten Waldbranddetektionssensoren, insbesondere aus den individuellen Zeitpunkten, an denen jeder erste Waldbranddetektionssensor den Waldbrand detektiert. Von den Waldbranddetektionssensoren erfasste Signale des Waldbrandes können jeweils zueinander unterschiedliche Zeitstempel aufweisen, also zu unterschiedlichen Zeiten detektiert sein. Der Unterschied der Detektion der Signale wird zur Lokalisierung des Waldbrandes herangezogen. Es ist aufgrund der Kenntnis der Zeitpunkte der Detektion des Waldbrandes durch den Waldbranddetektionssensor nicht nur möglich, die Position eines Waldbrandes genauer zu bestimmen, sondern auch dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit. Windrichtung und -geschwindigkeit geben den Brand bekämpfenden Kräften Hinweise auf Ausbreitungsrichtung und -geschwindigkeit des Waldbrandes. Die Bekämpfung des Brandherdes kann daher gezielt und priorisiert eingesetzt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung erfolgt die Positionierung des zweiten Waldbranddetektionssensors dadurch, dass ein Waldbranddetektionssensor dichter am lokalisierten Brandherd positioniert wird als der erste Waldbranddetektionssensor zum Zeitpunkt der ersten Detektion. Der Waldbranddetektionssensor wird also derart positioniert, dass er während der zweiten Detektion und ebenfalls der zweiten Lokalisierung des Brandherdes eine geringere Entfernung zum Brandherd aufweist als der erste Waldbranddetektionssensor während der ersten Detektion und der ersten Lokalisierung des Brandherdes. Die zweite Detektion und die zweite Lokalisierung des Brandherdes erfolgen daher mit größerer Präzision als die erste Detektion und die erste Lokalisierung des Brandherdes.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der Waldbranddetektionssensor, der die zweite Detektion durchgeführt hat, ein zweiter Waldbranddetektionssensor. Der zweite Waldbranddetektionssensor wird also zusätzlich zum ersten Waldbranddetektionssensor zur Lokalisierung des Waldbrandes eingesetzt. Der erste Waldbranddetektionssensor führt eine erste Detektion und erste Lokalisierung eines Waldbrandes durch, der zweite Waldbranddetektionssensor eine zweite Detektion und zweite Lokalisierung eines Waldbrandes.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Positionierung des zweiten Waldbranddetektionssensor automatisch. Die Positionierung kann z.B. mittels eines Fahrzeugs erfolgen, in dem der Waldbranddetektionssensor angeordnet ist bzw. der Waldbranddetektionssensor ist ein derartiges Fahrzeug. Der Waldbranddetektionssensor führt einen automatisierten Prozess aus, basierend auf einer Programmierung des Waldbranddetektionssensors.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Positionierung des zweiten Waldbranddetektionssensors autonom. Die Positionierung erfolgt derart, dass eigenständig ohne Eingriff von außen (z.B. Fremdeinwirkung durch einen Nutzer) die Positionierung des zweiten Waldbranddetektionssensors erfolgt. Dabei werden Hindernisse, z.B. Bäume, erkannt, analysiert sowie aktiv umgangen. In einer besonders vorteilhaften Gestaltung der Erfindung ist der zweite Waldbranddetektionssensor Teil einer mobilen Waldbrandbekämpfungseinheit. Durch diese vorteilhafte Anordnung ist die mobilen Waldbrandbekämpfungseinheit in der Lage, den mittels des zweiten Waldbranddetektionssensor detektierten und lokalisierten Waldbrand unmittelbar nach der Lokalisierung zu bekämpfen und/oder zu löschen. Die Ausbreitung des Waldbrandes kann so wirksam vermindert werden.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die zweite Detektion eines Brandherdes mit dem zweiten Waldbranddetektionssensor durchgeführt. Der zweite Waldbranddetektionssensor wird also zusätzlich zum ersten Waldbranddetektionssensor zur Lokalisierung des Waldbrandes eingesetzt. Der erste Waldbranddetektionssensor führt eine erste Detektion und erste Lokalisierung eines Waldbrandes durch, der zweite Waldbranddetektionssensor eine zweite Detektion und zweite Lokalisierung eines Waldbrandes.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die zweite Detektion des Brandherdes mit einem zur ersten Detektion unterschiedlichen Verfahren durchgeführt. Die erste Detektion des Waldbrandes mittels des ersten Waldbranddetektionssensors erfolgt bevorzugt mittels Detektion und Analyse der bei einem Waldbrand entstehenden Gase (Rauch) sowie deren Temperatur. Die zweite Detektion verwendet ein zur ersten Detektion unterschiedliches Verfahren, z.B. ein bilderfassendes Verfahren.

In einer Weiterbildung der Erfindung verwendet die zweite Detektion ein bilderfassendes Verfahren. Mittels eines bilderfassenden Verfahrens kann der Brandherd genauer detektiert werden, insbesondere sind die Ausdehnung des Brandherdes und dessen Ausbreitungsrichtung genauer zu erfassen. Das bilderfassende Verfahren erzeugt bevorzugt ein Wärmebild des Brandherdes.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird die zweite Lokalisierung des Brandherdes mithilfe der Position des zweiten Waldbranddetektionssensor ermittelt. Die zweite Lokalisierung erfolgt mittels des zweiten Waldbranddetektionssensors, der im Vergleich zum fest installierten ersten Waldbranddetektionssensor zum Zeitpunkt der ersten Lokalisierung in einer geringeren Entfernung zum Brandherd positioniert wird. Die zweite Lokalisierung des Brandherdes erfolgt daher mit größerer Präzision als die erste Lokalisierung des Brandherdes.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die zweite Lokalisierung des Brandherdes mithilfe der vom zweiten Waldbranddetektionssensor erfassten Messwerte. Der zweite Waldbranddetektionssensor erfasst mittels geeigneter Sensoren, z.B. eines Infrarot- Sensors und/oder eines optischen Sensors und/oder einer Kamera, in Kombination mit einem Navigationssensor die Position des Brandherdes mit einer höheren Genauigkeit als der erste Waldbranddetektionssensor.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die zweite Lokalisierung des Brandherdes mit einer mit dem zweiten Waldbranddetektionssensor gekoppelten Steuereinheit. Die Steuereinheit ist als Mikrocontroller mit einer Steuersoftware ausgebildet. Die Steuereinheit fragt den zweiten Waldbranddetektionssensor ab, sammelt dessen Messwerte und ermittelt die Position des Brandherdes.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Steuereinheit Teil einer Waldbrandbekämpfungseinheit. Insbesondere in die Steuereinheit in der Waldbrandbekämpfungseinheit angeordnet.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung wird das Ergebnis der zweiten Lokalisierung an einen Netzwerkserver und/oder Applikationsserver gesendet. Die Steuereinheit und/oder eine mit der Steuereinheit verbundene Kommunikationseinheit sendet das Ergebnis der zweiten Lokalisierung an den zentralen Netzwerkserver und/oder Applikationsserver des Netzwerks. In einer Weiterbildung der Erfindung werden neben dem Ergebnis der zweiten Lokalisierung weitere Daten an den Netzwerkserver und/oder Applikationsserver gesendet. Insbesondere werden Daten zur Ausbreitungsgeschwindigkeit und -richtung des Brandherdes gesendet.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung erfolgt das Bekämpfen und/oder Löschen des Brandherdes mit einer mit dem zweiten Waldbranddetektionssensor gekoppelten Löscheinheit. Der zweite Waldbranddetektionssensor verfügt vorteilhafterweise über eine gekoppelte Löscheinheit, um nach der zweiten Detektion und zweiten Lokalisierung des Brandherdes den Brandherd unverzüglich und gezielt zu bekämpfen bzw. zu löschen.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Bekämpfen und/oder Löschen des Brandherdes durch Auswerfen von Löschmittel. Die Löscheinheit weist ein mit Löschmittel befülltes Lösch mittel reservoir auf. Das Löschmittel wird aus dem Löschmittelreservoir auf den Brandherd ausgeworfen.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung erfolgt das Auswerfen mehrfach. Das Auswerfen des Löschmittels erfolgt so lange, bis entweder der Brandherd gelöscht ist, oder die Löscheinheit nicht mehr über Löschmittel verfügt.

In einer Weiterführung der Erfindung wird das Löschmittel nach dem Auswerfen in von der Auswurfrichtung unterschiedlichen Richtungen verteilt. Damit wird sichergestellt, dass das Löschmittel derart in einem Umkreis um den Brandherd verteilt wird, dass die Ausbreitung des Brandherdes vermindert wird.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Löscheinheit Teil einer Waldbrandbekämpfungseinheit. Die Waldbrandbekämpfungseinheit weist neben dem zweiten Waldbranddetektionssensor die Löscheinheit auf, um nach der zweiten Detektion und zweiten Lokalisierung des Brandherdes den Brandherd unverzüglich und gezielt zu bekämpfen bzw. zu löschen. In einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden die Verfahrensschritte Positionierung eines zweiten Waldbranddetektionssensor zur Detektion von Waldbränden, zweite Detektion eines Brandherdes und zweite Lokalisierung des Brandherdes mehrfach durchgeführt. Die Positionierung, zweite Detektion und zweite Lokalisierung mittels einer Waldbrandbekämpfungseinheit wird derart wiederholt, dass der Brandherd mit einer geringen Fehlerquote lokalisiert und detektiert ist. Zusätzlich wird die Ausbreitungsgeschwindigkeit und -richtung laufend aktualisiert. Die Bekämpfung des Brandherdes kann daher effektiver erfolgen.

In einer Weiterbildung der Erfindung werden die Verfahrensschritte Positionierung eines zweiten Waldbranddetektionssensor zur Detektion von Waldbränden, zweite Detektion eines Brandherdes, zweite Lokalisierung des Brandherdes und Bekämpfen und/oder Löschen des Brandherdes mit mehreren Waldbrandbekämpfungseinheiten parallel durchgeführt. Mit einer Mehrzahl von Waldbrandbekämpfungseinheiten ist ein Brandherd sehr viel effektiver zu bekämpfen als nur mit einer Waldbrandbekämpfungseinheit.

Die Aufgabe wird weiterhin mit dem erfindungsgemäßen Waldbrandbekämpfungssystem gelöst.

Das erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungssystem weist einen ersten Waldbranddetektionssensor zur Detektion von Waldbränden auf. Der erste Waldbranddetektionssensor ist vorzugsweise ortsfest angeordnet, z.B. an einem Baum des zu überwachenden Waldes.

Außerdem weist das erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungssystem ein Positionsermittlungssystem auf, das dafür geeignet und dafür vorgesehen ist die Position des ersten Waldbranddetektionssensor zu ermitteln. Das Positionsermittlungssystem ermittelt die Position des ersten Waldbranddetektionssensor z.B. bei der Installation des ersten Waldbranddetektionssensors. Der erste Waldbranddetektionssensor kann z.B. an einem Baum des zu überwachenden Waldes angeordnet werden und die Position des ersten Waldbranddetektionssensors mittels eines Navigationssatellitensystems, z.B. GPS (Global Positioning System) einmalig bestimmt werden. Dazu können z.B. ein handelsübliches GPS-System oder ein Smartphone verwendet werden. Die Position eines Brandherdes wird über die Position des ersten Waldbranddetektionssensors ermittelt.

