Automatisierung im Malerhandwerk ist wie in fast allen Branchen ein großes Thema. Einige Forschungsinstitute, Universitäten und private Investoren arbeiten aktuell an Projekten zur Automatisierung der Malerbranche durch Roboter die Malerarbeiten übernehmen können. Interessant, aber wie realistisch ist es eine Automatisierung der Malerbranche? Welche Entwicklungen gibt es und auf welchem Stand sind die Prototypen? Technischen Ansätze werden verfolgt – aber welche und wir realistisch ist die Einführung im Markt? Welche Auswirkungen hat es auf das Malerhandwerk, falls es zu einer erfolgreichen Markteinführung kommt. Hier ein Beispiel einer Hercules 10 Drohne mit Spritzausstattung.

Einige Projekte und Entwicklungen sind bekannt und Informationen wie erste Bilder und Videos stehen zur Verfügung. Deshalb soll in diesem Artikel ein Blick auf die technischen Möglichkeiten und Probleme geworfen werden. Zudem soll etwas in die Zukunft gedacht werden, um die möglichen Konsequenzen für die Malerbranche abzuschätzen. Hierbei handelt es sich um eine rein hypothetische und wertfreie Betrachtung unter der Annahme, daß die Entwicklung eines funktionierenden Malerroboters gelingt.

Forschungsprojekte zu automatisierten Malerarbeiten

Aktuell laufen an verschiedenen Universitäten und Forschungseinrichtungen Bemühungen zur Automatisierung des Malerhandwerks. Hier ein Beispiel von der Nanyang Technological University. Am Institut für Robotik wird an einem fahrbaren Farbspritzsystem gearbeitet das mit seinem Arm Wände und Flächen bis zu einer Höhe von 10 Metern erreichen kann.

Hier gibt es einige weitere Projekte wie das der Hubert Palfinger Technologies GmbH mit dem Schiffe mit einer Flächenleistung von bis zu 1400 m² pro Stunde beschichtet werden können. Ein weiteres Projekt wirbt gerade um Sponsoren, das Mist Lab von der Univerity of Waterloo in Kanada mit seinem Roboter namens Maverick.

Drohne oder Teleskoparm – verschiedene Ansätze und technische Lösungen

Die genannten Projekte operieren vom Boden aus und arbeiten mit einem Teleskoparm zur Beschichtung von Oberflächen. Es gibt einen zweiten Ansatz, dabei werden Drohnen mit einem Spritzgerät kombiniert, um Wände und andere Oberflächen flexibel und in großer Höhe beschichten zu können. In beiden Fällen wird meist auf Airless Spritztechnik gesetzt. Das heißt ein Farbspritzgerät wird auf einen Roboter oder eine Drohe montiert. Der Roboter bzw. die Drohne sorgt dann für die Beweglichkeit und Positionierung zur Oberfläche. Hier ein paar ältere Bilder von einem Test des Appelix Teams mit einem drohnenbasierten System.

Neben der Firma Appelix arbeiten einige Universitäten und Forschungseinrichtungen an fliegenden Systemen die Drohnen und Spritzgeräte kombinieren.

Aktuelle Probleme bei der Entwicklung eines automatisierten Malersystems

Bisher gibt es noch zahlreiche Probleme in der Entwicklung und bisher ist kein System im Markt, dass den Anforderungen der Malerbranche gerecht wird. Die wesentlichen Probleme lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • immer wechselnde und individuelle Arbeitsbedingungen
  • Orientierung im Raum und an der Oberfläche
  • einfache Funktion und Bedienung
  • Farbversorgung
  • Farbnebelbildung und Genauigkeit des Farbauftrags
  • Wirtschaftlichkeit

Problem 1 – immer wechselnde und individuelle Arbeitsbedingungen

In der Automobilindustrie sind seit langem automatisierte Lackiersysteme im Einsatz. Diese Systeme sind genau auf die zu lackierenden Bauteile abgestimmt, dass heißt der Arbeitsablauf wiederholt sich tausende Male immer wieder. Im Malerhandwerk sieht es anders aus. Jede Wohnung, jede Fassade ist anders. Die Dachrinne, der Fensterrahmen und die Haustür sollte man natürlich nicht mit Farbe beschichten. Der Roboter sollte erkennen welche Bereiche beschichtet werden sollen und welche nicht. Das kann durch Dateneingabe erfolgen, idealerweise sollte es aber automatisch erfolgen, um den Arbeitsablauf zu vereinfachen.

