Baustellenroboter: Innovative Lösungen gegen den Fachkräftemangel

Angesichts wachsender Arbeitskräftemängel setzt die Bauindustrie zunehmend auf Roboter. Erfahren Sie, was Baustellenroboter leisten und welche Einsatzmöglichkeiten es gibt.

Die weltweiten Ausgaben für baubezogene Güter und Dienstleistungen wurden 2021 auf rund 10 Billionen US-Dollar geschätzt. Die Bauindustrie macht etwa 13 % des globalen BIP aus. Doch das Produktivitätswachstum in diesem Sektor lag in den letzten 20 Jahren lediglich bei rund 1 % pro Jahr, wie eine Studie des McKinsey Global Institute zeigt. Die Branche hat die Automatisierung nur zögerlich übernommen. Ein Grund: Die Komplexität von Bauaufgaben machte die Automatisierung lange schwierig – die Technologie war der Herausforderung nicht gewachsen.

Die Anzahl der Anbieter für Baustellenrobotik ist noch überschaubar. Roboter können derzeit nur bestimmte Aufgaben übernehmen. Doch für zahlreiche Anwendungen ist die Technologie bereits ausgereift. Dieser Artikel beleuchtet Baustellenroboter anhand folgender Themen:

• Maurerroboter
• Robotik zum Verbinden von Bewehrungsstahl
• Trockenbau-Roboter für die Endbearbeitung
• Lackierroboter für den Bau
• Automatisierte architektonische und strukturelle Vermessung
• Inspektionsrobotik auf der Baustelle
• Autonome Erdbaugeräte
• Wie Sie den idealen Baustellenroboter für Ihr Unternehmen finden

Maurerroboter

Das Mauern ist körperlich fordernd. Branchenstudien zeigen, dass Maurer die höchste Verletzungsrate unter Bauarbeitern aufweisen. Robotermaurer können diese Quote senken und die Produktivität um 400 % oder mehr steigern, wie eine Studie der California Polytechnic State University belegt.

Der Roboter hebt den Ziegel an, trägt automatisch Mörtel auf und setzt den Stein mit hoher Präzision. Der robotische Maurer ersetzt den menschlichen Handwerker nicht: Ein Mensch arbeitet mit dem Roboter zusammen, entfernt überschüssigen Mörtel und optimiert das Erscheinungsbild. Das Ergebnis ist ein deutlicher Outputzuwachs bei höherer Qualität – und die Arbeit wird für die Fachkräfte leichter.

Ein anderer Ansatz unterstützt den Maurer beim Heben: Ein kleiner Baustellenkran hilft beim Anheben schwerer Betonblöcke. Die Arbeiter schaffen mehr bei weniger Ermüdung und geringerem Verletzungsrisiko.

Es gibt nur wenige Anbieter für robotische Maurerlösungen, doch sie haben die Technologie in der Praxis bewiesen – sie scheint skalierbar.

Angebote für Maurerroboter von Lieferanten anfordern

Robotik zum Verbinden von Bewehrungsstahl

Stahlbetonkonstruktionen erfordern, dass Bewehrungsstäbe mit Draht verbunden werden. Das Verbinden erhöht nicht die Tragfähigkeit, sondern hält die Stäbe beim Betonieren in Position. Obwohl notwendig, ist es eine rückenschonende und repetitive Tätigkeit. Die Automatisierung eignet sich ideal für bildverarbeitungsgestützte Roboter. Die robotische Ausrüstung fährt auf Schienen an beiden Seiten der Brücke. Advanced Construction Robotics gibt an, dass ihr Tybot 1.100 Verbindungen pro Stunde herstellen kann.

Derzeit existiert diese Technologie nur für Brückenbau, und die Anbieterzahl scheint auf einen beschränkt zu sein. Bauunternehmen müssen auf Roboter warten, die diese Aufgabe für andere Bauwerke übernehmen können.

Trockenbau-Roboter für die Endbearbeitung

Trockenbauer weisen eine hohe Rate an Arbeitsunfällen auf. US-Behörden berichten, dass Trockenbauern am häufigsten Überlastung und Stürze zusetzen. Die Arbeit ist zudem staubig und schmutzig.

