Roboterhund: Wie Spot Baustellen digitalisiert

Der Roboterhund „Spot“ wurde vom US-amerikanischen Unternehmen Boston Dynamics entwickelt. Er kann zulünftig die Baustellendokumentation auf ein völlig neues Level heben, weil er regelmäßig und sicher alle baulichen Veränderungen aufzeichnen und speichern kann. Das bringt erhebliche Vorteile mit sich, denn Baupläne sind geduldig, und in der Realität sind Verzögerungen und Abweichungen von der ursprünglichen Planung eher die Regel als die Ausnahme. Ganz gleich, ob Probleme bei der Materialbeschaffung, Störungen in den Lieferketten, oder Ausfall von Gewerken – fast immer wird anders gebaut als ursprünglich geplant. „Bisher lag es im Zuständigkeitsbereich des Baumanagements, den Baufortschritt und eventuelle Verzögerungen zu prüfen, zu dokumentieren und etwaige Änderungen im digitalen Zwilling zu aktualisieren“, erklärt Wolfgang Kroll, der als Teamleiter bei Drees & Sommer die Digitalisierung des Baumanagements vorantreibt.

Der Roboterhund als Digitalisierungsbooster

„Nun gibt es für diese zeitaufwändigen Aufgaben einen stabilen vierbeinigen Helfer. Unser langfristiges Ziel ist es, den gesamten Baufortschritt eines Projekts in einem einzigen konsistenten Modell darzustellen und den Soll-Zustand aus der Planung mit dem Ist-Zustand auf der Baustelle abzugleichen.“

Spots Weg lässt sich zwar vorab programmieren. Aktuell wird er allerdings noch via Tablet in alle Winkel der Baustelle gesteuert, da die gesetzlichen Rahmenbedingungen autonome Laufwege verbieten. Wobei der 73 Kilo schwere Roboterhund nicht nur auf Treppen und Brettern mit Trittfestigkeit überzeugt, sondern auch Menschen oder Zementsäcken ausweichen kann. Denn „sehen“ kann Spot mittels Laserscanner der Firma Faro, die auf seinem Rücken montiert sind und mit denen er ein 360-Grad-Blickfeld hat.

Vierbeiner sammelt Daten

Die hoch präzisen Laserstrahlen tasten alle Oberflächen ab und erzeugen ein Netz aus Millionen einzelner Punkte. Dabei entsteht eine Punktwolke, eine millimetergenaue, geometrisch exakte Abbildung der Umgebung, die als Grundlage eines digitalen Zwillings dient. Das soll den Soll-Ist-Abgleich aus Planung und tatsächlichem Baufortschritt erleichtern.

Roboterhund Spot für den Scan im Bestand

Erste Erfahrungen mit dem Soll-Ist-Abgleich hat Spot letztes Jahr beim Neubau des Drees-&-Sommer-Headquarters OWP 12 in Stuttgart gesammelt. Neben Neubauprojekten ist aber auch denkbar, Spot für den Scan von Bestandsgebäuden einzusetzen. Hier liegt großes Potenzial, denn immerhin wurde ein Großteil aller Gebäude gebaut, bevor es den digitalen Zwilling gab.

Für die Bauplanung birgt das Herausforderungen, wenn es an Umbau oder Umnutzung geht. Existiert allerdings ein vollständiger Scan des Objekts, können die Planenden aus den einzelnen Datenpunkten ein realitätsgetreues, virtuelles Modell erstellen und anhand dessen Bauprozess und -logistik besser koordinieren.

Virtuell in der 3D-Umgebung

Für Bauherrn und Nutzer hat das einen weiteren Vorteil: Sie können sich im digitalen Modell virtuell bewegen und sehen anhand einer 3D-Umgebung alle geplanten Strukturen. Damit lässt sich das Gebäude viel leichter vorstellen als auf einem 2D-Bauplan. Im Innovation Center von Drees & Sommer in Stuttgart wird aktuell getestet, wie gut Spot sich in Bestandsgebäuden zurechtfindet.

Bevor RoboDog aber Serienreife erlangt und über die heimischen Baustellen wachen kann, muss er wohl noch einiges lernen. Bisher erkennt der Hund beispielsweise so genannte Scanschatten nicht. Stehen etwa Baumaterialien herum, werden diese ebenfalls erfasst und in die Punkt-wolke als Gebäudedaten übertragen.

Was Spot einmal können soll, stellt sich Kroll so vor: „Der Roboter soll selbst entscheiden können, wann ein Scanschatten vorliegt und wann nicht. Er muss lernen, wichtige von unwichtigen Änderungen automatisiert zu erkennen.“

Robotik und KI

Wie das gelingen kann, untersucht Faro in einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit den Baumanagement- und Digitalisierungsexperten von Drees & Sommer. Vielversprechend sind Ansätze, die Künstliche Intelligenz (KI) und klassische Mustererkennung verbinden. So soll der Roboterhund unterscheiden lernen, welche Datenpunkte zum Gebäude gehören und welche er löschen kann. Doch eine solche Hundeschule braucht Zeit: Bis Spot auf der Baustelle autonom den Fortschritt dokumentieren kann, wird es noch eine Weile dauern. Bis dahin macht er seine Gänge zusammen mit der Baumanagerin oder dem Baumanager – zuverlässig und ganz ohne Leine.

Von Wolfgang Kroll.

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