Das erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungssystems weist weiterhin einen zweiten Waldbranddetektionssensor sowie ein Ortungssystem auf, das dafür geeignet und dafür vorgesehen ist, die Position eines Brandherdes zu ermitteln. Der zweite Waldbranddetektionssensor wird zusätzlich zum ersten Waldbranddetektionssensor zur Lokalisierung des Waldbrandes eingesetzt. Der erste Waldbranddetektionssensor führt eine erste Detektion und erste Lokalisierung eines Waldbrandes durch, der zweite Waldbranddetektionssensor eine zweite Detektion und zweite Lokalisierung eines Waldbrandes. Das Ortungssystem ermittelt einen Brandherd mit geringerer Fehlerquote als der erste Waldbranddetektionssensor.

Das Waldbrandbekämpfungssystem weist zusätzlich eine Waldbrandbekämpfungseinheit auf. Mittels der Waldbrandbekämpfungseinheit wird der Brandherd unmittelbar nach der Detektion und Ortung eines Brandherdes bekämpft.

In einerweiteren Ausbildung der Erfindung umfasst das Waldbrandbekämpfungssystem ein Netzwerk mit Endgerät, Gateway, Server und Waldbrandbekämpfungseinheit. Bevorzugt ist das Netzwerk ein LoRaWAN. Die Netzwerk-Architektur des LoRaWAN ist typischerweise in einer Sterntopologie aufgebaut, bei der Gateways als transparente Brücke fungieren, welche Nachrichten zwischen Endgeräten und einem zentralen Netzwerk-Server, Endgeräten und Back-End-weiterleiten. Die Gateways werden dabei über eine Standard- IP-Verbindung mit einem entsprechenden Netzwerk-Server verbunden, während die Endgeräte eine Single-Hop- Wireless-Kommunikation (LoRa) zu einem oder auch mehreren Gateways verwenden. LoRaWAN-Netzwerke setzen eine sternförmige Architektur mittels Gateways-Nachrichtenpaketen zwischen den Endgeräten und dem zentralen Netzwerk- Server um. Die Gateways (auch Konzentratoren oder Basisstationen genannt) sind an den Netzwerk-Server über das Standard-Internet-Protokoll angebunden, während die Endgeräte per Funk über LoRa (Zirpenfrequenzspreizungsmodulation) oder FSK (Frequenzmodulation) mit dem jeweiligen Gateway kommunizieren.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der erste Waldbranddetektionssensor ortsfest angeordnet. Der erste Waldbranddetektionssensor ist vorzugsweise z.B. an einem Baum des zu überwachenden Waldes angeordnet.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist der erste Waldbranddetektionssensor Teil eines Endgerätes und/oder Gateways. Ein Endgerät und/oder Gateway weist einen ersten Waldbranddetektionssensor, wobei der erste Waldbranddetektionssensor eine Sensoreinheit sein kann. Die Sensoreinheit des ersten Waldbranddetektionssensors weist eine Mehrzahl von Sensoren auf, mit denen ein Waldbrand erfassbar ist. Das Netzwerk weist eine Mehrzahl an Endgeräten und/oder Gateways auf, die über das zu überwachende Areal verteilt angeordnet sind.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind mit dem Waldbrandbekämpfungssystem die Wetterdaten erfassbar oder abrufbar. Die Wetterdaten umfassen z.B. Windgeschwindigkeit und -richtung. Aufgrund der Wetterdaten kann die Ausbreitungsrichtung und -geschwindigkeit eines Brandherdes vorhergesagt werden.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist mit der Steuerung des Waldbrandbekämpfungssystems die Position eines Brandherdes ermittelbar. Die Steuerung weist einen Speicher auf, in dem ein durch die Steuereinheit ausführbares Programm gespeichert ist, das die Position eines Brandherdes ermittelt. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung hat das Positionsermittlungssystem des Waldbrandbekämpfungssystems die Positionen von ortsfesten Elementen gespeichert. Ortsfeste Elemente des Waldbrandbekämpfungssystems sind z.B. die ersten Waldbranddetektionssensoren, die in Endgeräten und Gateways angeordnet sind. Die Position eines Endgerätes wird z.B. auf dem Netzwerkserver und/oder auf dem Applikationsserver dauerhaft gespeichert.

In einer Weiterbildung der Erfindung hat das Positionsermittlungssystem die Positionen von ortsfesten Elementen ermittelt. Ortsfeste Elemente des Waldbrandbekämpfungssystems sind z.B. die ersten Waldbranddetektionssensoren, die in Endgeräten und Gateways angeordnet sind.

Zur Positionsbestimmung wird z.B. ein Navigationssatellitensystem verwendet. Die ermittelte Position eines ersten Waldbranddetektionssensors wird z.B. auf dem Netzwerkserver und/oder dem Applikationsserver ebenfalls dauerhaft gespeichert. Alternativ oder zusätzlich kann die Positionsbestimmung eines ersten Waldbranddetektionssensoren mittels des Navigationssatellitensystems ständig oder in Intervallen ermittelt und gespeichert werden.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist der zweite Waldbranddetektionssensor beweglich. Die zweite Lokalisierung eines Brandherdes erfolgt mittels des zweiten Waldbranddetektionssensors, der im Vergleich zum fest installierten ersten Waldbranddetektionssensor zum Zeitpunkt der ersten Lokalisierung in einer geringeren Entfernung zum Brandherd positioniert wird. Die zweite Lokalisierung des Brandherdes erfolgt daher mit größerer Präzision als die erste Lokalisierung des Brandherdes.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der zweite Waldbranddetektionssensor Teil der Waldbrandbekämpfungseinheit. Unmittelbar nach der zweiten Detektion und zweiten Lokalisierung eines Brandherdes durch den zweiten Waldbranddetektionssensor erfolgt die Bekämpfung des Brandherdes. In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist der zweite Waldbranddetektionssensor einen bilderfassenden Waldbranddetektionssensor auf. Mittels eines bilderfassenden Verfahrens kann der Brandherd genauer detektiert werden, insbesondere sind die Ausdehnung des Brandherdes und dessen Ausbreitungsrichtung genauer zu erfassen. Der bilderfassende Waldbranddetektionssensor erzeugt bevorzugt ein Wärmebild des Brandherdes.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Ortungssystem dafür geeignet und dafür vorgesehen, die Position des Brandherdes zu bestimmen. Das Ortungssystem ist im zweiten Waldbranddetektionssensor angeordnet, der in einer geringeren Entfernung zum Brandherd positioniert wird als der erste Waldbranddetektionssensor. Die Lokalisierung des Brandherdes erfolgt daher mit größerer Präzision als die erste Lokalisierung des Brandherdes mittels eines ersten Waldbranddetektionssensors.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Ortungssystem dafür geeignet und dafür vorgesehen, die Position des Brandherdes relativ zur Position des Ortungssystems zu bestimmen. Das Ortungssystem ist im zweiten Waldbranddetektionssensor angeordnet, der beweglich ist. Die Position des Brandherdes wird relativ zur Position des zweiten Waldbranddetektionssensors ermittelt und weist eine geringe Fehlerquote auf.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung nutzt das Ortungssystem ein Triangulationsverfahren zur Positionsbestimmung, bei dem die Entfernung z.B. zu ortsfesten Elementen des Waldbrandbekämpfungssystems, z.B. den ersten Waldbranddetektionssensoren und/oder den Gateways ermittelt wird.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist die erste Steuerung Teil des zentralen Servers eines Netzwerkes. Die erste Steuerung ist ortsfest und z.B. ein Microcomputer und weist Speicher und Microprozessor sowie eine geeignete Software auf. In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die zweite Steuerung Teil der Waldbrandbekämpfungseinheit. Die zweite Steuerung weist einen Speicher auf, in dem durch die zweite Steuerung ein ausführbares gespeichert ist, das den Betrieb der Waldbrandbekämpfungseinheit ermöglicht.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die Waldbrandbekämpfungseinheit als motorisiertes Fahrzeug ausgestaltet. Bevorzugt ist die Waldbrandbekämpfungseinheit flugfähig, um auch größere Entfernungen in kurzer Zeit zurücklegen zu können.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Waldbrandbekämpfungseinheit eine Drohne und/oder ein Roboter. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise unbemannt und ermöglicht eine automatische und/oder autonome Bekämpfung eines Brandherdes.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungseinheit den zweiten Waldbrandbekämpfungssensor, eine Antriebseinheit, eine Energieeinheit, eine Navigationseinheit, eine Lenkeinheit, eine Steuereinheit, eine Kommunikationseinheit und/oder eine Löscheinheit auf. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise eine flugfähige Drohne, die automatisch und/oder autonom einen Brandherd bekämpft.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist die Navigationseinheit Navigationssensoren zur Erfassung von Objekten in der Umgebung auf. Die Navigationssensoren erkennen insbesondere Hindernisse, die während einer Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit auftreten können. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist daher in der Lage, diese Hindernisse zu umgehen.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind die Navigationssensoren Kameras und/oder auf Laufzeitmessung basierende Sensoren. Die Navigationssensoren weisen einen oder eine Mehrzahl von Kameras und/oder auf Laufzeitmessung basierende Sensoren auf, die Hindernisse während der Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit erkennt. Die Hindernisse werden von der in der Waldbrandbekämpfungseinheit angeordneten Steuereinheit derart erfasst, erkannt und analysiert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit während der Bewegung den Hindernissen automatisch ausweicht.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die auf Laufzeitmessung basierende Sensoren Radar-, Ultraschall- und/oder LiDAR-Sensoren. Die Navigationssensoren weisen einen oder eine Mehrzahl von Kameras und/oder auf Laufzeitmessung basierende Sensoren (z.B. Radar, Ultraschall, Lidar) auf, die Hindernisse während der Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit erkennt. Die Hindernisse werden von der in der Waldbrandbekämpfungseinheit angeordneten Steuereinheit derart erfasst, erkannt und analysiert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit während der Bewegung den Hindernissen automatisch ausweicht.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist das Waldbrandbekämpfungssystem eine Waldbrandbekämpfungsstation auf. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist eine witterungsgeschützte Station zur Aufnahme der Waldbrandbekämpfungseinheit.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Waldbrandbekämpfungseinheit an die Waldbrandbekämpfungsstation koppelbar. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist dazu eingerichtet, mitz.B. einem Energiespeicherder Waldbrandbekämpfungseinheit verbunden zu werden, um den Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit mit elektrischer Energie zu versorgen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen Waldbrandbekämpfungseinheit und Waldbrandbekämpfungsstation Daten, Energie und/oder Löschmittel austauschbar. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist dazu eingerichtet, mitz.B. einem Energiespeicherder Waldbrandbekämpfungseinheit verbunden zu werden, um den Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit mit elektrischer Energie zu versorgen. Zusätzlich wird die Waldbrandbekämpfungseinheit mit Löschmittel befüllt.

Die Aufgabe wird außerdem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes weist drei Verfahrensschritte auf: Im ersten Verfahrensschritt wird ein Waldbrand in einem Waldgebiet detektiert. Dazu wird eine Mehrzahl von Waldbranddetektionssensoren eingesetzt, die bevorzugt in einem Netzwerk angeordnet sind. Im zweiten Verfahrensschritt wird der Brandherd lokalisiert. Die Lokalisierung erfolgt z.B. mittels eines Triangulationsverfahrens. Im dritten Verfahrensschritt wird der Brandherd automatisch bekämpft und/oder gelöscht. Dazu wird eine Waldbrandbekämpfungseinheit eingesetzt, die bevorzugt flugfähig ist und über ein Lösch mittel reservoir verfügt.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Brandherd mit einem ersten Waldbranddetektionssensor detektiert. Der erste Waldbranddetektionssensor ist ortsfest angeordnet, z.B. an einem Baum des zu überwachenden Waldgebietes.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung werden aus den erfassten Daten des ersten Waldbranddetektionssensors, gespeicherten Daten, Windrichtung, Windgeschwindigkeit und/oder Triangulationsverfahren der Brandherd lokalisiert. Die Sensoreinheiten des ersten Waldbranddetektionssensors detektieren jeweils ein Signal, deren Quelle die durch den Waldbrand erzeugten Gase sind, sowie die einzelnen Zeitpunkte der Erfassung der einzelnen Signale. Aufgrund dieser detektierten Signale sowie der erfassten Zeitpunkte ihrer Detektion wird die Position des Brandherdes ermittelt. Mittels der Windrichtung und Windgeschwindigkeit wird die Positionsbestimmung mit einer geringen Fehlerquote möglich. In einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung wird nach der Lokalisierung des Brandherdes ein automatischer Waldbrandbekämpfungs- und/oder Löschvorgang gestartet. Der Start des Waldbrandbekämpfungs- und/oder Löschvorgang erfolgt unmittelbar nach der Lokalisierung des Brandherdes, indem z.B. eine flugfähige Drohne als Waldbrandbekämpfungseinheit eingesetzt wird. Eine Bekämpfung und/oder Löschung eines Brandherdes kann daher unmittelbar nach Entstehen eines Brandherdes einsetzen.

