Autonome Drohnen revolutionieren die Bauwirtschaft: Ein Forschungsteam demonstriert, wie fliegende Roboter künftig in großen Höhen, Katastrophengebieten und schwer zugänglichen Arealen bauen, reparieren und Material transportieren könnten. Der neue “DroneHub” soll diese Technik zur Marktreife bringen. Dabei verspricht die Technologie mehr Effizienz, Sicherheit und Flexibilität auf der Baustelle. Gleichzeitig sind die Baudrohnen viel näher am Praxiseinsatz, als viele denken.
Der Einsatz von Robotik auf Baustellen ist längst Realität, doch bisher dominieren stationäre Systeme am Boden. Ein Forschungsteam unter Leitung der Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) an der Eidgenössische Technische Hochschule in Zürich (ETH Zürich) und dem französischsprachigen Pendant EPFL Lausanne eröffnet nun mit autonomen Flugrobotern ein neues Kapitel. In der Fachzeitschrift „Science Robotics“ präsentieren die Wissenschaftler das Potenzial sogenannter Baudrohnen, die sich besonders für schwer zugängliche, gefährliche oder unwegsame Einsatzorte eignen. Dank hoher Mobilität, Schwarmfähigkeit und geringer Infrastrukturanforderungen könnten sie Baustellen revolutionieren und Bauprozesse deutlich effizienter, flexibler und sicherer gestalten. Denn die Vorteile dieser Technologie liegen klar auf der Hand: In Katastrophengebieten, auf Dächern oder in schwer zugänglichen Höhen könnten Drohnen nicht nur Material liefern, sondern auch eigenständig bauen und reparieren. Der Hauptautor der Studie, Yusuf Furkan Kaya, beschreibt die Unterschiede zu herkömmlichen Systemen deutlich: „Die existierenden Roboter-Systeme am Boden sind oft mehrere Tonnen schwer, benötigen viel Aufbauzeit und haben einen begrenzten Arbeitsradius. Baudrohnen dagegen sind leicht, mobil und flexibel – sie existieren bisher allerdings nur auf niedrigem technischem Niveau.“ Die Idee ist nicht neu und der industrielle Einsatz steht noch aus, doch zahlreiche Prototypen zeigen bereits, was möglich ist.
Drohnenbau: zwischen Innovation und Hürden
In der Praxis reicht das Spektrum der Einsatzmöglichkeiten vom 3D-Druck in der Luft über das Spannen von Seilstrukturen bis hin zum präzisen Platzieren einzelner Bauelemente. Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz ist jedoch ein komplexes Zusammenspiel aus Robotik, Materialtechnik und Architektur. „Eine Drohne kann vielleicht präzise fliegen, aber ohne leichte, tragfähige und verarbeitbare Materialien kann sie ihr volles Potenzial nicht entfalten“, erklärt Mirko Kovac, Leiter des Projekts.
DroneHub als Brückentechnologie
Um diese Forschung in die Anwendung zu bringen, wurde am Forschungsstandort NEST der Empa der „DroneHub“ eingerichtet. In dieser europaweit einzigartigen Testinfrastruktur sollen fliegende Baumaschinen unter realen Bedingungen weiterentwickelt und zur Marktreife gebracht werden. Der „DroneHub“ ist Teil einer erweiterten Partnerschaft mit dem Imperial College London und spielt eine Schlüsselrolle bei der Überführung theoretischer Konzepte in die Praxis.
Zukunft im Schwarm: Kombinierte Bauprozesse als Erfolgsmodell
Auch wenn der Energiebedarf der Drohnen noch hoch ist und ihre Nutzlast begrenzt, gilt „Aerial Additive Manufacturing“ als zukunftsträchtige Ergänzung zu bodengebundenen Robotersystemen. Die Vision: kombinierte Bauprozesse, bei denen Drohnen ab einer bestimmten Höhe übernehmen und dort ihre Stärken ausspielen. Erste Feldversuche sind für dieses Jahr geplant und könnten den Weg für eine neue Ära des Bauens ebnen.
