Fliegende Roboter sollen Wolkenkratzer bauen

Baustellen sind an sich schon ein gefährlicher Ort, wenn man nicht aufpasst. Spätestens, wenn die Bauarbeiter in 300 Metern Höhe auf Stahlträgern balancieren, um Nieten einzuschlagen, fragen sich manche Leute, ob es da nicht eine bessere, sicherere Lösung gibt.

In einer Studie wurde untersucht, ob hier künftig fliegende Roboter helfen könnten – in der Form von Bau-Drohnen.

Roboter auf Baustellen gibt es bereits, etwa um Mauern zu errichten oder selbstständig Beton zu gießen. Diese Maschinen sind aber groß, schwer und damit nicht besonders flexibel – schon gar nicht, wenn etwa in unwegsamen Gelände gebaut oder repariert werden muss.

3 Arten von Bauarbeiten

Multicopter-Drohnen könnten dies aber. Sie kommen problemlos an die Spitze von Wolkenkratzern, zu den Pfeilern einer Seilbahn in den Bergen und an die Seite eines Staudamms. Im Katastrophengebiet, etwa nach einem Erdbeben, könnten sie mit Stütz- und Reparaturmaßnahmen beginnen, noch bevor die Straßen von Schutt und Trümmern freigeräumt sind.

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Laut der Studie gibt es aktuell 3 Arten, für die Drohnen auf Baustellen eingesetzt werden können. Bei Discrete Aerial AM bauen sie Strukturen mittels vorgefertigter, modulare Elemente auf. Bei Tensile Aerial AM errichten sie Zugstrukturen mit linearen Elementen, indem sie etwa Drähte oder Stahlseile spannen. Beim Continous Aerial AM wird kontinuierlich Material aufgetragen. Das kann etwa das Verteilen von Sand und Beton sein, oder das Auftragen von Baumaterial in Schichten – so, als hätte man einen fliegenden 3D-Drucker.

Entwicklung bei Material und Drohnen nötig

Die Studie sieht darin großes Potenzial, aber auch großen Forschungsbedarf. Der liegt nicht nur bei den Drohnen, sondern etwa auch beim Baumaterial. Je leichter das eingesetzte, tragfähige Baumaterial ist, desto besser. Dann kann das nämlich von günstigeren, kleinen Drohnen transportiert werden, anstatt nur von teuren Schwerlastdrohnen. Und viele kleine Drohnen, die man aufgrund der geringeren Kosten in größerer Stückzahl beschaffen kann, können im Schwarm schneller Strukturen errichten, als wenige, große Schwerlastdrohnen.

Der Einsatz der fliegenden Roboter sollte zudem schon bei den Bauentwürfen eingeplant werden. Neben der Materialwahl sei es laut der Studie wichtig, dass bei den Bauplänen bedacht wird, welche und wie viele Drohnen zum Einsatz kommen. Das würde helfen, diese optimal einzusetzen.

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Bis Drohnen alleine einen Wolkenkratzer hochziehen, wird es aber noch dauern. Aktuell müsse an deren Autonomie gearbeitet werden. Die Flugroboter sollen nicht nur selbstständig agieren, sondern auch Ungenauigkeiten und ihrer eigenen Fehler in Echtzeit erkennen und ausbessern. Außerdem ist ihr Energieverbrauch noch zu hoch, was sich negativ auf die Nutzlast und Einsatzdauer auswirkt.

Die Forschenden schlagen in ihrer Studie deshalb einen kombinierten Ansatz vor. Konventionelle Roboter sollen beim Bau der unteren Bereiche eines Bauwerks helfen, während Drohnen erst ab einer bestimmten Höhe zum Einsatz kommen.