Robotik für die Umwelt: Neue Impulse aus Karlsruhe

Das Bild von Robotern ist oft noch geprägt von Industriehallen, Fließbändern und Automatisierung. Kaum jemand denkt dabei zuerst an Umweltschutz. Und doch entsteht genau hier gerade ein neues Feld: Robotik, die dabei hilft, Ressourcen zu schonen, Umweltbelastungen zu reduzieren und nachhaltiger zu wirtschaften.

In Karlsruhe wird daran gearbeitet: nicht nur in Laboren, sondern auch auf struktureller Ebene. Wir haben darüber mit Anne Gunkel von Digital Green Tech Robotik gesprochen.

Robotik trifft Nachhaltigkeit

Am Karlsruher Institut für Technologie sind Projektträger angesiedelt, die eine zentrale Rolle im Innovationssystem spielen. Sie selbst forschen nicht, sondern ermöglichen Forschung. Anne Gunkel von Digital Green Tech Robotik erklärt: „Wir machen Forschungsförderung im Auftrag von Bundesministerien oder Landesministerien, aber eben nicht bei den Ministerien.“ Stattdessen bereiten sie Förderprogramme vor, begleiten Projekte über Jahre hinweg und sorgen dafür, dass Ergebnisse tatsächlich in der Praxis landen.

Genau hier setzt die Initiative Digital Green Tech Robotik an. Sie bringt Robotik, künstliche Intelligenz und Umwelttechnik gezielt zusammen. Die Idee entstand aus einer Beobachtung: Während sich viele Branchen digitalisieren, geschieht das in der Umwelttechnik oft nur punktuell. Gleichzeitig entwickeln sich KI und Robotik rasant weiter. „Die Robotik profitiert stark von der künstlichen Intelligenz. Damit haben wir ganz neue Möglichkeiten“, erklärt Gunkel.

Was dabei entsteht, wirkt auf den ersten Blick widersprüchlich: Hochtechnologie im Dienst der Nachhaltigkeit. Doch genau diese Verbindung birgt enormes Potenzial. „Wenn man die Digitalisierung wirklich für die Nachhaltigkeit einsetzt, dann hat man normalerweise einen positiven Effekt“, sagt sie. Zwar verbraucht Technologie selbst Energie und Ressourcen. Doch sie kann Prozesse effizienter machen, Material einsparen und Umweltbelastungen reduzieren.

Robotik im Einsatz

„Wir haben gedacht, das ist noch nicht so ein starkes Thema und dann hatten wir ziemlich viele Einreichungen.“

Dass das Thema einen Nerv trifft, zeigte sich schnell. In der Landwirtschaft etwa arbeiten Forschende an Robotern, die Blüten von Obstbäumen gezielt entfernen. Was zunächst unscheinbar klingt, hat große Wirkung: So lassen sich Erträge stabilisieren – ohne chemische Eingriffe. „Gerade aus dem ökologischen Landbau gibt es extremes Interesse an solchen Lösungen.“

Andere Systeme kümmern sich um die wachsenden Mengen an Alttextilien. Sie erkennen Materialien, sortieren Kleidungsstücke und entscheiden, ob sie recycelt oder wiederverwendet werden können. Was für Menschen selbstverständlich erscheint, ist für Maschinen hochkomplex. „Das ist ein weicher Stoff, den muss man aufspannen, inspizieren und das ist für Roboter ein Riesending“, erklärt Gunkel.

Auch unter Wasser oder in der Luft sind Roboter im Einsatz. Schwimmende Systeme überwachen Gewässer, erkennen Schadstoffe und können deren Ursprung zurückverfolgen. In der Energiebranche wiederum sollen Roboter Windkraftanlagen inspizieren. Hier übernehmen die Roboter Aufgaben, die für Menschen gefährlich wären: „Das ist dann wie ein verlängerter Arm für den, der den Job eigentlich macht.“

Mehr als Automatisierung

Die Angst, dass Roboter Arbeitsplätze verdrängen, begleitet solche Entwicklungen seit Jahrzehnten. Doch die Realität ist oft eine andere. „Wir haben ganz oft das Problem, dass es Jobs gibt, die einfach keiner mehr machen will“, sagt sie. Arbeiten in Abwassersystemen oder auf Windrädern sind körperlich belastend, riskant und schwer zu besetzen. Hier können Roboter vor allem entlasten. Gleichzeitig entstehen neue Aufgaben in der Entwicklung, Wartung und Steuerung. Vollständig autonome Systeme sind dagegen noch Zukunftsmusik.

