In das Rittergut Riesa und in die Staatliche Studienakademie Riesa hatte das Projetteam „Robotik im Denkmal“ am 28. November 2023 zu einer Veranstaltung eingeladen, um zum einen auf die erste Förderphase zurückzublicken und zum anderen auf die 25-monatige Fortführung des Projektes ab dem 1. Dezember 2023 zu schauen.
In den vergangenen 15 Monaten untersuchte die Technische Universität Dresden gemeinsam mit der Kreishandwerkerschaft Region Meißen in einem Forschungsprojekt verschiedene Lösungsansätze, wie beispielsweise die Robotik das Handwerk im Kontext der Denkmal-sanierung unterstützen kann. Es erfolgte eine enge Zusammenarbeit von praxisorientiertem Handwerk und akademischer Forschung. Die TU Dresden – Fakultät Maschinenwesen, Professur für technisches Design brachte dabei ihre Kompetenz aus dem Bereich der nutzerzentrierten Technologieentwicklung und der Robotik ein.
Die Denkmalsanierung ist verbunden mit zahlreichen Herausforderungen. Innerhalb des Vorhabens untersuchten Tobias Zerger von der TU Dresden und Rayk Grieger von der Kreishandwerkerschaft Region Meißen mögliche Potentiale der Digitalisierung und Automatisierung, insbesondere der Robotik, zur Unterstützung des Handwerks in der Denkmalssanierung. Einen Schwerpunkt stellte dabei der Gesundheitsschutz von Handwerkern dar. Dazu kamen Exoskelette für Überkopfarbeiten zum Einsatz. Zunächst fand eine Potential- und Gebäudeanalyse am Objekt Rittergut statt, um daraus eine konkrete Definition von arbeits- und prozessspezifischen Anforderungen sowie eine Entwicklung verschiedener konkreter Einsatzszenarien ableiten zu können. In der nächsten Projektphase standen die technische Umsetzung des Funktionsprototypen und die damit verbundene operative Umsetzung an.
Abschließend erfolgte eine Auswertung der erzielten Projektergebnisse. Die bisherigen Erkenntnisse aus der ersten Förderphase werden nun ab Dezember 2023 genutzt, um Anwendungen der Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) in der Denkmalsanierung mittels eines entsprechenden Lösungsansatzes perspektivisch auf den Bereich der allgemeinen Bauwerksanierung zu erweitern. Neben dem Bereich der Denkmalsanierung können dadurch zusätzlich Unternehmen der Region integriert werden. Die praktische und technische Realisierung von Roboter-Aktivitäten zur Unterstützung der Handwerker beinhaltet zunächst Oberflächenarbeiten, wobei hier zwei Verfahren zum Abtragen, wie Strahlen und Schleifen, sowie ein Verfahren zum Auftragen von Oberflächenschichten betrachtet werden sollen. Um jedoch keine Speziallösung zu entwickeln und eine Anschlussfähigkeit zu gewährleisten, soll zunächst eine Rahmenstruktur für eine Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) im Kontext handwerklicher Denkmal- und Bauwerkssanierung entwickelt werden.
Durch einen solchen Ansatz wird die Komplexität des Gesamtsystems, bestehend aus Hard- und Software-Komponenten, beherrschbar, indem Teilsysteme und deren Schnittstellen untereinander definiert werden. Die zu konzipierenden Roboter-Aktivitäten, wie Strahlen, Schleifen und Grundieren, sollen sowohl einzeln als modulare Teilsysteme als auch im Verbund als Gesamtsystem auf Baustellen zum Einsatz kommen können. Eines der Hauptmodule besteht dabei aus einer Basisstation mit einem stationären Roboter, welche im Baustellenbereich platziert werden kann, um dort bewegliche Objekte des Baudenkmals, z. B. Fenster oder Türen, zu bearbeiten. Ein zweites daraus abgeleitetes Hauptmodul wird durch eine mobile Lösung umgesetzt, wodurch der Roboter im Innenbereich des Gebäudes aktiv werden kann. Beide Systeme sollen dabei kompatible Schnittstellen von Technik und Interaktion aufweisen, um die Handwerker bei ihren Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten effektiv, effizient und ohne große Anlernaufwände zu unterstützen. Dazu werden die bisherigen Arbeiten genutzt, um einen Prototyp im Labormaßstab in einen Demonstrator in einer Realumgebung zu überführen. Als Einsatzumgebung dient das Rittergut in Riesa, um dort eine praxisnahe Forschungswerkstatt für Robotik in der Denkmalsanierung aufzubauen und zukünftig als Praxisort nutzen zu können.
(Holger Mucke, KHS)
