Baggerschaufel in Roboterhand

Automatisierung auf der Baustelle
Foto eines Screens, auf dem zu sehen ist, wie das BIM-Modell angewendet werden kann. © STRABAG
© STRABAG

Was ist Robotik und Automatisierung?

Robotik und Automatisierung sind zwei eng miteinander verwobene technologische Bereiche, die darauf abzielen, menschliche Aufgaben effizienter und präziser zu gestalten. Robotik beschäftigt sich mit der Konstruktion, Programmierung und Steuerung von Robotern – Maschinen, die komplexe Aufgaben autonom oder teilweise autonom ausführen. Roboter werden in vielen Branchen eingesetzt, etwa in der Industrie, Medizin, Landwirtschaft aber auch auf der Baustelle. Sie können physische Aufgaben übernehmen, wie etwa die Montage von Produkten, chirurgische Eingriffe oder das Reinigen von Böden.

Automatisierung hingegen bezieht sich allgemein auf den Einsatz von Technologien, um Prozesse ohne oder mit minimalem menschlichem Eingriff zu steuern und zu überwachen. Dabei können sowohl mechanische als auch digitale Systeme beteiligt sein. Beispiele für Automatisierung finden sich in der industriellen Fertigung, wo Maschinen automatisch Bauteile montieren, auf der Baustelle, wo Materialien autonom aufgebracht werden oder in der IT, wo Software-Prozesse automatisch ablaufen. 

Ziel beider Disziplinen ist es, die Effizienz zu steigern, Fehler zu reduzieren und repetitive oder gefährliche Aufgaben zu übernehmen.  

Was wir im Bereich Robotik und Automatisierung leisten:

STRABAG setzt auf Robotik und Automatisierung: Drei Beispiele für Themen, die wir vorantreiben.   

  • Welche Möglichkeiten gibt es für Robotik und Automatisierung in der Baubranche?

    In der Baubranche bieten Robotik und Automatisierung zahlreiche innovative Möglichkeiten. Automatisierte Baumaschinen (z.B. Bagger, Muldenkipper, Radlader) können Aufgaben wie Erdbewegungen oder Betonieren effizient und präzise ausführen. In Zeiten eines immer größeren Fachkräftemangels können sich die gut ausgebildeten Mitarbeiter:innen dann auf die notwendigen Steuerungs- und Überwachungsaufgaben konzentrieren.

    Foto einer Drohne die über eine Baustelle fliegt © Kadmy/adobestock
    Maurerroboter und 3D-Beton-Drucker ermöglichen das schnelle und genaue Errichten von Gebäuden und Strukturen. Drohnen werden zur Vermessung von Baustellen und Gebäuden eingesetzt und liefern Echtzeitdaten zur Projektüberwachung. Auch in Gefahrenbereichen können Roboter Aufgaben übernehmen, etwa in großen Höhen oder beim Abriss. Zudem werden durch digitale Automatisierung Arbeitsabläufe optimiert, indem sich Planung, Logistik und Verwaltung effizienter gestalten lassen.

    Entscheidend für einen erfolgreichen Einsatz von Robotik und Automatisierung auf der Baustelle ist deren systematische Integration in die ablaufenden Prozesse. So lassen sich neue Standards für einen großflächigen Einsatz schaffen.  

    Cobots (eine Abkürzung für „kollaborativer Roboter“) sind vielseitige, kompakte Roboter, die auf der Baustelle als unterstützende Helfer agieren. Sie übernehmen eintönige Aufgaben wie Greifen, Schrauben oder Bohren und passen sich dank Sensoren und Kameras aktiv an unterschiedliche Abläufe an. Sie zeichnen sich durch Flexibilität und Präzision aus, sind aber gleichzeitig so konzipiert, dass Sicherheitssysteme, die über Sensorik ihre Umwelt wahrnehmen, es vermeiden ihre menschlichen Kooperationspartner zu verletzen.

  • Welche Vorteile haben Robotik und Automatisierung in der Baubranche?

    Ein wesentlicher Vorteil des Einsatzes von Robotik und Automatisierung ist die Erhöhung der Sicherheit. Durch den Einsatz von Robotern können Arbeiter in gefährlichen Bereichen, wie auf hohen Baugerüsten oder bei Arbeiten mit schweren Maschinen, geschützt werden. Roboter übernehmen risikoreiche Tätigkeiten und minimieren so Arbeitsunfälle.

    Foto einer Baumaschine © Sarana/stock.adobe.com
    Durch die Entlastung der Arbeiter:innen bei schweren, wiederholenden Aufgaben können sich diese auf kreativere und komplexere Tätigkeiten konzentrieren sowie ihre Gesundheit erhalten. 
    Auch in puncto Präzision bieten Robotik und Automatisierung große Vorteile. Automatisierte Systeme arbeiten millimetergenau und reduzieren Fehler. Dies führt zu höherer Qualität und verringert den Bedarf an Nacharbeiten, was ebenfalls Kosten spart. Insgesamt lässt sich zusammenfassen: Robotik und Automatisierung verbessern Effizienz, Sicherheit und Qualität im Bauwesen. 
  • Was können wir für die Zukunft erwarten?

    Die Zukunft von Robotik und Automatisierung verspricht bahnbrechende Entwicklungen in vielen Bereichen. In der Industrie wird die Kollaboration zwischen Mensch und Maschine weiter voranschreiten, indem Roboter zunehmend als intelligente Partner agieren, die flexibel auf ihre Umgebung und menschliche Kollegen reagieren. Solche "kollaborativen Roboter" oder Cobots werde im praktischen Einsatz immer intuitiver und sicherer. 

