Robodog: Er will mehr als nur spielen!

Auf heimischen Baustellen treibt er sich immer öfters rum: Robotorhund Spot! Viele Unternehmen nutzen ihn mittlerweile, um den Fortschritt auf Baustellen zu dokumentieren und einen digitalen Überblick über den Baustellenstatus zu erhalten. Auch Drees & Sommer hat den Hund mit Elektromotor im Bauch bei einigen Bauprojekten bereits dabei und erforscht unter anderem an seinem Hauptsitz in Stuttgart verschiedene Einsatzmöglichkeiten für Neubau und Bestand.

Vierbeiniger Helfer sammelt Daten

Spot wurde vom US-amerikanischen Robotikunternehmen Boston Dynamics entwickelt und kann sich auf fast jedem Terrain selbstständig oder per manueller Steuerung bewegen - dank Rundum-Blickfeld, Sensoren und Kollisionsabfrage. Er streunt nicht nur über die heimischen Baustellen, sondern ist zum Beispiel auch für die New Yorker Polizei im Einsatz und durchkämmt gefährliche Areale in Notfallszenarien oder übernimmt für die Feuerwehr Such- und Rettungsmissionen. Auf der Baustelle sammelt der vierbeinige Helfer Daten: Spot trägt einen Laserscanner der Firma Faro auf seinem Rücken und hat mit diesem ein 360-Grad-Blickfeld. Die hochpräzise Laserstrahlen tasten alle Oberflächen ab und erzeugen ein Netz aus Millionen einzelner Punkte. Dabei entsteht eine sogenannte Punktwolke - eine millimetergenaue, geometrisch exakte Abbildung der Umgebung, die als Grundlage eines digitalen Zwillings dient. Mit diesem digitalen Klon und dem Soll-Ist-Abgleich aus Planung und tatsächlichem Baufortschritt kann die BIM-Methode für Bauprojekte effizient angewendet werden.

Roboterhund Spot digitalisiert Baustellen

Bisher lag es im Zuständigkeitsbereich des Baumanagements, den Baufortschritt und eventuelle Verzögerungen zu prüfen, zu dokumentieren und etwaige Änderungen im digitalen Zwilling zu aktualisieren. Ganz gleich, ob Probleme bei der Materialbeschaffung, Störungen in den Lieferketten oder Ausfall von Gewerken - fast immer wird anders gebaut als ursprünglich geplant. Diese Vorkommnisse und bauliche Abweichungen zu dokumentieren ist zeitaufwändig und fehleranfällig, auch wird so personelle Arbeitskraft gebunden, die anderweitig eingesetzt werden könnte. Spot kann 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. Langfristiges Ziel bei Drees & Sommer ist es, den gesamten Baufortschritt eines Projekts in konsistenten Modellen darzustellen und den Soll-Zustand aus der Planung mit dem Ist-Zustand auf der Baustelle abzugleichen - also einen visuellen Bauplan zu erstellen, der die gesamte Baugeschichte zu jedem einzelnen Zeitpunkt dokumentiert. Hier kommt jetzt Roboterhund Spot als vierbeinigen Helfer ins Spiel.

Digitaler Zwilling für Neu- und Bestandsbauten

Erste Erfahrungen mit dem Soll-Ist-Abgleich hat Spot letztes Jahr beim Neubau des Drees & Sommer-Bürogebäudes "OWP 12" in Stuttgart gesammelt. Neben Neubauprojekten ist aber auch denkbar, Spot für den Scan von Bestandsgebäuden für deren Umbau oder Umnutzung einzusetzen. Hier liegt großes Potenzial, denn immerhin wurde ein Großteil aller Gebäude gebaut, bevor es den digitalen Zwilling gab und somit liegt noch BIM-Modell vor. Existiert dagegen ein vollständiger Scan des Objekts, können die Planer:innen aus den einzelnen Datenpunkten ein realitätsgetreues, virtuelles Modell erstellen und anhand dessen Bauprozess und -logistik besser koordinieren. Für Bauherrn und Nutzer:innen hat das einen weiteren Vorteil: Sie können sich in dem digitalen Modell virtuell bewegen, sich das Endergebnis leichter vorstellen und sehen anhand einer 3D-Umgebung alle geplanten Strukturen. Im Drees & Sommer-Innovation Center in Stuttgart wird aktuell getestet, wie gut Spot sich in Bestandsgebäuden zurecht findet.

Manche Dinge muss Spot noch lernen. Personen, die sich über die Baustelle bewegen, müssen beispielsweise aus seinen Aufnahmen herausgerechnet werden. Auch Objekte, wie Kabel, kleine Rohre oder flache Bewehrungsgitter - sogenannte Scanschatten - können noch nicht automatisiert aus der Punktwolke extrahiert werden. Der gesetzliche Rahmen lässt momentan einen komplett autonomen Einsatz auf der Baustelle noch nicht zu. Ähnlich wie beim autonomen Autofahren muss ein Verantwortlicher dabei sein, der eingreifen kann, falls Gefahr in Verzug ist. Ein Einsatz über vorprogrammierte Laufwege ist jedoch unkritisch. Wie der Robodog in Zukunft und bei entsprechender Gesetzesänderung autonom auf Baustellen eingesetzt werden kann, untersuchen die Laserscan-Spezialisten von Faro in enger Zusammenarbeit mit den Baumanagement- und Digitalisierungsexperten von Drees & Sommer. Vielversprechend sind Ansätze, die Künstlichen Intelligenz und klassische Mustererkennung verbinden. So soll der Roboterhund unterscheiden lernen, welche Datenpunkte zum Gebäude gehören und welche er löschen kann.

Bis Spot autonom über die Baustelle spaziert und dort den Baufortschritt dokumentieren kann, wird es noch eine Weile dauern. Doch zeigt er jetzt schon auf, welches Potential - besonders in Bezug zur BIM-Implementierung - in dem kleinen Roboterhund steckt.

Über den Autor:

Wolfgang Kroll ist Teamleiter für die Digitalisierung im Baumanagement bei Drees & Sommer. Der studierte Bauingenieur unterstützt Auftraggeber:innen bei der Implementierung von BIM in Projekten und Prozessen - von den Planungsleistungen bis hin zur Bauausführung, bei der Dokumentation und dem anschließendem Gebäudebetrieb.

Drees & Sommer: Innovativer Partner für Beraten, Planen, Bauen und Betreiben.

Als führendes international tätiges Planungs- und Beratungsunternehmen mit Hauptsitz in Stuttgart begleitet Drees & Sommer private und öffentliche Bauherren sowie Investoren seit über 50 Jahren in allen Fragen rund um Immobilien und Infrastruktur – analog und digital. Durch zukunftsweisende Beratung bietet das Unternehmen Lösungen für erfolgreiche Gebäude, renditestarke Portfolios, leistungsfähige Infrastruktur und lebenswerte Städte an. In interdisziplinären Teams unterstützen 4.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an weltweit 51 Standorten Auftraggeber unterschiedlichster Branchen. Alle Leistungen erbringt das partnergeführte Unternehmen unter der Prämisse, Ökonomie und Ökologie zu vereinen. Diese ganzheitliche Herangehensweise heißt bei Drees & Sommer „the blue way“.

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