In einer Weiterbildung der Erfindung beinhaltet der Start des Waldbrandbekämpfungs- und/oder Löschvorganges die Aktivierung einer Löscheinheit. Die Löscheinheit befindet sich üblicherweise in einem Ruhemodus, um Energie zu sparen. Erst bei einem Signal zum Start eines Waldbrandbekämpfungs- und/oder Löschvorganges wird die Löscheinheit aktiviert.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung wird die Löscheinheit nach der Lokalisierung des Brandherdes neu positioniert. Die Löscheinheit wird vorzugsweise derart in der Nähe des Brandherdes positioniert, dass eine Bekämpfung und/oder Löschung eines Brandherdes erfolgen kann, z.B. durch Auswurf eines Löschmittels.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung erfolgt die Positionierung der Löscheinheit anhand der Lokalisierung des Brandherdes. Die Löscheinheit wird vorzugsweise derart in der Nähe des Brandherdes positioniert, dass eine Bekämpfung und/oder Löschung eines Brandherdes erfolgen kann, z.B. durch Auswurf eines Löschmittels. Dazu muss die Position eines Brandherdes möglichst genau bekannt sein. Die Sensoreinheiten des ersten Waldbranddetektionssensors detektieren und lokalisieren den Brandherd und senden die Positionsdaten an die Löscheinheit.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt vor dem automatischen Bekämpfen und/oder Löschen des Brandherdes eine zweite Lokalisierung des Brandherdes. Die zweite Lokalisierung erfolgt bevorzugt mit einem zweiten Waldbranddetektionssensor, der derart in der Nähe des Brandherdes positioniert ist, dass die Entfernung des zweiten Waldbranddetektionssensors zum Brandherd geringer ist als die Entfernung eines ersten

Waldbranddetektionssensors zum Zeitpunkt der ersten Detektion des Waldbrandes.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung erfolgt nach der zweiten Lokalisierung des Brandherdes eine zweite Positionierung der Löscheinheit. Aufgrund der zweiten Lokalisierung erfolgt die zweite Positionierung mit einer höheren Genauigkeit als die erste Positionierung der Löscheinheit.

In einerweiteren Ausführung der Erfindung erfolgt die Bekämpfung und/oder Löschung des Brandherdes durch die Positionierung der Löscheinheit über dem Brandherd und dem Abwurf eines Löschmittels. Die Löscheinheit weist Löschmittel, z.B. Wasser, Pulver und/oder ein Schaumlöschmittel auf. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden.

Die Aufgabe wird weiterhin mit der erfindungsgemäßen Waldbrandbekämpfungsvorrichtung gelöst.

Die erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungsvorrichtung weist einen Brandsensor, ein Ortungssystem sowie eine automatische Löscheinheit auf. Eine Mehrzahl von Waldbranddetektionssensoren, die z.B. in einem Netzwerk angeordnet sind, sind derart ausgebildet, dass sie einen Waldbrand und/oder einen Brandherd detektieren. Das Ortungssystem ist dafür geeignet und dafür vorgesehen, die Position des Brandherdes zu bestimmen. Die Lokalisierung erfolgt z.B. mittels eines Triangulationsverfahrens. Die automatische Löscheinheit weist Löschmittel, z.B. Wasser, Pulver oder ein Schaumlöschmittel auf. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden. Die automatische Löscheinheit ist vorzugsweise Teil einer flugfähigen Drohne, die automatisch einen Brandherd bekämpft. In einer Weiterbildung der Erfindung sind der Brandsensor, das Ortungssystem und/oder die automatische Löscheinheit beweglich angeordnet. Die automatische Löscheinheit ist vorzugsweise Teil einer flugfähigen Drohne, die automatisch einen Waldbrand detektiert, lokalisiert und einen Brandherd bekämpft.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung sind der Brandsensor, das Ortungssystem und/oder die automatische Löscheinheit Teil eines motorisierten Fahrzeugs. Die automatische Löscheinheit ist vorzugsweise Teil einer flugfähigen Drohne, die automatisch einen Waldbrand detektiert, lokalisiert und einen Brandherd bekämpft.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungsvorrichtung eine Waldbrandbekämpfungseinheit und/oder eine Waldbrandbekämpfungsstation auf. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist eine witterungsgeschützte Station zur Aufnahme der Waldbrandbekämpfungseinheit. Die Waldbrandbekämpfungseinheit weist den Brandsensor, das Ortungssystem und/oder die automatische Löscheinheit auf.

In einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungseinheit den zweiten Sensor, eine Antriebseinheit, eine Energieeinheit, eine Navigationseinheit, eine Lenkeinheit, eine Steuereinheit, eine Kommunikationseinheit und/oder eine Löscheinheit auf. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise eine flugfähige Drohne, die automatisch einen Brandherd bekämpft.

Die Aufgabe wird außerdem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes weist drei Verfahrensschritte auf: Im ersten Verfahrensschritt werden Informationen empfangen. Die Informationen beinhalten z.B. die Detektion eines Waldbrandes, dessen Position und ggf. dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit und -richtung. Im zweiten Verfahrensschritt wird eine Waldbrandbekämpfungseinheit anhand der empfangenen Informationen autonom positioniert. Im dritten Verfahrensschritt wird der Brandherd mit der Waldbrandbekämpfungseinheit bekämpft und/oder gelöscht, indem z.B. eine flugfähige Drohne als Waldbrandbekämpfungseinheit eingesetzt wird. Eine Bekämpfung und/oder Löschung eines Brandherdes kann daher unmittelbar nach Entstehen eines Brandherdes einsetzen.

In einer Weiterbildung der Erfindung beinhalten die Informationen Positionsdaten, insbesondere die Position eines Waldbrandes und die Position einer Waldbrandbekämpfungseinheit.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung werden die Informationen zum Empfang von einem Endgerät und/oder einem zentralen Server versendet und/oder von einer Waldbrandbekämpfungsvorrichtung empfangen. Der zentrale Server ist z.B. ein Netzwerkserver und/oder ein Applikationsserver eines LoRaWAN-Mesh-Gateway- Netzwerks, in dem eine Mehrzahl an Waldbranddetektionssensoren angeordnet sind. Die Waldbrandbekämpfungsvorrichtung weist eine Waldbrandbekämpfungseinheit auf.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Waldbrandbekämpfungsvorrichtung eine Waldbrandbekämpfungsstation und/oder eine Waldbrandbekämpfungseinheit. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist eine witterungsgeschützte Station zur Aufnahme der Waldbrandbekämpfungseinheit.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung erfolgt die Routenbestimmung aus eigenen Positionsdaten und Zielpositionsdaten. Dazu wird z.B. auf dem Applikationsserver eine Route und/oder von der Waldbrandbekämpfungseinheit und/oder von der Waldbrandbekämpfungsstation bestimmt. Die Route beinhaltet die derzeitige Position der Waldbrandbekämpfungseinheit als Teil der Waldbrandbekämpfungsstation sowie die Position des Zielgebietes, insbesondere des Brandherdes. In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Waldbrandbekämpfungseinheit von einer Waldbrandbekämpfungsstation entkoppelt. Im Ruhemodus ist die Waldbrandbekämpfungseinheit mit der Waldbrandbekämpfungsstation unbeweglich gekoppelt.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird der Motor der Waldbrandbekämpfungseinheit gestartet. Der Motor ist bevorzugt ein Elektromotor, der mittels eines Energiespeichers (Akku) mit elektrischer Energie versorgt wird.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die Waldbrandbekämpfungseinheit entlang einer bestimmten Route motorisiert fortbewegt. Die Route beinhaltet die derzeitige Position der Waldbrandbekämpfungseinheit als Teil der Waldbrandbekämpfungsstation sowie die Position des Zielgebietes, insbesondere des Brandherdes.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfasst die Waldbrandbekämpfungseinheit Hindernisse entlang einer Route. Hindernisse sind z.B. Bäume des zu überwachenden Waldes, die während einer Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit auftreten können. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist daher in der Lage, diese Hindernisse zu umgehen.

In einer Weiterbildung der Erfindung ermittelt die Waldbrandbekämpfungseinheit eine Ausweichroute zum Ziel. Die Waldbrandbekämpfungseinheit verfügt dazu über eine Steuereinheit, die die Ausweichroute aufgrund der erfassten Hindernisse, derzeitige Position der Waldbrandbekämpfungseinheit und Zielposition ermittelt.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird die Waldbrandbekämpfungseinheit die motorisierte Bewegung auf der Ausweichroute fortgesetzt. Erfassung von Hindernissen, Ermittlung einer Ausweichroute und motorisierte Bewegung entlang der Ausweichroute wird permanent während der Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit wiederholt und ausgeführt.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung detektiert die Waldbrandbekämpfungseinheit den Brandherd nach Erreichen des Zielgebietes. Aufgrund der ersten Detektion und Lokalisierung des Waldbrandes wird eine Waldbrandbekämpfungseinheit derart in der Nähe des Brandherdes positioniert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit mittels eines geeigneten Sensors, vorzugsweise einer Infrarot-Kamera oder eines optischen Sensors und/oder einer Kamera, den Brandherd detektiert.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung lokalisiert die Waldbrandbekämpfungseinheit den Brandherd nach Erreichen des Zielgebietes. Aufgrund der ersten Detektion und Lokalisierung des Waldbrandes wird eine Waldbrandbekämpfungseinheit derart in der Nähe des Brandherdes positioniert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit mittels eines geeigneten Sensors, vorzugsweise einer Infrarot- Kamera und/oder eines optischen Sensors und/oder einer Kamera, den Brandherd detektiert.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung löscht die Waldbrandbekämpfungseinheit den Brandherd durch Auswerfen von Löschmitteln. Die Waldbrandbekämpfungseinheit weist ein Löschmittelreservoir auf. Das Löschmittel ist z.B. Wasser oder ein Schaumlöschmittel. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung generiert und/oder führt eine Steuereinheit der Waldbrandbekämpfungseinheit Steuerbefehle zur Detektion eines Brandherdes, zur Lokalisierung eines Brandherdes, zur Fortbewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit, zur Navigation der Waldbrandbekämpfungseinheit, zur Lenkung der Waldbrandbekämpfungseinheit und/oder zum Auswerfen von Löschmitteln aus. Die Steuereinheit ist als Mikrocontroller ausgebildet und weist Speicher und Microprozessor mit einer Steuersoftware auf. In einer weiteren Gestaltung der Erfindung erfolgt einer oder mehrere der vorhergehenden Verfahrensschritte autonom. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise unbemannt und als autonom steuerbare und flugfähige Drohne ausgebildet. Eine Bekämpfung und Löschung eines Brandherdes kann daher in einem geringen Zeitfenster nach der Detektion eines Brandherdes erfolgen.

