29. August 2024. Das Barkhausen Institut präsentierte am 28.8.2024 zusammen mit der Staatliche Schlösser, Burgen und Gärten Sachsen gGmbH und der Professur Technisches Design der TU Dresden einen neuartigen Gießroboter, der in den kommenden Wochen im denkmalgeschützten Schlosspark Pillnitz getestet wird. Der Roboter wurde als Teil des Projekts „Klimawandel in historischen Gärten“ konzipiert, das vom Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB) gefördert wird.
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Ziel des Projekts ist es, innovative Lösungen zu entwickeln, um den erhöhten Pflegeaufwand aufgrund des Klimawandels zu bewältigen. In den letzten Jahren hat der Klimawandel zu zunehmender Trockenheit geführt, wodurch der Gießaufwand in historischen Gärten erheblich gestiegen ist.
„Die Vertrauenswürdigkeit unserer Technologien ist ein Kernelement unserer Arbeit“, betont Tim Hentschel, Geschäftsführer des Barkhausen Instituts, bei der Präsentation des Prototyps. „Unser Ziel ist es, technische Lösungen zu schaffen, denen Menschen nicht blind vertrauen müssen, sondern deren Funktionen und Eigenschaften überprüfbar und nachvollziehbar sind.“ In enger Zusammenarbeit mit dem Gärtnerteam wurden daher von Beginn an Anforderungen und Bedürfnisse analysiert, um eine zuverlässige und praktische Unterstützung im Gartenalltag zu gewährleisten.
„Roboter autonom von A nach B fahren zu lassen, braucht nur Sekunden. Die Entwicklung dauerte Monate“, fasst Markus Böhme, leitender Ingenieur und Associate Researcher am Barkhausen Institut, die Komplexität des Projekts zusammen. Gemeinsam mit den Barkhausen Institut-Mitarbeitern Paul Auerbach, Maximilian Matthé, Jens Kugelmann, Christoph Schubert und Sebastian Vorberg sowie den TU-Dresden-Forschern Marek Holovac und Julius Schlicht wurde der Prototyp des Gießroboters entwickelt.
Final verbaut wurden über 200 Schraubverbindungen, 100 Meter 3D-Druckfilament, 50 Meter Aluprofile, 30 Meter Kabel, 15 Meter Schlauch und 8 Sensoren. Sein Wassertank fasst 400 Liter, und mit einer Zugkraft von 700 Kilogramm bei einem Eigengewicht von einer halben Tonne ist er in der Lage, schwere Lasten zu bewegen.
Der Roboter kann mit einem Akku bis zu sechs Stunden arbeiten und fährt mit einer leisen, kettenbetriebenen Plattform, die extra breite Profile besitzt, um den empfindlichen Boden des Gartendenkmals zu schonen. Er bewegt sich mit Schrittgeschwindigkeit durch den Park und ist so leise, dass er die Ruhe und Atmosphäre des Gartendenkmals nicht stört. Ein Laserscanner sorgt für die notwendige Sicherheit, indem der Roboter bei Bedarf automatisch stoppt.
Der Prototyp kann selbstständig an den dafür eingerichteten Tankstellen Wasser aufnehmen und den Gärtnerinnen und Gärtnern bei ihren Aufgaben folgen. Neben diesen autonomen Fähigkeiten bleibt jedoch die zentrale Kontrolle wunschgemäß in den Händen der Fachkräfte, die den Roboter manuell über ein intuitives Steuerterminal steuern und die Bewässerung der Pflanzen überwachen.
Das Barkhausen Institut steht für vertrauenswürdige Technologien in einer zunehmend digitalen Welt. Neben der Robotik beschäftigt sich das Institut mit Schlüsseltechnologien wie Funkkommunikation und Sicherheitsarchitekturen für digitale Systeme. Im Rahmen des Gießroboter-Projekts zeigte sich die Bedeutung der Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine besonders deutlich. „Wir wollten nicht alles automatisieren, was möglich ist, sondern genau das, was den Gärtnerinnen und Gärtnern hilft, den Herausforderungen des Klimawandels zu begegnen“, erklärt Tim Hentschel. Die Kooperation mit dem Gärtnerteam aus Pillnitz war dabei von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass der Roboter wirklich eine Hilfe darstellt und nicht zur zusätzlichen Belastung wird.
Während der Prototyp im Schlosspark Pillnitz getestet wird, entsteht bereits ein zweites Exemplar. Langfristig könnte der Roboter auch für Transportaufgaben oder die Wegepflege eingesetzt werden. Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zur Bewältigung der Herausforderungen des Klimawandels in historischen Gärten.
Das Projekt wird finanziell gefördert durch das Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen (BMWSB).
Projektlaufzeit: 2022-2024
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Markus Böhme, markus.boehme@barkhauseninstitut.org
Projektpartner: Staatlichen Schlösser Burgen und Gärten Sachsen gGmbH, Professur für Technisches Design (TU Dresden), Institut für Bodenkunde und Standortslehre (TU Dresden)
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Foto: Schlösserland Sachsen
