Das vom EU-Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 geförderte Projekt ROBOMINERS begann 2019 und hatte eine Laufzeit von etwa 48 Monaten, die im November 2023 abgeschlossen wurde. Nach Abschluss dieser ersten Phase geben die Forscher bekannt, dass es noch einige Zeit dauern wird, bis der Prototyp kommerzialisiert werden kann.
„Europa verfügt über rund 30.000 stillgelegte Bergwerke, die noch immer Rohstoffe wie Chrom, Kupfer, Gold, Eisen und Zink enthalten – unverzichtbare Rohstoffe für Branchen wie die Energie- und Elektronikindustrie“, erklärt Claudio Rossi, Projektleiter an der UPM. Die umweltschonende Gewinnung dieser Materialien mithilfe von Robotern würde verhindern, dass Menschen gefährliche Orte aufsuchen müssen, und die Importabhängigkeit verringern.
„Das oberste Ziel ist es, Europa mit nachhaltigen, heimischen Rohstoffquellen zu versorgen, die überall Verwendung finden, unter anderem in Mobiltelefonen, Computern und Autos. Um dies zu erreichen, ist der Einsatz von Robotern die logischste Option“, fügt Rossi hinzu.
ROBOMINERS vereint die Schaffung eines neuen Bergbau-Ökosystems mit innovativen Ideen aus anderen Branchen, insbesondere mit bahnbrechenden Robotikkonzepten. Der entwickelte Prototyp ist von den Bewegungen von Fischen, Insekten und Würmern inspiriert. Dieser unerschrockene Erkundungsroboter, der sich durch geflutete Minen graben kann, ermöglicht den Tiefbergbau und die Gewinnung von Lagerstätten, die andernfalls für Unternehmen unwirtschaftlich und für Menschen gefährlich wären.
Laut Rossi ermöglicht der von den Forschern entwickelte Prototyp in Umgebungen mit einer Breite von einem Meter bis zu drei Metern präzise Ausgrabungen und reduziert Abfall. Darüber hinaus wäre er selbstheilend und würde mithilfe von Sensoren und künstlicher Intelligenz funktionieren.
Kann die Mine in 3D nachbilden
Das endgültige Design des Roboters umfasst Tasthaare, ähnlich denen eines Maulwurfs, mit denen die Maschine Wände und Hindernisse abtasten kann, um ein 3D-Modell des Arbeitsbereichs zu erstellen. „Er kann uns sagen, dass sich hier eine Wand, dort ein Felsen und links ein Tunnel befindet“, erklärt der Forscher der UPM. Er verfügt außerdem über Sensoren, mit denen er die Gesteinszusammensetzung bestimmen kann, um die Grabungsrichtung festzulegen.
Der Prototyp wurde in Estland und Slowenien getestet, wo Unterwasserbohrungen mit guten Ergebnissen durchgeführt wurden. „Die meisten Schlüsselkomponenten des Roboters wurden bei einem Wasserdruck von etwa 100 bar getestet. Das bedeutet, dass die Maschine in Tiefen von bis zu 1.000 Metern arbeiten kann, was mehr als ausreichend ist“, erklärte Rossi.
Ein vielversprechender Start
Obwohl der erste Teil des Projekts abgeschlossen ist, ist den Forschern bewusst, dass noch viel zu tun bleibt. „Es wird noch drei bis vier Jahre dauern, bis künstliche Intelligenz in den Roboter integriert ist, etwa ein Jahrzehnt, bis er voll funktionsfähig ist, und vielleicht 20 Jahre, bis dieser Prototyp kommerzialisiert werden kann“, erklärt der Forscher von ETSI Industriales.
Unter der Leitung des Zentrums für Automatisierung und Robotik (CAR) der Polytechnischen Universität Madrid und des Spanischen Nationalen Forschungsrats (CSIC) umfasste ROBOMINERS auch ein Konsortium aus 14 Partnern aus elf europäischen Ländern mit einem breiten Spektrum an Akteuren und Fachrichtungen. Dazu gehörten Forschungszentren aus den Bereichen Bergbau und Robotik sowie Nichtregierungsorganisationen und andere Institutionen
