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Dreidimensionale Aufnahme forensischer Beweise erlaubt neue Perspektiven auf Tatorte

Dr.  Peter Kühmstedt, der Koordinator des Projekts 3D-FORENSICS, erörtert die Arbeit des Teams an 3D-Scanning-Systemen und Datenanalyse-Software, mit denen Straftaten besser aufgeklärt können werden sollen.
Dreidimensionale Aufnahme forensischer Beweise erlaubt neue Perspektiven auf Tatorte
Wenn Sie Krimiserien im Fernsehen mögen, haben Sie wahrscheinlich bemerkt, wie die Kriminalbeamten den Kreis der Verdächtigen anhand von Spuren an einer Leiche oder Fußabdrücken eingrenzen. Solche forensischen Beweise spielen auch bei echten Ermittlungen eine zentrale Rolle, doch auch die modernsten Verfahren haben ihre Grenzen. Die im Projekt 3D-FORENSICS entwickelte Technologie wird durch den Einsatz von 3D-Laserscanning wesentlich dazu beitragen, die Genauigkeit dieser Analysen zu steigern.

Seit 2003 sinkt die Anzahl der in der EU registrierten Straftaten stetig. Doch obwohl die Erhebung und Analyse forensischer Beweise – von Fingerabdrücken bis hin zu Ballistik und Serologie – diese Entwicklung deutlich unterstützt hat, wurden diese Methoden noch längst nicht perfektioniert. Es bestehen beispielsweise Zweifel, ob der Fingerabdruck eines Menschen tatsächlich einzigartig ist und ob die Kriterien, nach denen analysierte Haare und Fasern als übereinstimmend bewertet werden, angemessen sind. Zudem sind die Methoden, mit denen forensische Beweise gesammelt werden, manchmal ungenau, und ihre Integrität vom Tatort bis in den Gerichtssaal kann nur schwer garantiert werden.

Das Projekt 3D-FORENSICS (Mobile high-resolution 3D-Scanner and 3D data analysis for forensic evidence) konzentriert sich auf die letzten beiden dieser Probleme und soll die Genauigkeit, Flexibilität und Auflösung der 3D-Rekonstruktion erhöhen, die einen vielversprechenden forensischen Ansatz zur Rekonstruktion und Analyse von Beweisen darstellt.

Seit Mai 2013 entwickelt das siebenköpfige Konsortium, das von der Fraunhofer-Gesellschaft geleitet wird und fünf KMU umfasst, drei Prototypen von 3D-Scansystemen sowie neue Software zur Datenanalyse. Das System soll die Datenerfassung detaillierter machen sowie Experten bei ihrer Auswertung entlasten und ist darauf ausgerichtet, die Aufklärungsquote der EU zu steigern, die sich derzeit noch im Bereich von ca. 70 % bewegt.

Dr.  Peter Kühmstedt, der Koordinator von 3D-FORENSICS, legt einige der Projektergebnisse dar und hofft, dass die neu entwickelten Prototypen in naher Zukunft vermarktet werden können.

Der Anteil unaufgeklärter Straftaten ist in Europa noch immer besorgniserregend. Wie kommt das?

Ich denke, dass Europa in den letzten Jahren stark mit der Schuldenkrise zu kämpfen hatte. Viele Länder senkten das Budget für die Strafverfolgung, insbesondere für häufig begangene Straftaten wie Einbruch oder Autodiebstahl. Die Ermittlungsgruppen verfügen für solche Fälle nur über begrenzte Ressourcen. Meiner Ansicht nach ist dies ein Grund dafür, dass Straftaten unaufgeklärt bleiben, doch zweifellos gibt es noch viele weitere.

Wie kann die 3D-Rekonstruktion von Beweismitteln diese Statistik verbessern?

Bei optischer 3D-Scanningtechnologie wurden in den letzten 20 Jahren große Fortschritte erzielt. Typische Anwendungen sind die industrielle Prozesssteuerung, die Architektur und die Bewahrung kulturellen Erbes.
Das Hauptziel unseres Projekts ist die Anwendung von 3D-Technologie zur Erfassung und Analyse bestimmter Arten von Spuren – und zwar Schuh- und Reifenabdrücke – an Tatorten. Statistiken aus den Niederlanden zeigen, dass Schuh- und Reifenabdrücke häufig aufzufindende Spuren bei diesen oft verübten Straftaten sind. Diese Spuren werden üblicherweise durch Fotografien oder das Anfertigen eines Gipsabdrucks gesichert, doch beide Verfahren haben ihre Nachteile: Fotografien enthalten keine Informationen zur Tiefe der Spur, und der Gipsabdruck ist sehr zeitaufwändig. Die Tatortermittler könnten sich aufgrund dieser Nachteile dazu entscheiden, diese Art von Spuren nicht zu sichern. Unser technologischer Ansatz soll eben diese Nachteile ausmerzen.
Optisches 3D-Scanning ermöglicht das schnelle, berührungsfreie und detaillierte Sichern der Abdruckspuren. Die Analyse digitaler 3D-Daten anstatt von Gipsabdrücken wird die Arbeit der Forensiker erleichtern und dazu führen, dass Daten von verschiedenen Tatorten besser miteinander in Verbindung gebracht werden können.

Welche Neuerungen bringt der Ansatz von 3D-FORENSICS für die 3D-Rekonstruktion?

