In zwei neuen Projekten wollen Forschende der Universität Stuttgart mit Hilfe innovativer Robotik und integrativer Planung für höhere Produktivität und mehr Nachhaltigkeit beim Bauen sorgen. „SCALAR“ und „COBRAS“, die im November 2026 starten, werden im Rahmen der „EIC Pathfinder Challenge“ gefördert.
Mit der „Pathfinder Challenge“ fördert der Europäische Innovationsrat wegweisende Technologien mit hohem Transformationspotenzial. In der Challenge „Towards autonomous robot collectives delivering collaborative tasks in dynamic unstructured construction environments“ waren von der Universität Stuttgart 2026 zwei Projekte erfolgreich: SCALAR und COBRAS. Beide werden vom Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung (ICD) koordiniert und erhalten jeweils rund vier Millionen Euro Förderung.
Mit Robotik gegen den Fachkräftemangel
Der weltweite Bedarf an Wohnraum, Gebäuden und Infrastruktur steigt stetig. Um diesem gerecht zu werden, müsste deutlich mehr und schneller gebaut werden – doch Fachkräftemangel bremst den Fortschritt aus. Mithilfe von autonomer Robotik wollen SCALAR und COBRAS die Produktivität im Bauwesen steigern. Zudem sehen die Forschenden die Robotik als Wegbereiter für ressourcenschonende und zirkuläre Baumethoden.
Die beiden Projekte bauen auf einem Forschungsansatz auf, den die Universität Stuttgart und insbesondere das ICD über viele Jahre hinweg entwickelt haben. „Im Exzellenzcluster IntCDC betrachten wir die Robotik nicht isoliert. Um das Bauwesen zukunftsfähig aufzustellen, denken wir Entwurf, Planung, Materialien, Bauteilfertigung, Baustelle und Robotik als Teil eines integrativen Gesamtkonzepts“, so Prof. Achim Menges, Leiter des ICD. „Co-Design“ nennen die Stuttgarter Forschenden ihren neuen Ansatz, bei dem Architektur, Ingenieurwesen, Robotik, Computerwissenschaften und weitere Fachbereiche eng zusammenarbeiten. SCALAR und COBRAS erforschen mit dem Co-Design-Ansatz jeweils unterschiedliche Einsatzgebiete für kollektive Robotiksysteme auf der Baustelle.
SCALAR: Autonome Baumaschinen und Roboter arbeiten im Team
Der Holzmodulbau gilt nicht nur als zukunftsweisende Technologie für mehr Nachhaltigkeit, sondern ermögliche auch eine höhere Produktivität im Bauwesen, so die Universität Stuttgart. „Wir fertigen komplette Bauteile in der Fabrik vor. Auf der Baustelle werden die Elemente nur noch montiert. Das verkürzt die Bauzeit deutlich“, sagt Nils Opgenorth, Forschungsgruppenleiter am ICD. Mit SCALAR soll der Holzmodulbau noch effizienter werden. „Wir entwickeln ein neues Holzbausystem mit universellen Anschlüssen und digitalen Planungsprozessen. Passend dazu entsteht eine multiskalare Robotikplattform – eine Flotte autonomer Baumaschinen, die die Vor-Ort-Montage der Holzmodule eigenständig ausführt.“ Besonders an dem System ist, dass es sich nicht nur für Neubauprojekte, sondern auch für die Sanierung im Bestand eignet.
Die autonome Robotik-Plattform beruht auf Aufgabenteilung: Nachgerüstete Kräne übernehmen den Transport und die Grobpositionierung, mobile Roboter und Greifgeräte die Feinarbeit. Vor Baubeginn wird der gesamte Montageprozess virtuell simuliert. Vor Ort übernimmt ein digitales Steuerungssystem die Echtzeitkoordination und sorgt für Sicherheit. Eine Schlüsselrolle wird auch die Entwicklung robuster Sensor-Technologien spielen, die Staub, Dreck und schwierigen Lichtverhältnissen auf der Baustelle trotzen. Neben dem ICD beteiligt sich an SCALAR auch das Institut für Systemdynamik (ISYS) der Universität Stuttgart. Externe Partner sind das Austrian Institute of Technology, die Kranfirmen Liebherr und Jekko.
Mit Schwarmintelligenz zu Raumfachwerken
Das COBRAS-Forschungsteam will elektrisch angetriebene, mobile Roboter entwickeln, die Raumfachwerke eigenständig montieren. Die Idee: Mehrere kleine Roboter arbeiten als Team zusammen und koordinieren sich mithilfe von Schwarmintelligenz selbstständig und dynamisch – ganz ohne zentrale Steuerung. Alle Roboter im Schwarm sind gleich. Das hat mehrere Vorteile: Je nach Umfang des Bauprojekts lässt sich die Anzahl der Roboter flexibel variieren. Muss ein Roboter gewartet werden, kann der Bauprozess ohne Unterbrechung mit den anderen Robotern fortgesetzt werden. Weitere Informationen >>>