Robot metselt klimaatgeoptimaliseerde muren

Een onderzoeksteam van de Technische Universiteit München (TUM) heeft een robot ontwikkeld die bakstenen zo kan plaatsen dat de resulterende muur optimaal is afgestemd op het klimaat. De ideale positie van elke steen wordt vooraf berekend met een designconfigurator, die rekening houdt met zoninstraling en schaduw op de gevel. Samen met leerling-metselaars van de Bauinnung München-Ebersberg werd de technologie nu praktisch getest.

Klimaatgeoptimaliseerde muren kunnen worden opgebouwd uit verschillende materialen, maar dat is duur en complex. Een alternatief is om uitsluitend bakstenen te gebruiken, in meerdere lagen. Hiervoor moeten de stenen afhankelijk van de zoninval in verschillende hoeken worden geplaatst, bijvoorbeeld gedraaid of schuin. Menselijke metselaars kunnen deze precisie niet bereiken — hier komt de robot van pas.

De robot bestaat uit een mobiele basis die langs de muur rijdt. Daarop is een robotarm met een grijper gemonteerd, die de stenen volgens een vooraf bepaald plan plaatst. Het cement wordt nog steeds door mensen aangebracht, en sommige stenen moeten vooraf door menselijke metselaars worden bijgesneden.

Voor de test haalde TUM drie leerling-metselaars erbij om te helpen bij het bouwen van een muur van ongeveer 4 bij 2,5 meter. Deze bestaat uit zo’n 1700 stenen, waarvan 200 onder verschillende hoeken zijn geplaatst en dus niet precies boven elkaar liggen. De muur is 55 cm dik, terwijl normale muren meestal tussen de 30 en 35 cm dik zijn. Binnenin worden isolerende stenen gebruikt, in de test gesimuleerd met holle stenen. Aan de buitenkant worden weerbestendige klinkers of geïmpregneerde bakstenen toegepast.

Het gebruik van uitsluitend bakstenen is eenvoudiger en duurzamer dan het combineren van verschillende bouwmaterialen. Bij sloop hoeven geen verschillende materialen gescheiden te worden, en sommige stenen kunnen zelfs hergebruikt worden. De plaatsing van de stenen gebeurt volgens een schema dat vooraf met een designconfigurator is berekend. Daarbij houdt de software rekening met zoninstraling en schaduw op de gevel, zodat elke steen klimaatgeoptimaliseerd gepositioneerd wordt.

Volgens TUM is het doel van de robot niet om menselijke arbeid te vervangen, maar om die aan te vullen waar precisie vereist is. Bij klimaatgeoptimaliseerde muren is de mens simpelweg niet in staat om de stenen nauwkeurig genoeg te plaatsen. Een van de leerling-metselaars gaf aan dat het samenwerken met de robot in het begin “erg wennen” was, maar dat hij zich na afloop “heel goed” kan voorstellen om met zo’n robot als collega op de bouwplaats te werken.