Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in der deutschen Stadt Karlsruhe haben ein Robotersystem entwickelt, das den Fehler eines defekten Produkts einschätzen und es anschließend unter Verringerung des Risikos einer Beschädigung wertvoller Teile zerlegen kann. Das System verbindet einen Vorhersagealgorithmus mit robotischen Manövern, die den Demontageprozess ausführen, wobei die Ergebnisse in jeder Phase überprüft und der Plan aktualisiert wird, sobald ein unerwartetes Verhalten auftritt.
Die Bedeutung dieses Ansatzes nimmt mit der Verbreitung von Industrierobotern in Fertigungssektoren zu. Nach Angaben der International Federation of Robotics sind weltweit mehr als vier Millionen Industrieroboter im Einsatz. Forschende erwarten, dass diese Zahl bis 2030 mit der Ausweitung der industriellen Produktion auf mehr als 16 Millionen steigen wird. Dies wirft die Frage auf, wie mit diesen Systemen und Produkten umgegangen werden soll, wenn sie ausfallen, anstatt sie zu entsorgen oder vollständig zu ersetzen.
Demontage, die sich an den Fehler anpasst
Das KIT-System basiert auf einem CAD-Modell des defekten Produkts und jedes seiner Teile. Dadurch kann es verstehen, wie sich die Komponenten bewegen, und erkennen, was vom erwarteten Verhalten abweicht. Außerdem verwendet es ein mathematisches Modell, um den Schaden an einem Teil einzuschätzen. So kann sich beispielsweise ein verschlissenes Teil über eine geringere als die erwartete Strecke bewegen, während sich eine lockere Schraube weiter bewegen kann; auch die Freiheitsgrade eines verformten Teils können sich gegenüber seinem ursprünglichen Entwurf ändern.
Zu Beginn des Prozesses erstellt das System eine erste Vorstellung davon, was im Produkt geschehen sein könnte. Anschließend überprüft es diese Annahme, indem es die Komponenten bewegt und ihre Reaktion beobachtet. Stimmt das Ergebnis nicht mit der Erwartung überein, passt das System seine Vorgehensweise an. In dem von den Forschenden vorgestellten Beispiel begann das System damit, eine Schraube zu lösen. Nachdem es jedoch den Zustand einer festsitzenden Schraube simuliert und festgestellt hatte, dass sie weiterhin an ihrem Platz blieb, ging es dazu über, das umliegende Material abzutragen, um das Teil zu entfernen.
Das System ermöglicht außerdem die Festlegung, welche Teile unversehrt erhalten bleiben müssen, und passt die Demontagestrategie entsprechend ihrer Bedeutung an. Dieser Ansatz verringert die Wahrscheinlichkeit, dass viele Schritte ausgeführt werden, bevor festgestellt wird, dass eine Komponente festsitzt oder auf eine Weise beschädigt ist, die eine andere Vorgehensweise erfordert.
Von der Demontage zur Kreislaufwirtschaft
Jan Baumgartner, einer der Entwickler des Systems, sagte, die Herstellung eines Produkts mit neuen Teilen sei unkomplizierter, weil ihre Schritte festgelegt seien und keine erwarteten Abweichungen enthielten, während die Demontage eines defekten Produkts unvorhersehbar sei. Seiner Ansicht nach kann das System dabei helfen, alte Geräte zu reparieren, anstatt sie zu entsorgen, wodurch Abfälle reduziert und die Kreislaufwirtschaft unterstützt werden.
Baumgartners Zukunftsvision besteht darin, das System um viele Roboterarme zu erweitern, von denen jeder in einer anderen Demontagephase spezialisierte Werkzeuge verwendet. Dies könnte die Form einer Anlage annehmen, die für die Demontage einer breiten Palette von Produkten bestimmt ist, ähnlich den Fabriken für Industrieroboter, in denen Autos hergestellt werden, jedoch mit einer Ausrichtung der Prozesse auf die Rückgewinnung von Komponenten.
Wenn die Erweiterung des Systems gelingt, könnte es Teil eines automatisierten Prozesses werden, der die defekte Komponente entnimmt, ersetzt und anschließend das Gerät wieder zusammenbaut. Baumgartners Ziel ist es, Kosten zu erreichen, die eine Reparatur elektronischer Geräte günstiger machen als die Herstellung neuer Geräte.
Diese Forschung wurde auf der International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 2026 in Wien vorgestellt. Der Beitrag wurde am 11. August 2026 aktualisiert, um klarzustellen, dass das Demontagesystem für Produkte im Allgemeinen und nicht nur für Roboter konzipiert ist.