Unter dem Markennamen RockFarm bauen Gründer Tobias Brett und seine Mitstreiter Mauern aus Vulkan- bzw. Lavagestein. Dieses bindet durch beschleunigte Gesteinsverwitterung klimaschädliches Kohlendioxid (CO2) aus der Umgebungsluft oder auch aus dem Abgas chemischer Prozesse und speichert es langfristig, indem es das Gas zunächst löst und dann im Gestein mineralisiert. Die Innovation von RockFarm besteht dabei auf der Materialeingangsseite darin, dass das speicherfähige Gestein vermahlen wird. Die dadurch stark vergrößerte Oberfläche beschleunigt den Prozess erheblich. Außerdem kann das Gesteinsmehl regelmäßig ausgetauscht werden.
In der Mauer lagert das Gesteinsmehl über ein Jahr hinweg in zahlreichen Reaktionskammern. Diese werden feucht gehalten und abwechselnd sauer und basisch eingestellt, um die Gesteinsverwitterung weiter drastisch zu beschleunigen. Die Steuerung erfolgt dabei über eine innovative Dachstruktur, die in einem endlosen 3D-Druckverfahren hergestellt wird. Sie beinhaltet mechatronische Baugruppen, die die Verwitterung des Gesteinsmehls steuern können.
Die Speichermauern eignen sich so zur massen- und dauerhaften Bindung von CO2. Ein möglicher Einsatzbereich sind etwa Biogasanlagen, von denen es allein in Deutschland rund 9500 gibt. Sie alle produzieren Rauchgas. Das entspricht etwa 17Mio.t biogenes CO2 pro Jahr.
Anforderungen bei Einsatz und Auswahl des Roboters
Das Farm-Konzept zeichnet sich noch durch eine zweite Besonderheit aus: Die teils viele hundert Meter langen Speichermauern werden nicht manuell aufgemauert, sondern automatisiert mit einem Roboter. Hier waren besondere Kompetenzen bei der Konstruktion der Roboter-Peripherie gefragt. Denn die geforderten Prozesszeiten beim Mauerbau können nur mit einem Multifunktionswerkzeug erreicht werden, das drei völlig unterschiedliche Aufgaben im Mauerbau gleichermaßen übernehmen kann. Gelöst wurde diese Anforderung mit einer Eigenentwicklung aus dem 3D-Drucker.
Nicht weniger anspruchsvoll gestaltete sich die Suche nach dem eigentlichen Roboter. Gefragt war also ein Cobot, der sicher in Form einer Mensch-Maschine-Kollaboration (MRK) im direkten Kontakt mit Personen eingesetzt werden kann.
Entscheidung für Cobot HC10DTP
Die Wahl fiel auf den Yaskawa HC10DTP mit 10kg Tragkraft. Dieser ist in der Schutzklasse IP67 ausgeführt und damit u.a. staubdicht und gegen Spritzwasser geschützt. Ein weiterer Punkt: das außergewöhnlich lange Versorgungskabel, das Steuerung und Manipulator über 30m verbindet. „Wir waren sehr glücklich, als uns Yaskawa gleich diese Variante angeboten hat“, so Brett. Damit kann die Steuerung fest auf einem Anhänger montiert und die gesamte Anlage mit Netzstrom versorgt werden. Nur der Roboter bewegt sich – quasi an der langen Leine – flexibel auf einem mobilen Fahrgestell. Andernfalls müsste die Steuerung immer zusammen mit dem Roboter und einem zusätzlichen Akku bewegt werden.
Nicht zuletzt hat der HC10DTP die RockFarm-Techniker bei Programmierung und Montage überzeugt: Wie auch die anderen Cobot-Modelle der DTP-Serie verfügt er über praktische Bedienknöpfe am Handgelenk. Diese erleichtern das Anlernen des Roboters per Handführung, weil nicht immer jede Position auf dem Handbedienpanel des Roboters bestätigt werden muss. Außerdem zeichnet sich die Serie durch einen standardisierten Adapterflansch aus. Peripherie und Roboter lassen sich damit einfach mechanisch miteinander verbinden.
Als weiteren Effekt nennt Tobias Brett die Kabel- und Medienführung innerhalb des Roboterarms mit über 1300cm Reichweite. Die innenliegende Installation der Leitungen vermeidet Störkonturen und sorgt zusätzlich für Robustheit im Betrieb.
Fazit und Ausblick
Seine Maurerfertigkeiten hat der HC10DTP inzwischen mehrfach bewiesen, wie Tobias Brett bestätigt: „Der Roboter hat den Praxistest auf jeden Fall bestanden – auch bei Regen.“ RockFarm setzt das Modell nun standardmäßig ein. Als weitere Schritte plant das RockFarm-Team höhere CO2-Speichermauern, etwa zur Einfriedung von Solaranlagen oder als Schallschutzwände an Verkehrswegen. Mit dem HC20DTP, einem Cobot mit 20kg Traglast und einem längeren Arm mit bis zu 1,9m Reichweite, wäre das jedenfalls problemlos möglich.
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