Ein Drohnenschwarm für Bauarbeiten und Reparaturen: Materialdruck während des Fluges

Bienen als Vorbild um einen Schwarm kooperativer Drohnen zu entwickeln: Unter menschlicher Kontrolle drucken die Flugroboter in Teamarbeit 3D-Materialien für den Bau oder die Reparatur von Strukturen.

AUF EINEN BLICK

  • Das System mit dem Namen «Aerial Additive Manufacturing» (Aerial-AM) besteht aus einer Flotte von Drohnen, die für einen einzigen Bauplan zusammenarbeiten.
  • Das Aerial-AM-System ist so konzipiert, dass die Drohnen ihre Tätigkeit im Lauf des Bauprozesses an die unterschiedlichen Geometrien der Struktur anpassen können
  • Sie agieren während ihres Flugeinsatz autonom.
  • Maximalen Abweichung von fünf Millimetern.

Der 3D-Druck gewinnt in der Bauindustrie zunehmend an Bedeutung. Sowohl auf Baustellen als auch in Fabriken drucken stationäre und mobile Roboter bereits Bauteile in Stahl und Beton. Ein neuer Ansatz für den 3D-Druck verwendet fliegende Roboter: Drohnen, die kollektive Baumethoden anwenden – inspiriert von natürlichen Baumeistern wie Bienen und Wespen.

Das System mit dem Namen «Aerial Additive Manufacturing» (Aerial-AM) besteht aus einer Flotte von Drohnen, die für einen einzigen Bauplan zusammenarbeiten. Berichtet das internationale Forschungsteam unter Federführung von Mirko Kovac, der an der Empa das «Materials and Technology Center of Robotics» leitet und zugleich als Professor am «Imperial College London» forscht. Zur Flotte gehören sogenannte «BuilDrones», die während des Fluges Materialien drucken und an den vorgesehenen Stellen platzieren, und «ScanDrones». Sie dienen der Qualitätskontrolle, erfassen kontinuierlich die Leistungen der «BuilDrones» und geben die kommenden Fertigungsschritte vor.


Das Aerial-AM-System ist so konzipiert, dass die Drohnen ihre Tätigkeit im Lauf des Bauprozesses an die unterschiedlichen Geometrien der Struktur anpassen können. Sie agieren während ihres Flugeinsatz autonom, doch es gibt einen menschlichen «Controller», der den Prozess beobachtet und bei Bedarf Anpassungen vornimmt – auf der Grundlage der von den Drohnen gelieferten Informationen.

Foto: University College London, Department of Computer Science, London. Dr Vijay M. Pawar & Robert Stuart-Smith, Autonomous Manufacturing Lab.

Ihr Wissensvorsprung für die Digitalisierung der Wertschöpfungskette Bau – Zertifiziert. Praxisnah. Individuell.

Tests mit Zylindern aus zwei Materialien

Um das Konzept zu testen, entwickelten die Forscher vier zementähnliche Mischungen, mit denen die Drohnen bauen sollten. Die Probedrucke umfassten einen rund zwei Meter hohen Zylinder aus 72 Schichten eines Schaumstoffs auf Polyurethanbasis und einen 18 Zentimeter hohen Zylinder aus 28 Schichten eines eigens entwickelten zementartigen Materials.


Während des gesamten Bauprozesses bewerten die Drohnen die gedruckte Geometrie in Echtzeit und passen ihr Verhalten an, um sicherzustellen, dass sie eine Fertigungsgenauigkeit mit einer maximalen Abweichung von fünf Millimetern einhalten.


Die bisherigen Versuche stimmen die Forschenden zuversichtlich – auch mit Blick auf Einsätze in der Baupraxis. «Wir haben demonstriert, dass die Drohnen autonom arbeiten können, um Gebäude zu errichten und zu reparieren, zumindest im Labor», sagt Mirko Kovac, «diese skalierbare Lösung könnte das Bauen und Reparieren in schwer zugänglichen Bereichen wie Hochhäusern erleichtern.»
Im nächsten Schritt werden die Fachleute mit Bauunternehmen zusammenarbeiten, um die entwickelten Lösungen in der Praxis zu validieren und neue Reparatur- und Fertigungsmöglichkeiten zu entwickeln. Sie gehen davon aus, dass ihre Technologie im Vergleich zu herkömmlichen manuellen Methoden erhebliche Kosteneinsparungen und geringere Risiken ermöglichen wird.

