Werden riesige Bauwerke künftig von Drohnenschwärmen gedruckt?

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Die Technologie des 3D-Drucks sorgt heute schon für einige Innovationen im Bauwesen und ermöglicht die schnelle Erschaffung von bislang schwer umsetzbaren Strukturen oder des Grundgerüsts von Häusern in kürzester Zeit. Möglich machen das große Versionen von Druckern, die nach dem FDM (Fuse Deposition Modelling) arbeiten, bei dem ein Modell durch schichtweises Auftragen von Material erschaffen wird.

Hier gibt es noch Luft nach oben: Die Forscher des Imperial College London, des University College London, der University of Bath, der TU München und der University of Pennsylvania geben schon jetzt einen Einblick in das, was daraus folgen könnte. Die Forschenden hätten sich, so sagen die Beteiligten, von Wespen und Termiten inspirieren lassen, die ihre mitunter riesigen Behausungen dank Schwarmarbeit realisieren.

Dieses Prinzip soll nun mit Drohnen in den 3D-Druck überführt werden. In einem Experiment ließ man drei Drohnen einen 18 Zentimeter hohen Zylinder aus Spezialbeton und einen zwei Meter hohen Turm aus Isolationsschaum errichten.

Schwarmbau im Freien

Dabei übernahmen zwei Drohnen abwechselnd die Rolle des Erbauers und trugen jeweils eine Schicht Material auf. Dazwischen schaltete sich die Beobachterdrohne ein, erfasste das aktuelle Ergebnis per 3D-Scan und passte den nächsten Konstruktionsschritt daran an. Die beiden Baudrohnen konnten dabei bis zu zehn Minuten lang kontinuierlich arbeiten, ehe sie entweder neues Material nachladen oder ans Ladegerät mussten.

Über weitere Tests sowie Computersimulationen wurde ermittelt, dass die Flugpfade und Arbeitsschritte von bis zu 15 Drohnen zur Errichtung eines kuppelförmigen Baus effektiv kombinierbar sind. Die autonomen Flugmaschinen treffen dabei KI-gestützt Entscheidungen darüber, welche Routen sie fliegen und wo sie das Material aufsprühen. Derzeit ist noch menschliche Überwachung notwendig, um bei Problemen intervenieren zu können

Im nächsten Schritt will man sich an einer Schwarmbau-Umsetzung im Freien versuchen. Hier stellen sich neue Herausforderungen, wenn es darum geht, passende Kommunikationsinfrastruktur zur Koordination und Supervision vieler Drohnen aufzubauen, die Drohnen wieder aufzuladen und schnell mit frischem Baumaterial auszustatten.

Großes Potenzial

In Zukunft könnten Drohnen-Schwärme etwa extrem hohe Gebäude oder Infrastruktur wie Brücken errichten, ohne dass man dafür ein Baugerüst aufziehen müsste. Hindernisse wären dann nur noch strukturelle Aspekte bei der Planung des Bauwerks und der Logistik für die Kommunikation mit den Drohnen und deren Beladung.

Zugutekommen könnte ein solches Bauverfahren auch (Wieder-)Aufbaumaßnahmen in Katastrophengebieten. Ebenso könnten die Flugmaschinen riskante Reparaturen und Konstruktionsarbeiten übernehmen, beispielsweise beim “Sarkophag” über der Reaktorruine des havarierten Atomkraftwerks Tschernobyl.

Quelle: New Scientist

Wir lassen zwar keine Drohnen fliegen, aber mit 3d-Druck und seinen Einsatzpotenzialen kennen wir uns aus.

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