Die Aufgabe wird außerdem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes mit einer Waldbrandlöschstation gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes mit einer Waldbrandlöschstation weist drei Verfahrensschritte auf: Im ersten Verfahrensschritt werden Informationen empfangen. Die Informationen beinhalten z.B. die Detektion eines Waldbrandes, dessen Position und ggf. dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit und -richtung. Im zweiten Verfahrensschritt wird eine Waldbrandbekämpfungseinheit von einer Waldbrandbekämpfungsstation entkoppelt. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist eine witterungsgeschützte Station zur Aufnahme der Waldbrandbekämpfungseinheit. Im Ruhemodus ist die Waldbrandbekämpfungseinheit mit der Waldbrandbekämpfungsstation unbeweglich gekoppelt. Im dritten Verfahrensschritt wird der Brandherd mit der Waldbrandbekämpfungseinheit bekämpft und/oder gelöscht, indem z.B. eine flugfähige Drohne als Waldbrandbekämpfungseinheit eingesetzt wird. Eine Bekämpfung und/oder Löschung eines Brandherdes kann daher unmittelbar nach Detektion eines Brandherdes einsetzen.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung werden die Informationen von der Waldbrandbekämpfungseinheit an die Waldbrandbekämpfungsstation und/oder von der Waldbrandbekämpfungsstation an die Waldbrandbekämpfungseinheit weitergeleitet. In einer Weiterbildung der Erfindung beinhalten die Informationen Positionsdaten, insbesondere die Position eines Waldbrandes und die Position einer Waldbrandbekämpfungseinheit.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung umfassen die Positionsinformationen die Position eines detektierten Waldbrandes oder die Position der den Waldbrand detektierenden Sensoren. Die den Waldbrand detektierenden Sensoren sind üblicherweise ortsfest z.B. an einem Baum des zu überwachenden Waldes angeordnet. Die Position der den Waldbrand detektierenden Sensoren sind auf z.B. einem Netzwerkserver, einem Applikationsserver und/oder einer Waldbrandbekämpfungsstation gespeichert, nachdem sie z.B. mittels GPS oder Triangulation ermittelt wurde.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung umfasst der Waldbrandbekämpfungsvorgang das Positionieren einer Waldbrandbekämpfungseinheit. Die Waldbrandbekämpfungseinheit wird derart in der Nähe des Brandherdes positioniert, dass die Entfernung der Waldbrandbekämpfungseinheit zum Brandherd geringer ist als die Entfernung der den Waldbrand detektierenden Sensoren.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Waldbrandbekämpfungsvorgang das Erfassen von Sensordaten eines Sensors der Waldbrandbekämpfungseinheit. Der Sensor ist bevorzugt eine Infrarot-Kamera, die ein Wärmebild des Brandherdes erfasst, und/oder ein optischer Sensor und/oder eine Kamera. Zusätzlich können Sensoren zur Gasanalyse in der Waldbrandbekämpfungseinheit angeordnet sein.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Waldbrandbekämpfungsvorgang das Lokalisieren der Position des Waldbrandes mit der Waldbrandbekämpfungseinheit. Der Brandherd ist daher genauer lokalisiert und kann gezielt bekämpft werden. In einer weiteren Ausführung der Erfindung umfasst der Waldbrandbekämpfungsvorgang das Bekämpfen des Waldbrandes mit einem Löschmittel. Die Waldbrandbekämpfungseinheit weist Löschmittel, z.B. Wasser oder ein Schaumlöschmittel auf. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Löschmittel aus der Waldbrandbekämpfungseinheit ausgeworfen. Die Waldbrandbekämpfungseinheit weist Löschmittel, z.B. Wasser oder ein Schaumlöschmittel auf, das ausgeworfen wird. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden. Dabei kann je nach Ausdehnung des Brandherdes und dessen Ausbreitungsrichtung und -geschwindigkeit das Auswerfen mehrfach erfolgen.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung kehrt die Waldbrandbekämpfungseinheit nach Auswurf des Löschmittel zur Waldbrandbekämpfungsstation zurück. An der Waldbrandbekämpfungsstation kann die Waldbrandbekämpfungseinheit wieder mit Löschmittel beladen und betankt werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung koppelt die Waldbrandbekämpfungseinheit nach der Rückkehr zur Waldbrandbekämpfungsstation an die Waldbrandbekämpfungsstation. Die Waldbrandbekämpfungseinheit wird in eine Ruhemodus versetzt, um Energie zu sparen.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung umfasst das Koppeln den Anschluss der Waldbrandbekämpfungseinheit an die Waldbrandbekämpfungsstation. Mittels der Kopplung an der Waldbrandbekämpfungsstation kann die Waldbrandbekämpfungseinheit wieder mit Löschmittel beladen und betankt werden, Daten und Informationen werden ausgetauscht und ggf. ein Software- Update durchgeführt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Anschluss der Waldbrandbekämpfungseinheit an die Waldbrandbekämpfungsstation einen Anschluss der Waldbrandbekämpfungseinheit eine Energieversorgung. Die

Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise eine flugfähige Drohne mit elektrischem Antrieb. Mittels eines in der Waldbrandbekämpfungsstation angeordneten Energieversorgung kann die Waldbrandbekämpfungseinheit wieder mit elektrischer Energie versorgt werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird die Waldbrandbekämpfungseinheit mit Energie betankt. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise eine flugfähige Drohne mit elektrischem Antrieb. Mittels eines in der Waldbrandbekämpfungsstation angeordneten Energieversorgung kann die Waldbrandbekämpfungseinheit wieder mit elektrischer Energie versorgt werden.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung umfasst der Anschluss der Waldbrandbekämpfungseinheit an die Waldbrandbekämpfungsstation einen Anschluss der Waldbrandbekämpfungseinheit ein Löschmittelreservoir. Das Löschmittel ist z.B. Wasser, Pulver und/oder ein Schaumlöschmittel, das in abwerfbaren Behältern in der Waldbrandbekämpfungsstation gelagert ist. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird die Waldbrandbekämpfungseinheit mit Löschmittel beladen. Das Löschmittel ist z.B. Wasser, Pulver und/oder ein Schaumlöschmittel, das in abwerfbaren Behältern in der Waldbrandbekämpfungsstation gelagert ist. Nach der Bekämpfung des Brandherdes wird die Waldbrandbekämpfungseinheit wieder mit Löschmittel beladen und ist wieder einsatzbereit. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann alternative eingesetzt werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung beinhaltet das Entkoppeln das Trennen eines Anschlusses an Energie-(Strom-)versorgung. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise eine flugfähige Drohne mit elektrischem Antrieb, der aus einem in der Waldbrandbekämpfungseinheit angeordneten aufladbarem Energiespeicher (Akku) versorgt wird.

Die Aufgabe wird außerdem mit der erfindungsgemäßen autonomen Waldbrandbekämpfungseinheit gelöst.

Die erfindungsgemäße autonome Waldbrandbekämpfungseinheit weist eine Navigationseinheit, eine autonome Steuereinheit sowie eine Löschvorrichtung auf. Die Navigationseinheit weist Navigationssensoren zur Erfassung von Objekten in der Umgebung auf. Die Navigationssensoren erkennen insbesondere Hindernisse, die während einer Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit auftreten können. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist daher in der Lage, diese Hindernisse zu umgehen. Die Steuereinheit ist als Mikrocontroller ausgebildet und weist Speicher und Microprozessor mit einer Steuersoftware auf. Die Löschvorrichtung weist Löschmittel, z.B. Wasser, Pulver und/oder ein Schaumlöschmittel auf. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die autonome Waldbrandbekämpfungseinheit einen Antrieb auf. Die autonome Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise eine flugfähige Drohne, die automatisch einen Brandherd bekämpft. Der Antrieb ist vorzugsweise elektrisch und weist einen elektrischen Motor sowie einen Rotor auf, mit dem die autonome Waldbrandbekämpfungseinheit antreibbar ist.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist die autonome Waldbrandbekämpfungseinheit eine steuerbare Lenkung auf. Durch Verschwenken der Rotoren und Variation der Drehzahl der die einzelnen Motoren des Antriebs ist die autonome Waldbrandbekämpfungseinheit lenkbar. In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist die autonome Waldbrandbekämpfungseinheit eine Detektionseinheit auf, die dafür vorgesehen und dafür geeignet ist einen Brandherd zu detektieren. Bevorzugt verwendet die Detektion ein bilderfassendes Verfahren, bevorzugt wird ein Wärmebild des Brandherdes erfasst.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist die Detektionseinheit eine Detektionssensoreinheit auf, die dafür vorgesehen und dafür geeignet ist einen Waldbrand zu erkennen. Bevorzugt verwendet die Detektion ein bilderfassendes Verfahren, bevorzugt wird ein Wärmebild des Brandherdes erfasst.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Detektionseinheit eine Ortungssensoreinheit auf, die dafür vorgesehen und dafür geeignet ist einen Waldbrand zu lokalisieren. Mittels der Ortungssensoreinheit ist die Position des Brandherdes relativ zur Ortungssensoreinheit der Waldbrandbekämpfungseinheit bestimmbar. Zusätzlich kann die Position des Ortungssensoreinheit der Waldbrandbekämpfungseinheit mittels eines Navigationssatellitensystems, z.B. GPS, bestimmbar sein.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Ortungssensoreinheit, die Detektionssensoreinheit, der Antrieb, die steuerbare Lenkung, die Navigationseinheit, die Navigationssensoren und/oder die Kommunikationseinheit an die autonome Steuereinheit gekoppelt. Die Steuereinheit der Waldbrandbekämpfungseinheit führt Steuerbefehle zur Detektion eines Brandherdes, zur Lokalisierung eines Brandherdes, zur Fortbewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit, zur Navigation der Waldbrandbekämpfungseinheit, zur Lenkung der Waldbrandbekämpfungseinheit und/oder zum Auswerfen von Löschmitteln aus. Die Steuereinheit ist als Mikrocontroller ausgebildet und weist Speicher und Microprozessor mit einer Steuersoftware auf.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist die autonome Steuereinheit einen Speicher auf, in dem ein durch die autonome Steuereinheit ausführbares Programm gespeichert ist, das den autonomen Betrieb der autonomen Waldbrandbekämpfungseinheit ermöglicht.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist die autonome Steuereinheit ein Softwareprogramm zur Steuerung einer autonome Waldbrandbekämpfungseinheit auf.

Die Aufgabe wird außerdem mit der erfindungsgemäßen Waldbrandbekämpfungsstation gelöst.