Damit solche Technologien überhaupt eingesetzt werden können, müssen sie nicht nur funktionieren, sondern auch gesellschaftlich akzeptiert sein. Deshalb ist die Förderung von Anfang an mit rechtlicher und ethischer Forschung verknüpft. „Wenn wir eine tolle technische Entwicklung haben, die aber nicht eingesetzt werden darf, bringt uns das relativ wenig“, sagt sie. Fragen nach Datenschutz, Sicherheit oder Einsatz im öffentlichen Raum spielen dabei eine zentrale Rolle. Auch die Wahrnehmung verändert sich. Drohnen etwa werden inzwischen stärker mit militärischen Anwendungen assoziiert, so Gunkel: „Da müssen wir als Gesellschaft klären: Wo dürfen Roboter hin und wo nicht?“

BRIDGE begleitet den Transfer in die Praxis

Damit Robotiklösungen nicht nur technisch funktionieren, sondern auch rechtliche, ethische und gesellschaftliche Anforderungen erfüllen, unterstützt das Forschungsvorhaben BRIDGE die vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) geförderten Projekte der Fördermaßnahme Digital GreenTech Robotik wissenschaftlich. Das Begleitprojekt unterstützt die Verbundprojekte unter anderem bei rechtlichen Fragestellungen, ethischen Herausforderungen, Standardisierung und Wissenstransfer.

Ziel ist es, die Entwicklung intelligenter Robotik für anspruchsvolle Umweltbedingungen nicht nur technisch, sondern auch im Hinblick auf ihre praktische Anwendbarkeit zu begleiten. Dazu analysiert BRIDGE rechtliche Rahmenbedingungen, entwickelt Handlungsempfehlungen und fördert den Austausch zwischen Forschung, Wirtschaft und weiteren Akteur*innen. Konsortialführer des Projekts ist das FZI Forschungszentrum Informatik in Karlsruhe. Weitere Partner sind das Internationale Zentrum für Ethik in den Wissenschaften (IZEW) sowie die DIZ | Digitales Innovationszentrum GmbH.

Eine Branche mit Potenzial

Trotzdem wird die Branche oft unterschätzt. „Die Umwelttechnik-Branche ist ein ziemlich großer Wirtschaftsmotor – auch speziell in Baden-Württemberg – und wird gar nicht so wahrgenommen.“ Anders als die Automobilindustrie fehlt es ihr an Sichtbarkeit, auch, weil sie sich auf viele unterschiedliche Bereiche verteilt: Wasser, Energie, Recycling, Landwirtschaft. Eine gemeinsame Stimme oder Interessensvertretung gibt es bisher kaum.

Der Blick in die Zukunft

Wie wird das alles in Zukunft aussehen?

„Das, was uns heute noch innovativ vorkommt, wird dann Standard sein“, sagt Gunkel. Ein Beispiel sind Roboterhunde: Vor wenigen Jahren noch eine technische Spielerei, übernehmen sie heute bereits Inspektionsaufgaben, etwa entlang von Bahngleisen.

Gleichzeitig bleibt vieles offen. Neue Anwendungen, neue Technologien und neue Fragen. Vielleicht ist das Entscheidende gar nicht die Technik selbst, sondern die Zusammenarbeit dahinter. Noch sind Umwelt- und Technologie-Communities oft voneinander getrennt. Initiativen wie Green Robotics versuchen, genau das zu ändern.

Oder, wie Anne Gunkel es formuliert:

„Vielleicht wäre es besser, zusammen an den großen Herausforderungen zu arbeiten, statt in einzelnen Branchen immer wieder das Rad neu zu erfinden.“