Demo-Setup. Multi-Agent Aerial AM Simulations. Autonomous Manufacturing lab, Penn
,

KOMMENTARE

Sie müssen angemeldet sein. um einen Kommentar abgeben zu können.

0 Kommentare
Inline Feedbacks
View all comments

AUCH INTERESSANT

Projektmanagement: Smino AG übernimmt BIM SPOT

Die smino AG, Anbieterin von Softwarelösung für Planungs- und Bauprojekte in der Schweiz, übernimmt das Unternehmen BIM SPOT GmbH aus Österreich. BIM SPOT hat eine Technologie für die Building-Information-Modeling-orientierte Zusammenarbeit in Planungs- und Bauprojekten entwickelt.

Intelligente Gebäude: ABB und Samsung Electronics wollen gemeinsam Energiekosten senken

ABB und Samsung Electronics werden im Rahmen einer globalen Partnerschaft gemeinsam entwickelte Technologien anbieten, die in Wohn- und Zweckbauten Energieeinsparungen, das Energiemanagement und die Anbindung an das intelligente Internet der Dinge (IoT) ermöglichen.

Herzlichen Glückwunsch: Plan 4 zum Digitalpionier der Wohnungswirtschaft 2022 ausgezeichnet

Plan 4 und die Stadt Hockenheim haben am 7. September bei der REAL PropTech Conference in Frankfurt am Main den Preis „Digitalpioniere der Wohnungswirtschaft 2022“ gewonnen. Der Gewinner wurde durch eine fünfköpfige Jury aus Expert:innen der Wohnungswirtschaft ausgewählt und zeichnet sich durch besonders innovative und kreative digitale Lösungen in der Wohnungswirtschaft aus.

summit.4builders.: Die Zukunft der digitalen Baustoffindustrie

Am 22. November findet der erste summit.4builders. – BIM.4materials im Rahmen der BIM World MUNICH 22 statt. Der neue, exklusive Kongresszug ist eine Kooperation der Rudolf Müller Mediengruppe und GS1 Germany zum Thema Zukunft der digitalen Baustoffindustrie. Akteure der digitalen Baubranche referieren und beraten über den Wandel durch die Digitalisierung im Bausektor.

Cybersicherheit: 57 Prozent mehr gemeldete IoT-Schwachstellen

Die Offenlegung von Schwachstellen in IoT-Geräten ist in der ersten Jahreshälfte 2022 im Vergleich zu den vorangegangenen sechs Monaten um 57 Prozent gestiegen.

Digitalisierungsstudie: Digitale Quartiere als großes Chancenfeld der Zukunft

Die Digitalisierung wird in Unternehmen der Immobilienwirtschaft immer stärker gewichtet – auch finanziell. Unbefriedigende Datenqualität und bestehende Datensilos bremsen aber den Fortschritt. Die Branche sieht außerdem steigende Gefahren durch Cyberangriffe, fühlt sich diesen aber gut gewappnet.

Zentrum für zirkuläre Wertschöpfung: Mehr Recycling durch BIM

Für die zirkuläre Wertschöpfung wären digitale Methoden wie BIM von großem Nutzen. Davon ist ein Forschungsprojekt der FH Münster überzeugt. Deshalb ist eine gezielte Aufnahme, Weiterentwicklung und Nutzung der im Modell vorhandenen Daten im Rahmen der zirkulären Wertschöpfung – also der Rückführung der Baustoffe in den Wertstoffkreislauf – nötig.

Gaia-X: Europäische Antwort auf die großen Hyperscaler

Das Ziel von Gaia-X besteht darin, ein föderales und flexibles Datensystem innerhalb von Europa zu entwickeln und dabei einen besonderen Schwerpunkt auf die Datensicherheit zu legen. Gaia-X ist die europäische Antwort auf die großen Hyperscaler wie Google, Amazon.

