Teilweise untergetauchte Bauwerke wie Offshore-Windkraftanlagen, Brückenpfeiler oder Hafenanlagen sind oft rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, und die Reparatur ihrer beschädigten Stahlkonstruktionen ist komplex und kostspielig. Das Laser Zentrum Hannover (LZH), das Institut für Informationsverarbeitung der Leibniz Universität Hannover und die Oftec Oberflächentechnik Handelsgesellschaft mbH haben gemeinsam das Forschungsprojekt „RoLaKI“ gestartet. Es zielt darauf ab, eine Unterwasser-Laser-3D-Druck-Technologie zu entwickeln, um Stahlkonstruktionen durch großflächige Beschichtung oder das Drucken neuer Strukturen zu reparieren – ähnlich dem Laserauftragschweißen. Das Projekt kombiniert Robotik und künstliche Intelligenz, um die Effizienz und Präzision der Reparatur zu verbessern.
Das Forschungsteam untersucht zunächst den Einfluss verschiedener Prozessparameter auf den Materialschichtaufbau und das endgültige Druckergebnis, um den Unterwasser-Laser-3D-Druckprozess zu optimieren. Diese Daten werden verwendet, um eine KI zu trainieren, die automatisch die für die jeweilige Unterwasserreparaturaufgabe am besten geeigneten Parameter auswählen kann. Gleichzeitig entwickelt das Team eine KI-basierte Bahnplanung, um Defektstellen effizient zu beseitigen, und entwirft ein spezielles optisches Laserverarbeitungssystem, das optische Komponenten und eine Drahtzuführeinrichtung für den Unterwassereinsatz kombiniert.
Das optische System wird auf einem magnetischen Kriechfahrzeug montiert und mithilfe eines präzisen Positionierungssystems zur Unterwasserschadstelle gebracht, um eine präzise nebeneinanderliegende und überlagerte Aufschweißung der Schichten zu ermöglichen. Zum Projektabschluss ist geplant, einen Demonstrator für die Durchführung des gesamten Reparaturverfahrens einzusetzen. Die Unterwasser-Laser-3D-Druck-Technologie könnte eine wirtschaftlichere und effizientere Wartungslösung für Offshore-Infrastrukturen bieten und die Entwicklung nachhaltiger Reparaturtechnologien vorantreiben. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Rahmen der Initiative „Digitale grüne Technologien – Umwelttechnik trifft Robotik“ gefördert, die Nachhaltigkeitsforschung unterstützen soll.
