Flugroboter als Baumaschinen der Zukunft
Mit autonomen Flugrobotern erschliesst die Bauwirtschaft neue Dimensionen. Präzise, flexibel und skalierbar könnten Drohnen künftig in schwer zugänglichen Gebieten Baumaterialien verarbeiten. Eine Innovation mit grossem Potenzial für Katastrophenschutz, Reparaturen und die urbane Entwicklung von morgen.
Während schwere, bodengebundene Robotersysteme längst auf Baustellen Einzug gehalten haben, stossen sie in unwegsamem Gelände oder in grossen Höhen schnell an ihre Grenzen. Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Empa und der EPFL untersucht nun, wie Flugroboter diese Lücken schliessen können. Ihre Vision sind die mobile, flexible und autonome Baudrohnen, die Materialien transportieren, Strukturen errichten und dabei klassische Maschinen gezielt ergänzen. Wie etwa bei Reparaturen an Hochhausfassaden oder im Einsatz nach Naturkatastrophen.
Flexibilität und Präzision aus der Luft
Im Zentrum der aktuellen Forschung steht die Entwicklung sogenannter «Aerial Additive Manufacturing»-Technologien. Drei Konzepte werden verfolgt, die Konstruktion mit modularen Bauelementen, das Spannen von Zugstrukturen und das schichtweise Auftragen von Baumaterialien. Erste Versuche im Empa-«DroneHub» zeigen, wie Schwärme von Drohnen gemeinsam Bauaufgaben übernehmen könnten. Es gibt etliche Vorteile wie, kein fester Bauplatz, kürzere Transportwege, reduzierte Materialverluste und gesteigerte Sicherheit auf der Baustelle.
Zusammenspiel von Robotik, Material und Design
Damit der Einsatz von Baudrohnen Realität wird, müssen mehrere Disziplinen zusammenwirken. Robuste und leichte Baumaterialien sind ebenso entscheidend wie intelligente Bauentwürfe, die auf die begrenzte Präzision der Drohnen abgestimmt sind. Gleichzeitig erfordert die Technologie Fortschritte in der Flugautonomie. Vom programmierten Routenflug bis hin zur eigenständigen Analyse und Anpassung während des Bauprozesses reicht das Spektrum der künftigen Fähigkeiten.
Ergänzung statt Ersatz
Trotz aller Fortschritte bleiben Drohnen eine Ergänzung zu bestehenden Robotersystemen. Ihre begrenzte Flugzeit und Nutzlast schränken den Einsatz derzeit noch ein. Die Forschenden sehen deshalb hybride Konzepte als Schlüssel. Konventionelle Systeme errichten die unteren Bereiche eines Bauwerks, während Drohnen ab bestimmten Höhen übernehmen. So könnten künftig flexibel und effizient Strukturen entstehen. Selbst dort, wo heute kein klassischer Bau möglich ist.