Schneller und nachhaltiger bauen – (k)eine Utopie!

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Intro

Die Bauindustrie steht vor großen Herausforderungen: fehlende Arbeitskräfte, fehlende Rohstoffe, unkalkulierbare Kosten und eine Umweltbilanz, die zu wünschen übrig lässt. Die eine Lösung für alles gibt es leider nicht. Aber mit dem Einsatz von Robotik und Automatisierung lässt sich ein Großteil dieser Punkte anpacken und langfristig spürbar verbessern. Warum das so ist und wie Bauunternehmen den ersten Schritt in diese Richtung wagen können – wir zeigen es Ihnen!

Wir bauen wie vor 100 Jahren

In deutschen Ballungszentren eine bezahlbare und auch noch energetisch akzeptable Wohnung zu finden, gleicht heute einem Lottogewinn. Denn der Bedarf an Wohnraum in den Städten wächst – doch die Baubranche kommt mit der Arbeit einfach nicht hinterher. Das hat vielfältige Gründe: Dem hohen Marktdruck steht ein beachtlicher Mangel an Arbeits- und Fachkräften entgegen. Dazu gesellen sich aktuell große Lieferschwierigkeiten und explodierende Kosten bei Rohstoffen und Baumaterialien.

Schaut man genauer hin, liegen die Ursachen aber noch tiefer. Denn ein Hausbau läuft im Jahr 2022 fast genauso ab wie vor 100 Jahren. Die Produktivität ist, anders als beispielsweise in der Automobilindustrie, nicht gestiegen, die Prozesse nicht optimiert worden. Durch die Klimaerwärmung stehen Bauherren und Unternehmen zudem in der Pflicht, den ökologischen Fußabdruck auf der Baustelle deutlich zu reduzieren. Schließlich ist die Baubranche für mehr als ein Drittel des weltweiten Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen verantwortlich. Die Situation schreit also geradezu nach Veränderung.

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Roboter unterstützen bereits heute auf dem Bau. Bild: Gramazio Kohler Research, ETH Zürich

„Es ist ein grundlegender Wandel in der Branche notwendig, sowohl in der Denkweise als auch in der Umsetzung“, bestätigt Jörg Rommelfanger, Leiter der Robotics-Division von ABB in Deutschland. Das heißt: weg von der bisherigen Baustelle, hin zu einer Fertigung wie in der Fabrik. Ein Einsatzgebiet, wie geschaffen für die Themen Automatisierung und Robotik – siehe die Entwicklung bei den Kraftfahrzeugen. „Baugewerbe und Automobilindustrie ähneln sich in wesentlichen Punkten“, erklärt Rommelfanger. „In beiden Fällen entsteht ein Produkt, das als Grundgerüst zusammengebaut und dann um eine Vielzahl von Bauteilen erweitert wird.“ Nun wird ein neues Fahrzeug in einer sauberen, kontrollierten Umgebung in durchgetakteten automatisierten Prozessen mithilfe schneller Robotern zusammengesetzt. Kaum vorstellbar, dass so etwas auf verschiedensten Baustellen bei Wind und Wetter möglich sein soll. Realer wird es aber, wenn ein Großteil des Gebäudes eben nicht auf der Baustelle entsteht, sondern in einer Fabrik vorgefertigt wird, um anschließend auf der Baustelle zusammengesetzt zu werden. Modulbau- und Fertighausanbieter wie FingerHaus arbeiten schon seit Jahrzehnten nach diesem Prinzip.

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ABB Roboter im Einsatz. Bild: Gramazio Kohler Research, ETH Zürich

Effizienter Hausbau in der Werkhalle

Ist die Produktion von Hauswänden oder ganzen Raummodulen einmal in eine feste Werkhalle verlagert, können Roboter ihre Stärken voll ausspielen. Sie bieten hier enormes Potenzial in punkto Produktivität, Effizienz und Flexibilität. Mit Automatisierung und Robotik lassen sich beispielsweise Materialfluss und Fertigungsprozesse verbessern. Dank der wiederholgenauen und exakten Ausführung sorgen Roboter für ein konstant hohes Qualitätsniveau und spielen ihre Vorzüge aus, wenn es etwa darum geht, Werkstoffe auf Bauelemente aufzubringen, Bauelemente zu sortieren oder zu befestigen. Ihre flexiblen Einsatzmöglichkeiten bieten außerdem die Chance, auch individualisierte Produkte kostensparend herzustellen. Automatisierungslösungen versetzen Bauunternehmen also in die Lage, ihr Leistungsportfolio zu erweitern bis hin zur Losgröße 1.

