Automatisiertes Helferangebot bei Großschadensereignissen

In dem Forschungsprojekt „Automatisiertes Helferangebot bei Großschadensereignissen“ wurde ein Systemkonzept erforscht, mit dem freiwillige Helfer aus der Bevölkerung, die über geeignete Qualifikationen verfügen, bei Großschadensereignissen als zusätzliche Ressource in die Feuerwehrleitstelle integriert und bei Bedarf alarmiert werden können. Es wurde ein ganzheitlicher Ansatz gewählt, bei dem Forschungsfragen aus dem sozialpsychologischen, dem juristischen und dem technischen Fachgebiet bearbeitet wurden.

Eine deutsche Großstadt. Im Norden der Stadt kommt es an einem Autobahnkreuz zu einem schweren Verkehrsunfall. Beteiligt sind ein vollbesetzter Reisebus und ein Gefahrguttransporter. Über 50 Menschen sind verletzt und müssen medizinisch behandelt werden, außerdem läuft ein großangelegter Einsatz zur ABC-Gefahrenabwehr an. In kurzer Zeit sind große Teile des Rettungsdienstes der Stadt und der umliegenden Städte und Gemeinden im Einsatz. Auch in die Einsätze eingebunden sind Einheiten der freiwilligen Feuerwehr, deren Aufgabe unter anderem darin besteht, bei Notfällen medizinische Versorgung in Randgebieten der Stadt zu leisten.

Zeitgleich im Süden der Stadt. Eine Frau wählt den Notruf und meldet, dass ihr Mann über Schmerzen in der Brust geklagt habe und anschließend kollabiert sei. Der Mann muss schnellstmöglich medizinisch versorgt werden. Bedingt durch den parallelen Großeinsatz befindet sich der nächste verfügbare Rettungswagen jedoch in der Stadtmitte. Es ist mit einer Anfahrtszeit von etwa fünfzehn Minuten zu rechnen, was deutlich über der gesetzlichen Hilfsfrist liegt. Nur einige Häuser weiter wohnt eine Intensivpflegerin aus dem städtischen Krankenhaus, die derzeit Urlaub hat und sich zu Hause aufhält. Sie könnte in kürzester Zeit vor Ort sein, um lebenswichtige medizinische Erstversorgung zu leisten, bis der Rettungswagen angekommen ist.

Es stellt sich die Frage, wie die Pflegerin in solch einem Fall informiert und um Hilfe gebeten werden kann.

Da jeden Tag eine Vielzahl an Notrufen eingeht, die einen Notarzteinsatz zur Folge haben, ist die Wahrscheinlichkeit eines solchen Paralleleinsatzes recht hoch. Im Rahmen des Forschungsprojekts „Automatisiertes Helferangebot bei Großschadensereignissen“ (AHA), das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wurde, wurde ein Systemkonzept erforscht, mit dem geeignete Helfer aus der Bevölkerung erfasst und nahtlos in das Leitstellensystem integriert werden können, so dass der Disponent bei Bedarf effizient darauf zurückgreifen kann. In diesem Konzept namens „AHA-System“ müssen sich die Helfer zuvor über eine Website registrieren und ihre Qualifikationen eingeben. Nachdem die Angaben einschließlich der Qualifikation verifiziert wurden, können sie über eine eigene Smartphone-App ihre aktuelle Bereitschaft zur Hilfe signalisieren. Über die App werden bei Bedarf auch die Positionen der Helfer erfasst und die Helfer alarmiert. Das AHA-System läuft auf einem Rechner, der dem der Leitstellensoftware vorgeschaltet ist. Die Leitstellensoftware enthält eine Erweiterung, die die AHA-Helfer als zusätzliche Ressourcen in die Leitstelle integriert.

Die Intensivpflegerin aus dem obigen Beispiel hat sich als Helferin im AHA-System registriert und ihre Befähigung zur medizinischen Erstversorgung eingegeben. Außerdem hat sie die Smartphone-App installiert und dort ihre aktuelle Hilfsbereitschaft signalisiert. Nach Eingang des Notrufs und Erfassung des Einsatzes in der Leitstellensoftware erhält der Disponent nun zusätzlich zum Rettungs- und Notarztwagen eine weitere Ressource vorgeschlagen: einen AHA-Helfer, bei dem es sich in diesem Fall um die Intensivpflegerin handelt, die nur wenige Häuser entfernt ist. 

