Das Forschungsvorhaben systematisiert verschiedenartige, marktübliche Serviceroboter, untersucht baukonstruktive Anforderungen und beschäftigt sich mit der Entwicklung und virtuellen Realisierung eines Prototyps.

Trotz der hohen Bedeutung und der zunehmenden Verbreitung von Gebäudebegrünung zögern Kommunen und private Bauherren häufig bei der Umsetzung insbesondere von wandgebundener Fassadenbegrünung. Neben hohen Erstinvestitionen entstehen regelmäßig erhebliche Folgekosten für Pflege und Wartung. Diese resultieren vor allem aus erschwerter Zugänglichkeit oberhalb der Erdgeschosszone, weshalb auf kostenintensive Hilfsmittel wie Hubarbeitsbühnen zurückgegriffen werden muss. Letzteres ist eine weitere Ursache, warum die Anwendung wandgebundener Fassadenbegrünungen in der für Anpassung an den Klimawandel und die Ertüchtigung des Gebäudebestandes dringend erforderlichen größeren Breite nicht erfolgt. Das Forschungsvorhaben setzt hier an, damit durch Einsatz moderner automatisierter Systeme Begrünungen in der Baupraxis zu einem selbstverständlichen Teil von Fassadenkonstruktionen werden.

Sofern kein Wartungsvertrag abgeschlossen wird, geht mit der Fertigstellung der wandgebundenen Begrünung die Verantwortung für deren Vitalität oftmals auf den Bauherren über. Häufig verfügt dieser jedoch weder über das Knowhow noch die Zeit für eine regelmäßige, flächendeckende Kontrolle. Mit Hilfe von Robotik und Automatisierung kann entscheidende Hilfestellung für die Nachhaltigkeit von wandgebundenen Begrünungssystemen geleistet werden. Im Vorfeld wurden Gespräche mit Begrünungsfirmen geführt, in denen der Bedarf an Forschung zur Automatisierung der Instandhaltung (Pflege) von Fassadenbegrünung als sehr zukunftsweisend eingestuft wird. Großes Potential besteht dabei in der Überwachung einer optimalen Durchfeuchtung des Substrats als Kontrollfunktion der bestehenden Bewässerung. Neben regelmäßigen Prüfungen fallen mindestens zwei Mal pro Jahr aufwendige Pflegearbeiten an. Diese bestehen vor allem aus Rückschnitt und Entfernung von vertrocknetem Pflanzmaterial (auch wg. Brandschutz) im Herbst sowie Neupflanzungen im Frühjahr. Das Projekt „DRoB - Drohnen und Robotik für effizientes Monitoring und Pflegemanagement von Gebäudebegrünungen (A 2020)“ zeigte, dass die Möglichkeiten, die die Robotik bietet, sehr breit gefächert sind. Dem gegenüber stehen hohe konstruktive und gestalterische Anforderungen, die nachgerade an Fassaden berücksichtigt werden müssen.

Das Forschungsvorhaben „GreenFaCe“ eröffnet den Einstieg in tiefergehende Untersuchungen und Evaluierungen bzgl. der Wartung- und Instandhaltung bei wandgebundenen Systemen mit Hilfe von Automatisierungstechnik und Robotik, mit der Zielsetzung, diese Arbeiten zu vereinfachen und einen sicheren Einsatz von Fassadenbegrünung zu ermöglichen. Die Projektarbeiten umfassen eine Systematisierung möglicher Einbauvarianten von Robotik. Ziel ist es zu klären, wie diese ausgebildet und angeordnet werden muss, um eine wirtschaftliche, robuste und sichere Lösung zu etablieren. In der Vorbereitung zur Umsetzung eines Prototyps werden dazu 3D Modelle erstellt und Arbeitsschritte virtuell simuliert.

Projektleitung

Prof. Dr.-Ing. Roland Krippner
Fakultät Architektur
Technische Hochschule Nürnberg
roland.krippneratth-nuernbergPunktde

Beteiligte

Technische Hochschule Nürnberg

Fakultät Architektur

Prof. Dr.-Ing. Roland Krippner

Mitarbeiter:

M.A. Markus Schilcher

Bearbeitung mit:

Prof. Dr.-Ing. Ronald Schmidt-Vollus (NCT-AUT)

Prof. Dr.-Ing. Michael Koch (OHM-CMP)

Förderung

Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm / Förderung einer Vorlauffinanzierung 2024 (09/2023)