Diesen Pavillon hat eine Drohne gebaut

Sind Drohnen die Bauarbeiter der Zukunft?

Foto: ICD/ITKE Universität Stuttgart

In Stuttgart steht seit Kurzem ein einzigartiger Pavillon – gebaut von zwei Robotern und einer Drohne.

Sie wirken noch immer so, als seien sie einem Science-Fiction-Film entsprungen. Doch fliegende Drohnen gehören mittlerweile schon zum Alltag. Sie fotografieren für uns aus schwindelerregenden Höhen, Filmteams nutzen sie für spektakuläre Kamerafahrten und auch Lieferdienste werden sie sich künftig zunutze machen. Bald könnten Drohnen allerdings auch auf einem weiteren Gebiet zum Einsatz kommen und die Gebäude der Zukunft bauen.

Ihre Tauglichkeit bewiesen die kleinen Flugroboter bei einem gemeinsamen Projekt des Instituts für Computerbasiertes Entwerfen (ICD) und des Instituts für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) an der Universität Stuttgart. Eine Drohne half dabei, den neuesten, robotisch hergestellten ICD/ITKE Forschungspavillon 2016/17 zu konstruieren.

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Der freitragende Forschungspavillon spannt sich über eine Länge von 12 Metern sowie eine Fläche von rund 40 Quadratmetern und wiegt 1.000 Kilogramm. Er besteht aus 184 Kilometern harzimprägniertem Glas und Kohlefaser. Das Spannende an dem Projekt ist aber vor allem der Entwicklungsprozess.

© Vimeo // ICD

Machen wir’s wie die Tiere

Alles der Reihe nach. Bevor die Drohnen und Roboter zum Einsatz kamen, hatten sich die beiden Fakultäten ein anderes Ziel gesetzt. Sie wollten eine Technik erfinden, bei der Endlosfasern gewickelt werden, um Baumaterial zu erschaffen. Zu vergleichen mit einer Garnrolle. Die Idee: Durch die Faserwickeltechnik sollten die Außenwände des Pavillons leicht und trotzdem stabil sein. 

So funktioniert der Pavillonbau durch die Drohne

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Evolution und Ökologie und der Abteilung für Paläobiologie der Universität Tübingen analysierten die Teams, wie genau so ein Leichtbau funktionieren könnte, und schauten sich in der Tierwelt nach Vorbildern um. Die Miniermotte stellte sich schließlich als Volltreffer heraus. Sie spinnt Seiden-„Hängematten“, um ihre Larven zu schützen.

Gute Teamarbeit

Nachdem das richtige Baumaterial gefunden war – Glas- und Kohlefaser-Verbundstoffe –, konnten die Forscher schließlich mit dem Bau des Pavillons loslegen.

So wurde der Pavillon von der Drohne gebaut

Dafür nutzten sie eine spektakuläre Kooperation zwischen einer Drohne und zwei Industrierobotern. Während die Drohne die leichten Materialien mühelos von A nach B fliegen konnte, kümmerten sich die Roboter um den Zusammenbau.

Die Roboterarme waren stark und präzise genug, um die Kohlefasern zu wickeln. Die Drohne transportierte die „endlose“ Faser zwischen den beiden Maschinen hin und her. Während des Prozesses kommunizierten die Maschinen dank eingebauter Sensorschnittstelle miteinander und passten ihre Verhaltensweisen in Echtzeit an. Menschen waren dabei überflüssig.

Hoch hinaus?

Das Projekt hat gezeigt: Wer ein Haus bauen möchte, braucht nicht unbedingt Bauarbeiter. Natürlich steckt die Technik noch in den Kinderschuhen, aber wer weiß? Vielleicht werden bald schon Wolkenkratzer auf ähnliche Weise entstehen.

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04 2017 The Red Bulletin Innovator

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