Nachdem der Disponent den Dispositionsvorschlag akzeptiert hat, werden die Kräfte alarmiert. Die Pflegerin wird durch einen schrillen und lauten Ton der Smartphone-App auf den Einsatz aufmerksam gemacht. Über die App erhält sie auch erste Informationen über den Notfall (wie z. B. ihre Entfernung zum Einsatz­ort) und kann entscheiden, ob sie den Einsatz annimmt. Sofern sie dies tut, werden ihr genauere Informationen zur Verfügung gestellt (siehe Abb. 1), insbesondere die genaue Adresse des Einsatzortes, die aus datenschutzrechtlichen Gründen erst nach Annahme der Alarmierung ausgegeben werden darf. Sie macht sich sofort auf den Weg, leistet dem Mann medizinische Erstversorgung und rettet ihm so das Leben.

Doch nicht nur in medizinischen Notfällen kann das AHA-System von Nutzen sein. Ein weiteres Szenario besteht in der technischen Hilfe bei Großschadensereignissen. Ein Beispiel: In Folge eines Unwetters hat es mehrere Tage stark geregnet, zahlreiche Keller in der Innenstadt sind vollgelaufen. Die Betreiber einer Kleingartenanlage, die nicht weit von der Innenstadt entfernt ist, haben sich nach ähnlich starken Regenfällen im Vorjahr eine Tauchpumpe zugelegt und wissen auch damit umzugehen. Die Betreiber haben sich mit ihrer Pumpe im AHA-System registriert und können nun vom Disponenten zur Innenstadt bestellt werden, um die Feuerwehr und das technische Hilfswerk zu entlasten. Über dieses Beispiel hinaus ist es denkbar, dass sich Helfer mit technischem Sachverstand als Erkunder registrieren, die vom Disponenten entsandt werden, um einen Bericht über die Lage vor Ort abzugeben. Dies kann dem Disponenten helfen, Einsätze zu priorisieren, damit die Feuerwehr die wichtigeren Einsätze zuerst abarbeiten kann.

Menschzentrierte Forschung

Im Forschungsprojekt AHA wurde ein menschzentrierter Ansatz verfolgt, bei dem die Bedarfe der Helfer und Disponenten im Vordergrund standen. Je mehr freiwillige Helfer sich am AHA-System beteiligen, umso höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich ein geeigneter Helfer in der Nähe eines Einsatzortes befindet. Es mussten also die Motive und Hemmnisse potentieller Helfer zur Teilnahme grundlegend analysiert werden, um die Beteiligung am System zu maximieren. Aber auch die Akzeptanz des AHA-Systems seitens der Disponenten ist von hoher Bedeutung, da diese in einem Großschadensereignis einer besonderen Belastung ausgesetzt sind.

Der Verbund des Projekts AHA bestand aus Partnern unterschiedlicher Fachrichtungen, die die Anforderungen an das Systemkonzept in einer ganzheitlichen Form erforschten und dabei Fragestellungen aus sozialpsychologischen, juristischen und technischen Bereichen bearbeiteten und beantworteten. Neben dem Institut Informatik der Hochschule Ruhr West als Projektkoordinator bestand der Verbund aus dem Institut für Feuerwehr- und Rettungstechnologie der Stadt Dortmund, dem Fachgebiet Sozialpsychologie der Universität Duisburg-Essen, der Fachhochschule für öffentliche Verwaltung in Duisburg sowie der Firma CKS Systeme GmbH in Meppen. Im weiteren Verlauf dieses Artikels werden die zentralen Ergebnisse der genannten Fachbereiche genannt. Bei Interesse an detaillierteren Aspekten der Ergebnisse wird an dieser Stelle auf die Schlussberichte und Veröffentlichungen der Partner verwiesen.

Motivationsanalyse der beteiligten ­Menschen

Um die Motivation der Disponenten zur Beteiligung am AHA-System zu analysieren, wurden Einzel- und Gruppeninterviews mit ausgewählten Disponenten durchgeführt. Die befragten Disponenten waren sich einig, dass ein AHA-System über großes Potenzial verfügt, einen Gewinn von zusätzlichen menschlichen und technischen Ressourcen sowie einen Zeitgewinn für die Einsatzkräfte zu erzielen. Um das AHA-System im Arbeitsalltag zu akzeptieren, wurden jedoch auch klare Anforderungen gestellt.

