Bodenmechanik: Roboter präparieren Sandproben für Laborversuche

Ob Gebäude, Straßen, Brücken oder Tunnel – für fast alle Bauvorhaben bedarf es bodenmechanischer Untersuchungen. Mit ihnen lässt sich ermitteln, wie sich der Boden unter Belastung verhält. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben nun einen vollständig robotergestützten Ansatz zur automatisierten Vorbereitung von Sandproben für Laborversuche entwickelt. Ihre in der Zeitschrift Acta Geotechnica veröffentlichte Studie zeigt: Ein Roboter kann Probekörper gleichmäßiger und besser reproduzierbar herstellen als ein Mensch. Das macht bodenmechanische Versuche zuverlässiger und besser vergleichbar.

Perspektiven für selbststeuernde Labore im Bauingenieurwesen

„Unsere Studie eröffnet Perspektiven für selbststeuernde Labore, sogenannte Self-Driving Labs, auch im Bauingenieurwesen“, sagt Professor Hans Henning Stutz, Leiter des Instituts für Bodenmechanik und Felsmechanik des KIT. Die Automatisierung könnte zukünftig Zeit und Kosten sparen.

Für ihre Studie ließen die Forschenden einen sechsachsigen Roboter Sand durch eine einzelne Düse in eine Probenform einbringen. Insgesamt entstanden so mehr als 80 Sandprobekörper aus zwei unterschiedlichen Sandarten. Anschließend überprüften die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Dichte innerhalb der Proben an über 1 000 Messpunkten. Die von Robotern gefertigten Probekörper erwiesen sich im Vergleich mit den von Menschen hergestellten als deutlich überlegen. Darüber hinaus lassen sich mit der robotergestützten Methode einzelne Einflussfaktoren systematisch untersuchen, wie Bewegungsmuster, Düsendurchmesser, Fallhöhen und Geschwindigkeiten.

or, 16.06.2026