Die erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungsstation weist eine Empfangseinrichtung, eine Energiequelle sowie eine Aufnahme für bewegliche Waldbrandbekämpfungseinheit auf. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist dazu eingerichtet, die Waldbrandbekämpfungseinheit aufzunehmen und weist einen allseitigen Witterungsschutz auf, der an der Oberseite öffenbar bzw. verschließbar gestaltet ist. Die Oberseite weist eine Energiekonversionsvorrichtung auf. Auf der Unterseite ist ein Energiespeicher (Akku) angeordnet, der durch die Energiekonversionsvorrichtung mit elektrischer Energie geladen wird.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungsstation einen Empfänger, eine Energiequelle und/oder eine Löschvorrichtung auf. Der Empfänger ist dazu eingerichtet, Informationen insbesondere zur Position eines detektierten Brandherdes zu empfangen. Die Energiequelle ist bevorzugt eine Photovoltaik-Anlage mit einem Energiespeicher. Die Löschvorrichtung weist eine Mehrzahl an abwerfbaren Behältern mit Löschmittel, z.B. einem Schaumlöschmittel, Pulver und/oder Wasser, auf. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung umfasst die Waldbrandbekämpfungsstation eine fahrbare Waldbrandbekämpfungseinheit. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist als bevorzugt autonome flugfähige Drohne ausgeführt und weist dazu eine Antriebseinheit mit einer Mehrzahl an von Motoren angetriebenen Rotoren auf. Die Motoren sind üblicherweise Elektromotoren und werden durch einen wiederaufladbaren Energiespeicher (Akku) mit Energie versorgt.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung umfasst die Waldbrandbekämpfungsstation und/oder die Waldbrandbekämpfungseinheit ein Löschmittelreservoir. Das Löschmittelreservoir weist Wasser und/oder eine Mehrzahl an abwerfbaren Behältern mit Löschmittel, z.B. einem Schaumlöschmittel, Pulver und/oder Wasser, auf, die in der beweglichen Waldbrandbekämpfungseinheit angeordnet werden können. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Waldbrandbekämpfungsstation und/oder die Waldbrandbekämpfungseinheit einen Stromanschluss und/oder eine Energiekonversionsvorrichtung. Die Energiequelle ist bevorzugt eine Photovoltaik-Anlage mit einem Energiespeicher, die Waldbrandbekämpfungsstation kann daher unabhängig von einer Stromversorgung angeordnet werden.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Waldbrandbekämpfungsstation und/oder die Waldbrandbekämpfungseinheit einen Energiespeicher. Der Energiespeicher (Akku) wird durch die Energiekonversionsvorrichtung mit elektrischer Energie geladen.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Waldbrandbekämpfungsstation einen Witterungsschutz für die Waldbrandbekämpfungseinheit. Die in der Waldbrandbekämpfungsstation angeordnete Waldbrandbekämpfungseinheit sowie die in der Waldbrandbekämpfungsstation angeordneten Komponenten sind daher vor Witterungseinflüssen geschützt. In einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Waldbrandbekämpfungsstation eine Aufnahme für die Waldbrandbekämpfungseinheit. Über die Aufnahme ist die Waldbrandbekämpfungseinheit mit der Waldbrandbekämpfungsstation koppelbar. Die Aufnahme ist dazu eingerichtet, mit dem Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit verbunden zu werden, um den Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit mit elektrischer Energie zu laden.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung umfasst die Waldbrandbekämpfungsstation und/oder die Waldbrandbekämpfungseinheit eine Steuereinheit. Die Steuereinheit weist einen Speicher auf, in dem durch die Steuereinheit ausführbares Programm gespeichert ist, das den Betrieb der Waldbrandbekämpfungsstation ermöglicht.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung umfasst die Waldbrandbekämpfungsstation und/oder die Waldbrandbekämpfungseinheit eine Kommunikationseinheit. Mittels der Kommunikationseinheit werden Informationen empfangen, z.B. Positionsdaten eines detektierten Brandherdes, sowie gesendet, z.B. Daten über den Zustand der Waldbrandbekämpfungsstation.

Die Aufgabe wird außerdem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes mit einer Waldbrandlöschstation gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes mit einer Waldbrandlöschstation weist vier Verfahrensschritte auf: Im ersten Verfahrensschritt werden Informationen empfangen. Die Informationen beinhalten z.B. die Detektion eines Waldbrandes, dessen Position und ggf. dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit und -richtung. Im zweiten Verfahrensschritt wird ein Steuerbefehl generiert. Der Steuerbefehl beinhaltet die empfangenen Informationen und Befehle zur Bekämpfung eines Waldbrandes. Im dritten Verfahrensschritt wird ein Steuerbefehl und/oder eine Information versendet. Im vierten Verfahrensschritt wird ein Waldbrandbekämpfungsvorgang ausgeführt. In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt der Empfang von Informationen auf einer Servereinheit. Die Servereinheit ist Teil eines Netzwerkes zur Detektion und Bekämpfung eines Waldbrandes. Das Netzwerk ist vorzugsweise ein LoRaWAN-Netzwerk, das eine sternförmige Architektur aufweist, in der mittels Gateways Nachrichtenpakete zwischen den ersten Waldbranddetektionssensoren und einem zentralen Servereinheit ausgetauscht werden.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird die Information von einem Endgerät gesendet. Der Waldbranddetektionssensor ist Teil eines Endgerätes und in diesem angeordnet. Über eine Single-Hop-Verbindung sind die Endgeräte mit Gateways verbunden.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung erfolgt der Versand der Information über ein Netzwerk. Das Netzwerk ist vorzugsweise ein LoRaWAN-Netzwerk, das eine sternförmige Architektur aufweist, in der mittels Gateways Nachrichtenpakete zwischen den Endgeräten und einem zentralen Servereinheit ausgetauscht werden.

In einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet die Information das Ergebnis einer Analyse. Die Analyse ist z.B. eine Gasanalyse und eine Erfassung der Temperatur der Gase, die während eines Waldbrandes entstehen. Ein Waldbrand erzeugt neben starker Rauchbildung eine Vielzahl von Gasen, insbesondere Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Art und Konzentration dieser Gase sind bei einem Waldbrand charakteristisch und lassen sich mittels geeigneter Sensoren detektieren.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung erfolgt die Analyse aus Messdaten eines Sensors. Der Sensor ist z.B. ein Sensorarray zur Gasanalyse, zur Erfassung der Temperatur der Gase auf sowie zur Erfassung der vorherrschenden Windrichtung und - geschwindigkeit. In einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Messdaten auf dem Endgerät erfasst.

Der Sensor ist Teil eines Endgerätes und in diesem angeordnet.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Analyse auf dem Endgerät oder der Servereinheit. Auf der Servereinheit ist ein Software-Programm in einem Speicher angeordnet, mit dem die Analyse automatisch durchgeführt werden kann.

In einerweiteren Ausführung der Erfindung wird aus der Information der Steuerbefehl oder Informationen zur Generierung eines Steuerbefehls generiert. Mittels des Steuerbefehls wird die Bekämpfung eines Waldbrandes initiiert.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird der Steuerbefehl oder die Information zur Generierung eines Steuerbefehls versendet. Der vorzugsweise auf der Servereinheit generierte Steuerbefehl wird über IP-Verbindung und per Kabel an die Waldbrandbekämpfungsvorrichtung gesendet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Versand des Steuerbefehls oder der Information zur Generierung eines Steuerbefehls von der Servereinheit an die Waldbrandbekämpfungsvorrichtung. Der vorzugsweise auf der Servereinheit generierte Steuerbefehl wird über IP-Verbindung und per Kabel an die Waldbrandbekämpfungsvorrichtung gesendet, der Vorgang zur Bekämpfung eines detektierten Waldbrandes wird initiiert.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt der Versand über ein Netzwerk. Das Netzwerk ist vorzugsweise ein LoRaWAN-Netzwerk, das eine sternförmige Architektur aufweist, in der mittels Gateways Nachrichtenpakete zwischen den ersten Waldbranddetektionssensoren und einem zentralen Servereinheit ausgetauscht werden. In einer weiteren Gestaltung der Erfindung umfasst der Waldbrandbekämpfungsvorgang eine erste Positionierung einer Waldbrandbekämpfungseinheit. Die Waldbrandbekämpfungseinheit wird derart in der Nähe des Brandherdes positioniert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit mittels eines geeigneten Sensors, vorzugsweise eine Infrarot-Kamera, ein optischer Sensor und/oder eine Kamera, die den Brandherd detektiert.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung umfasst der Waldbrandbekämpfungsvorgang die Lokalisierung des Brandherdes. Die Waldbrandbekämpfungseinheit wird derart in der Nähe des Brandherdes positioniert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit mittels eines geeigneten Sensors, vorzugsweise einer Infrarot- Kamera und/oder eines optischen Sensors und/oder einer Kamera, die den Brandherd detektiert und lokalisiert.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung umfasst der Waldbrandbekämpfungsvorgang den Auswurf von einem Waldbrandbekämpfungsmittel. Das Löschmittel wird durch die Waldbrandbekämpfungseinheit auf oder in einem Umkreis um den Brandherd abgeworfen.

Die Aufgabe wird außerdem mit dem erfindungsgemäßen Waldbrandbekämpfungssystem gelöst.

Das erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungssystem weist eine Netzwerkeinrichtung, eine Servereinheit und ein Gateway auf. Das Waldbrandfrüherkennungssystem weist ein Mesh-Gateway-Netzwerk auf, das die Technologie eines LoRaWAN-Netzwerks nutzt. Das LoRaWAN-Netzwerk weist eine sternförmige Architektur auf, in der mittels Gateways Nachrichtenpakete zwischen den Sensoren und einem zentralen Internet-Netzwerk-Server ausgetauscht werden.

Das Waldbrandbekämpfungssystem weist eine Vielzahl von Sensoren auf, die über eine Single-Hop-Verbindung mit Gateways verbunden sind. Die Gateways sind üblicherweise Frontend-Gateways. Die Frontend-Gateways sind untereinander verbunden sowie teilweise mit Grenz-Gateways. Ein Grenz-Gateway kann auch mit einem Frontend-Gateway zu einer Mesh-Gateway-Vorrichtung in einem Gerät kombiniert sein. Die Grenz-Gateways sind mit dem Internet-Netzwerk-Server verbunden, entweder über eine drahtgebundene Verbindung oder über eine drahtlose Verbindung mittels Internetprotokoll.

Das erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungssystem weist außerdem ein erstes Endgerät auf, wobei das erste Endgerät eine Sensoreinheit aufweist.

Das erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungssystem weist zusätzlich ein zweites Endgerät auf, wobei das zweite Endgerät ein Waldbrandbekämpfungselement aufweist.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Netzwerk ein LoRaWan-Netzwerk mit Server, Gateway, einem ersten Endgerät, und einem von dem ersten Endgerät verschiedenen zweiten Endgerät. Das zweite Endgerät ist vorzugsweise eine Waldbrandbekämpfungseinheit, die einen Sensor zur Detektion eines Waldbrandes aufweist, sowie eine Einrichtung zur Bekämpfung eines Waldbrandes.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist das erste Endgerät eine Sensoreinheit und/oder das zweite Endgerät eine Waldbrandbekämpfungseinheit auf. Das zweite Endgerät ist vorzugsweise eine Waldbrandbekämpfungseinheit, die einen Sensor zur Detektion eines Waldbrandes aufweist, sowie eine Einrichtung zur Bekämpfung eines Waldbrandes.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das erste Endgerät ortsfest angeordnet, z.B. an einem Baum des zu überwachenden Waldes.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist das erste Endgerät einen Sensor zur Waldbranddetektion, eine Kommunikationsvorrichtung, einen Energiespeicher und/oder eine Energiekonversionsvorrichtung auf. Das erste Endgerät ist damit autark betreibbar, mit der Kommunikationsvorrichtung mit dem zentralen Netzwerkserver und/oder dem Applikationsserver verbindbar. Der Sensor ist ein Sensor zur Gasanalyse, zur Erfassung der Temperatur der Gase sowie zur Erfassung der vorherrschenden Windrichtung und - geschwindigkeit.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Endgerät beweglich, z.B, eine flugfähige Drohne.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist das zweite Endgerät einen Sensor zur Waldbranddetektion, einen Navigationsvorrichtung, einen Antrieb und/oder einen Energiespeicher auf. Die Navigationssensoren weisen einen oder eine Mehrzahl von Kameras und/oder auf Laufzeitmessung basierende Sensoren auf, die Hindernisse während der Bewegung des zweiten Endgeräts erkennt. Das zweite Endgerät ist daher in der Lage, diese Hindernisse zu umgehen.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Sensor des ersten Endgerätes verschieden vom Sensor des zweiten Endgerätes. Die erste Detektion des Waldbrandes mittels des ersten Endgerätes erfolgt bevorzugt mittels Detektion und Analyse der bei einem Waldbrand entstehenden Gase (Rauch) sowie deren Temperatur. Die zweite Detektion verwendet ein zur ersten Detektion unterschiedliches Verfahren, z.B. ein bilderfassendes Verfahren. Mittels eines bilderfassenden Verfahrens kann der Brandherd genauer detektiert werden, insbesondere sind die Ausdehnung des Brandherdes und dessen Ausbreitungsrichtung genauer zu erfassen. Das bilderfassende Verfahren erzeugt bevorzugt ein Wärmebild des Brandherdes.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das Netzwerk einen zentralen Server auf. Auf dem zentralen Server ist ein ausführbares Programm in einem Speicher abgelegt, das die Bekämpfung eines Waldbrandes steuert. In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist das Netzwerk mehrere Gateways auf, wobei die Gateways Mesh-Gateways und/oder Grenz-Gateways sind. Mittels Gateways Nachrichtenpakete zwischen den Sensoren und einem zentralen Internet-Netzwerk-Server ausgetauscht werden. Die Mesh-Gateways sind untereinander verbunden sowie teilweise mit Grenz-Gateways. Die Grenz-Gateways sind mit dem Internetnetzwerkserver verbunden, entweder über eine drahtgebundene Verbindung oder über eine drahtlose Verbindung mittels Internetprotokoll.

