Automatisierung von Transportmaschinen

Autonome Bergbaumaschinen sollen sowohl unter als auch über Tage funktionieren

Aachen, 14. Juli 2022. Bergbaubetriebe stehen aufgrund des steigenden Rohstoffbedarfs unter enormem Druck, ihre Effizienz zu steigern. Zur Erhöhung der Produktivität, Zuverlässigkeit und Sicherheit sollen daher autonome Transporteinheiten eingesetzt werden. Diese autonomen Bergbaumaschinen sollen sowohl unter als auch über Tage funktionieren. Dabei stellen die Weitläufigkeit und die kontinuierliche Veränderung der Bergwerke eine große Herausforderung bei der Entwicklung eines autonomen Systems dar.

Um dieses Problem zu lösen, haben Institute der FH Aachen und der RWTH Aachen gemeinsam eine Automatisierung von Transportmaschinen, genauer gesagt Muldenkippern, für den unter sowie über Tage Einsatz entwickelt. Das Institut für Mobile Autonome Systeme und Kognitive Robotik (MASKOR) der FH Aachen entwickelte eine übergeordnete Flottensteuerung, die mehrere Fahrzeuge zum Beispiel bei Be– und Entladevorgängen autonom koordiniert sowie das „Life Long Mapping“ der autonomen Bergbau–Muldenkipper, um Karten während der Fahrten durch Objekterkennung zu manipulieren.

Moderne Sensorik und robuste Methoden

Das Institut für Regelungstechnik (IRT) der RWTH Aachen erarbeitete die autonome Fahrt zur Treibstoffbefüllung. Hierbei werden moderne Sensorik und robuste Methoden eingesetzt, um den Bedingungen im Bergwerk trotzen zu können. Eine dezentrale Datenkommunikation zwischen den zwei Muldenkippern wurde vom Team des Institute for Advanced Mining Technologies (AMT) der RWTH Aachen entwickelt. „Für uns ist das heute ein ganz besonderer Tag“, erklärt Prof. Ingrid Scholl vom Institut MASKOR der FH. „Wir haben mit einer Vision begonnen: Wir wollten eine Flotte autonomer Fahrzeuge entwickeln und das in zweieinhalb Jahren. Bis heute haben wir viel erreicht.“ Scholl lobte die Zusammenarbeit der Partnerinnen und Partner, die auch während der Pandemie digital hervorragend funktionierte.

Zukünftiges Bergbauszenario mit Echtweltanforderungen

Zusätzliche Unterstützung bekamen die Institute von ihren Projektpartnerinnen und Projektpartnern indurad GmbH, xtonomy GmbH, Fritz Rensmann GmbH & Co. KG, GHH Fahrzeuge GmbH und der talpasolutions GmbH. Im Rahmen des Projektes „Autonomes robustes Transportsystem für hybride umweltschonende Rohstoffgewinnung auf Basis knickgelenkter Sonderfahrzeuge“ (kurz ARTUS), wurden diese Fahrzeuge auf ein zukünftiges Bergbauszenario mit Echtweltanforderungen ausgelegt. Im Tagebau der Kieswäsche Buir der Rheinischen Baustoffwerke GmbH (RBS) wurden die zwei Muldenkipper zum ersten Mal präsentiert. Das ARTUS–Projekt wird seit September 2019 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderrichtlinie „r4 – Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Forschung zur Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe“ gefördert und ist ein konkreter Beitrag zur Hightech-Strategie 2020 der Bundesregierung im Bedarfsfeld Klima und Energie.