Wie lässt sich das Arbeiten im Bergbau sicherer machen?

Dezentrale Funknetze sollen in Zukunft helfen, Bergleute nach Unglücken rechtzeitig zu finden, wenn die üblichen Kommunikationswege ausfallen.

Ein Team der Universität Bremen und der Wits University in Johannesburg hat Sensoren entwickelt, mit denen sich Vermisste orten lassen, selbst wenn diese keine Notrufe mehr senden können. Auch wenn der deutsche Steinkohlenbergbau Ende 2018 ausläuft: Weltweit wird diese Technologie in den Bergwerken der Zukunft Leben retten können.

Der Bergbau dringt immer tiefer in die Erde ein. Eine der größten Gefahren für Bergleute besteht darin, dass sie von der Außenwelt abgeschnitten oder komplett verschüttet werden. Unter diesen schweren Bedingungen fielen die herkömmlichen Mobilfunktechnologien in der Regel aus. Die Rettungsteams konnten die Betroffenen nicht mehr orten. Allein in Südafrika starben 2017 mehr als 80 Menschen bei Grubenunglücken. Weltweit wird die Zahl der Todesfälle auf jährlich mehr als 10.000 geschätzt.

Die neu entwickelte Sensor- und Funktechnologie soll es möglich machen, die Position vermisster Bergleute genau zu bestimmen. Entwickelt wurde sie von Idrees Zaman, Doktorand am Technologie-Zentrum Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universität Bremen. Er schuf im Rahmen eines Forschungs-Austausches mit der südafrikanischen Wits University ein System aus Knotenpunkten. Damit sollen Bergleute in jedem Winkel eines Bergwerks erreicht werden können. Sie tragen dazu einen Sensor am Leib, der automatisch ihren genauen Aufenthaltsort an das System überträgt.

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„Selbst wenn die Verbindung bei einem Unglück abbricht, kann auf diese Weise jederzeit die letzte Position der Betroffenen ermittelt werden“, erklärt Prof. Dr. Anna Förster, Leiterin der Arbeitsgruppe Kommunikationsnetze am TZI. Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit dem Aufbau dezentraler Netze, die zum Einsatz kommen sollen, wenn die Infrastruktur zusammenbricht, etwa aufgrund von Naturkatastrophen. Auch diese derzeit für den Bergbau entwickelte Technologie soll in in Zukunft in anderen Bereichen genutzt werden, zum Beispiel wenn bei Erdbeben oder Überschwemmungen Telefon und Internet ausfallen. Rettungskräfte könnten so viel gezielter helfen.

Das System nutzt eine niedrige Funkfrequenz, die deutlich robuster ist als das normale WLAN-Netz. Dies verringert zwar die Menge an übertragbaren Daten, aber es bleibt noch Spielraum, um die Position der Bergleute und sogar vitale Körperfunktionen oder den Sauerstoffgehalt im Blut zu beobachten. Damit soll diese Sensor-Netzwerktechnologie auch die Gesundheit und Sicherheit von Arbeitenden unter Tage zu sichern helfen. Sie können rechtzeitig gewarnt werden, wenn beispielsweise die Sauerstoffversorgung nicht optimal funktioniert.

Die ersten Tests für dieses lebensrettende System hatten im Keller der Wits University stattgefunden, wo man die Umgebung einer Mine nachgebaut hatte. Nach erfolgreichen Ergebnissen soll es für den Einsatz in einem echten Bergwerk weiterentwickelt werden.

22.05.2018