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Autonomes Robotersystem Drohnen und Messroboter erkunden Bergbau

Redakteur: Sariana Kunze

Unterirdische Kavernen, Tunnel und Kanäle im Bergbau mit autonomen Robotersystemen zu erkunden und zu überwachen, ist das erklärte Ziel eines Forschungsprojektes der TU Bergakademie Freiberg. Mit Drohnen und Messrobotern haben die Wissenschaftler bereits erste Tests in der Unterwelt durchgeführt.

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Drohnen der TU Bergakademie Freiberg erkunden im Rahmen eines Projektes die Unterwelt.
Drohnen der TU Bergakademie Freiberg erkunden im Rahmen eines Projektes die Unterwelt.
(Bild: TU Bergakademie Freiberg)

Den Bergbau mit moderner Technologie fit für die Zukunft zu machen, dies wollen Forscher der TU Bergakademie Freiberg in einem vierjährigen Projekt gemeinsam mit externen Partnern erproben. Durch die Nutzung von Drohnen und Messrobotern im Bergbau sollen autonome Robotersysteme mit hochempfindlichen Kameras und Radarsystemen unterirdische Kavernen, Tunnel und Kanäle erkunden und überwachen.

Messroboter im Untertageeinsatz im Forschungs- und Lehrbergwerk "Reiche Zeche" der TU Bergakademie Freiberg.
Messroboter im Untertageeinsatz im Forschungs- und Lehrbergwerk "Reiche Zeche" der TU Bergakademie Freiberg.
(Bild: TU Bergakademie Freiberg/Marc Donner)

„Mit dieser Forschung leisten wir einen Beitrag zum Bergbau der Zukunft. So können wir durch den Einsatz moderner Technologien die Gefährdung für die Menschen erheblich reduzieren und erhalten gleichzeitig qualitativ hochwertige Daten und Informationen in Echtzeit. Dadurch lassen sich künftig auch Kosten einsparen“, erläutert Informatik-Prof. Bernhard Jung. Erste Testflüge und -fahrten wurden im Rahmen des Projektes bereits im Forschungs- und Lehrbergwerk Reiche Zeche“ durchgeführt.

Träger- und Sensorsysteme für die Unterwelt

Bis Ende 2019 wollen die Wissenschaftler verschiedene Träger- und Sensorsysteme sowie eine autonome Software entwickeln. Diese werden dann in einen für 2020 geplanten Prototypen eingebaut. Das Projekt „UNDROMEDA” (Underground Robotic System for Monitoring, Evaluation and Detection Applications) wird mit 1,5 Mio. Euro über das Konsortium EIT (European Institute of Innovation and Technology) RawMaterials gefördert, bei dem 100 Partner, vor allem aus dem Hochschulbereich, aus mehr als 20 EU Ländern zusammenarbeiten. Von Seiten der TU Bergakademie Freiberg sind Prof. Bernhard Jung, Virtuelle Realität und Multimedia, und Jörg Benndorf, Markscheidewesen und Geodäsie, beteiligt.

Zudem läuft noch bis März 2018 das Forschungsprojekt UPNS4D+ (Untertägiges 4D+ -Positionierung-,Navigations- und Mappingsystem zur hochselektiven, effizienten und im höchstem Maße sicheren Gewinnung wirtschaftstrategischer mineralischer Rohstoffe), das ein bergbautaugliches Erkundungsfahrzeug entwickelt und testet, welches aufgefahrene Strecken autonom vermessen kann. Der rollende Messroboter trägt neben Laserscannern und optischen Sensoren auch Radarsensoren. Sie dienen dem Kollisionsschutz, einem Schwerpunkt des Projektes. Die bildgebenden Radarsensoren stützen gleichzeitig die Kartierung der erkundeten Bergbaustrecken. Radarsensoren gelten als robust gegen Feuchtigkeit und Schmutz.

Das Institut für Markscheidewesen und Geodäsie knüpft mit seinem Beitrag an die Robotikerfahrungen des Instituts für Informatik an. Die Markscheider und Informatiker des Instituts sind für die bergbauliche Nutzung der erhobenen Daten zuständig. So wird die Sohlenkontur automatisch detektiert, Kluftflächen und Haufwerk in Größe und Orientierung analysiert oder Hyperspektraldaten für die geologische Vorerkundung ausgewertet. Derzeit werden die Hard- und Softwarekomponenten an verschiedenen Bergbaumaschinen und Fahrladern eingesetzt, um zu demonstrieren, dass die entwickelte Sensorik und Technologie im operativen Betrieb nutzbringend eingesetzt werden kann.

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