Richtlinie VDI 2552 Blatt 2 „Building Information Modeling Begriffe“: Nur wer die korrekten Begriffe kennt, schöpft das volle Potenzial aus

Was ist eine BIM-Reifegradstufe? Welche Aspekte umfasst ein Fachmodell und wofür ist eigentlich ein BIM-Koordinator zuständig? Beteiligte benötigen detaillierte Vorgaben und genaue Kenntnisse der BIM-Begrifflichkeiten. Die neu veröffentlichte Richtlinienreihe VDI 2552 widmet sich ebendiesem Thema.

Bauleitpläne digital: IT-Standard "Xplanung“ zum Februar 2023 verbindlich

Ab dem 1. Februar 2023 ist der vom IT-Planungsrat der Länder und des Bundes auf den Weg gebrachte Austauschstandard „Xplanung“ verbindlich anzuwenden. Das Ministerium für Heimat, Kommunales, Bau und Digitalisierung des Landes Nordrhein-Westfalen unterstützt die Städte, Gemeinden und Kreise auf vielfältige Weise:

BESUCHEN SIE UNS AUF

Nov
22
Save the Date
00
Tage bis
summit.4builders. 2022
SaVe the Date
22. Nov 22
00
Tage bis
summit.4builders. 2022

SITES.4BUILDERS

BIM-Institut Logo
Logo RM Solutions
Logo_PlanenBauen
Vanillaplan_Logo_gross
bdbau-logo
beyondbricks
GS1_Logo
BaustoffMarkt

DATES.4BUILDERS

07
Nov 22
- 08
Nov 22
BIM Basiswissen
Veranstalter: RM Solutions
07. Nov 22
- 08. Nov 22
BIM Basiswissen
Veranstaltungsart: Fortbildung
Veranstalter: RM Solutions
07
Nov 22
- 09
Nov 22
BIM im Brandschutz
Veranstalter: RM Solutions
Veranstalter: FeuerTrutz Network GmbH
07. Nov 22
- 09. Nov 22
BIM im Brandschutz
Veranstaltungsart: Fortbildung
Veranstalter: RM Solutions
Veranstalter: FeuerTrutz Network GmbH
22
Nov 22
summit.4builders. 2022
Veranstalter: RM Solutions
Veranstalter: GS1 Germany GmbH
Ort: München
22. Nov 22
summit.4builders. 2022
Veranstaltungsart: Konferenz
Veranstalter: RM Solutions
Veranstalter: GS1 Germany GmbH
Ort: München
22
Nov 22
- 23
Nov 22
BIM World MUNICH 2022
Veranstalter: BIM World MUNICH
Ort: München
22. Nov 22
- 23. Nov 22
BIM World MUNICH 2022
Veranstaltungsart: Messe
Veranstalter: BIM World MUNICH
Ort: München
27
Feb 23
- 28
Feb 23
BIM Basiswissen
Veranstalter: RM Solutions
27. Feb 23
- 28. Feb 23
BIM Basiswissen
Veranstaltungsart: Fortbildung
Veranstalter: RM Solutions
03
Mai 23
- 05
Mai 23
20. FAMOS User Forum
Veranstalter: Keßler Real Estate Solutions GmbH
Ort: Leipzig
Ort: Leipzig
03. Mai 23
- 05. Mai 23
20. FAMOS User Forum
Veranstaltungsart: Schulung, Tagung, Workshop
Veranstalter: Keßler Real Estate Solutions GmbH
Ort: Leipzig
Ort: Leipzig

LESEEMPFEHLUNG

4builders.academy: "Das vermittelte Wissen bildet die Voraussetzung für die erfolgreiche Durchführung von BIM-Projekten."

planen-bauen 4.0: Rudolf Müller Medienholding ist neuer Gesellschafter

academy.4builders.: Verlagsgesellschaft Rudolf Müller als Schulungsanbieter bei buildingSMART gelistet

digitalBAU 2022: Innovationsplattform für die Baubranche

4builders.: „Die Zukunft ist verbunden. Darum gehen wir mit 4builders. einen Schritt weiter“ 

NEUESTE KOMMENTARE
    0
    Kommentieren Sie diesen Artikel!x