InnoProm-Projekt soll Baggerfahrten sicherer machen - Wissenschaftsminister Clemens Hoch: „Unser Ziel ist, Forschungsergebnisse schnell in die praktische Anwendung zu bringen.“

Wie Baggerfahren sicherer werden kann, erforscht ein InnoProm-Projekt der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK). Das Promotionsvorhaben „Entwicklung einer adaptiven Manipulationsplanung für Massenbewegungen im Steinbruch“ beschäftigt sich mit der Frage, wie Arbeiten mit gesprengtem Gestein für Bagger-Fahrzeugführende optimiert werden können. Wissenschaftsminister Clemens Hoch informierte sich über das Projekt und nahm an einer Demonstration zu neusten Entwicklungen im Bereich Robotik sowie autonomen Fahren teil.

„Die verheerenden Unwetter haben die Fragestellung zu schwer einschätzbaren Gefahrenlagen stark in den Vordergrund gerückt. Eine solche Fragstellung steht auch im Fokus des InnoProm-Projekts der TU Kaiserslautern. Es soll nachhaltig die Arbeitssituation im Steinbruch verbessern und sicherer machen. Das Promotionsvorhaben ermöglicht nicht nur, wissenschaftliche Erkenntnisse zeitnah in die praktische Anwendung zu bringen, sondern ist für wissenschaftliche Nachwuchskräfte eine hervorragende Qualifikationsmöglichkeit. Durch den direkten Kontakt zu den beteiligten Unternehmen entstehen Arbeitsbeziehungen für die Zukunft und Fachkräfte werden in der Region gehalten“, so Wissenschaftsminister Clemens Hoch.

„Als Universität sind wir bestrebt, Wissen und Entwicklungen zum Nutzen von Wirtschaft und Gesellschaft in anwendungsorientierten Kooperationen in die Praxis zu überführen“, sagt Dr. Stefan Löhrke, TUK-Vizepräsident. „Das vorliegende InnoProm-Projekt, welches am Lehrstuhl für Robotersysteme der TUK verortet ist, zeigt auf, wie sich Zukunftstechnologien wie Künstliche Intelligenz kombiniert mit Sensortechnik einsetzen lassen, um Verladearbeiten in Steinbrüchen zu automatisieren und sicherer zu machen. Wir freuen uns, dass wir an der TUK der laufenden Förderrunde mehr als zehn InnoProm-Projekte durchführen konnten und dafür Landes- und EFRE-Mittel erhalten.“

„In Steinbrüchen übernehmen in der Regel große, kettengetriebene Mobilbagger das Verladen von Materialien wie Sand, Erde, gesprengtem Gestein und Mischmaterial. Dabei werden Steine häufig abhängig von ihrer Geometrie und ihren Materialeigenschaften in einer bestimmen Reihenfolge auf LKWs oder Transportbändern abgelegt, um beispielsweise für die Zementherstellung eine bessere Mischung im Mahlwerk oder einfach eine erste Vorsortierung zu erzielen. Genau hier setzen wir an und entwickeln kameragestützte Segmentierungs- und Klassifikationsansätze. Ziel ist es, den Bagger mithilfe eines intelligenten Planungsalgorithmus in die Lage zu versetzen, eigenständig einen Verfahrensablauf für das Verladen von Steinen und Schüttgut auszuführen und dabei wechselnde Umweltbedingungen wie rutschende Steine zu berücksichtigen. Das Gesamtsystem wird sowohl in einer Simulationsumgebung als auch in einem Steinbruch auf einem Volvo-Mobilbagger getestet und validiert.“

Das so entwickelte autonome System soll letztlich Gesteine bestimmen und Gefahrensituationen im Steinbruch einschätzen können. Bislang werden Bagger-Fahrzeugführende speziell geschult, um sich auf dem Haufwerk nach einer Sprengung mit ihrem Gerät bewegen zu können. Die neu entwickelte Technik soll die Arbeit mit gesprengtem Gestein nachhaltig sicherer gestalten und im Idealfall die menschliche Beteiligung im Gefahrenbereich ersetzen. Darüber hinaus soll das System adaptierfähig sein und somit auch unvorhergesehene Situationen schnell einschätzen und beurteilen können. Dies minimiert die Gefahr von Hangrutschen.

Am Promotionsvorhaben sind die Firmen AndroTec und Volvo Construction Equipment GmbH & Co KG. beteiligt. AndroTec hat seinen Sitz in Waldfischbach-Burgalben und entwickelt Sensorsysteme und Softwarelösungen, die vor allem im Bereich des Tiefbaus eingesetzt werden. Das Unternehmen hat eine gemeinsame Geschichte mit der TU Kaiserslautern. Die Gründer forschten vormalig in der ehemaligen Arbeitsgruppe Robotik und Prozessrechentechnik des Fachbereichs Informatik der TUK zu mobilen Servicerobotern. Die Volvo Construction Equipment GmbH ist Teil des schwedischen Volvo-Konzerns. Das Unternehmen hat seinen Sitz in Konz und ist spezialisiert auf die Entwicklung sowie Produktion von Mobil- und Raupenbaggern.

Mit der Förderlinie „InnoProm – Innovation durch Promotion“ unterstützt das Land Rheinland-Pfalz innovative Forschungsvorhaben von Unternehmen. „Unser Ziel ist klar: Innovationsrelevante Forschungsleistungen schnell in die wirtschaftliche Nutzung zu transferieren. Das stärkt die Regionalentwicklung und die Forschungslandschaft in Rheinland-Pfalz“, unterstreicht der Wissenschaftsminister. Gefördert werden gemeinsame Promotionsvorhaben von Hochschulen und Unternehmen, deren Ergebnisse insbesondere von Interesse für die rheinland-pfälzische mittelständische Wirtschaft sind. Davon profitieren die Wissenschafts- und Wirtschaftszweige der jeweiligen Region. Die Projekte haben eine Laufzeit von drei Jahren.

Insgesamt wird das Projekt mit 221.200 Euro gefördert. Davon entstammen 27.650 Euro Landesmitteln und 110.600 Euro dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).