Problem 2 – Orientierung im Raum und an der Oberfläche

Um zu erkennen welche Bereiche beschichtet werden sollen und welche nicht, muss sich der Malerroboter im Raum orientieren können. Er muss verstehen welche Bereiche mit Farbe versehen werden sollen und welche ausgespart werden müssen. Dazu sind Sensoren, ein Kamerasystem und entsprechende Software zur Verarbeitung dieser Informationen notwendig. Zudem muss dieses System auf den Millimeter genau und fehlerfrei arbeiten.

Problem 3 – einfache Funktion und Bedienung

Ein weiteres Problem der Entwickler ist die einfache Bedienung, ist das System zu komplex wird es sich am Markt nicht durchsetzten. Das betrifft zum einen die Handhabung, also die Eingabe der Informationen und damit die Steuerung des Systems. Aber auch das Handling, also den Aufbau, den Transport, den Aufwand für die Wartung, die Pflege und Reinigung des Malerroboters.

Problem 4 – Farbversorgung

Die Farbversorgung ist vor allem bei drohnenbasierten Systemen ein Problem. Auf Grund der Leistungsfähigkeit aktueller Drohnensysteme kann nur eine bestimmte Menge an Farbe aufgenommen werden, dadurch muss regelmäßig nachgetankt werden. Es gibt Ansätze die Drohne über einen Schlauch mit Farbe und über ein Kabel mit Strohm zu versorgen, um diesen Ablauf zu vereinfachen. Allerdings wird dadurch die Reichweite und die Manövrierfähigkeit eingeschränkt.

Problem 5 – Farbnebelbildung und Genauigkeit des Farbauftrags

Die meisten Entwicklungsansätze setzten auf die Airlesstechnik zum Auftrag der Farbe. Dabei wird die Farbe zerstäubt und es kommt zu Farbnebelbildung, ein millimetergenauer Auftrag der Farbe ist nicht möglich. Auch beim traditionellen Auftrag mit einem Airlessgerät müssen Bereiche, die nicht gespritzt werden sollen, abgeklebt werden. Beim Auftrag im Außenbereich wird diese Problematik durch Windeinwirkung verstärkt. Bei Drohnen ist das ein besonderes Problem, da sie sich frei in der Luft bewegen. Die Flugeigenschaften sollten also möglichst stabil sein. Zudem sorgen die Rotoren für Luftverwirbelungen, die sich auf das Spritzbild und den Farbauftrag auswirken können.

Problem 6 – Wirtschaftlichkeit

Die Entwickler müssen ein Malersystem auf den Markt bringen, das all die genannten Probleme löst und man kostengünstig auf den Markt bringen kann. Nur so werden Malerbetriebe bereit sein in neue Technik zu investieren.

Interessant, aber wie realistisch ist es?

Diese Probleme sind keine leichten und es ist unklar, ob es den Entwicklern in absehbarer Zeit möglich sein wird Lösungen anzubieten. Noch sind sie nicht da wo sie hin wollen. Die Steuerung ist noch nicht praktikabel, auch das Handling nicht. Das System der Nanyang Technological University wiegt ca. 1500 kg, eher ungeeignet, um eine Dreizimmerwohnung im dritten Stock ohne Fahrstuhl zu sanieren. Auch das von der Firma Hubert Palfinger Technologies GmbH in der Schiffsindustrie eingesetzte System ist viel zu groß für Handwerksarbeiten und nimmt mehrere Stunden für die Einrichtung und den Aufbau in Anspruch. Auch bei Drohnensystemen gibt es noch viele Fragen zu beantworten. Es bleibt also abzuwarten, was uns die Tüftler aus den Forschungslaboren und Universitäten in den nächsten Jahren so präsentieren.

