Kollege Roboter hilft gegen Personalmangel am Bau

In einem denkmalgeschützten Altbau schwingt ein mit KI trainierter Roboter die Kelle. Er soll die harte Arbeit erledigen, für die sich kaum noch Personal findet.

Das für die Region typische Solinger Schieferhaus ist rund 225 Jahre alt, steht unter Denkmalschutz und wird gerade kernsaniert. Fachwerk und Lehmputz zeugen von uralter Handwerkskunst. Aber wer einen Blick in die Baustelle wirft, traut seinen Augen kaum: Drinnen werden Roboter mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz zum Bauhelfer angelernt.

Hausbesitzerin Aleksandra Konopek hat aus der Not eine Tugend gemacht: Als die ehemalige Hochschullehrerin für das Verputzen der Decke mit Lehm partout keinen Handwerker fand, kam ihr eine Idee. Die ehemalige Professorin hat ihr Schieferhäuschen im Bergischen Land kurzerhand zum KI- und Robotik-Labor ausgerüstet. 

Immerhin ist das Verputzen über Kopf eine der gesundheitsschädlichsten Arbeiten auf dem Bau, berichtet sie. Der schwere Lehm muss mit viel Druck angepresst werden, damit er hält. Für die Bauarbeiter, ihre Schultern und Nacken hat die harte Arbeit Folgen: «Nach 3.600 Arbeitsstunden treten die ersten Gesundheitsschäden auf.» Inzwischen seien diese eine anerkannte Berufskrankheit. 

Ein Tag Arbeit, zwei Tage krank

«Ein Handwerker hat mir gesagt: Wenn ich das einen Tag mache, bin ich danach zwei Tage krank. Spätestens ab Mitte 40 wird die harte Arbeit für die Bauarbeiter zum Gesundheitsproblem.» 

Die erste Frage – kann der Roboter eine Maurerkelle halten – war schnell geklärt: «Er kann.» Nun will Konopek dem Roboter beibringen, diese Arbeit im krummen und schiefen Altbau zu meistern. Der Roboter schwingt zwar bereits die Kelle, aber: «Das dauert noch ungefähr zwei Jahre, bis wir den trainiert haben», sagt die Diplom-Industriedesignerin.

Aber kann er auch schweren Lehm so an die Decke pressen, dass er hält? Der erste Versuch schlägt fehl, der Lehm klatscht auf den Fußboden, aber Konopek nimmt ihren Roboter in Schutz: «Das lag am Lehm, der war zu trocken. Außerdem muss die Decke stärker angefeuchtet werden.» 

Zweiter Versuch: Der Lehm klebt

Der zweite Versuch funktioniert: Der Lehm klebt an der Decke und wird vom Roboter mit der Kelle glatt gestrichen. «Super! Ich bin total zufrieden», sagt die Wissenschaftlerin. 

Sie sieht enorme Nachfrage für ihre Entwicklung: Fast 20 Millionen Wohngebäude mit mehr als 40 Millionen Wohnungen gebe es in Deutschland, sagt Konopek. 60 Prozent seien vor 1980 gebaut. Um dem Renovierungsstau Herr zu werden, müsste einiges getan werden – wäre da nicht der Fachkräftemangel. 

Das Problem ist allerdings auch noch der Roboter, vor allem sein Gewicht, zumal er einen fahrbaren Untersatz braucht. 300 oder 400 Kilogramm schwere Geräte über schmale Treppen in den ersten Stock zu hieven, sei nicht praktikabel. «Unser Ziel ist ein 60 bis 70 Kilo schweres Gerät.» 

Potenzial für weitere Einsatzgebiete

Am Ende soll der Roboter sämtliche Unebenheiten der Decke selbst erfassen und sie verputzen. Dafür hat sich die ehemalige Professorin ein Dutzend Partner zusammengesucht und hofft nun auf Forschungsförderung. «Die Kamera, die Gewichtssensoren – das gibt es schon.» Ein Laser soll den Untergrund vermessen. 

Die Industriedesignerin hat bereits weitere Einsatzgebiete auf dem Bau im Blick: «Die Arbeit mit Lacken oder bei der Asbestsanierung. Ein Roboter atmet keinen gefährlichen Staub oder Dampf ein.» Sein Bediener könnte draußen im Freien stehen, und – falls nicht KI-trainiert – mit einer VR-Brille den Roboter steuern. Ein drittes Einsatzgebiet sei die Fassade: Ein Roboter auf einer Hebebühne benötigt kein Baugerüst. 

Doch Kollege Roboter hat auch Empfindlichkeiten, deswegen ist er in Solingen in eine Plastikfolie gehüllt. Wenn Putz auf seine Gelenke fällt, ist das nicht so gut: «Das verzeihen die nicht.» Ganz ungefährlich ist die Arbeit auch nicht, denn der Roboter hat Kraft. «Der hat sich auch schon mal aus seiner Verankerung gerissen», berichtet die Entwicklerin.

DIN-Norm für Lehm 

«Wir arbeiten mit dem Visual Language Action Model», sagt Konopek. Es geht darum, Bewegungsdaten mit Bilddaten und Sprachbefehlen zu verknüpfen. Das Lernen könne ein digitaler Zwilling übernehmen und auch die Beschaffenheit des Lehms simulieren. «Zum Glück gibt es eine DIN-Norm für Lehm.»

Im Altbau ist dagegen nichts genormt. Leicht, agil und modular müsse der Roboter werden. «Die Qualitätskontrolle muss ein Mensch machen.» 

Arnim Spengler, Experte für Digitalisierung im Bauwesen, sieht die Zeit für Roboter im Bauwesen allmählich gekommen. Der Wissenschaftler an der Hochschule Ruhr West in Mülheim hat bereits vor acht Jahren einen Roboter entwickelt, der Kalk-Sandstein-Mauern mauern kann. Er war auch am ersten Gebäude aus dem 3D-Drucker in Nordrhein-Westfalen dabei. 

Keiner will mehr Maurer werden

«Wegen der schweren Arbeit will keiner mehr Maurer werden. Deshalb ist der Einsatz von Robotern naheliegend», sagt der Ingenieur. Der Maurer würde so zum Maschinenführer, aber nicht überflüssig. «Es wird eine Mensch-Maschine-Symbiose entstehen.» 

Kleinere Ausbesserungsarbeiten, die für den Roboter unheimlich schwer sind, fallen dem gelernten Maurer wiederum sehr leicht. Aber warum sieht man immer noch keine Roboter am Bau? «Die Baubranche ist konservativ. Das Handwerk hat seine Normen über Jahrhunderte entwickelt», sagt Spengler. «Neue Bauverfahren und Techniken haben es schwer.» 

Außerdem seien Robotersysteme ein Kostenfaktor. «Noch ist der Mensch preiswerter als ein Roboter», sagt Digitalisierungsexperte Spengler. Aber die Robotik werde immer preiswerter – und der Fachkräftemangel immer größer.

Von Frank Christiansen, dpa