Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRFraunhofer FHR entwickelt neuartige Multibandantennen für Schiffsradar SEERAD
Innovative Antennenentwicklung für mehr Sicherheit in der Seenotrettung: Gefördert durch das Bundesministeriums für Bildung und Forschung BMBF hat das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR gemeinsam mit dem Institut für Mikrowellen und Plasmatechnik der FH Aachen und der Firma Raytheon Anschütz GmbH ein Harmonic-Radar-System entwickelt, das Personen im Wasser sicher ausfindig machen kann. Auf der Abschlusspräsentation der Konsortialpartner, wozu auch die Firma Kadematic Seenotrettungsgeräte GmbH als assoziierter Partner zählte, wurde das Experimentalsystem in Eckernförde erfolgreich getestet.
Geht ein Mensch auf hoher See über Bord und gerät außer Sicht, ist es mit den herkömmlichen Schiffsradarsystemen kaum möglich, die Person im Wasser zu detektieren. Die im Wasser befindliche Person hebt sich kaum von der Wasseroberfläche ab, da die Wellen das Radarsignal zu stark reflektieren. Hier setzt SEERAD an und bietet ein System, das es ermöglicht, schiffbrüchige Personen oder auch kleine Rettungsboote selbst in großer Entfernung ausfindig zu machen.
SEERAD arbeitet mit frequenzumsetzenden Transpondern, sogenannte Tags, die in Rettungswesten integriert das von einem Schiffsradar ausgesendete Signal mit doppelter Frequenz zurück spiegeln. Dies ermöglicht die Detektion kleinster Objekte über eine Distanz von bis zu zehn Kilometern. Durch die Anbindung an die Radar-Software des Projektpartners Raytheon Anschütz werden diese Detektionen praktisch nutzbar gemacht, z.B. für Such- und Rettungseinsätze auf hoher See. Das Fraunhofer FHR entwickelte für SEERAD sowohl die Antennen für das Schiffsradar als auch für die Tags. Dabei schaffte es das Fraunhofer-Forscherteam in mehr oder weniger dem gleichen Bauvolumen wie eine herkömmliche Schiffsradarantenne gleich zwei Antennen unterzubringen, die in verschiedenen Frequenzbändern arbeiten.
„Wir sind stolz darauf, dass es uns gelungen ist, die Antenne seetauglich zu bauen, also wetterbeständig gegen Regen, Sonne, Wind und Salzwasser. Die Bedingungen auf See bringen zudem eine starke mechanische Belastung mit sich und unsere Antenne sollte dies aushalten können“, so Dr.-Ing. Thomas Bertuch, Projektleiter beim Fraunhofer FHR.
Neben der großen Antenne war die Ingenieurskunst des Fraunhofer FHR aber auch für die ganz kleinen Antennen der Tags gefragt. Kompakt und wiederstandfähig müssen die Antennen sein, die in die Rettungswesten integriert werden. Eine möglichst gleichmäßige Rundumsicht war eine weitere wichtige Anforderung.
Während der Abschlusspräsentation an der Ostsee wurden mehrere Tests mit einem präparierten Dummy erfolgreich durchgeführt, in deren Rahmen sogar ein Weltrekord bei den Messungen erzielt wurde. So gelang es den Wissenschaftlern, den Dummy auf eine Distanz von sechs Kilometern mit einer Sendeleistung von nur 100 W zu orten. Die Messlatte für harmonische Radarsysteme lag bisher bei rund einem Kilometer mit einer Sendeleistung von 1000 W.
„Durch die Förderung des BMBF ist es möglich, solche Projekte voranzutreiben. Wir haben im Konsortium die grundsätzliche Funktionsfähigkeit des SEERAD-Prinzips nachgewiesen. Offene Fragen bestehen allerdings noch hinsichtlich der Integrierbarkeit des Systems in Schiffs-Navigationssysteme, der Minimierung von Störungen sowie der Sicherstellung der stabilen Funktion unter den rauen Seebedingungen. Unterstützend ist die Politik gefragt, die Weichen zu stellen, ähnlich wie bei Sicherheitsgurt oder Airbag im Auto, ein solches System zukünftig für Schiffe verpflichtend vorzuschreiben“, so Dr. Thomas Bertuch abschließend.