Frühe Automatisierungsergebnisse sind vielversprechend. Ein Anbieter erreicht mit seinem Trockenbauroboter die Oberflächenqualität Level 5+ – die höchste Stufe für Glätte und Optik. Der Roboter ist nicht vollautonom: Ein Arbeiter führt ihn zum Einsatzort und rüstet ihn mit dem passenden Endeffektor aus. Mithilfe KI-gestützter Bildverarbeitung kann der Roboter spachteln, verspachteln und schleifen – wobei 99,9 % des Staubs aufgefangen werden. Die Staubabsaugung macht den Arbeitsplatz sicherer und angenehmer.

Ein Arbeiter kann mehrere Trockenbauroboter gleichzeitig bedienen. Das System ist derzeit nur in begrenztem geografischen Umfang verfügbar. Da das Konzept bewiesen ist, werden vermutlich weitere Anbieter in den Markt eintreten.

Angebote für Trockenbau-Roboter von Lieferanten anfordern

Lackierroboter für den Bau

Lackierroboter sind seit Jahren in der Automobilindustrie etabliert. Nun halten sie Einzug in den Bausektor.

Für Innenanstriche gibt es bereits mehrere Anbieter. Die batteriebetriebenen Roboterarme erreichen die Decke problemlos – eine für Menschen besonders anstrengende Aufgabe. Ausgestattet mit Kameras und Scannern erfassen sie die zu lackierenden Flächen und arbeiten autonom. Ein Mensch muss den Betrieb lediglich überwachen, Farbe nachfüllen und den Roboter positionieren. Ein Bediener kann mehrere Roboter betreuen, was die Produktivität vervielfacht.

Innenlackierroboter können auch andere Materialien auftragen, etwa Brandschutzbeschichtungen aus Mineralwolle und Zement – eine unangenehme, gesundheitsriskante Aufgabe für Menschen. Roboter reduzieren das Risiko und beschleunigen den Prozess.

Für Außenanstriche gibt es kaum kommerzielle Lösungen. Drohnen wurden getestet, sind aber noch nicht marktreif. Kletterroboter mit Vakuumhaftung befinden sich in Entwicklung.

Angebote für Lackierroboter von Lieferanten anfordern

Automatisierte architektonische und strukturelle Vermessung

Die Automatisierung der Gebäudevermessung verspricht große Produktivitätsgewinne.

Moderne Architekten nutzen Building Information Modeling (BIM) für große Bauwerke. BIM erstellt ein 3D-Computermodell des gesamten Gebäudes. Wenn der Rohboden gegossen ist, muss ein Zimmermann die Wandpositionen auf den Boden übertragen. Bisher geschah dies mit Maßband und Schlagschnur – zeitaufwändig und fehleranfällig. Schon ein Zentimeter Abweichung kann dazu führen, dass Schränke oder Geräte nicht passen, was teure Nacharbeiten nach sich zieht.

Ein automatisiertes Verfahren existiert: Das BIM-Modell wird auf einen autonomen mobilen Roboter (AMR) geladen. Dieser fährt über den Betonboden und druckt exakte Linien für Wände, MEP-Öffnungen (Mechanik, Elektrik, Sanitär) sowie Beschriftungen und Zusatzinformationen.

Laut einem Vorarbeiter von Swinerton, einem US-Bauunternehmen, verkürzt ein solcher AMR die Vermessungszeit von einer Woche auf zwei Tage. Da bei Hochhäusern jeder Stockwerk vermessen werden muss, summieren sich die Zeitersparnisse enorm. Robotertechnik bei der Vermessung reduziert Fehler und beschleunigt den Bauablauf.

Angebote für mobile Roboter zur Gebäudevermessung von Lieferanten anfordern

Inspektionsrobotik auf der Baustelle

Roboterinspektionen sind in vielen Branchen Standard – nun zieht die Bauindustrie nach. Mehrere Anbieter bieten Inspektionsroboter für den Bau an.

Im Gebäudeinnern kommen Rad-Rover zum Einsatz, außen Luftdrohnen. Großflächige Infrastrukturprojekte (Straßen, Brücken) lassen sich per Drohne effizient überwachen: Sie fotografieren und filmen das gesamte Gelände, erreichen jede Höhe und liefern Planern regelmäßige Übersichten zur Früherkennung von Problemen – ohne Drohne wäre dies teuer, schwierig oder unwirtschaftlich.

