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Drohnenschwarm als Bautrupp

Wie Bienen oder Wespen baut ein Schwarm kooperativer Drohnen am Imperial College in London Wände und Strukturen.

Mit einem 3D-Drucker und einer leichtgewichtigen Zementmischung an Bord baut die sogenannte BuilDrone eine zylindrische Wand im Fluge.

Bild: Empa / Imperial College London

Aerial Additive Manufacturing (Aerial-AM) nennen es die Forscher um Mirko Kovac, wenn ein Schwarm autonomer Drohnen gemeinsam arbeitet und im 3D-Druck Schicht für Schicht ein Bauwerk hochzieht. Kovac ist Direktor des Materials and Technology Center of Robotics der Schweizer Forschungsanstalt Empa und des Imperial College London. Mit seinem Team hat er Drohnen mit kleinen 3D-Druckern ausgestattet und eigens möglichst leichte Zementmischungen entwickelt, um dieses Baumaterial an die Baustelle zu liefern und dort zu verbauen. Andere Drohnen erzeugen einen Schaumstoff auf Polyurethanbasis. Entstanden sind daraus zum Beispiel etwa zwei Meter hohe zylindrische Türme aus insgesamt 72 Einzelschichten.

Ein entscheidender Aspekt des Aerial-AM-Ansatzes besteht darin, dass die Drohnen im Flug autonom agieren. Die Forscher setzen sogenannte BuilDrones ein, die neues Material liefern und auftragen, und ScanDrones, die per Kamera die Baufortschritte dokumentieren und den nachfolgenden BuilDrones die nächsten Fertigungsschritte vorgeben. Im Versuch zeigten die Forscher, dass ihre Drohnen kooperativ mit Abweichungen von maximal fünf Millimetern bauen können. Sinnvoll ließe sich dieses Bauverfahren zum Beispiel bei der Reparatur von Hochhausfassaden einsetzen. Als Nächstes wollen die Forscher ihre Entwicklung in Kooperation mit Bauunternehmen in der Praxis testen. (agr@ct.de)