Die Aufgabe wird außerdem mit der erfindungsgemäßen Waldbrandbekämpfungseinheit gelöst.

Die erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungseinheit weist einen Antrieb sowie eine Detektionseinheit auf, die dafür vorgesehen und dafür geeignet ist, einen Brandherd zu detektieren. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise als autonome flugfähige Drohne ausgeführt und weist dazu eine Antriebseinheit mit einer Mehrzahl an von Motoren angetriebenen Rotoren auf. Die Motoren sind üblicherweise Elektromotoren und werden durch einen wiederaufladbaren Energiespeicher (Akku) mit Energie versorgt. Die Detektionseinheit ist vorzugsweise eine Infrarot-Kamera zur Erfassung von Wärmebildern und/oder ein optischer Sensor und/oder eine Kamera. Außerdem weist die erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungseinheit eine Navigationseinheit sowie eine Löscheinheit auf. Die Löscheinheit weist die Löschmittelaufnahme zur Aufnahme des Löschmittels auf. Die Navigationseinheit erfasst Objekte in der Umgebung der Waldbrandbekämpfungseinheit.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Detektionseinheit eine Detektionssensoreinheit auf, die dafür vorgesehen und dafür geeignet ist einen Waldbrand zu erkennen. Die Detektionseinheit ist vorzugsweise eine Infrarot-Kamera zur Erfassung von Wärmebildern und/oder ein optischer Sensor und/oder eine Kamera. In einer weiteren Gestaltung der Erfindung weist die Detektionseinheit eine Ortungssensoreinheit auf, die dafür vorgesehen und dafür geeignet ist einen Waldbrand zu orten. Mittels der Ortungssensoreinheit ist die Position des Brandherdes relativ zur Ortungssensoreinheit der Waldbrandbekämpfungseinheit bestimmbar. Zusätzlich kann die Position des Ortungssensoreinheit der Waldbrandbekämpfungseinheit mittels eines Navigationssatellitensystems, z.B. GPS, bestimmbar sein.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Ortungssensoreinheit an eine Steuereinheit gekoppelt. Die Steuereinheit weist ein in einem Speicher gespeichertes Programm zur automatischen Ortung eines Waldbrandes auf.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Detektionseinheit an die Steuereinheit gekoppelt. Die Steuereinheit weist ein in einem Speicher gespeichertes Programm zur automatischen Detektion eines Waldbrandes auf.

In einer besonders vorteilhaften Gestaltung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungseinheit einen Flugantrieb auf. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist als autonome flugfähige Drohne ausgeführt und weist dazu eine Antriebseinheit mit einer Mehrzahl an von Motoren angetriebenen Rotoren auf.

Die Aufgabe wird außerdem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes mit einer Waldbrandlöschstation gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes mit einer Waldbrandlöschstation weist drei Verfahrensschritte auf: Im ersten Verfahrensschritt werden Informationen empfangen. Die Informationen beinhalten z.B. die Detektion eines Waldbrandes, dessen Position und ggf. dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit und -richtung. Im zweiten Verfahrensschritt wird eine Waldbrandbekämpfungseinheit von einer Waldbrandbekämpfungsstation entkoppelt. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist eine witterungsgeschützte Station zur Aufnahme der Waldbrandbekämpfungseinheit. Im Ruhemodus ist die Waldbrandbekämpfungseinheit mit der Waldbrandbekämpfungsstation unbeweglich gekoppelt. Im dritten Verfahrensschritt wird ein Waldbrandbekämpfungsvorgang zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes gestartet, indem z.B. eine flugfähige Drohne als Waldbrandbekämpfungseinheit eingesetzt wird. Eine Bekämpfung und/oder Löschung eines Brandherdes kann daher unmittelbar nach Detektion eines Brandherdes einsetzen.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Waldbrandbekämpfungsvorgang das Starten der Waldbrandbekämpfungseinheit. Im Ruhemodus ist die Waldbrandbekämpfungseinheit mit der Waldbrandbekämpfungsstation unbeweglich gekoppelt. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist als autonome flugfähige Drohne ausgeführt und wird zu Beginn des Waldbrandbekämpfungsvorgangs aus der Waldbrandbekämpfungsstation gestartet.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung umfasst der Waldbrandbekämpfungsvorgang das Bewegen der Waldbrandbekämpfungseinheit in eine erste Position. Die Waldbrandbekämpfungseinheit wird derart in der Nähe des Brandherdes positioniert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit mittels eines geeigneten Sensors, vorzugsweise einer Infrarot-Kamera, die den Brandherd detektiert und eine Bekämpfung des Waldbrandes ermöglicht ist, und/oder eines optischen Sensors und/oder einer Kamera.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Position nach Bewegen der Waldbrandbekämpfungseinheit einen anderen Abstand zum Waldbrand auf als die Waldbrandlöschstation. Üblicherweise ist der Abstand der Waldbrandlöschstation zum Waldbrand größer als der Abstand der Waldbrandbekämpfungseinheit zum Waldbrand.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung umfasst der Waldbrandbekämpfungsvorgang die Detektion eines Waldbrandes durch die Waldbrandbekämpfungseinheit. Mittels eines Sensors, z.B. einer Infrarot- Kamera und/oder eines optischen Sensors und/oder einer Kamera, die Waldbrandbekämpfungseinheit den Brandherd detektiert.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung umfasst der Waldbrandbekämpfungsvorgang die Ortung eines Waldbrandes durch die Waldbrandbekämpfungseinheit. Mittels der Ortungssensoreinheit der Waldbrandbekämpfungseinheit ist die Position des Brandherdes relativ zur Ortungssensoreinheit der Waldbrandbekämpfungseinheit bestimmbar.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Ortung durch ein bilderfassendes Verfahren, bevorzugt wird ein Wärmebild des Brandherdes erfasst.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung wird nach der Ortung des Waldbrandes durch die Waldbrandbekämpfungseinheit die Waldbrandbekämpfungseinheit in eine zweite Position bewegt. In der zweiten Position ist die Waldbrandbekämpfungseinheit derart positioniert, dass eine Bekämpfung eines Waldbrandes möglich ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Löschvorgang nach Erreichen der ersten und/oder der zweiten Position der Waldbrandbekämpfungseinheit. Dazu wird z.B. ein Löschmittel ausgeworfen, das in der Waldbrandbekämpfungseinheit angeordnet ist.

In einer Weiterbildung der Erfindung erfolgt der Löschvorgang mehrmals. Je nach Ausdehnung des Brandherdes und dessen Ausbreitungsrichtung und -geschwindigkeit erfolgt der Löschvorgang mehrfach, um den Waldbrand vollständig zu löschen.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung wird nach der Durchführung eines Löschvorganges die Waldbrandbekämpfungseinheit zur Waldbrandlöschstation bewegt. Nach der Bekämpfung des Brandherdes, insbesondere nach dem Abwurf des Löschmittels, kehrt die Waldbrandbekämpfungseinheit zur Waldbrandbekämpfungsstation zurück, um betankt und mit Löschmittel befüllt zu werden. In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die Waldbrandbekämpfungseinheit mit der Waldbrandlöschstation gekoppelt. Die Waldbrandbekämpfungseinheit koppelt derart an die Waldbrandlöschstation an, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit an die Energieversorgung der Waldbrandbekämpfungsstation angeschlossen ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung lädt nach der Kopplung der Waldbrandlöschstation mit der Waldbrandbekämpfungseinheit die Waldbrandbekämpfungseinheit Energie und/oder Löschmittel von der Waldbrandlöschstation. Die Waldbrandbekämpfungseinheit wird mit elektrischer Energie betankt. Außerdem ist die Waldbrandbekämpfungseinheit an das Löschmittelreservoir der Waldbrandbekämpfungsstation angeschlossen. Die Waldbrandbekämpfungseinheit wird ebenfalls mit Löschmittel beladen.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung weist das Waldbrandbekämpfungssystem eine Waldbrandbekämpfungsstation auf. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist eine witterungsgeschützte Station zur Aufnahme der Waldbrandbekämpfungseinheit.

In einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungseinheit den zweiten Sensor, eine Antriebseinheit, eine Energieeinheit, eine Navigationseinheit, eine Lenkeinheit, eine Steuereinheit, eine Kommunikationseinheit und/oder eine Löscheinheit auf. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise eine flugfähige Drohne, die automatisch einen Brandherd bekämpft.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist die Navigationseinheit Navigationssensoren zur Erfassung von Objekten in der Umgebung auf. Die Navigationssensoren erkennen insbesondere Hindernisse, die während einer Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit auftreten können. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist daher in der Lage, diese Hindernisse zu umgehen. In einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Navigationssensoren Kameras und/oder auf Laufzeitmessung basierende Sensoren. Die Navigationssensoren weisen einen oder eine Mehrzahl von Kameras und/oder auf Laufzeitmessung basierende Sensoren auf, die

Hindernisse während der Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit erkennt. Die Hindernisse werden von der in der Waldbrandbekämpfungseinheit angeordneten Steuereinheit derart erfasst, erkannt und analysiert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit während der Bewegung den Hindernissen automatisch ausweicht.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die auf Laufzeitmessung basierende Sensoren Radar-, Ultraschall- und/oder LiDAR-Sensoren. Die Navigationssensoren weisen einen oder eine Mehrzahl von Kameras und/oder auf Laufzeitmessung basierende Sensoren (z.B. Radar, Ultraschall, Lidar) auf, die Hindernisse während der Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit erkennt. Die Hindernisse werden von der in der Waldbrandbekämpfungseinheit angeordneten Steuereinheit derart erfasst, erkannt und analysiert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit während der Bewegung den Hindernissen automatisch ausweicht.

