Angewandte Forschung im Bereich der Nachhaltigkeitsrobotik
Schaffhausen entwickelt sich zu einer Brücke zwischen Forschung und Industrie im Bereich der Nachhaltigkeitsrobotik. Als „Anwendungsregion“ werden hier Drohnen und intelligente Maschinen unter realen Bedingungen entwickelt und getestet. Im Fokus dieser Innovationen stehen Nachhaltigkeitsanwendungen: die Erforschung und Überwachung unserer Umwelt.
Die Drohne surrt in der Luft und verschwindet dann plötzlich im Rhein. Ist sie abgestürzt? Nein … die Frau mit der 3D-Brille bedient die Steuerung weiterhin ruhig. Plötzlich taucht die Drohne mit einer Wasserprobe wieder auf und landet sanft am Ufer.
Tests dieser Art sind noch Zukunftsmusik. Doch Professor Mirko Kovač ist überzeugt, dass sie schon bald zum Alltag gehören werden. Kovač leitet das Labor für Nachhaltigkeitsrobotik an der Empa in Dübendorf und an der EPFL und zählt zu den führenden Köpfen auf diesem Gebiet. Die Disziplin nutzt physikalische KI, um neue Robotertypen zu entwickeln und innovative Anwendungen zu ermöglichen, die zur Instandhaltung und Verbesserung von Infrastrukturen oder zum Schutz der Umwelt beitragen.
Eines der Ziele von Kovač ist es, die Schweiz zu einer führenden Kraft im Bereich der Nachhaltigkeitsrobotik zu machen, wobei Schaffhausen eine Schlüsselrolle spielen soll. Zu diesem Zweck plant die Empa konkret die Einrichtung eines Kompetenzzentrums für Nachhaltigkeitsrobotik in Schaffhausen, als Erweiterung ihrer eigenen Testinfrastruktur im DroneHub und der AeroAquaArena in Dübendorf.
Why in Schaffhausen?
Globale Herausforderungen wie die COVID-Krise, Energieunsicherheit, die Mindeststeuerpolitik der OECD und geopolitische Spannungen setzen Schaffhausen als Wirtschaftsstandort unter Druck. Insbesondere exportorientierte Branchen stehen unter ständigem Druck, ihre Innovationsfähigkeit zu stärken. Um die regionale Wirtschaft zu fördern, konzentriert sich der Kanton Schaffhausen auf die Entwicklung seines regionalen Innovationsökosystems und positioniert Schaffhausen als Anwendungsregion für zukunftsweisende Technologien.
Ein Anwendungsgebiet ist ein Innovationsraum, in dem neue Technologien nicht nur erforscht, sondern auch unter realen Bedingungen getestet und weiterentwickelt werden. Es bildet die Brücke zwischen Grundlagenforschung und marktreifen Produkten. Prototypen werden validiert, Praxiserfahrung gesammelt und Lösungen für spezifische Anwendungsbereiche in Wirtschaft und Gesellschaft entwickelt. Dies alles erfordert eine enge Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschungseinrichtungen sowie die Unterstützung des öffentlichen Sektors und der Wirtschaftsförderung.
Schaffhausen hat sich bereits als Innovationsregion etabliert, unter anderem mit Projekten wie dem Swiss Transit Lab, Drohnentests auf dem Flugplatz Schmerlat und dem Testzentrum AGROSCOPE für intelligente Agrartechnologien. Das Kompetenzzentrum für Nachhaltigkeitsrobotik baut auf diesen Erfahrungen auf. Die Empa fungiert dabei als Partner in der Grundlagenforschung, und erfolgreiche Technologieunternehmen mit Material- und Fertigungskompetenz sind vor Ort tätig. Diese Voraussetzungen machen Schaffhausen zum idealen Standort, um Zukunftstechnologien aus dem Labor in die Praxis umzusetzen und unser regionales Innovationsökosystem zu stärken.
Mit seiner einzigartigen Biodiversität, der starken regionalen Wirtschaft und dem Pool an Hightech-Unternehmen sowie der unterstützenden lokalen Regierung betrachtet die Empa Schaffhausen als idealen Standort für die Einrichtung ihres Kompetenzzentrums für Nachhaltigkeitsrobotik.
