Vom Nischenthema zum Zukunftsmarkt in der Sicherheitstechnik

Im Perimeterschutz ist das Thema LiDAR noch weitgehend unbekannt. Doch es handelt sich nicht um ein neues Verfahren. Tatsächlich kommt sie in anderen Bereichen seit Jahren zur Anwendung: In der Fertigung, in der Prozessoptimierung und beim autonomen Fahren ist die LiDAR-Technologie fest etabliert und gilt als ausgereift. 

Der Sicherheitsmarkt reagiert deutlich auf diese Entwicklung. Analysten von ABI Research prognostizieren, dass weltweit bis 2030 mehr als drei Millionen LiDAR-Sensoren im Bereich physische Sicherheit installiert sein werden. Die globalen Ausgaben für physische Sicherheit wachsen zeitgleich von 106,5 auf 136,9 Milliarden US-Dollar, wobei ein wachsender Teil davon in neue Sensorlösungen wie LiDAR fliesst.

Auch wir bei EOTEC spüren diese Nachfrage direkt. Denn der Bedarf an Sicherheit steigt stetig an und gerade Betreiber kritischer Infrastrukturen rüsten auf. LiDAR eröffnet ihnen bahnbrechende Möglichkeiten, die mit klassischen Technologien bisher nicht denkbar waren. 

LiDAR steht für «Light Detection and Ranging». Ein LiDAR-Sensor sendet Lichtimpulse aus, die auf ein Objekt treffen und teilweise reflektiert werden. Aus der Lichtlaufzeit und der bekannten Lichtgeschwindigkeit berechnet der Sensor die exakte Distanz zu jedem erfassten Punkt innerhalb von Nanosekunden. Das Ergebnis: eine detaillierte dreidimensionale Punktwolke der Umgebung.

Im Gegensatz zu klassischen Videoaufnahmen zeigt sie exakt, wo sich ein Objekt befindet, wie gross es ist und wie es sich bewegt. Die LiDAR-Technologie bietet ein volumetrisches Erkennungssystem, das den exakten Standort, die Grösse, die Bewegungsrichtung und die Geschwindigkeit erfasst. Lichtverhältnisse spielen dabei keine Rolle, denn LiDAR-Sensoren arbeiten meist mit Infrarotlicht. Bei Dunkelheit liefern sie teils sogar bessere Ergebnisse als bei Tageslicht.

Lassen Sie uns kurz in die Unterschiede zwischen den drei Technologien Kamera – Radar – LiDAR hineinzoomen. Denn erst der Vergleich zeigt, welche Rolle LiDAR im Gesamtkonzept der Perimetersicherheit übernimmt.

Klassische Videosensorik liefert visuelle, identifizierbare Bilder und ist deshalb für die Beweissicherung wichtig. Ihre Leistung kann allerdings je nach Auflösung reichweitenbegrenzt sein und sinkt bei schlechten Lichtverhältnissen. Zudem erfasst sie grundsätzlich Personendaten und unterliegt somit dem Datenschutzgesetz. 

Die Radar-Technologie ist unempfindlich gegenüber Witterung und eignet sich gut für die Überwachung grosser, offener Flächen. Sie liefert jedoch eine geringere Detailgenauigkeit bei der Objektklassifizierung. 

LiDAR wiederum erfasst dreidimensionale Daten mit hoher Präzision. Moderne Systeme erreichen eine Erfassungsgenauigkeit von rund 3 cm bei einer Reichweite von bis zu 150 Metern, unabhängig von Licht und weitgehend unabhängig von Wetterbedingungen. Dagegen liefert sie keine identifizierbaren Bilder.

Klassische Videosensorik kann viel leisten, verlangt aber deutlich mehr Personal für Überwachung und Auswertung. LiDAR reduziert die Fehlalarmquote spürbar, weil es reale, reflektierende Objekte von Schatten, Lichtreflexen oder Wetterphänomenen wie Laub und Regen unterscheiden kann.

Für die Praxis ergibt sich also folgende Schlussfolgerung: LiDAR macht Kamera- und Radar-Technologien nicht überflüssig, sondern ergänzt sie dort, wo beide an ihre Grenzen stossen: bei der präzisen, datenschutzfreundlichen Objekterkennung in Echtzeit.

Die LiDAR-Technologie findet einen breiten Einsatz im Perimeterschutz: überall dort, wo grössere Areale zuverlässig geschützt werden müssen, z. B. auf Bahnsteigen, in Flughäfen, in Tunneln, in Gefängnissen, bei Kraftwerken oder anderen Gebäuden der Energieversorgung.

Ein besonderer Vorteil von LiDAR besteht darin, dass sie auch ausserhalb des Zauns Objekte erkennen kann, ohne datenschutzrechtliche Schwierigkeiten zu verursachen. Moderne LiDAR-Systeme mit integrierter Datenverarbeitung erlauben es, präzise 3D-Alarmzonen entlang eines Zauns zu definieren – Frühwarnzonen – und Überstiegszonen. Die Alarmlogiken lassen sich individuell konfigurieren: nach Bewegungsmuster, Verweildauer, Tageszeit usw. 

