Werkzeug für Architekten 10.08.2016, 12:58 Uhr

Wie Spiderman: Roboter klettern an Wänden und weben Netze

Sie klettern an Wänden und weben Netze aus Karbonfasern: Spinnenroboter, die Ingenieure der Uni Stuttgart entwickelt haben. Architekten sollen mit den Spidermen bislang unmögliche Strukturen erschaffen.  

Das Netz der Spinnen-Roboter aus Stuttgart. Es ist stabil genug, um einen erwachsenen Menschen zu tragen. 

Das Netz der Spinnen-Roboter aus Stuttgart. Es ist stabil genug, um einen erwachsenen Menschen zu tragen. 

Foto: ICD/Universität Stuttgart

Maria Yablonia scheint keine Angst vor Spinnen zu haben. Denn die Studentin des Instituts für Computational Design (ICD) der Universität Stuttgart hat für ihre Abschlussarbeit zwei Roboter entwickelt, die auf zwei Ketten an Wänden entlangfahren. Für die Haftung sorgen Ventilatoren, die einen Unterdruck erzeugen. Und was machen die kleinen Spidermans?

Karbonfasernetz wird zur bequemen Hängematte

Die Roboter wickeln Karbonfasern um Schrauben, die in die Wand eingedreht sind. Während der Konstruktion kommunizieren die kleinen Arbeiter miteinander und tauschen Fasern aus. So entstehen filigrane Netze, die nicht nur schick aussehen, sondern auch robust sind. So robust, dass sich ein erwachsener Mensch hineinlegen kann ­– wie in eine Hängematte.

Arbeitsweise der Spinnen-Roboter: Sie kommunizieren miteinander und tauschen Karbonfasern aus. So entsteht ein filigranes Netz. 

Arbeitsweise der Spinnen-Roboter: Sie kommunizieren miteinander und tauschen Karbonfasern aus. So entsteht ein filigranes Netz. 

Foto: ICD/Universität Stuttgart

Welche Jobs die Roboter in Zukunft übernehmen könnten, scheint allerdings selbst den Ingenieuren noch nicht ganz klar zu sein. „Wir stehen noch ganz am Anfang, das architektonische Potential dieses Fabrikationssystems zu erkunden“, sagt ICD-Direktor Achim Menges dem Onlinemagazin Dezeen. „Wir sind aber überzeugt, dass der Hauptvorteil darin liegt, dass sich ganz neue Strukturen realisieren lassen, die man ansonsten unmöglich andersartig herstellen könnte.“

Roboter sollen zukünftig in Schwärmen arbeiten

Der nächste Schritt des Projekts: Die Roboter sollen mehr Bewegungsfreiheit erhalten ­– bislang hängen sie noch an einem Stromkabel. In Zukunft sollen sie außerdem auch kopfüber an der Decke fahren und in größeren Schwärmen arbeiten können. Dann könnten sich noch größere Strukturen realisieren lassen – selbst im Freien zwischen Gebäuden, fernab von Produktionshallen. „Die mobilen Roboter befreien die Roboterfabrikation von den Beschränkungen der Produktionshalle“, schreiben die ICD-Ingenieure.

Funktionsskizze des Spinnen-Roboters.  

Funktionsskizze des Spinnen-Roboters.  

Foto: ICD/Universität Stuttgart

Ganz neu ist das Thema Karbonfasernetze für das ICD nicht. In der Vergangenheit haben die Ingenieure mit Industrierobotern von Kuka den sogenannten Elytra Filament Pavilion gebaut – ein 200 m2 großes experimentelles Bauwerk, das im Innenhof des Victoria & Albert Museums in London steht und das Potential faserbasierter Leichtbausysteme aufzeigen soll.

Elytra Filament Pavilion: Beim Bau kamen Industrieroboter von Kuka zum Einsatz. Das Gebilde steht heute im Innenhof des Victoria & Albert Museums. 

Elytra Filament Pavilion: Beim Bau kamen Industrieroboter von Kuka zum Einsatz. Das Gebilde steht heute im Innenhof des Victoria & Albert Museums. 

Foto: ICD/Universität Stuttgart

Auch Forscher der US-amerikanischen Harvard Universität experimentieren mit Robotern, die zukünftig auf Basis der Schwarmintelligenz komplexe Strukturen bauen sollen.

Von Patrick Schroeder
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