Roboter am Bau

Ihre Nachtschicht ist da

Robotik
11.05.2021

Aktualisiert am 11.05.2021

Mehr als nur einen helfenden Roboterarm erwartet man sich vom Baubot. Das Robotersystem aus dem Hause Printstones soll als offene Plattformlösung agieren.

Obwohl der Baubot erst ein Prototyp ist, ist das Interesse der ­Branche jetzt schon groß.

Angenommen Sie suchen einen mobilen Roboter für On-site-3D-Drucken, müssen aber feststellen, dass es für Ihren Zweck kein geeignetes Modell gibt: Was würden Sie tun? Dieser Frage musste sich das heimische Start-up Printstones vor vier Jahren stellen. Die Entscheidung war schnell getroffen, man baute einen eigenen Roboter. Mehr als 100 Pilotprojekte später wurde aus dem 3D-druckenden Roboter ein adaptierbares Robotersystem, das auf den Namen Baubot hört und dessen Prototyp nun vorgestellt wurde.

Baubot: Nicht nur ein 3D-Drucker

Während ein Betondrucker ­arbeitet, platziert der Baubot den Bewährungsstahl millimetergenau in der Masse.

„Es war für uns ein spannender Prozess, den Baubot zu dem zu entwickeln, was er heute ist“, stellt Herwig Hengl, Geschäftsführer der Printstones GmbH, fest. „Als wir im Sommer 2019 unseren mobilen 3D-Drucker vorgestellt haben, kamen sofort viele Anfragen, ob wir das System nicht auch für andere Situationen nutzen können.“ So entstand die Idee, den Roboter als Plattform zu betrachten und ihn damit für neue Anwendungen zu öffnen. Mittlerweile kann der Baubot zum Betondrucken, zur Platzierung von Bewährung, zum Bohren sowie Schleifen, zum Streichen oder zum Ziegelsteineverlegen genutzt werden kann.

„Prinzipiell sind die Möglichkeiten, den Baubot zu nutzen, unbegrenzt, jeder kann seine eigene Soft- sowie Hardware hinzufügen und nutzen“, erklärt Hengl. Möglich wird dies durch eine eingebaute SDK-Schnittstelle, die es den Nutzern erlaubt, eigene Ideen umzusetzen – gerade für Universitäten, die in diesem Bereich forschen, ein wesentlicher Faktor.

Roboter arbeiten mit BIM

Treppe rauf, Treppe runter – für den Baubot kein Problem. Die Herausforderung besteht – vor allem im Altbau – in den zugelassenen Lasten.

Der Roboter kann Treppen steigen, durch Türen fahren und wird mit elektrischer Energie betrieben. Das Fahrzeug hat eine Höchstgeschwindigkeit von 3,2 km/h bei einer möglichen Nutzlast von 500 Kilogramm und kann derzeit Betriebszeiten bis zu acht Stunden vorweisen. Der mobile Roboter kann im manuellen oder vorprogrammierten Modus verwendet werden. In diesem Fall kann der Arbeitstag des Roboters im Voraus simuliert werden. Für den Transport zur Baustelle benötigt man lediglich einen Kleintransporter.

Ein großes Thema für die Entwickler von Printstones war auch die Frage, woher der Roboter weiß, wo er sich aktuell befindet. Im Moment wird die eigene Position über einen Lasertracker ermittelt, der in Kooperation mit Hexagon adaptiert wurde, wodurch die Positionierung des Roboterarms mit einer Genauigkeit von unter einem Millimeter möglich ist. „Unser Ziel ist es, den Baubot zukünftig mit BIM-Daten zu versorgen, sodass einerseits automatische Arbeitsabläufe schon im Vorfeld optimiert werden können und andererseits die Präzession im Objekt noch einmal steigt“, so Hengl. Eine Herausforderung stellen dabei die aktuell gängigen Toleranzen im Bau dar, die beträchtliche Abweichungen vom BIM-Modell ergeben. Doch auch für diese können laut Hengl Lösungen erarbeitet werden, bestenfalls über tagesaktuelle Daten aus Vermessungen, im Notfall mit manuellem Override.

Spot nicht als Konkurrenz sehen

Wenn es um tagesaktuelle Baustellendaten geht, gilt der Baustellenroboter Spot von Boston Dynamics als eines der Go-to-Tools, um diese automatisch zu erfassen. Einige heimische Baufirmen haben Spot gerade auf ihren Baustellen im Einsatz, um die Alltagstauglichkeit zu testen. Als direkte Konkurrenz will man bei Printstones diesen aber nicht sehen, eher als spannendes Tool, mit dem man zusammenarbeiten kann. „Der Einsatz von Spot ist definitiv sinnvoll und für gewisse Aufgaben, wie zum Beispiel die Baufortschrittsdokumentation, ist er besser geeignet, für andere nicht“, so Hengl. „Gerade für Aufgaben, die Traglast und Präzision benötigen, wird der Baubot überzeugen können.“

Zwei Versionen, eine Vision

Der Baubot beim selbstständigen Hochziehen einer Ytong-Mauer.

Was aktuell noch ein Prototyp ist, soll in den nächsten Jahren zum fertigen Produkt heranreifen. Den Baubot soll es dann in zwei verschiedenen Versionen geben: als Baubot MRS10-100 sowie als Version MRS70-210. Erstere wird kompakter gehalten und nur rund 450 Kilogramm schwer sein, wodurch zwar die Reichweite des Roboterarms geringer wird, aber Traglasten von Decken und Stiegen keine Rolle spielen sollen. Der rund eine Tonne schwere MRS70-210 sei eher für den ebenerdigen Einsatz konzipiert.

Die Ausstattung der Roboter soll variieren, je nach Anforderungen der Kunden. „Wir gehen aktuell davon aus, dass wir unsere Roboter eher vermieten werden und diese für den Kunden mit den notwendigen Erweiterungen ausstatten“, meint Hengl. Wünschen würde er sich, dass auf der Baustelle nur eine kurze Einschulung notwendig sein wird, um den Baubot zu nutzen. Wie weit diese Useability gewährleistet werden kann, könne man noch nicht einschätzen. Das Robotersystem ist eben noch kein fertiges Produkt.

Erste Pilotprojekte mit dem Prototyp stehen schon diesen Sommer an, er soll sich in der Praxis beweisen. Gedanklich ist man bei Printstones aber schon ein paar Schritte weiter. „Im besten Fall entwickelt sich die Roboterzusammenarbeit von einem Modell zu einem Schwarm“, blickt Hengl in die Zukunft. „Und dann kommen Sie in der Früh auf die Baustelle, wo die ganze Nacht Roboter gearbeitet haben.“

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