THWS präsentiert KI-basiertes Mess-System für die Industrie-Isolierung
Erfolgreiche Kooperation mit Projektpartner Schwartmanns – Verkaufsstart
für Anfang 2025 geplant
Nach über drei Jahren Forschung und Entwicklung ist es so weit: Ein Team
des Studienbereichs Geo an der Fakultät Kunststofftechnik und Vermessung
der Technischen Hochschule Würzburg-Schweinfurt (THWS) hat zusammen mit
dem Projektpartner Schwartmanns Maschinenbau GmbH das eigens entwickelte
Mess-System „isodot“ auf der Branchenmesse TI-Expo in Düsseldorf
präsentiert. Zum THWS-Team gehören Projektleiter Prof. Dr. Stefan
Knoblach, Lukas Hart und Jan Pagels sowie die studentischen Hilfskräfte
Fabius Limpächer, Fabrice Ntwali, Paul Raab und Jakob Scheppach.
Konzipiert ist das Mess-System für die Anforderungen im Bereich der
Industrie-Isolierung. Aktuell wird vor der Isolierung von Rohrleitungen in
Industrieanlagen ein händisches Aufmaß vollzogen, um anschließend eine
passgenaue Dämmung zu fertigen. Dieses Vorgehen ist jedoch fehleranfällig
und zeitaufwändig. Vor dem Hintergrund des Fachkräftemangels gibt es in
der Branche daher Bestrebungen, das Aufmaß der Rohrleitungen zu
vereinfachen und zu automatisieren. Hier setzt das Forschungsprojekt der
THWS an. Ziel ist die Entwicklung eines kostengünstigen Mess-Systems in
Kombination mit einer speziellen Software für die Auswertung der Daten.
Der Praxispartner, die mittelständische Schwartmanns Maschinenbau GmbH aus
Wesseling bei Köln, ist neben der Herstellung von Fertigungsmaschinen für
die Isolierbranche auch verstärkt im Bereich Software- und Aufmaßlösungen
tätig.
Kostenersparnis durch künstliche Intelligenz
Für eine kostengünstige Fertigung entstehen der Korpus und das Gehäuse des
Mess-Systems im 3D-Druck-Verfahren. Für die eigentliche Messung sind eine
Kamera und ein Entfernungsmesser verbaut. In der Anlage wird der
gewünschte Bereich durch mehrere Bilder erfasst, welche anschließend zu
einem Panorama zusammengefügt werden. Das Panoramabild wird anschließend
vollautomatisch mithilfe künstlicher Intelligenz ausgewertet. Diese wurde
darauf trainiert, Rohre und sonstige Bauteile einer Rohrleitung in Bildern
zu identifizieren. Die Software „weiß“ dadurch, wo sich zu vermessende
Rohre befinden und kann mithilfe des Laserdistanzmessers die Zielobjekte
millimetergenau anvisieren. Zusammen mit der gemessenen Entfernung und den
Informationen aus den Bildern erfolgt die Rekonstruktion der Rohre. Auf
diese Weise können bei der Isolierung relevante Informationen wie die
Länge und der Durchmesser der Rohre digital und automatisiert
bereitgestellt werden. Darauf aufbauend wird dann die Dämmung geplant und
der Entwurf final an die Fertigungsmaschinen übertragen.
Auf diese Weise ergibt sich ein vollständig digitaler Arbeitsablauf,
welcher die Kosteneffizienz und damit auch die Akzeptanz und Umsetzung
solcher Dämmmaßnahmen steigert. Dieses Potenzial wurde auch von der
Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) erkannt, welche das Projekt fördert.
Es entspricht somit den Förderkriterien der DBU, welche sich
ausschließlich auf Projekte zum Schutz der Umwelt fokussiert. Dass dies im
Bereich der Industrie-Isolierung gegeben ist, belegt auch eine Studie der
European Industrial Insultation Foundation, welche das jährliche
Einsparpotenzial an CO₂ in Deutschland auf knapp 10.000 Tonnen beziffert,
was dem Verbrauch von zwei Millionen Haushalten entspricht.
Auch wenn das System während der Messe auf große Begeisterung stieß, muss
sich die Isolierbranche noch etwas gedulden. Erste Feldtests unter
Realbedingungen wurden unter anderem im Müllheizkraft Würzburg
durchgeführt. Bis zum Projektende im September 2024 sollen weitere Tests
folgen, um eventuelle Schwachstellen zu identifizieren und zu beheben. Der
Verkaufsstart ist für Anfang 2025 geplant. „Dieses Ziel ist zwar sehr
ambitioniert, aber angesichts unseres engagierten Teams und der guten
Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Schwartmanns bin ich zuversichtlich,
dass wir dieses Ziel auch erreichen“, so Projektkoordinator Prof. Dr.
Knoblach.