In einer weiteren Gestaltung der Erfindung ist die Waldbrandbekämpfungseinheit autonom steuerbar. Die Waldbrandbekämpfungseinheit ist vorzugsweise unbemannt und ermöglicht eine automatische und/oder autonome Bekämpfung eines Brandherdes.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungseinheit ein Löschmittelreservoir auf. Das Löschmittel ist z.B. Wasser, Pulver und/oder ein Schaumlöschmittel. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungseinheit eine Aus- und/oder Abwurfvorrichtung für Löschmittel auf. Das Löschmittel wird aus dem Löschmittelreservoir auf den Brandherd ausgeworfen.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungsstation eine Aufnahme auf, die dafür vorgesehen und dafür geeignet ist, die Waldbrandbekämpfungseinheit aufzunehmen. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist dazu eingerichtet, mitz.B. einem Energiespeicherder Waldbrandbekämpfungseinheit verbunden zu werden, um den Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit mit elektrischer Energie zu versorgen.

In einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Waldbrandbekämpfungsstation eine Steuereinheit, einen Witterungsschutz, einen Energiespeicher, ein Löschmittelreservoir und/oder eine Kommunikationseinheit auf. Die Waldbrandbekämpfungsstation ist dazu eingerichtet, mitz.B. einem Energiespeicherder Waldbrandbekämpfungseinheit verbunden zu werden, um den Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit mit elektrischer Energie zu versorgen. Zusätzlich wird die Waldbrandbekämpfungseinheit mit Löschmittel befüllt.

In einer Weiterbildung der Erfindung beinhalten die Informationen Positionsdaten, insbesondere die Position eines Waldbrandes und die Position einer Waldbrandbekämpfungseinheit und/oder eines Elementes des Waldbrandbekämpfungssystems.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens zur autonomen Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes eines Waldbrandes und des erfindungsgemäßen Waldbrandbekämpfungssystems sind in den Zeichnungen schematisch vereinfacht dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 : Waldbrandbekämpfungssystem

Fig. 2: Detailansicht des erfindungsgemäßen Waldbrandbekämpfungssystem

Fig. 3: Waldbrandbekämpfungseinheit

Fig. 4: Waldbrandbekämpfungsvorrichtung

Fig. 5: Waldbrandbekämpfungsvorrichtung offen

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Waldbrandbekämpfungssystems 1 , angeordnet in einem zu überwachenden Wald W, zeigt Fig. 1. Das LoRaWAN-Mesh- Gateway-Netzwerk 1 weist ein Mesh-Gateway-Netzwerk 1 auf, das die Technologie eines LoRaWAN-Netzwerks nutzt. Das LoRaWAN-Netzwerk 1 weist eine sternförmige Architektur auf, in der mittels Gateways Nachrichtenpakete zwischen den ersten Waldbranddetektionssensoren ED und einem zentralen Internetnetzwerkserver NS ausgetauscht werden. Der erste Waldbranddetektionssensor ist Teil eines Endgerätes ED und in diesem angeordnet. In dieser Schrift werden daher Endgerät ED und erster Waldbranddetektionssensor synonym mit gleichem Bezugszeichen verwendet.

Das LoRaWAN-Mesh-Gateway-Netzwerk 1 weist eine Vielzahl von ersten Waldbranddetektionssensoren ED auf, die über eine Single-Hop-Verbindung FSK mit Gateways G verbunden sind. Die Gateways G sind üblicherweise Mesh-Gateways MGD. Die Mesh-Gateways MGD sind untereinander verbunden sowie teilweise mit Grenz- Gateways BGD. Die Grenz-Gateways BGD sind mit dem Internetnetzwerkserver NS verbunden, entweder über eine drahtgebundene Verbindung WN oder über eine drahtlose Verbindung mittels Internetprotokoll IP.

Im und um den Wald W herum verteilt sind eine Mehrzahl von Waldbrandbekämpfungsvorrichtungen 100 angeordnet. Jede

Waldbrandbekämpfungsvorrichtung 100 weist jeweils eine Waldbrandbekämpfungsstation 200 sowie eine bewegliche Waldbrandbekämpfungseinheit 300 auf (s. Fig. 4). Zur autonomen Bekämpfung eines Waldbrandes erfolgt eine erste Detektion eines Waldbrandes durch einen oder mehrere der fest angeordneten ersten Waldbranddetektionssensoren ED. Der erste Waldbranddetektionssensor ED weist dazu ein Sensorarray zur Gasanalyse, zur Erfassung der Temperatur der Gase auf sowie zur Erfassung der vorherrschenden Windrichtung und -geschwindigkeit auf. Alternativ oder zusätzlich kann das Sensorarray auch Signale zur vorherrschenden Windrichtung von externen Messeinrichtungen erfassen bzw. erhalten.

Der Waldbrand wird im nächsten Verfahrensschritt mittels einer ersten Lokalisierung lokalisiert. Die erste Lokalisierung erfolgt mit dem den Waldbrand detektierenden ersten Waldbranddetektionssensor ED, m.a.W die Position des Waldbranddetektionssensor ED, der den Waldbrand detektiert, markiert den Ort des Waldbrandes. Außerdem erfolgt die erste Lokalisierung mittels einer Mehrzahl an ersten Waldbranddetektionssensoren ED: Eine Mehrzahl Endgeräte ED detektieren jeweils ein Signal, deren Quelle die durch den Waldbrand erzeugten Gase sind, sowie die einzelnen Zeitpunkte der Erfassung der drei einzelnen Signale. Aufgrund dieser drei detektierten Signale sowie der erfassten Zeitpunkte ihrer Detektion wird die Position des Waldbrandes ermittelt. Zusätzlich wird die Windgeschwindigkeit und -richtung in die erste Lokalisierung des Waldbrandes einbezogen, deren Erfassung mittels des ersten Waldbranddetektionssensors ED möglich ist.

Um die erste Lokalisierung durchzuführen, muss die Position jedes ersten Waldbranddetektionssensors ED so präzise wie möglich bekannt sein. Die Positionsbestimmung kann z.B. bei der Installation des ersten Waldbranddetektionssensors ED erfolgen. Das erste Waldbranddetektionssensor ED kann z.B. an einem Baum des zu überwachenden Waldes angeordnet werden und die Position des ersten Waldbranddetektionssensors ED mittels eines Navigationssatellitensystems, z.B. GPS (Global Positioning System) einmalig bestimmt werden. Dazu können z.B. ein handelsübliches GPS-System oder ein Smartphone verwendet werden. Möglich ist auch die Positionsbestimmung eines ersten Waldbranddetektionssensors ED durch einen geeigneten Empfänger. Der erste Waldbranddetektionssensor ED empfängt zur Positionsbestimmung Signale aus mindestens vier, üblicherweise sechs Quellen, im Falle der Benutzung des Navigationssatellitensystems GPS Radiosignale auf der L1- Frequenz (1575,42 MHz). Die Quellen sind Satelliten, die ständig ihre aktuelle Position und die genaue Uhrzeit ausstrahlen. Die ermittelte Position des ersten Waldbranddetektionssensors ED wird auf dem Netzwerkserver NS und/oder dem Applikationsserver und optional zusätzlich in der Steuereinheit desjenigen ersten Waldbranddetektionssensors ED gespeichert, dessen Position derart ermittelt wurde, ebenfalls dauerhaft gespeichert. Alternativ oder zusätzlich kann die Positionsbestimmung eines ersten Waldbranddetektionssensors ED mittels des Navigationssatellitensystems ständig oder in Intervallen ermittelt werden. Die Position eines ersten Waldbranddetektionssensors ED wird dann regelmäßig überprüft und aktualisiert. Der Netzwerkserver NS und/oder der Applikationsserver weist eine erste Steuerung in Form eines Software-Programms auf einem Speicher auf, mittels der die Position eines Brandherdes ermittelbar ist.

Aufgrund der ersten Lokalisierung des Waldbrandes mittels der ersten Waldbranddetektionssensoren ED wird ein zweiter Waldbranddetektionssensor 330 derart in der Nähe des Brandherdes positioniert, dass die Entfernung des zweiten Waldbranddetektionssensors 330 zum Brandherd geringer ist als die Entfernung eines ersten Waldbranddetektionssensors ED zum Zeitpunkt der ersten Detektion des Waldbrandes. Dazu ist der zweite Waldbranddetektionssensor 330 in einer beweglich und autonom steuerbaren flugfähigen Waldbrandbekämpfungseinheit 300 (s. Fig. 3) angeordnet. Die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 ist als Teil einer Waldbrandbekämpfungsvorrichtung 100 (s. Fig. 4, 5) in einer

Waldbrandbekämpfungsstation 200 angeordnet.

Vor, während und nach der Positionierung des zweiten Waldbranddetektionssensors 330 in der Nähe des Waldbrandes wird eine zweite Detektion mittels des zweiten Waldbranddetektionssensors 330 durchgeführt. Dabei wird für die zweite Detektion ein zur ersten Detektion unterschiedliches Verfahren angewendet: Während die erste Detektion mittels des ersten Waldbranddetektionssensors ED eine Gasanalyse und eine Erfassung der Temperatur der Gase durchführt, verwendet die zweite Detektion ein bilderfassendes Verfahren, bevorzugt wird ein Wärmebild des Brandherdes erfasst.

Mittels des zweiten Waldbranddetektionssensors 330 wird eine zweite Lokalisierung des Brandherdes durchgeführt. Dazu werden die mittels des zweiten Waldbranddetektionssensors 330 erfassten Messwerte herangezogen, insbesondere das Wärmebild des Brandherdes. Die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 weist dazu ein Ortungssystem auf (s. Fig. 3), mit dem die Position des Brandherdes relativ zum Ortungssystem der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 bestimmt wird. Zusätzlich wird die Position des Ortungssystems der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 mittels eines Navigationssatellitensystems, z.B. GPS, bestimmt und laufend aktualisiert. Alternativ oder zusätzlich wird ein Triangulationsverfahren benutzt, bei dem die Entfernung zu ortsfesten Elementen des Waldbrandbekämpfungssystems 1 , z.B. den ersten Waldbranddetektionssensoren ED und/oder den Gateways G, MGD, BGD ermittelt wird.

Diese zweite Lokalisierung des Brandherdes ist vorteilhafterweise genauer als die erste Lokalisierung des Brandherdes mittels der ersten Waldbranddetektionssensoren ED. Der Brandherd ist daher genauer lokalisiert und kann gezielt bekämpft werden. Zusätzlich zur zweiten Lokalisierung des Brandherdes übermittelt die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 neben der ersten Lokalisierung zusätzliche Informationen über z.B. Ausdehnung des Brandherdes an den Netzwerkserver NS und/oder den Applikationsserver, entweder über eine Direktverbindung zwischen Waldbrandbekämpfungseinheit 300 und Internetnetzwerkserver NS und/oder über eine Verbindung zwischen Waldbrandbekämpfungseinheit 300 und ein oder mehreren Gateways G, MGD, BGD. Die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 weist dazu eine zweite Steuerung und eine Kommunikationseinheit auf. Die Positionierung des zweiten Waldbranddetektionssensors 330, die zweite Detektion und zweite Lokalisierung des Brandherdes erfolgt üblicherweise mehrfach über einen Zeitraum verteilt. Position, Ausdehnung sowie Ausbreitungsrichtung und -geschwindigkeit des Brandherdes werden daher laufend erfasst und aktualisiert.

Nach der zweiten Lokalisierung erfolgt die Waldbrandbekämpfung und/oder Löschung mittels der Waldbrandbekämpfungseinheit 300. Die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 weist dazu eine Löscheinheit 310 (s. Fig. 3) auf. Die Löscheinheit 310 weist Löschmittel, z.B. Wasser, Pulver und/ oder ein Schaumlöschmittel auf, das ausgeworfen wird. Auch eine Akustikkanone zur Brandbekämpfung kann eingesetzt werden. Dabei kann je nach Ausdehnung des Brandherdes und dessen Ausbreitungsrichtung und -geschwindigkeit das Auswerfen mehrfach erfolgen. Insbesondere kann das Löschmittel 310 in unterschiedliche Richtungen erfolgen, um den Brandherd einzudämmen bzw. effizient zu löschen.