Ein wichtiges Argument für Robotik ist darüber hinaus das volle Ausnutzen der teuren Rohstoffe: Mit einer CAD-Software, die den Materialeinsatz für Bauteile optimiert und Robotern, die die vorgegebenen Abläufe höchst präzise abarbeiten, können Bauabfälle in einer automatisierten Produktion bis auf die Hälfte reduziert werden. Dieser Effekt summiert sich sogar bis auf die Baustelle, da weniger Materialien transportiert und weniger Abfall abtransportiert werden müssen – Energieverbrauch und CO2-Emissionen verringern sich. Was das Ganze nicht nur umweltfreundlicher und nachhaltiger macht, sondern gleichzeitig wirtschaftlicher.

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Einsatz auf der Großbaustelle. Bild: Gramazio Kohler Research, ETH Zürich

Roboter fürs Grobe auf der Baustelle

Die automatisierte Fabrik ist aber nicht der einzige Ort, an dem Robotik die Zukunft der Baubranche mitbestimmen kann. Denn auch direkt auf der Baustelle kommen bereits Roboter zum Einsatz. Sie nehmen den Fachkräften körperlich belastende Aufgaben wie das Heben schwerer Bauelemente ab oder führen Aufgaben in gefährlichen Bereichen mit hoher Unfallgefahr durch. Das macht den Arbeitsplatz am Bau für junge Menschen wieder attraktiver und wirkt dem Fachkräftemangel entgegen. Eine ganz besondere Stellung übernimmt die Robotik im 3D-Druck: Ein Haus, das mithilfe eines riesigen Roboters im 3D-Verfahren entsteht, zeigt, wie neue und sichere Bauverfahren in Zukunft aussehen könnten. „Roboter gelten zu Recht als die Wegbereiter innovativer Bauprojekte und effizienter Prozesse“, ist Jörg Rommelfanger überzeugt. Das ist tatsächlich auch schon in der Baubranche angekommen: Nach einer Umfrage von ABB wollen 81 Prozent der Bauunternehmen in den kommenden zehn Jahren in Robotik und Automatisierung investieren.

Der Schritt in die Automatisierung

Aber wie können Bauunternehmen in die Robotik einsteigen? Für wen kommen solche Lösungen überhaupt in Frage und wie gelingt das Umdenken von Prozessen, die über Generationen gepflegt wurden? Generell lässt sich sagen: Es lohnt sich für alle, ob großer Konzern oder inhabergeführter Mittelständler. Denn Roboter gibt es inzwischen in allen erdenklichen Größen, Stärken und Einsatzmöglichkeiten. Für den Einstieg ist zunächst eine genaue Analyse des Status Quo und eine Bewertung der Automatisierung im eigenen Betrieb wichtig. Hier offenbaren sich oft schon Prozessschritte, die durch Robotik effizienter oder weniger belastend für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sein könnten. Dann kann im nächsten Schritt mit einer überschaubaren ersten Automatisierungslösung begonnen werden. Rommelfanger betont: „Sehr wichtig ist dabei, die Beteiligten in der Produktion frühzeitig mit ins Boot zu holen. Dazu gehört, die Stärken und Schwächen in der Zusammenarbeit mit Robotern zu diskutieren und Prozesse ständig weiter zu verbessern.“ So lassen sich Vorbehalte gegenüber der neuen Technologie von Anfang an ausräumen. Parallel dazu muss das Know-how im Unternehmen zur angestrebten Lösung passen, sonst ist der Frust im Arbeitsalltag vorprogrammiert. Ein zusätzlicher Erfahrungsaustausch mit anderen Unternehmen, Roboterherstellern und Forschungsinstitutionen ist oft hilfreich.

Wie bei jedem Technologiewandel wird sich die Bauindustrie aber nicht von jetzt auf gleich umkrempeln. Denn neue Automatisierungslösungen müssen zunächst entstehen. Dazu werden nicht nur Know-how und Zeit benötigt, sondern auch Unternehmen, die in Forschung und Entwicklung für den Baubereich investieren. Deshalb unterstützt ABB die Bauunternehmen, die sich der Robotik zuwenden, bei der Realisierung von Automatisierungsprojekten mit ihrer Expertise und ihren Produkten.

Lesen Sie, wie der Fertighausanbieter FingerHaus ABB in der Fertigung einsetzt:

https://destination-zukunft.abb.com/kollege-roboter-in-der-bauindustrie/ .

Unsere Experten

ABB ist ein weltweit führendes Technologieunternehmen mit einer über 130- jährigen Geschichte. Mit unseren Innovationen, Produkten und Lösungen sind wir einer der zentralen Akteure der Transformation von Gesellschaft und Industrie in eine produktivere und nachhaltigere Zukunft. Unsere Expertenteams beschäftigen sich mit Megatrends wie Digitalisierung, Nachhaltigkeit und Energieeffizienz sowie Fachthemen aus den Bereichen Elektrifizierung, Robotik, Prozessautomation und Antriebstechnik.

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Expertenteam Robotik

ABB ist ein führender Anbieter von Industrierobotern und Roboter-Software sowie von Applikationsausrüstung und kompletten Fertigungslösungen.