Bauen aus der Luft: Flugroboter eröffnen neue Horizonte im Bauwesen

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Donnerstag, 24. April 2025 , , , ,

Testwand im «DroneHub» mit modularen Bauelementen für Versuche mit fliegenden Baurobotern. — © Empa

Ein Forschungsteam aus der Schweiz entwickelt Flugroboter, die autonom Baumaterialien verarbeiten – eine Innovation mit Potenzial für schwer zugängliche Einsatzorte.

 Baustelle aus der Luft – ein Blick in die Zukunft

Laut news.admin.ch erforscht ein Team der Empa und der EPFL derzeit neue Möglichkeiten des luftgestützten Bauens mit autonomen Flugrobotern.

Roboterarme und 3D-Druckportale gehören auf modernen Baustellen längst zum Alltag – aber nur am Boden. In unwegsamem Gelände oder grosser Höhe stossen sie an ihre Grenzen. Nun erforscht ein Team der Empa und der EPFL, wie Flugroboter Baumaterialien aus der Luft verarbeiten können. Die fliegenden Baumaschinen könnten klassische Systeme gezielt ergänzen – besonders bei Reparaturen oder in Katastrophengebieten.

 Drohnen, die bauen – erste Prototypen im Test

Das Projekt «Aerial Additive Manufacturing» zeigt, wie Flugroboter autonom Materialien auftragen oder Bauelemente platzieren. Erste Prototypen aus dem Empa-Labor können im Team arbeiten, schichtweise drucken oder Seilstrukturen spannen. Ihre Vorteile: Sie sind leicht, mobil und benötigen keine feste Infrastruktur. Noch ist ihr Einsatz begrenzt, doch die Technik entwickelt sich rasant.

Einsatzgebiete: von Hochhäusern bis Katastrophenregionen

Flugroboter könnten dort helfen, wo Menschen oder Maschinen kaum hinkommen – etwa auf Dächern, Brücken, in den Bergen oder nach Naturkatastrophen. Sie könnten selbstständig Notunterkünfte errichten oder Risse an Fassaden reparieren. Besonders in Krisengebieten oder auf fernen Planeten bieten sie enorme Vorteile. Auch Materialeinsatz und Sicherheitsrisiken könnten reduziert werden.

Technik trifft auf Design: Herausforderungen und Chancen

Für den Bau mit Drohnen braucht es mehr als Flugtechnik. Die Forschung erfordert das Zusammenspiel von Robotik, Materialwissenschaft und Architektur. Nur wenn alle drei Bereiche harmonieren, können tragfähige, ressourcenschonende Strukturen entstehen. Eine Herausforderung bleibt der hohe Energieverbrauch – deshalb sehen die Forschenden Drohnen als Ergänzung zu Bodensystemen, nicht als Ersatz.

DroneHub: Testplattform für fliegende Baumaschinen

Mit dem «DroneHub» im Forschungsgebäude NEST der Empa steht eine europaweit einzigartige Infrastruktur bereit. Hier werden Baudrohnen unter realen Bedingungen getestet. Erste Feldversuche sind noch 2025 geplant. Ziel ist es, die Technologie zur Marktreife zu bringen – und neue Massstäbe im nachhaltigen, flexiblen Bauen zu setzen.

Testwand im «DroneHub» mit modularen Bauelementen für Versuche mit fliegenden Baurobotern. – © Empa

 

Der aktuelle Stand der Technik im Bereich der luftgestützten additiven Fertigung lässt sich in drei Hauptkategorien einteilen: Konstruktion mit modularen Bauelementen (Discrete Aerial AM), Konstruktion von Zugstrukturen mit linearen Elementen (Tensile Aerial AM) und Konstruktion durch kontinuierliches Auftragen von Material (Continuous Aerial AM). — © Empa

 

Im «DroneHub» im NEST sollen zusammen mit der Industrie die Weichen für eine künftige Koexistenz von Menschen und Drohnen gestellt werden — © ROK Architects

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