Die Positionierung des zweiten Waldbranddetektionssensors 330, die zweite Detektion und zweite Lokalisierung des Brandherdes und die Waldbrandbekämpfung und/oder Löschung kann je nach Ausdehnung sowie Ausbreitungsrichtung und -geschwindigkeit des Brandherdes auch mittels einer Mehrzahl an Waldbrandbekämpfungseinheiten 300 zeitgleich parallel erfolgen.

Eine Detailansicht eines erfindungsgemäßen Waldbrandbekämpfungssystems 10 zeigt Fig.

2. Das Waldbrandbekämpfungssystem 10 weist eine Mehrzahl ersten Waldbranddetektionssensoren ED auf, wobei jeweils acht erste Waldbranddetektionssensoren ED über eine Single-Hop-Verbindung FSK mit einem Gateway G kommunizieren. Die Gateways FGD sind untereinander sowie mit Grenz- Gateways BGD verbunden. Die Grenz-Gateways BGD sind mit dem Internetnetzwerkserver NS verbunden, entweder über eine drahtgebundene Verbindung WN oder über eine drahtlose Verbindung mittels Internetprotokoll IP. Eine Mehrzahl von Waldbrandbekämpfungsvorrichtungen 100 ist um den zu überwachenden Wald W angeordnet. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Waldbrandbekämpfungseinheit 300. Die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 ist als autonome flugfähige Drohne ausgeführt und weist dazu eine Antriebseinheit 320 mit einer Mehrzahl an von Motoren 321 angetriebenen Rotoren 322 auf. Die Motoren 321 sind üblicherweise Elektromotoren und werden durch einen wiederaufladbaren Energiespeicher (Akku) mit Energie versorgt. Durch Verschwenken der Rotoren 322 und Variation der Drehzahl der die einzelnen Motoren 321 wird die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 gelenkt.

Zur zweiten Lokalisierung eines Brandherdes weist die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 den zweiten Waldbranddetektionssensor 330 auf, der in diesem Ausführungsbeispiel eine Infrarot-Kamera ist. Zusätzlich weist die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 in diesem Ausführungsbeispiel einen weiteren Waldbranddetektionssensor 340 auf, der als Gassensor ausgebildet ist.

Zur Bekämpfung eines Brandherdes weist die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 die Löscheinheit 310 auf, die die Löschmittelaufnahme 311 zur Aufnahme des Löschmittels 313 aufweist. Mittels der Löschmittelabwurfvorrichtung 312 kann das Löschmittel 313 zur Bekämpfung und Löschung eines Brandherdes abgeworfen werden.

Die erfindungsgemäße Waldbrandbekämpfungseinheit 300 weist außerdem einen Navigationssensor 350 auf, der Objekte in der Umgebung der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 erfasst. Der Navigationssensor 350 weist einen oder eine Mehrzahl von Kameras und/oder auf Laufzeitmessung basierende Sensoren (z.B. Radar, Ultraschall, Lidar) auf, die Hindernisse auf dem Flug der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 erkennt. Die Hindernisse werden von der in der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 angeordneten Steuereinheit derart erfasst, erkannt und analysiert, dass die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 während ihres Fluges den Hindernissen automatisch ausweicht. Alle genannten Komponenten sind mit einer zweiten Steuereinheit der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 verbunden und werden durch die zweite Steuereinheit gesteuert.

Ein Ausführungsbeispiel einer Waldbrandbekämpfungsvorrichtung 100 zeigen Fig. 4 und Fig. 5. Die Waldbrandbekämpfungsvorrichtung 100 weist die Hauptkomponenten Waldbrandbekämpfungsstation 200 und die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 (s. Fig. 3) auf.

Die Waldbrandbekämpfungsstation 200 ist dazu eingerichtet, die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 aufzunehmen und weist einen allseitigen Witterungsschutz 210 auf, der an der Oberseite öffenbar bzw. verschließbar gestaltet ist. Die Oberseite weist eine Energiekonversionsvorrichtung 220 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Photovoltaik-Anlage ist. Auf der Unterseite ist ein Energiespeicher (Akku) 230 angeordnet, der durch die Energiekonversionsvorrichtung 220 mit elektrischer Energie geladen wird.

Die Waldbrandbekämpfungsstation 200 weist zur Aufnahme der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 eine Aufnahme 250 auf, über die die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 mit der Waldbrandbekämpfungsstation 200 gekoppelt wird. Die Aufnahme 250 ist dazu eingerichtet, mit dem Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 verbunden zu werden, um den Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 mit elektrischer Energie zu laden.

Auf einer schrägen Ebene am Boden der Waldbrandbekämpfungsstation 200 ist das Löschmittelreservoir 240 angeordnet. Das Löschmittel 313 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Schaumlöschmittel, das in eine Mehrzahl an abwerfbaren Behältern gefüllt ist. Derartige Behälter werden von der Rain Industries Inc vertrieben. Ein oder mehrere Behälter werden durch die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 auf den

Brandherd abgeworfen, aufgrund der Hitzeentwicklung platzt die Kunststoffwandung des Behälters und das Löschmittel 313 wird appliziert. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von wassergefüllten Behältern. Alternativ kann die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 eine Akustik-Kanone als Löschmittel 313 aufweisen, die mittels der durch den Schalldruck auftretenden Luftdruckschwankungen einen Brandherd bekämpft. Die Schallwellen mit einer Frequenz von 30 bis 60 Hz lösen mechanische Vibrationen in der Umgebung des Brandherdes aus, die sowohl den brennenden Stoff als auch die Sauerstoffzufuhr beeinflussen. Die Bekämpfung mittels einer Akustik-Kanone ist besonders nachhaltig, erzeugt während der Bekämpfung keinerlei Abfall, benötigt kein Wasser oder evtl, für einen Waldboden problematische Chemikalien und kann so lange durchgeführt werden, wie der Energiespeicher der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 über Energie verfügt.

Zur Bekämpfung eines Waldbrandes wird nach der ersten Detektion und ersten Lokalisierung eines Brandherdes durch einen fest angeordneten ersten Waldbranddetektionssensor ED (s. Fig. 1) der zweite Waldbranddetektionssensor 330 und damit die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 zum Zweck der zweiten Detektion, der zweiten Lokalisierung und der Waldbrandbekämpfung an den Brandherd bewegt. Dazu wird zunächst auf dem Netzwerkserver NS, dem Applikationsserver und/oder auf der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 eine Route bestimmt. Die Route beinhaltet die derzeitige Position der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 als Teil der Waldbrandbekämpfungsstation 200 sowie die Position des Zielgebietes, insbesondere des Brandherdes. Die Waldbrandbekämpfungsvorrichtung 100 weist eine Kommunikationseinheit auf, die mit dem Netzwerkserver NS und/oder dem Applikationsserver verbunden ist und Informationen über Ausdehnung des Brandherdes und Positionsdaten empfängt und sendet. Die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 wird dann von der Waldbrandbekämpfungsstation 200 entkoppelt und der Motor 321 der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 gestartet. Zeitgleich wird der Witterungsschutz 210 der Waldbrandbekämpfungsstation 200 geöffnet (Fig. 5). Die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 bewegt sich dann motorisiert entlang der berechneten Route zum Zielgebiet des Brandherdes. Dabei erfasst die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 mittels ihrer Sensoren, wie beispielsweise auf Laufzeitmessung basierende Sensoren Radar-, Ultraschall- und/oder LiDAR-Sensoren permanent etwaig auftretende Hindernisse, ermittelt beim Auftreten von Hindernissen mittels der zweiten Steuerung eine Ausweichroute zum Zielgebiet und setzt die die motorisierte Bewegung entlang der Ausweichroute zum Zielgebiet fort, wobei Erfassung von Hindernissen, Ermittlung einer Ausweichroute und motorisierte Bewegung entlang der Ausweichroute permanent während der Bewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 wiederholt und ausgeführt wird.

Im Zielgebiet erfolgt die zweite Detektion sowie die zweite Lokalisierung des Brandherdes sowie die Bekämpfung bzw. Löschung des Brandherdes mittels der Waldbrandbekämpfungseinheit 300, indem das Löschmittel 313 abgeworfen wird. Die zweite Steuerung der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 generiert und/oder führt Steuerbefehle zur zweiten Detektion eines Brandherdes, zur zweiten Lokalisierung eines Brandherdes, zur Fortbewegung der Waldbrandbekämpfungseinheit 300, zur Navigation der Waldbrandbekämpfungseinheit 300, zur Lenkung der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 und/oder zum Auswerfen von Löschmitteln 313 aus.

Die zweite Steuerung der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 weist einen Speicher auf, in dem durch die zweite Steuerung ein ausführbares gespeichert ist, das den autonomen Betrieb der autonomen Waldbrandbekämpfungseinheit ermöglicht. Zweite Detektion des Brandherdes, zweite Lokalisierung des Brandherdes und Auswurf des Löschmittels 313 erfolgt vorteilhafter mittels des dargelegten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bekämpfung und/oder Löschung eines Waldbrandes vollständig oder zumindest teilweise autonom.

Nach der Bekämpfung des Brandherdes, insbesondere nach dem Abwurf des Löschmittels

313, kehrt die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 zur Waldbrandbekämpfungsstation 200 zurück und koppelt derart an die Aufnahme 250 an, dass die

Waldbrandbekämpfungseinheit 300 an die Energieversorgung (Energiespeicher 230) der Waldbrandbekämpfungsstation 200 angeschlossen ist. Danach wird die

Waldbrandbekämpfungseinheit 300 mit elektrischer Energie betankt. Außerdem ist die Waldbrandbekämpfungseinheit 300 an das Löschmittelreservoir 240 angeschlossen. Die

Waldbrandbekämpfungseinheit 300 wird ebenfalls mit Löschmittel 313 beladen. Zusätzlich wird der Witterungsschutz 210 geschlossen (Fig. 4), die Waldbrandbekämpfungsstation 200 ist wieder einsatzbereit. Zusätzlich weist die Waldbrandbekämpfungsstation 200 ebenfalls eine Steuereinheit auf, die die Energiekonversionsvorrichtung 220, die Bestückung der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 mit Löschmittel 313 aus dem Löschmittelreservoir 240 und den Start bzw. die Landung der Waldbrandbekämpfungseinheit 300 sowie das Öffnen und Schließen des Witterungsschutzes 210 steuert.

B EZ U G SZ E I C H E N L I ST E

1 Waldbrandbekämpfungssystem

10 Lo R a WA N - M es h- Gateway- N etzwe rk

ED Endgerät I Erster Waldbranddetektionssensor

G Gateway

NS Internet-Netzwerk-Server

IP Internetprotokoll

MHF Multi-Hop-Funknetzwerk

MDG Mesh-Gateways

BGD Grenz-Gateway

FSK FSK-Modulation

WN Drahtgebundene Verbindung

W Wald

100 Waldbrandbekämpfungsvorrichtung

200 Waldbrandbekämpfungsstation

210 Witterungsschutz

220 Energiekonversionseinheit

230 Energiespeicher

240 Lösch mittel reservoir

250 Aufnahme für Waldbrandbekämpfungseinheit

300 Waldbrandbekämpfungseinheit

310 Löscheinheit

311 Löschmittelaufnahme

312 Löschmittelabwurfvorrichtung Lösch mittel Flugantrieb/Antriebseinheit Motor Rotor Zweiter Waldbranddetektionssensor Waldbranddetektionssensor Navigationssensor