Was bedeutet das für die Branche und die Arbeitswelt des Malers?

Was bedeutet es für das Berufsbild des Malers, falls es gelingen sollte eine praktikable und wirtschaftliche Lösung für die Frage der Automatisierung von Malertätigkeiten zu finden? Vermutlich würde es Auswirkungen auf die komplette Branche geben und die Aufgaben, den Arbeitsablauf und die Anforderungen an den Maler stark verändern.

Veränderung des Arbeitsalltags und neue Aufgaben für Maler

Neben spezialisierten Malerarbeiten wäre die Bedienung, Wartung und Pflege der Technik vermutlich eine der neuen Hauptaufgaben des Malers. Sicherstellung und Überwachung der Funktion der Roboter sowie die Versorgung mit Farbe würden zum neuen Arbeitsfeld gehören. Zudem muss man die Technik zur Baustelle transportieren und aufbauen. Bei Störungen muss man Fehler finden und beseitigen.

Ausbildung im technischen Bereich

Diese neuen Anforderungen würde zusätzliche Kenntnisse im technischen Bereich erfordern, die Ausbildung müsste entsprechend angepasst werden. Vermutlich würde die hersteller von automatisierten Malersystemen, dann Weiterbildungen anbieten oder Techniker im Fall von Störungen auf die Baustelle senden.

Was bedeutet das für die Jobsituation im Malerhandwerk?

Schwer zu sagen, aber ein funktionierendes System würde eine Rationalisierung des Malerhandwerks bedeuten. Ein Malerroboter akzeptiert man nur am Markt, wenn ein Unternehmen damit bei gleichbleibender oder besserer Qualität deutlich wirtschaftlicher Arbeiten kann. Sollte es möglich sein, wäre mehr Arbeitsleistung bei geringeren Kosten und weniger Personaleinsatz möglich. Das würde einen geringeren Bedarf an Personal für die Branche bedeuten.

Für Arbeitgeber sicherlich interessant, da die Personalkosten den größten Kostenblock in einem Malerbetrieb verursachen. Zugespitzt formuliert: Fachkräftemangel, Auftragspitzen, Arbeitsausfall durch Krankheit, Urlaub alles kein Problem. Für Arbeitnehmer verständlicher Weise ein bedrohliches Szenario, da die neue Technik möglicherweise den Arbeitsplatz gefährdet. Hier gewinnt das Thema Automatisierung eine soziale Komponente, die man unbedingt berücksichtigt sollte. Ein Arbeitsplatz bedeutet eben auch, dass die Miete bezahlt ist und Essen auf dem Tisch steht.

Sollte ein automatisiertes Malersystem wirklich eingeführt werden, wird es sicher eine schrittweise Einführung im Markt. Zuerst für einfachere Aufgaben wie große Flächen wie zur Dachbeschichtung oder der Beschichtung von Industriegebäuden oder Hallen, da sich hier die Wirtschaftlichkeit der Systeme am stärksten nutzen lässt. Mit der Zeit kann man die Systeme dann verbessen, sodass man vielleicht auch komplexere Aufgaben lösen kann. Diese Entwicklung würde also vermutlich nicht schlagartig auf den Arbeitsmarkt wirken, sondern über eine längere Zeit.

Zudem ist eine Trennung und Spezialisierung im Markt zu erwarten. Spezialisierte und hochwertige Facharbeiten würden weiterhin per Hand und von Fachkräften durchgeführt werden. Während man die einfachere Arbeiten von Maschinen absolvieren lassen kann.