Autonomer Bagger der ETH Zürich zeigt Potenzial im Baugewerbe: Trockenmauerbau

Forscher der ETH Zürich haben ein beeindruckendes Projekt umgesetzt: Mithilfe eines eigens entwickelten selbstständig arbeitenden Baggers wurde eine Trockenmauer mit einer Länge von 65 Metern und einer Höhe von 6 Metern errichtet. Der Menzi-Muck-Schreitbagger ist in der Lage, eigenständig Steine in der Umgebung zu finden und sie entsprechend zu positionieren. Die Ergebnisse dieser Studie wurden in der Fachzeitschrift Science Robotics veröffentlicht.

Das Projekt mit dem Titel “Ein Rahmenwerk für robotergestützten Aushub und den Bau von Trockenmauern unter Verwendung von vor Ort vorhandenem Material” wurde von einem interdisziplinären Team durchgeführt, bestehend aus Wissenschaftlern von Gramazio Research, dem Robotics Systems Lab, dem Vision for Robotics Lab und dem Lehrstuhl für Landschaftsarchitektur. Diese Zusammenarbeit fand im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunkts für digitale Fabrikation (NCCR dfab) der Schweiz statt, der im Jahr 2014 ins Leben gerufen wurde.

Vor der eigentlichen Errichtung der Trockenmauer wurde eine digitale Planung einer Parkanlage erstellt, die autonom modelliert wurde. Ziel des Projekts war es, den Bagger die Mauer bauen zu lassen. Dafür analysiert der Bagger zunächst die Baustelle mithilfe seiner Sensoren und erstellt eine detaillierte 3D-Karte. Anschließend erkennt und identifiziert er die verfügbaren Steine in seiner Umgebung und nutzt sie für den Bau. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass es sich um Steine handelt, die direkt vor Ort vorhanden sind. Es besteht auch die Möglichkeit, Steine zu verwenden, die geliefert werden müssen.

Der Bagger erfasst die Steine, ermittelt ihre Abmessungen und schätzt ihr Gewicht ab. Anhand einer Analyse der Steinform ermittelt er mithilfe eines Algorithmus, wie die Steine optimal angeordnet werden können, um eine zusammenhängende Mauer zu errichten. Anschließend nimmt der Bagger die Steine auf und platziert sie äußerst präzise entsprechend dem vorgegebenen Plan. Zudem führt der Bagger eigenständig die erforderlichen Vorarbeiten zur Landschaftsmodellierung durch.

Der Menzi-Muck-Bagger ist in der Lage, in einem einzigen Durchgang etwa 20 bis 30 Steine zu analysieren, was ungefähr einer Ladung in einem Wagen entspricht. Die Forscher betonen, dass mit dieser Methode Steine aus der unmittelbaren Umgebung genutzt werden können. Dies wäre umweltfreundlicher, da keine externen Materialien benötigt werden und somit der Transport von Steinen und die damit verbundene CO₂-Emission entfallen würden.

Dieses innovative Projekt der ETH Zürich zeigt das enorme Potenzial, das autonome Roboter im Baugewerbe haben. Durch den Einsatz solcher Technologien können Bauarbeiten effizienter und umweltfreundlicher gestaltet werden. Die Forscher hoffen, dass ihre Methode in Zukunft weiterentwickelt und in der Praxis eingesetzt wird, um den Bauprozess zu optimieren.

Schlagwörter: Autonomer Bagger + Trockenmauer + Digitale Fabrikation

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