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Sind Roboter die Zukunft im Mauerwerksbau?

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Roboter, die Häuser bauen. Das klingt nach Science-Fiction, ist aber bald Realität. Wie es im Mauerwerksbau damit aussieht und wohin die Reise geht, weiß Prof. Dr.-Ing. Eric Brehm, Bauingenieur im Bereich Stahlbeton- und Mauerwerksbau an der Hochschule Karlsruhe. In unserem Gespräch bilanziert er den Stand der Technik und wagt einen Ausblick auf die digitalisierte Baustelle der Zukunft.

Herr Prof. Brehm, der demografische Wandel wird auch auf die Bauwirtschaft erheb-liche Auswirkungen haben. Das Bauhandwerk hat heute schon große Schwierigkeiten, junge Menschen für die Ausbildung in den Bauberufen, wie Maurer etc., zu gewinnen. Einen Lösungsansatz für den drohenden Fachkräftemangel könnten digitale Technologien im Umfeld von Industrie 4.0 bieten. Wie sieht es im Mauerwerksbau mit der Einführung von Robotern aus?

Prof. Eric Brehm: Ja, das Thema Fachkräftemangel im Handwerk ist ein wirkliches Krisenthema. Der Maurerberuf ist für junge Menschen offensichtlich nicht mehr attraktiv genug. Das Thema Robotik im Mauerwerksbau ist dagegen gar nicht so neu, das gibt es schon seit längerem, in der automatisierten Vorfertigung von Mauerwerkstafeln zum Beispiel. In den 1990er-Jahren wurde an der Universität Stuttgart an solchen Robotern geforscht. Bei der Herstellung im Fertigteilwerk kamen damals verschiedene Roboter zum Einsatz, die auch ganz gut miteinander funktioniert haben.

Zeitgleich hatte man auch einen Roboter für die Baustelle entwickelt. Der war auf einem Kettenfahrzeug montiert, konnte sich schon einigermaßen gut auf der Baustelle orientieren und selbstständig Steine umsetzen. Bei einem Pilotprojekt wurde eine Garage damit gebaut. Allerdings mussten viele Arbeiten noch manuell gemacht werden: Teilweise mussten die Fugen nachgezogen werden, die Kimmlage musste händisch erstellt werden und außerdem war der Roboter relativ fehleranfällig und der Wartungsaufwand dementsprechend hoch.

Inzwischen ist die Robotik insgesamt im Bauwesen stark auf dem Vormarsch, im Stahlbetonbau zum Beispiel können schon Rohbauten gedruckt werden. Auch im Mauerwerksbau gibt es neuere Entwicklungen: So wurde in den USA der Roboter „Sam100“ von der Firma Construction Robotics vorgestellt. Das ist allerdings kein autonom agierender Roboter, sondern eher ein Werkzeug, das flächenweise Mauerwerk erstellen kann. Ecken und Fugen müssen manuell erstellt werden. „Sam100“ arbeitet mit dem in den USA typischen kleinformatigen Mauerwerk, mit Betonsteinen. Mit dem bauphysikalisch anspruchsvollen Mauerwerk, wie wir es kennen, funktioniert dieser Roboter nicht.

Eine vielversprechende Entwicklung wurde an der ETH Zürich mit dem „In Situ Fabricator“ vorgestellt. Dieser Roboter bewegt sich auf Laufketten fort und kann sich autonom auf der Baustelle bewegen, sein Orientierungssystem ist wirklich bemerkenswert. Er kann auf Toleranzen im Arbeitsprozess reagieren und sich selbstständig neu ausrichten. Allerdings ist der „In Situ Fabricator“ kein reiner Mauerwerksroboter. Er ist flexibel einsetzbar, kann Mauern erstellen oder auch Bewehrungen schweißen.

Wienerberger hat ein Partnerschaftsabkommen mit Fastbrick Robotics Limited (FBR), einem in Australien gelisteten Unternehmen, gezeichnet, das sich auf die Entwicklung von Baurobotern für Ziegelmauerwerk spezialisiert hat. Die Zusammenarbeit bezieht sich auf den „HadrianX“. Wie kann man sich dessen Einsatz auf der Baustelle vorstellen?

Prof. Eric Brehm: Bei dem „HadrianX“ handelt es sich um einen Roboter, der lagenweise Steine setzen und damit ganze Gebäude erstellen kann. Er arbeitet von außerhalb des Gebäudes und sieht aus wie ein Lkw mit einem großen Ausleger. Die Steine werden auf Paletten eingelegt und mit dem auskragenden Greifarm auf die Baustelle befördert. Ein Stabilierungselement gleicht Toleranzen, Vibrationen und Windeinflüsse aus. In Australien wurde der „HadrianX“ bereits erprobt: Der Roboter hat hier den Rohbau für einen einge-schossigen Bungalow errichtet. Die Wände wurden aus Betonsteinen erstellt und die Steinlagen mit einem dünnen Kleberauftrag fixiert. Der „HadrianX“ ist sehr vielversprechend, allerdings muss man abwarten, ob er auch unter deutschen Randbedingungen, insbesondere hinsichtlich der Baustellenorganisation, funktioniert…

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