In Nordrhein-Westfalen haben sich zwei Konsortien in der ersten Runde des bundesweiten Wettbewerbs „Innovationslabore für KI-basierte Robotik (Robo-Hubs)“ durchgesetzt: CR-HIVE der RWTH Aachen mit dem Schwerpunkt Bauwesen und HILA, der „Robo-Hub Logistik“ des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik (IML) in Dortmund. Insgesamt wurden sieben Konsortien ausgewählt.

Beide Projekte erhalten jeweils 500.000 Euro Bundesmittel, um ihre Konzepte weiterzuentwickeln. Die Konzeptphase läuft vom 1. Dezember 2026 bis zum 31. August 2027. Erst danach entscheidet der Bund, welche Robo-Hubs tatsächlich aufgebaut und gefördert werden.

Roboter für Baustelle und Logistik

Die geplanten Innovationslabore sollen KI-gestützte Robotik dort erproben, wo Fachkräfte fehlen, Effizienzanforderungen steigen und Nachhaltigkeit sowie Versorgungssicherheit wichtiger werden. Vorgesehen sind offene Innovationsräume, in denen vor allem kleine und mittlere Unternehmen Robotiklösungen unter realistischen Bedingungen testen und validieren können. Unternehmen, Start-ups, Technologieanbieter und Forschungseinrichtungen sollen dort Anlaufstellen finden; zugleich soll der Transfer aus der Forschung in die Praxis schneller werden.

CR-HIVE steht für „Construction Robotics-Hub für Innovation, Validierung und Exploration“ und wird von der RWTH Aachen geleitet. Geplant ist ein standortübergreifendes Reallabor für Robotikanwendungen im Bauwesen. Im Mittelpunkt stehen hybride Mensch-Maschine-Teams, die über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks hinweg eingesetzt werden können: bei Planung und Vorfertigung, auf der Baustelle, im Gebäudebetrieb und beim Rückbau. Dahinter stehen effizientere Bauprozesse sowie Unterstützung bei Fachkräftemangel, Bau und Sanierung.

Das passt zur bisherigen Arbeit des Center Construction Robotics (CCR) der RWTH Aachen. Es entwickelt digitale und automatisierte Lösungen für die gesamte Wertschöpfungskette des Bauwesens – von der Planung über die Produktion bis zur Baustelle. Internationale Industrieunternehmen und Institute verschiedener RWTH-Fakultäten erforschen dort gemeinsam Schlüsseltechnologien in Hardware, Software und Prozessgestaltung. Neben den Planungsprozessen ist die Baustelle ein zentraler Schauplatz: Die Ergebnisse sollen die Digitalisierung und Automatisierung künftiger Baustellen vorantreiben.

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Gemeinsam mit einem europäischen Industriekonsortium arbeitet das CCR an der „Baustelle der Zukunft“. Die RWTH stellt dafür eine 4.000 Quadratmeter große Fläche als Lern- und Lehrplattform zur Verfügung. Die Referenzbaustelle ist Think Tank und Reallabor zugleich. Unter echten Baustellenbedingungen werden neue Bauprozesse und Bauprodukte, vernetzte Maschinen und Roboter, Softwarelösungen sowie Lehr-, Arbeits- und Kommunikationskonzepte erprobt.

Zunächst lag die Referenzbaustelle ab Februar 2020 am Campus West. Im September 2022 wurde sie nach mehr als zwei Jahren auf den Campus Melaten verlegt. Dort befindet sie sich im 5G-Industry-Campus Europe und ist Teil der Forschungsinfrastruktur zur Validierung von 5G in der Produktion.

HILA wird vom Fraunhofer IML in Dortmund geführt. Im Zentrum stehen Lager, Umschlagplätze und urbane Logistik. Mehrzweckroboter sollen unter realen Bedingungen erprobt und für den praktischen Einsatz weiterentwickelt werden. Unternehmen können neue Lösungen testen und in ihre Abläufe integrieren – auch bei Prozessen, die bislang kaum automatisierbar sind. Erwartet wird, dass die Technik Beschäftigte entlastet, Lieferketten widerstandsfähiger macht und die Wettbewerbsfähigkeit der Logistikbranche unterstützt.

Forschung braucht Platz – und Leute

Mit der Gründung des CCR rief der Lehrstuhl für Individualisierte Bauproduktion unter Leitung von Prof. Dr. Sigrid Brell-Cokcan den internationalen Masterstudiengang „Construction & Robotics“ ins Leben. Die Studierenden kommen aktuell aus mehr als 40 Ländern. Zugelassen werden Bewerberinnen und Bewerber mit Bachelorabschlüssen unter anderem aus Maschinenbau, Informatik, Bauingenieurwesen oder Architektur.

Im Studium werden theoretische Inhalte und Forschung vermittelt. Auf der Referenzbaustelle können die Studierenden ihre Erkenntnisse gemeinsam mit dem internationalen Wissenschaftsteam und europäischen Industriepartnern praktisch anwenden. Für die Digitalisierung des Bauens braucht es aus Sicht des CCR neben neuen Technologien auch qualifizierte Mitarbeitende, die sicher mit ihnen arbeiten können. Klingt weniger spektakulär als ein autonomer Roboter – ist aber vermutlich der Teil, an dem es in der Praxis am häufigsten hängt.

Der RWTH Aachen Campus dient dem CCR als Ort für den Austausch mit Mitgliedern und RWTH-Partnern. Wissenschaft und Industrie forschen dort gemeinsam, um die Digitalisierung der Bauwirtschaft voranzutreiben und zu begleiten. Die Community bringt Industrieunternehmen und Forschende zusammen, die sich fachübergreifend mit den Herausforderungen der Digitalisierung beschäftigen. Anwender, Befähiger und Technologielieferanten entlang der Wertschöpfungskette des Bauens sollen miteinander vernetzt werden.

Regelmäßige Arbeitstreffen zwischen Industrievertretern und Forschenden dienen dem Informationsaustausch und der Entwicklung gemeinsamer Aktivitäten. Mitglieder beteiligen sich an konsortialen Forschungs- und Entwicklungsprojekten und profitieren von neuen Ausbildungsangeboten, Maßnahmen zur Entwicklung von Standards für das digitale Bauen sowie vom Austausch innerhalb der Community. Sie sind unter anderem im Industriebeirat des transdisziplinären RWTH-Masterstudiengangs „Construction and Robotics“ vertreten. So wird das Studienangebot gemeinsam mit der Industrie weiterentwickelt.

Vom Fördertopf in die Anwendung

Der Bund hat KI-basierte Robotik in der Hightech Agenda Deutschland als Zukunftstechnologie verankert. Das Programm „KI-Robotik-Booster“ soll bundesweit Innovationslabore schaffen, in denen Wissenschaft und Wirtschaft gemeinsam Anwendungen entwickeln und in die Praxis überführen.

Für Aachen bedeutet die nun gestartete Konzeptphase deshalb mehr als nur eine Finanzierungsrunde. Das CR-HIVE muss zeigen, wie sich die vorhandenen Erfahrungen mit Referenzbaustelle, Forschung, Lehre und Industriepartnern in ein offenes, standortübergreifendes Reallabor übersetzen lassen. In Dortmund geht es parallel darum, Mehrzweckroboter aus dem Testbetrieb in Lager, Umschlag und urbane Lieferketten zu bringen. Der nächste Prüfstein liegt damit nicht im Prospekt, sondern dort, wo Staub, Zeitdruck und laufende Abläufe warten.