Roboterhersteller wie ANYbotics und Baukonzerne sind eine Mischung, die ein enormes Potential in sich tragen. Ein sich so schnell entwickelnder Bereich wie der, der Industrieroboter und der dazugehörige Einsatz auf der Baustelle könnte für einen der größten Wirtschaftszweige der Welt für enormes Potential sorgen. Der Einsatz von Robotern im Bauwesen ist aber keine Idee aus der Neuzeit. Vielmehr gibt es sie schon seit Jahrhunderten. Der erste dokumentierte Einsatz eines Roboters im Bauwesen erfolgte im 15. Jahrhundert, als Leonardo da Vinci einen Roboter zum Bewegen großer Steine entwarf. Doch erst zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurden Bauroboter in der Praxis eingesetzt. Die Möglichkeiten sind schier unendlich, die Kreativität auch, das Potential gerade erst entdeckt, aber nicht alle Ideen sind realistisch umsetzbar.
Ideen sind gut, müssen aber auch umsetzbar sein und genau das ist die Herausforderung bei Baurobotern. Der Einsatz von Baurobotern kann dazu beitragen, Prozesse zu beschleunigen und effizienter zu gestalten. So könnte ein Roboter zum Beispiel Ziegelsteine oder Mörtel in einer geraden Linie verlegen oder eine Wand streichen. In einem bereits von uns veröffentlichen Artikel haben wir schon einige Beispiele präsentiert, wo mit Hilfe von Automatisierung oder auch durch komplette Durchführung physischer Aufgaben durch Roboter, der Mensch entweder entlastet oder sogar komplett ersetzt wird.
Mit einem Artikel über den Hersteller ANYbotics, möchten wir heute für euch aber einen ganz anderen Einsatzzweck von Robotern in der Bauindustrie durchleuchten. Roboter zur Inspektion, für die Baustellensicherheit und für den Bereich BIM. Aber fangen wir von vorne an. Die Digitalisierung in Baukonzernen, die Themen wie KI und AR nehmen auch in der Bauindustrie Geschwindigkeiten auf und Building Informationen Modeling hat sich von einem „Buzzword” zu einem ganzen Mikrokosmos in den Baukonzernen gemausert.
Digitalisierung in der Bauindustrie. Wie ist der aktuelle Stand und wie wird Building Informationen Modeling umgesetzt?
Das Baugewerbe ist eine der größten aber auch eine der letzten Branchen, die digitalisiert werden – nicht nur gefühlt. Dafür gibt es verschiedene und logische Gründe, z. B. das hohe Risiko und die Haftung bei Bauprojekten, die geringen Gewinnspannen und die geringe Rentabilität der Bauunternehmen, sowie die fehlende Standardisierung in der gesamten Baubranche.
Dennoch gibt es Anzeichen dafür, dass sich das Baugewerbe langsam aber sicher digitalisiert. So setzt sich zum Beispiel die Anwendung von Building Information Modeling (BIM) immer mehr durch. BIM ist ein Prozess, bei dem alle relevanten Daten eines Bauprojekts – von den Zeichnungen des Architekten bis zu den Materiallisten – in einem digitalen Modell gesammelt und verwaltet werden. Hier spricht man oftmals auch vom „digitalen Zwilling”. Damit ist gemeint, ein digitales Abbild des IST-Zustandes zu erschaffen, welches sich je nach Baufortschritt mitentwickelt. Auf diese Weise können sich alle Beteiligten eines Bauprojekts jederzeit einen vollständigen und aktuellen Überblick über das Projekt verschaffen. Das spart nicht nur Zeit und Geld, sondern kann auch Fehler und Missverständnisse vermeiden.
Building Information Modeling und Roboter können hierbei große Synergie- und Verbundeffekte erzeugen. BIM kann den Roboter mit allen Informationen versorgen, die er über ein Bauprojekt wissen muss. Im Gegenzug kann der Roboter genaue und aktuelle Informationen über seinen Fortschritt liefern. So entsteht ein positiver Kreislauf, in dem sich BIM und Robotik gegenseitig helfen können, sich weiterzuentwickeln und zu reifen.
Wer ist ANYbotics?
ANYbotics ist ein führendes Schweizer Unternehmen, das mobile Roboter für industrielle Anwendungen herstellt. Ihre autonomen Laufroboter können Kundenprobleme in schwierigen Umgebungen lösen, was bisher nur für Menschen möglich war.