Auch im Innenbereich gibt es zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. In einem Museum kann sie beispielsweise einen Alarm auslösen, sobald sich jemand einem Kunstwerk zu stark nähert, ergänzt durch einen akustischen Hinweis. 

Durch die präzise Erfassung von Höhenunterschieden eignet sie sich zudem bestens im Bereich Arbeitssicherheit, um zu erkennen, wenn sich jemand in einen Gefahrenbereich begibt. 

Moderne LiDAR-Systeme bieten dafür ein breites Funktionsspektrum:

• Erstellen von 3D-Erkennungsbereichen mit unterschiedlichen Alarmprioritäten
• Voralarmzonen, die eine Annäherung frühzeitig erkennen
• Automatische Steuerung von Kameras auf erkannte Ziele
• Filterung von Objekten anhand ihrer Grösse
• Fähigkeit, bekannte, «freundliche» Personen zu markieren
• 3D-Kartenvisualisierung und digitaler Zwilling des überwachten Areals
• Ereignisarchiv mit Projektion in der 3D-Karte

Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Wetterbedingungen

Die LiDAR-Technologie bietet im Perimeterschutz 6 Kernvorteile:

1. Präzise 3D-Erfassung: Durch ein volumetrisches Erkennungssystem liefert LiDAR exakten Standort, Grösse, Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit von Personen und Objekten.
2. Deutlich weniger Fehlalarme: Reale Objekte und «freundliche» Personen können problemlos von Schatten, Lichtreflexen oder Wetterphänomenen wie Laub und Regen unterschieden werden.
3. Zuverlässigkeit bei jedem Licht: LiDAR liefert akkurate Daten, egal bei welchen Wetterbedingungen und Lichtverhältnissen.
4. Datenschutzfreundlichkeit: In der Regel keine Personendaten im Sinne von Art. 5 DSG, da keine Identifikation möglich ist.
5. Frei definierbare 3D-Alarmzonen mit individuell konfigurierbarer Alarmlogik.
6. Vielseitig einsetzbar: vom Perimeterschutz über Innenräume bis zur Arbeitssicherheit.

Einer der Kernvorteile von LiDAR ist, dass sie datenschutzfreundlich ist. Doch was genau bedeutet das konkret aus Sicht des Schweizer Datenschutzgesetzes (DSG) und für Sie als Sicherheitsbeauftragte:n?

Art. 5 DSG definiert Personendaten als «alle Angaben, die sich auf eine bestimmte oder bestimmbare natürliche Person beziehen». Eine LiDAR-Punktwolke ohne Gesicht, Kleidung oder andere individualisierende Merkmale erfüllt diese Definition in der Regel nicht. Das System erkennt lediglich: Hier befindet sich eine Person. Wer diese Person ist, bleibt offen. Damit entfallen für reine LiDAR-Anwendungen viele Pflichten, die für die klassische Videoüberwachung gelten, etwa die Bearbeitungsgrundsätze nach Art. 6 DSG, die Informationspflicht nach Art. 19 DSG oder die Vorgaben zu Persönlichkeitsverletzungen nach Art. 30 und 31 DSG.

Wird LiDAR jedoch mit einer Kamera kombiniert, etwa um bei einem Alarm automatisch eine Kamera auf das Ereignis zu schwenken, gelten für diesen Teil des Systems selbstverständlich weiterhin die vollen datenschutzrechtlichen Anforderungen. LiDAR kann also Datenschutzfragen entschärfen, sie aber nicht in jedem Fall vollständig auflösen.

Zu einem Zeitpunkt, in dem der Sicherheitsbedarf aufgrund der geopolitischen Lage stetig steigt, tritt LiDAR als ausgereifte Technologie mit sensationellen Möglichkeiten in den Bereich Perimeterschutz ein.

Klassische Videosensorik leistet bereits viel, verlangt allerdings deutlich mehr Personal für Überwachung und Auswertung. LiDAR macht Szenarien möglich, die mit klassischer Technik bisher nicht lösbar waren, und das bei spürbar weniger personellem Aufwand.

Auch bei den Kosten lohnt sich ein differenzierter Blick: Für eine neu geplante Anlage ist LiDAR preislich attraktiv. Wird ein bestehendes System lediglich abgelöst oder ergänzt, ist eher mit Mehrkosten zu rechnen, dafür mit spürbar mehr Qualität.

Wir bei EOTEC arbeiten eng mit unserem Partner Octave zusammen, der bereits heute LiDAR-basierte Lösungen für den Perimeterschutz anbietet. 

Ob und wie LiDAR sich für Ihr Projekt lohnt, hängt von Ihrer individuellen Ausgangslage ab. Wir zeigen Ihnen gerne, wie eine massgeschneiderte Lösung für Ihr Areal aussehen kann.

Und falls Sie weitere Informationen zu LiDAR benötigen, schauen Sie sich das Interview von Martin Hänggi an: zum Interview.