Wenn der Disponent einen Helfer zu einem Einsatz schickt, muss er sich darauf verlassen können, dass der Helfer tatsächlich über die angegebene Qualifikation verfügt, sich zum Einsatzort begibt und dort Hilfe leistet. Daraus leitet sich die Anforderung ab, dass die vom Helfer eingegebenen Daten rechtssicher geprüft werden müssen, bevor dieser tatsächlich als AHA-Helfer aktiv werden kann. Außerdem ist den Disponenten eine möglichst einfache, automatisierte Disposition der freiwilligen Helfer wichtig. Der Disponent sollte möglichst wenig Einarbeitungszeit haben und das AHA-System intuitiv bedienen können.

Für die Motivationsanalyse der freiwilligen Helfer wurden ebenfalls Einzel- und Gruppeninterviews und zusätzlich Onlinebefragungen mit Personen aus der potentiellen Zielgruppe (z. B. Menschen aus medizinischen Berufen) durchgeführt. Auch hier stellte sich heraus, dass die Bereitschaft zur Nutzung eines solchen Systems grundsätzlich recht hoch ist, selbst bei hoher Erfassung persönlicher Daten der Helfer, wobei die Einhaltung des Datenschutzes und eine intuitive Benutzerführung der Smartphone-App den Helfern von großer Bedeutung ist. Eine weitere wichtige Anforderung ist die rechtliche Absicherung:

Rechtliche Aspekte 

Gemäß dem Sozialgesetzbuch (SGB) kommt die gesetzliche Unfallversicherung für körperliche Schäden auf, die freiwillige medizinische Helfer des AHA-Systems bei Einsätzen erleiden. Laut SGB sind Personen versichert, die „bei Unglücksfällen, gemeiner Gefahr oder Not Hilfe leisten“. Es spielt dabei keine Rolle, ob der Helfer in einer Organisation tätig oder Spontanhelfer ist. Des Weiteren steht den AHA-Helfern nach dem SGB eine Entschädigung für mögliche Sachschäden zu. Darüber hinaus kann die Kommune als der Träger des AHA-Systems optional Zusatzversicherungen für die AHA-Helfer abschließen, was insbesondere im Falle der technischen Hilfe (je nach Tätigkeit) notwendig ist.

Das AHA-System sucht zwar automatisch den am besten geeigneten Helfer heraus; die Entscheidung, ob ein Helfer zum Einsatzort geschickt wird oder nicht, liegt aber im Ermessen des Disponenten. Entsendet er einen Helfer zum Einsatzort, darf er sich jedoch darauf verlassen, dass dieser über die notwendige Qualifikation verfügt und die bestmögliche Eignung hat, Hilfe zu leisten. Also muss dies im technischen Konzept unbedingt sichergestellt werden. Im Rahmen der Motivationsanalyse wurde diese Forderung auch seitens der Disponenten genannt.

Natürlich ist auch die Einhaltung des Datenschutzrechts beim AHA-System von großer Bedeutung, unter anderem, weil sensible persönliche Daten (wie Positionsdaten) erhoben werden. Die Anforderungen an den technischen Datenschutz des AHA-Systems bestehen unter anderem darin, sämtliche Kommunikationskanäle mit moderner Verschlüsselung abzusichern und das System gegen bekannte Angriffe zu schützen.

Technologisches Konzept 

Ein großer Vorteil der Grundidee des AHA-Systems liegt in der relativ kostengünstigen Umsetzungsmöglichkeit. Durch die mittlerweile sehr hohe Verbreitung von Smartphones und kostengünstigen Internetzugängen ist eine Möglichkeit entstanden, die es freiwilligen Helfern erlaubt, die Kosten der Informationsbereitstellung praktisch selbst zu übernehmen. Um allerdings sicherstellen zu können, dass die Smartphone-basierte Technologie zuverlässig genug ist, um für das AHA-System verwendet zu werden, mussten zunächst u. a. die folgenden Fragen beantwortet werden: Wie schnell und zuverlässig können die Smartphones der Helfer kontaktiert werden, um deren Positionen zu ermitteln und um sie zu alarmieren? Mit welcher Qualität kann die Positionsbestimmung auf dem Smartphone durchgeführt werden?

Zur ersten Frage ist zu beachten, dass die Einbindung freiwilliger Helfer bei medizinischen Notfällen eine Verkürzung der Hilfsfrist erbringen soll. Also müssen bereits sehr frühzeitig Informationen über die Helfer vorliegen. Zum einen muss die Position der Helfer ermittelt werden, um im Moment der Disposition eine Entscheidung treffen zu können, welcher der qualifizierten Helfer dem Einsatzort am nächsten ist. Zum anderen muss dieser Helfer dann möglichst schnell alarmiert werden. Die Rückmeldung des Helfers, dass dieser den Einsatz annimmt, muss ebenfalls möglichst schnell in der Leitstelle vorliegen.