    Foto eines Bau-Roboters © pitu/adobestock
    Mit dem Fortschritt in Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen werden Roboter in der Lage sein, komplexere Aufgaben autonom zu übernehmen und kontinuierlich dazuzulernen. In der Fertigung, Logistik und sogar im Gesundheitswesen könnte dies zu einer völlig neuen Form der Effizienz führen, indem Roboter Entscheidungen treffen und sich an wechselnde Anforderungen anpassen. 

    Auch der Einsatz von Automatisierung in der Landwirtschaft, dem Bauwesen und der Pflege wird zunehmen. Smarte Maschinen werden Routineaufgaben übernehmen, die früher nur Menschen ausführen konnten. 

    Autonome Fahrzeuge und Drohnen werden ebenfalls eine größere Rolle spielen, sei es im Transport oder bei der Überwachung von Infrastruktur. Insgesamt werden diese Technologien die Arbeitswelt revolutionieren, indem sie repetitive, gefährliche und präzisionsintensive Aufgaben übernehmen und gleichzeitig neue Arbeitsfelder und Möglichkeiten schaffen. 

Foto von Roboter © Tatiana Shepeleva/adobestock

Wie setzt STRABAG Roboter und Automatisierung beim Bauen ein?

Als ein führender Technologiekonzern für Baudienstleistungen arbeitet STRABAG bereits jetzt mit Robotern und automatischen Systemen auf seinen Baustellen. Während manche noch im Testbetrieb laufen, sind andere bereits breitflächig etabliert.

Der „Roboter-Hund“ SPOT des Herstellers Boston Dynamics ist auf vielen Baustellen anzutreffen, wo er sich nach einem vorgegebenen Wegschema selbstständig bewegt, und für die Baustellendokumentation sorgt.

Auch beim Betondruck mit Robotersystemen besitzt STRABAG jahrelange Erfahrung. Mithilfe eines riesigen Betondruckers der Firma PERI entstand im niederösterreichischen Hausleiten das erste 3D-gedruckte Gebäude Österreichs. Der Drucker produzierte aus zwei parallel geführten Mörtelbahnen eine Hohlwand, die dann mit Ortbeton gefüllt wurde. Den nächsten Schritt setzt der mobile Betondrucker KARLOS unseres Technologiepartners Putzmeister, der vollständige, massive Wände herstellt. Ein Prototyp davon kam bei einem Projekt in Stuttgart zum Einsatz.

Foto von einer 3D-Betondruck Maschine

Das Forschungsprojekt 3DLight_OnSite revolutioniert mit mobilen, synchronisierten 3D-Druckrobotern den Bauprozess. Die innovative Leichtbauweise, inspiriert von Bienenwaben, spart Material und senkt Kosten sowie den CO₂-Fußabdruck. 3DLight_OnSite vereint die Trends Baurobotik, Betondruck und Nachhaltigkeit, um den Bau effizienter und ressourcenschonender zu gestalten.  
 
Neben den händisch gesteuerten, haben aber auch schon innovative, selbständig agierende Baufahrzeuge auf den STRABAG-Baustellen Einzug gehalten. Ein hydraulischer Raupenbagger mit teilautonomer Steuerung ist in der Lage Gräben auszuheben und sogar bereitstehende Lkw mit dem anfallenden Aushub zu beladen. Die Aufgaben werden zuvor mittels Eingabe durch einen Mitarbeiter zugewiesen. Kameras und technische Sensoren sind dabei die „Augen“ des Baugeräts, die der Steuerungseinheit des Schweizer Unternehmens Gravis Robotics AG notwendige Informationen über Arbeitsablauf und -umgebung liefern. 

Foto eines hydraulischen Raupenbaggers

Im Steinbruch der STRABAG-Tochter Mineral Baustoff GmbH im thüringischen Eigenrieden werden in Kürze autonom gesteuerte Schwerlastmulden von Volvo im Einsatz sein. Diese elektrisch betriebenen Fahrzeuge befördern das abgebaute Gestein zu den Brech- und Siebanlagen, wo es zu Split und Baustoffgemischen verarbeitet wird.  
 
Im wahrsten Sinne unter die Arme greifen Robotersysteme den STRABAG-Mitarbeiter:innen in der Form von Exoskeletten. Umschnallbare Kunststoff- und Metallstrukturen unterstützen etwa bei Überkopfarbeiten (z.B. Deckenmontagen) oder in knieenden Positionen (z.B. Verlegen von Platten- und Pflasterbelägen), schonen so die besonders belasteten Körperregionen wie Arme, Schultern oder Rücken. Das stellt einen effektiven Beitrag zur Entlastung und Gesundheitsförderung unserer Mitarbeiter:innen dar. 
 
Im Straßenbau gehört die Zukunft dem vollautonomen Asphaltfertiger Ein Protoyp kam bereits im Rahmen eines Testprojekts bei der Sanierung der A9 nahe Graz zum Einsatz. Das Gerät trägt den Asphalt selbständig, entlang einer auf dem Untergrund angebrachten Linie, auf. Die notwendigen Umgebungsdaten liefert eine ausgefeilte Sensorik.
  
Der Fertiger ist zusätzlich in der Lage Glasfaserkabel und Messfühler im Asphalt zu verlegen, die zukünftig Informationen über die Belastung und den Zustand der Straße liefern. Während der Arbeiten sorgte ein Schwarm autonom fahrender Pylonen (Kegelroboter) mit Objekterkennungssensoren für den Sicherheitsabstand zum fließenden Verkehr. Diese Pylonen werden durch eine Drohne vernetzt und koordiniert. 

Für das Jahr 2025 ist der Testbetrieb eines autonomen Asphaltfertigers geplant, der keine optische Anleitung mehr benötigt, sondern anhand eines digitalen 3D-Geländemodells automatisch den Straßenbelag aufbringt.