Früherkennung von Fehlern reduziert Kostenüberschreitungen. Fortschrittliche KI erstellt detaillierte Kosten- und Zeitanalysen für präzise Fortschrittsbewertungen. Die Drohnendaten sind dafür entscheidend.

Autonome mobile Roboter (AMRs) inspektionieren Gebäudeinnere – einige auf Rädern, andere auf Beinen. Mit Laserscannern erfassen sie präzise Maße, die Ingenieure mit Plänen vergleichen können. Frühzeitige Fehlererkennung spart Kosten und hält den Zeitplan.

Robotik erhöht die Sicherheit: AMRs erkennen Gefahren durch Schutt oder beengte Bereiche, die für Menschen zu riskant sind. Vielfältige Messungen sind möglich: Thermalsensoren, Ultraschall für Gaslecks, Strahlungsmessgeräte für Gefahrstoffe.

Zusammenfassend: Die Baustelleninspektion ist ein Bereich, in dem Roboter bereits existieren und vielfältige Vorteile bieten – mit einer substanziellen Anbieterauswahl.

Angebote für Inspektionsroboter von Lieferanten anfordern

Autonome Erdbaugeräte

Autonome Baumaschinen sind 2021 noch nicht weit verbreitet – ihr Marktanteil liegt unter 1 % der weltweiten Baumaschinenverkäufe. Doch das Wachstum ist exponentiell: Die Marktgröße soll sich in den nächsten zwei Jahren verdoppeln.

Der Verband der Gerätehersteller liefert hierzu Statistiken. Große Hersteller investieren massiv in autonome Erdbaugeräte. Bisher konzentriert sich die Technologie auf den Bergbau, wo sie etabliert ist. Caterpillar meldete im März 2021: über zwei Milliarden Tonnen Fördermenge in sechs Jahren, 42 Millionen gefahrene Kilometer ohne Arbeitszeitverlust durch Unfälle. Komatsu's autonome Geräte förderten über drei Milliarden Tonnen.

Die Technologie scheint reif für den Bau. Die Hürden sind möglicherweise nicht technologischer, sondern wirtschaftlicher Natur.

Andere Anbieter setzen auf Nachrüstung: Sie wandeln manuelle Erdbaugeräte in autonome um – KI, Sensoren und Steuerungstechnik werden in Bestandsmaschinen integriert. Das vermeidet hohe Neuanschaffungskosten.

Ein weiterer Kostensenkungsansatz: Miete statt Kauf. Kunden testen die Geräte und prüfen den ROI vor Investition.

Weitere Automatisierungsstufen halten Einzug: Präzisionsaufgaben erhalten Assistenzfunktionen. Beispiel: Planierer benötigen exakte Scharfeneinstellung. RTK-GPS-Einheiten justieren die Scharfe automatisch und geländeadaptiv. Neue Sicherheitsfeatures (Kameras, Kollisionswarnungen, Kippsensoren) ermöglichen auch unerfahrenen Fahrern den sicheren Einsatz teurer Geräte.

Angebote für Automatisierung von Erdbaugeräten von Lieferanten anfordern

Den idealen Baustellenroboter für Ihr Unternehmen finden

HowToRobot ist eine globale Plattform, die Anwender mit Roboter- und Automatisierungsanbietern weltweit verbindet. Wir verfügen über das weltweit größte Verzeichnis von Robotikunternehmen. Mit unserem Leitfaden finden Sie den passenden Roboter für Ihre Anwendung.

Suchen Sie Automatisierung im Bauwesen? Beschreiben Sie Ihr Projekt und erhalten Sie maßgeschneiderte Lösungsvorschläge von verschiedenen Anbietern. Sie erhalten auch Angebote und Produktinformationen für spezifische Baustellenroboter, Komponenten, Beratungsleistungen etc. – von mehreren Anbietern mit Preisinformationen.

Unparteiische HowToRobot-Experten unterstützen Sie bei der Navigation. Klicken Sie hier für eine Beratung mit einem Experten.