Die zweite Frage ist ebenfalls wichtig, da die Positionsinformationen der Helfer zuverlässig sein müssen. Ist ein alarmierter Helfer laut Positionsbestimmung vermeintlich nahe am Einsatzort, in Wirklichkeit jedoch sehr weit davon entfernt, so würde die Alarmierung dieses Helfers kostbare Zeit verschwenden, die im Ernstfall über Leben und Tod entscheiden kann.

Zur Beantwortung beider Fragen wurde eine umfangreiche technische Machbarkeitsstudie durchgeführt. Es galt hierbei, folgende konkretisierte Fragen zu beantworten: Wie lange dauert es, Smartphones zu kontaktieren und eine Antwort zurückzuerhalten? Wie genau und zuverlässig ist die Position, die vom Smartphone ermittelt wird? Wie lange dauert die Bestimmung der Position?

Die Kontaktierung der Smartphones ist nicht trivial, da diese durch ihre Mobilität häufig ihre Standorte und somit ihren Netzwerkzugang wechseln. Sie sind aus dem Internet heraus meist nicht direkt erreichbar. Als Lösung wird ein „Push Notification Service“ verwendet. Alle Smartphones sind praktisch dauerhaft mit diesem Service verbunden und erneuern die Verbindung zeitnah, wenn sie abbricht. Über den Push Notification Service können die Smartphones auf einfache Weise kontaktiert werden.

Zur Durchführung der Machbarkeitsstudie wurden Apps entwickelt und auf Geräten zahlreicher Probanden installiert, um dort anonymisierte Experimente durchzuführen, die zur Beantwortung der Fragen dienen. Eine zentrale Erkenntnis der Tests lag darin, dass bereits nach weniger als sechs Sekunden nach Absenden der Anfrage über 80 % der kontaktierten Geräte ihre Position bestimmt und diese an das AHA-System zurückgeschickt hatten und dass diese Position hinreichend genau genug ist. In den meisten Fällen wurde von den Geräten eine Ortung basierend auf der Position von WLAN-Zugangspunkten verwendet, die relativ präzise Positionsangaben liefert und auch innerhalb von Gebäuden recht zuverlässig ist.

Evaluierung und Demonstration des AHA-Systems

Nachdem Teilkomponenten des AHA-Systems (wie die Smartphone-App oder die Erweiterung der Leitstellensoftware) bereits einzeln evaluiert worden waren, wurde im Rahmen eines großen Feldtests im Gebiet der Stadt Dortmund ein Demonstrator des vollständigen AHA-Systems auf seine Funktionsfähigkeit evaluiert. Dazu wurden zunächst fiktive medizinische Notfälle im Stadtgebiet von Dortmund definiert. Die Einsatzorte dieser fiktiven Einsätze wurden innerhalb von vier abgegrenzten Gebieten des Stadtgebietes gewählt. 

Zu diesen vier Gebieten gehörten zwei Parks, in denen Anrufer bei Einsätzen zu einem meist keine postalische Adresse nennen konnten, sondern lediglich eine grobe Beschreibung der Umgebung. Dies muss in der Smartphone-App berücksichtigt werden, da der AHA-Helfer zuverlässig zum Einsatzort geleitet werden muss, auch wenn keine postalische Adresse vorliegt. Ein weiteres der vier Gebiete befand sich in der Nähe eines großen Sees. Hier war zu erwarten, dass Helfer, die die kürzeste Luftliniendistanz zum Einsatzort haben, nicht zwangsläufig den kürzesten Fußweg aller Helfer dorthin zurücklegen müssten.

Am Tag des Feldtests wurde ein Leitstellenarbeitsplatz aufgebaut, der neben der erweiterten Leitstellensoftware auch die Verbindung zum AHA-System enthielt. Vier Disponenten der Feuerwehr Dortmund übernahmen wechselweise die Rolle der Disponenten. Vierzig freiwillige Feuerwehrleute übernahmen die Rolle der freiwilligen Helfer. Jeweils zehn Personen wurden in die vier ausgewählten Gebiete von Dortmund gebracht und sollten sich dort möglichst frei bewegen. 