ANYbotics ist ein Robotikunternehmen, das seit 2009 vierbeinige Roboter herstellt. Die Prototypen wurden immer ausgereifter und zuverlässiger und entwickelten sich von Forschungsprojekten zu voll funktionsfähigen Demonstratoren mit kommerziellen Anfragen. Dies veranlasste sie schlussendlich zur Gründung von ANYbotics, wo das Unternehmen Roboter entwickelt, die menschliche Aufgaben in der Inspektion übernehmen sollen.
ANYbotics auf der Baustelle – Dokumentation und Arbeitsschutz
Die Bauindustrie ist im Wandel und Roboter sind die Antwort darauf. Die physischen Anforderungen dieser komplexen Umgebung machen es für Menschen schwierig, sich ohne Hilfe zurechtzufinden, aber mit modernster Technologie, kann dies unterstützt werden. Klassische Bauüberwachung, wie man sie oftmals als Baubegleitung von Unternehmen zur Projektsteuerung kennt, können kaum noch mit der Digitalisierung Schritt halten. Wie soll das auch funktionieren? Aufträge werden online vergeben, der Bauzeitenplan innerhalb von Sekunden angepasst, der Stau auf der Autobahn wird mit einkalkuliert, einige Bauteile werden direkt auf der Baustelle produziert, Ergänzungen just-in-time angeliefert. Baubegehungen mit Zettel und Stift, können Zustände nur noch in Vergangenheitsform aufnehmen. Denn bevor die Mail an den Bauherrn geschrieben ist, ist der Zustand schon Geschichte.
Die Lösung ist ein Roboter, der rund um die Uhr auf der Baustelle sein und den aktuellen Stand dokumentieren kann. Der ANYmal von ANYbotics kann sich frei und autonom in jede Richtung bewegen, auch über Schutt und kleine Hindernisse hinweg. Er ist mit einem 3D-Laserscanner ausgestattet, der die Umgebung kontinuierlich abtastet und mit dem Ist-Zustand vergleicht.
Das Baugewerbe ist eine schwierige, detailorientierte und potenziell gefährliche Branche. Schwere Maschinen, scharfe Kanten, große Höhen und sengende Hitze sind nur einige der häufigsten Gefahren auf einer Baustelle. Einige dieser Gefahren sind jedoch auch am ehesten vermeidbar. Studien zeigen, das Stolpergefahren mit über 20% zu den häufigsten Unfällen führen. Um solchen Gefahren präventiv entgegenzuwirken, werden auf Baustellen ab einer gewissen Größe, täglich Inspektionsrunden durchgeführt. Dabei wird der Baukonzern und der Bauherr von SiGeKos unterstützt. Sicherheits- und Gesundheitskoordinatoren unterstützen dabei, Gefahren auf der Baustelle frühzeitig zu erkennen, am besten noch bevor es zu einem Unfall kommen kann. Aber ähnlich wie bei dem Thema Brandwachen, wenn die Brandmeldeanlage ausgefallen ist: Die Augen der Menschen können nicht überall sein. Wo in solchen Fällen beim Brandschutz eine mobile Brandmeldeanlage auf Baustellen helfen kann, kann ein Roboter bei den Inspektionsrunden unterstützen.
Die Baustellensicherheit mit ANYmal erhöhen
Ein vierbeiniger Roboter namens ANYmal wird für den autonomen Betrieb in gefährlichen Umgebungen eingesetzt.
Die ANYmal Roboterplattform verfügt über vier anpassungsfähige Beine, mit denen sie schnell über unebenes Gelände laufen und klettern kann. Da ANYmal mit Sensoren wie Wärmebildkameras und 3D-Scannern ausgestattet ist, kann er die Bauumgebung effektiv auf Sicherheitsprobleme überwachen. Der ANYmal-Roboter kann Projekt- und Bauleitern dabei helfen, die Baustelle zu begehen und über Probleme wie Stolperfallen in Echtzeit informieren. Mit seinen fortschrittlichen Funktionen kann der Roboter auch Dinge finden und melden, die von menschlichen Sinnen nicht erkannt werden können.
Der Roboter kann zum Beispiel mit Hilfe von Wärmebildern heiße Stellen an Stromleitungen oder Rauchschwaden eines Feuers erkennen. Da die Baustellen immer größer und komplexer werden, werden auch die Sicherheitsbedenken weiter zunehmen. Um diese Bedenken auszuräumen, wenden sich Bauunternehmen der Technologie zu. Roboter wie ANYmal werden mehr und mehr eingesetzt, um zur Verbesserung der Sicherheit auf Baustellen beitragen.