AbbVie
Kompetenzzentrum für Nachhaltigkeitsrobotik
Professor Kovač und sein Forschungsteam testen die Roboter weiterhin in den Laboren der Empa und der EPFL. Als nächstes stehen erste Testflüge der Roboter in einem Freiluftlabor des DroneHub in Dübendorf an. Kovač möchte untersuchen, inwieweit Drohnen und andere Roboter Aufgaben bei der Gebäudewartung oder -reparatur übernehmen können, die für Menschen zu gefährlich sind, und gleichzeitig ein vielfältiges Portfolio an Robotern und Drohnen zur Erfassung von Umweltdaten in Wäldern und Feuchtgebieten entwickeln.
Diese Forschung findet jedoch weiterhin unter kontrollierten Bedingungen statt. „Was passiert, wenn der Wind stärker ist oder die Strömung anders als erwartet? Bevor wir unsere Roboter unter extremen Bedingungen in Grönland oder in den Häuserschluchten großer Städte einsetzen, müssen wir sie auf Herz und Nieren prüfen – zuerst im Labor und dann im Freien.“
Die Einrichtung eines Kompetenzzentrums für Nachhaltigkeitsrobotik in Schaffhausen ermöglicht es der Empa, ihre Forschungsergebnisse aus dem Labor in die Praxis zu übertragen. Durch die enge Zusammenarbeit mit der lokalen Industrie, der Regierung und Bildungseinrichtungen wird Schaffhausen zu einer Anwendungsregion für Nachhaltigkeitsrobotik und andere Technologien, die langfristig Umwelt und Gesellschaft unterstützen.
„Wir finden hier die besten Voraussetzungen: Die international einzigartige Biodiversität von Rhein und Randen, der starke Wirtschaftsstandort mit seinen vielen Hightech-Unternehmen, die kurzen Wege und die Unterstützung von Wirtschaftsförderungsagenturen und Behörden sind genau das, was wir für die Einrichtung unseres Zentrums brauchen“, erklärt Kovač. „Wir haben hier die Möglichkeit, Erfahrungen mit unseren Robotern zu sammeln – egal ob sie fliegen, sich an Land oder im Wasser fortbewegen. Gleichzeitig können wir Partnerschaften mit lokalen Unternehmen eingehen.“ Das können Softwarehersteller, Spritzgießereien, Sensorentwickler oder Entwicklungsabteilungen von lokalen Hauptsitzen sein – alles Branchen und Strukturen, die in der regionalen Wirtschaft Schaffhausens vertreten sind. Erste Gespräche haben bereits stattgefunden und werden in den kommenden Monaten weiter intensiviert. Auch mit der Verwaltung und den örtlichen Schulen wurden bereits Ideen ausgetauscht. Dies sind die ersten Schritte, damit Ideen und Projekte wachsen können.
Nächste Schritte
Empa und der Kanton Schaffhausen wollen in den kommenden fünf Jahren eng mit Schaffhausener Unternehmen zusammenarbeiten, um gemeinsam robotische Lösungen im Bereich der Umweltsensorik zu entwickeln und zu validieren. Das Kompetenzzentrum für Nachhaltigkeitsrobotik wird diese Lösungen in realen Umgebungen testen und anwenden, beispielsweise zur Überwachung der Wasserqualität oder zur Messung der Biodiversität.
Zu diesem Zweck werden Standorte im Kanton Schaffhausen mit Sensortechnik für Testanwendungen ausgestattet. Das Kompetenzzentrum für Nachhaltigkeitsrobotik soll als Innovations- und Forschungszentrum im Bereich der Nachhaltigkeitsrobotik dienen und den Wissenstransfer zwischen Forschung und lokalen Unternehmen bzw. Organisationen ermöglichen. Mit seiner Unterstützung des Kompetenzzentrums für Nachhaltigkeitsrobotik im Rahmen des RSE-Programms leistet der Kanton Schaffhausen einen wichtigen Beitrag, um die Entwicklung und die Durchführung einer Machbarkeitsstudie zu gewährleisten.
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