Autonome Fertigung integrativer Versorgungstechnik

Collective Robotic Construction (CRC) für die Vor-Ort-Fertigung und Installation von Versorgungstechnik in Gebäudeapplikationen und Infrastruktur.

Die technische Gebäudeausrüstung (TGA) übt Druck auf Kosten, Zeit und Ressourcenverbrauch sowohl bei Neubauten als auch bei Bestandssanierungen aus. In aktuellen Diskussionen zur Automatisierung der Bauwirtschaft wird dieser Aspekt jedoch oft übersehen. Dennoch ist davon auszugehen, dass die Nachfrage nach TGA-Systemen in Deutschland weiter zunehmen und vielfältige kostenintensive Anpassungsleistungen auf den Gebäudebestand zukommen werden. Der Fokus der beantragten Forschung liegt daher auf der Entwicklung und Evaluierung von Methoden für die Planung, Fertigung und Sanierung von Versorgungskanälen, wobei Ressourcenrückführung und Recycling die Grundlage für die Konzeption und die Entwicklung eines umfassend nachhaltigen Verfahrens bilden. Das Verfahren beruht auf der Erforschung und Entwicklung eines autonomen Collective Robotic Construction (CRC) Systems. Dabei kann an entsprechende Vorarbeiten des Instituts für Computational Design und Construction (ICD) angeknüpft werden. CRC beschreibt eine Form von Baurobotik, die sich mit einer Vielzahl kleiner, kooperierender Einheiten befasst. In diesem Fall besteht das System aus mobilen Robotern, welche in der Lage sind, autonom durch diverse Gebäudeumgebungen zu navigieren und mittels Absonderung von recyceltem Thermoplastik, extrudierte Versorgungsrohre zu fertigen. Auf Basis zirkulärer Materialkreisläufe soll ein ganzheitlich systemischer Ansatz eines CRC-Verfahrens in der Bauautomatisierung untersucht werden. Eine KI-gestützte Steuerung befähigt das Verfahren nicht nur zur digitalen Fertigung, sondern erweitert es durch den ganzheitlichen Leitgedanken der digitalen Wartung, digitalen Rekonfiguration und digitalen Dekonstruktion der Rohre. Das Vorhaben adressiert somit an einen Paradigmenwechsel hin zu einer bedarfsorientierten Vor-Ort-Fertigung, Wartung, Rekonfiguration und Rückbau von Versorgungsnetztwerken. Es leistet somit einen Beitrag zum kreislaufgerechten und wirtschaftlichen Bauen.