Einer der größten Vorteile ist natürlich auch die flexible Einsetzbarkeit von Robotern für solche Routineaufgaben. Ob bei Tag oder bei Nacht, ob einmal täglich oder durchgehend, Roboter wie ANYmal werden das gesamte Konzept der Inspektionsaufgaben auf den Kopf stellen. Baukonzerne wie Implenia haben schon erste Kooperationsprojekte gestartet, worüber in Netzwerken wie LinkedIn schon fleißig berichtet wird.
Bauinspektion und digitaler Zwilling in 3D – Building Information Modeling (BIM)
ANYmal kann mit seinen Kameras und LIDAR-Sensoren, welche 3D-Karten erstellen, dazu beitragen, die Transparenz für Kunden und Interessengruppen durch kontinuierlich aktualisierte Baufortschrittsprotokolle zu erhöhen. Die Scanfunktionen des Roboters helfen Bauunternehmen wie Implenia, ihre BIM-Modelle mit der Realität zu vergleichen. Der Fluss visueller Daten in Echtzeit ermöglicht es ihnen, Details unter der Oberfläche zu überprüfen und sicherzustellen, dass alles korrekt ist. Auch der Blick in die Vergangenheit wird immer einfacher und Prozesse werden so schneller nachvollziehbar.
In Zukunft wird die Digitalisierung im Bauwesen noch stärker in den Vordergrund rücken. Der gesamte Bauprozess wird in einem digitalen Zwilling abgebildet – man kann sich das wie ein Videospiel eines im Bau befindlichen Gebäudes vorstellen. In diesem virtuellen Modell werden alle Prozesse und Daten rund um das Bauprojekt gespeichert sein. Dies ermöglicht einen völlig neuen Grad an Transparenz und Koordination.
Der Einsatz von Robotern wird daher in der Bauindustrie immer wichtiger, nicht nur aus Sicherheitsgründen, sondern auch zur Steigerung von Effizienz und Qualität. Die Vorteile liegen auf der Hand: mehr Sicherheit auf den Baustellen, effizientere Arbeitsabläufe und eine höhere Transparenz für alle Beteiligten. Bauunternehmen, die die Nase vorn haben investieren daher in solche Technologien.
Schätzungen zufolge wird der Wert des Marktes für Bauroboter in den nächsten 10 Jahren um 1000% steigen. Diese Entwicklung wird durch den Bedarf an mehr Sicherheit auf Baustellen sowie durch den Wunsch nach effizienteren und kostengünstigeren Baumethoden vorangetrieben. Der Einsatz von Robotern auf Baustellen wird daher in den kommenden Jahren erheblich zunehmen.
In der Digitalisierung geht es um viel mehr als nur um das papierlose Büro
Doch abseits des Geschäfts mit der Digitalisierung geht es in der Bauindustrie um viel mehr als nur die Digitalisierung im Prozess. Es gehe darum, neue Lösungen zu finden und dabei kreativ zu denken. Wie stark das Interesse der Baukonzerne bei dem Thema ist, ist kaum in Worte zu fassen. Auch im Team von FR3CO sind einige Kollegen noch in weiteren Projekten rundum die Bauindustrie aktiv. Wir sind davon überzeugt, dass es in dieser Branche ein großes Potenzial für die Robotik gibt.
Es liegt noch ein langer Weg vor der kompletten Automatisierung der Bauindustrie aber durch Ansätze wie denen von ANYbotics, gibt es ein potentes Fundament für neue Ideen. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuer Technologien, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden können. Das reicht von der Entwicklung von Elektrofahrzeugen für die Bauindustrie bis hin zum Einsatz von Drohnen und Robotern für die Inspektion von Infrastrukturen.
Es geht aber nicht nur um die Entwicklung neuer Technologien, sondern auch um deren Anwendung. Wir wollen zeigen, was mit diesen Technologien möglich ist und wie sie in der Praxis eingesetzt werden können. Wir sind überzeugt, dass nur so ihr Potential wirklich ausgeschöpft werden kann.
Der Einsatz von Robotern in der Bauindustrie steckt noch in den Kinderschuhen, aber das Potential ist enorm. Wir stehen erst am Anfang einer neuen Ära, in der Roboter zunehmend manuelle Aufgaben auf den Baustellen übernehmen werden.