Weitere Probanden hatten dann die Aufgabe, in der Leitstelle anzurufen und die fiktiven Einsätze zu schildern. Die Disponenten sollten möglichst authentisch vorgehen, den jeweiligen Einsatz erfassen und die AHA-Helfer disponieren. Dabei wurde unter anderem bewertet, wie intuitiv die Disponenten mit dem AHA-System umgehen können, wie reibungslos die AHA-Helfer zum Einsatzort geführt werden und ob jeweils der am besten geeignete Helfer ausgewählt wurde.

Bei allen fiktiven Einsätzen funktionierte sowohl die Kontaktierung der Mobilgeräte als auch deren Positionsbestimmung mit der erwarteten Qualität und Zuverlässigkeit. Die Disponenten äußerten, dass die Funktionalität des AHA-Systems optimal in die Leitstellensoftware integriert wurde, so dass für sie keine besondere Einarbeitungszeit notwendig war. 

Die Helfer wiederum äußerten sich positiv über die Smartphone-App, die sowohl im Bereitschafts- als auch im Einsatzfall intuitiv verwendbar sei. Gleichwohl wurde auch konstruktive Kritik geäußert, so erhielt in einem ähnlichen Fall ein Helfer den Auftrag, obschon er eigentlich nicht den kürzesten Fußweg zum Einsatzort hatte. In der finalen Version des Demonstrators wurde dies gelöst, indem die Bewertung der Entfernung nicht anhand der Luftliniendistanz, sondern anhand der kürzesten Route zum Einsatzort vorgenommen wird.

Forschung für die zivile Sicherheit

Das Projekt „Automatisiertes Helferangebot bei Großschadensereignissen (AHA)“ wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen des Programms „Forschung für die zivile Sicherheit“ von August 2014 bis Dezember 2017 mit knapp 1,7 Millionen Euro gefördert. AHA wurde innerhalb der Förderrichtlinie „Zivile Sicherheit – Schutz und Rettung bei komplexen Einsatzlagen“ eingereicht. Zielstellung dieser Richtlinie war es, durch die Entwicklung neuer Technologien und Konzepte die Rettungs- und Einsatzkräfte bei ihrer täglichen Arbeit zu unterstützten und ihren Eigenschutz zu verbessern.

Innerhalb dieses Themenkomplexes wurde auch das Verbundprojekt AERIUS gefördert, das das Potenzial von alternativen Druckluftschäumen als Löschmittel bei komplexen Einsatzszenarien wie Großbränden mit giftigen Substanzen erforscht hat. Das Projekte Audime entwickelte ein spezielles System zur schnellen Daten- und Informationsgewinnung bei einem Massenanfall von Verletzten. Dafür wurde eine Datenbrille so umgerüstet, dass Einsatzkräfte zur besseren Versorgung der Verletzten den Notarzt per Videostream hinzuziehen können. Das Projekt ORPHEUS untersuchte hingegen die Rauchausbreitung von Bränden in komplexen U-Bahnhöfen. Basierend auf Experimenten wurden Simulationen entwickelt, mit denen sichere Fluchtwege aufgezeigt, die gefahrlose Ableitung des Rauchs angegeben und Konzepte für die Kommunikation zwischen den Einsatzkräften, den U-Bahnbetreibern und den Passagieren entwickelt wurden.

Weitere Informationen unter: www.sifo.de

Fazit 

Mit der in den letzten zehn Jahren rasant gestiegenen Verbreitung von Smartphones und kostengünstigen mobilen Internetzugängen bietet sich die ideale technologische Grundlage, freiwillige Helfer aus der Bevölkerung kostengünstig in Abläufe professioneller Rettungskräfte zu integrieren und diese somit sinnvoll zu ergänzen. Im Forschungsvorhaben AHA konnte erfolgreich gezeigt werden, dass ein derartiges System über großes Akzeptanzpotential sowohl von Seiten potentieller Helfer als auch von Seiten der Disponenten verfügt. Auch die wesentlichen technologischen Anforderungen können erfüllt werden. Wenn eine Kommune solch ein System anwenden will, ist insbesondere vorab zu klären, welche Arten von Einsätzen von freiwilligen Helfern bearbeitet werden sollen und wie die Helfer dabei hinsichtlich Haftung und Versicherung abgesichert werden können.

Weiterführende Links:

http://aha.sifo.de AHA-Projektseite der zivilen Sicherheitsforschung

https://projekt-aha.hs-ruhrwest.de AHA-Projektseite der Hochschule Ruhr West

www.sifo.de Webseite des BMBF zur zivilen Sicherheitsforschung in Deutschland