3D-Laserscanning wird bereits von der Polizei und privaten Forensikern eingesetzt, beispielsweise um Tatorte vollständig aufzuzeichnen, jedoch ist Fachwissen ist erforderlich, und die Systeme wurden nicht zum Erfassen von Schuh- und Reifenabdrücken entwickelt. Unser gesamtes System, einschließlich des 3D-Scanners und der Analysesoftware, ist das erste System, das speziell für die Aufklärung häufiger Straftaten entwickelt wurde. Es soll im gesamten Ermittlungs- und Gerichtsverfahren angewendet werden und alle juristischen Anforderungen erfüllen. Ein Erfolg unseres Projekts könnte dazu führen, dass Gipsabdrücke von Schuh- und Reifenschuhen komplett ersetzt werden.
Unsere 3D-Scanningtechnologie beruht auf dem Prinzip der Streifenprojektion. Mit diesem Ansatz können wir einen kompakten 3D-Scanner herstellen, der leicht zu verwenden ist. Im Vergleich zu heutigen modernen Laserscannern zeichnet er eine 3D-Szene, die etwa der Größe einer Schuhsole entspricht, mit einem kleineren Bildwinkel auf und erreicht dabei eine Auflösung höher als 0,2 mm. Dieses Auflösungsvermögen ermöglicht die Visualisierung winziger eindeutiger Merkmale, z. B. kleiner Kratzer, sodass die gesicherten Spuren den Schuhen eines Tatverdächtigen zugeordnet werden können. Darüber hinaus orientiert sich die Analysesoftware an aktuellen forensischen Analyseverfahren für Schuh- und Reifenabdrücke. Sie ist einfach zu verwenden und umfasst Tools zur Bestimmung verschiedener Klassen von Eigenschaften, darunter die Art von Schuh und individuelle Eigenschaften wie Kratzer.

Beweise sind nicht einfach zu sammeln und bis zum Zeitpunkt der Gerichtsverhandlung zu erhalten. Wie wird Ihre Technologie die Aussagekraft und Integrität dieser Beweise garantieren?

Glücklicherweise sind an unserem Projekt nicht nur Technologen sondern auch Endnutzer aus der Forensik beteiligt. Zu Beginn des Projekts definierten wir die Anforderungen, etwa Transparenz und Verhinderung von Datenmanipulation. So stellten wir sicher, dass die gesammelten und ausgewerteten Beweise vor Gericht zulässig sind. Die anschließende Konstruktion und Entwicklung entsprach diesen Anforderungen. So werden die Rohdaten das Scans während der Analyse beispielsweise nie irreversibel verändert: Jeder Analyseschritt wird protokolliert und kann rückgängig gemacht und wiederhergestellt werden.
Jedoch sind die speziellen Funktionalitäten des Systems nur einer der Wege, auf dem die Verwertbarkeit vor Gericht gewährleistet wird. Ein zweiter, möglicherweise noch wichtigerer besteht darin, die Forensiker zu überzeugen. Wenn die Experten vom System überzeugt sind und den Ergebnissen vertrauen, werden sie nicht zögern, sie vor Gericht heranzuziehen. Die Validierung in einem zugelassenen forensischen Verfahren übersteigt den Rahmen des Projekts, dies wäre jedoch ein weiterer Schritt zur Vermarktung.

Wie verlaufen die Prüfungen der Prototyp-Systeme bisher?

Im April 2015 stellten wir drei Prototypen des 3D-Scanners sowie die Prototyp-Software einschließlich aller zur Datenanalyse notwendigen Tools fertig. Die ersten Laborversuche wurden abgeschlossen und lieferten vielversprechende Ergebnisse. Wir haben nun mit den Feldversuchen an simulierten Tatorten begonnen, und wir verwenden verschiedene repräsentative Untergründe wie Sand, Ton oder Schnee. Bei den Tests vergleichen wir die Ergebnisse auch mit klassischen Methoden wie dem Gipsabdruck, um die Vorteile unseres Verfahrens zu dokumentieren. Der Übergang von idealisierten zu realistischen Bedingungen ist oft ein schwieriger Schritt, doch wir möchten unser System unbedingt noch während der verbleibenden Projektlaufzeit praktisch erproben.

Welche Aufgaben stehen Ihrem Team vor Abschluss des Projekts noch bevor?

Unser Projekt verfügt über eine Laufzeit von insgesamt 28 Monaten bis August 2015. In den ersten beiden Jahren ermittelten wir die Anforderungen der Endnutzer, konstruierten und entwickelten das System und stellten die Prototypen her. In der verbleibenden Zeit werden wir uns auf Feldversuche und die abschließende Beurteilung konzentrieren. Das oberste Ziel besteht darin, die Funktionstüchtigkeit unter realistischen Bedingungen nachzuweisen.

Welche Pläne haben Sie für die Vermarktung, und wann soll sie erfolgen?

Die Ergebnisse von 3D-FORENSICS sind Prototypen für ein System zur Erfassung, Analyse und Untersuchung von Schuh- und Reifenabdrücken von Tatorten. Sobald Funktionstüchtigkeit und Anwendbarkeit des Prototyps nachgewiesen sind, ist noch ein weiterer Schritt erforderlich, um das System vom Prototyp-Status auf den Stand eines kommerziellen Produkts zu heben. In der verbleibenden Projektlaufzeit werden wir auch technische Aspekte ermitteln, die für die Vermarktung noch verbessert werden könnten. Parallel entwickelten die Mitglieder des Konsortiums außerdem eine Verwertungsstrategie und überdenken nun die verschiedenen Finanzierungsmöglichkeiten, um die Vermarktung vorzubereiten. Nach derzeitigen Plänen soll 2016 ein Produkt ausgearbeitet werden, dass 2017 auf den Markt kommen soll.

Weitere Informationen sind abrufbar unter:

3D-FORENSICS
http://www.3d-forensics.de/

Quelle: Interview aus Ausgabe 44 des Magazins research*eu Ergebnisse, Seite 15.

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