Drohnen als neue Werkzeuge für die Bauindustrie
Manuel Pestalozzi
24. mai 2023
Zwischen den Einheiten «DFAB House» und «HiLo» auf der obersten Plattform des modularen Forschungsbaus NEST soll eine Testanlage für Drohnen entstehen. (Visualisierung: © Empa)
Der Forschungsbau NEST in Dübendorf soll um eine Einheit zur Entwicklung von Drohnen ergänzt werden. Während ringsherum die Wohnqualität neuartiger Baukonstruktionen erforscht wird, stehen hier also für einmal Maschinen im Fokus.
Der modulare Forschungsbau NEST der Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) und der Eawag (Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs) in Dübendorf dient der Erprobung und Weiterentwicklung neuer Baumaterialien und Technologien. Die Idee hinter der Einrichtung ist, durch einen gemeinsamen Effort von Forschenden, Industrie und öffentlicher Hand zukunftsweisende Bau- und Energietechnologie schneller auf den Markt zu bringen. Dies ist als wichtiger Beitrag zur strategischen Positionierung der Schweizer Wirtschaft und Forschung zu verstehen.
Nun soll dem NEST eine weitere Einheit hinzugefügt werden: Zwischen dem «DFAB House» des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) Digitale Fabrikation und der materialsparenden Betonkonstruktion «HiLo», die Forschende der ETH Zürich mit Industriepartnern realisiert haben, soll ein «Drone Hub» entstehen. Hier hofft man künftig herauszufinden, wie Drohnen beim Bau, Betrieb und Unterhalt von Gebäuden eingesetzt werden können.
Geplant ist eine Röhrenkonstruktion, die mit einem Gitternetz bespannt wird. Diese Idee lässt an eine Voliere für Drohnen denken. Sie wird die Fassade des Forschungsbaus komplettieren und die Ansicht von der Eduard-Amstutz-Strasse mitprägen, der Hauptzufahrt zum Empa-Areal, an der sich der Eingang zum NEST befindet.
In der neuen Einheit soll die Zusammenarbeit zwischen Robotern und Drohnen untersucht werden. (Visualisierung: © Empa)
Thematisch ist die neue Unit mit einer Grundfläche von 90 Quadratmetern in gewissem Masse ein Ausreisser, handelt es sich doch nicht um eine bewohnbare Einheit, sondern um ein Testgelände für neue Maschinen. Hinter dem «Drone Hub» stehen Professor Mirko Kovac, Direktor des Empa-Labors Materials and Technology Center of Robotics und des Aerial Robotics Lab des Imperial Collage in London, und sein Team. Partner aus der Industrie könnten zu einem späteren Zeitpunkt noch hinzukommen.
Die Erprobung im «Drone Hub» wird mehreren Hauptthemen folgen: der additiven Fertigung aus der Luft, der Umweltsensorik sowie den Schnittstellen zwischen Infrastruktur und Robotik respektive zwischen Innen- und Aussenräumen. Konkret gehören zu den Aufgaben, die Drohnen dereinst übernehmen könnten, die Inspektion von Fassadenelementen, die Reparatur von Rissen oder die Oberflächenreinigung in Bereichen, in denen die Arbeit für Menschen gefährlich ist. Ziel sei es, so die Empa, durch den Einsatz von Drohnen sowohl die Risiken für Menschen als auch die Betriebskosten zu senken.
Die sogenannten Aerial-Additive-Manufacturing-Roboter des Teams von Mirko Kovac sind übrigens an der diesjährigen Architekturbiennale von Venedig ausgestellt, die momentan läuft.
Eine Fassade mit austauschbaren Elementen und unterschiedlichen Oberflächen dient der Erforschung und Entwicklung von Inspektions- und Reparaturdrohnen. (Visualisierung: © Empa)
Die Konstruktion hochentwickelter Drohnen spielt für den Forschungs- und Industriestandort Schweiz mittlerweile eine grosse Rolle: In den nächsten Jahren soll unter anderem im benachbarten Innovationspark Zürich auf Dübendorfs Flugplatzgelände eine Zertifizierungsstelle für kommerziell genutzte Drohnen aufgebaut werden – das Projekt heisst «LINA». Gefördert wird das Vorhaben durch die Digitalisierungsinitiative der Zürcher Hochschulen (DIZH), die ZHAW, die Uni Zürich und die ZHdK beteiligen sich direkt. Die Empa-Forschenden sind schon jetzt im Austausch mit den Verantwortlichen hinter «LINA», um den Kanton Zürich zu einem wichtigen Stützpunkt der einheimischen Drohnen-Forschung zu machen.