Wartung und Instandhaltung
Laser
Künstliche Intelligenz
Unterwassertechnik
3D-Druck
Auftragschweißen
FKZ 02WDG1770
RoLaKI
Roboter- und Laserbasierter 3D-Druck mittels KI-Unterstützung zur nachhaltigen Reparatur von Unterwasser-Stahlstrukturen
Laufzeit: 01.11.2025 - 31.10.2027
Konsortium:
- Laser Zentrum Hannover e.V.
- OFTEC Handelsgesellschaft für Oberflächentechnik mbH
- Leibniz Universität Hannover - Institut für Informationsverarbeitung
Ansprechpartner (Koordinator)
Dr.-Ing. Benjamin Emde
Laser Zentrum Hannover e.V.
Hollerithallee 8
30419 Hannover
Darum geht es im Projekt
Für das Forschungsvorhaben „RoLaKI“ haben sich das Institut für Informationsverarbeitung (TNT) der Leibniz Universität Hannover, die OFTEC GmbH und das Laser Zentrum Hannover e.V. (Projektkoordinator) zusammengeschlossen, um den roboter- und laserbasierten 3D-Druck mittels KI-Unterstützung zur nachhaltigen Reparatur von Unterwasser-Stahlstrukturen zu entwickeln.
Das übergeordnete Ziel des Projektes besteht in der großflächigen Beschichtung von Unterwasser-Strukturen sowie der Möglichkeit, neue Strukturen an bestehende Bauteile „anzudrucken“, um eine nachhaltige und ressourceneffiziente Reparatur von Unterwasser-Bauwerken zu realisieren. Hierzu soll der roboter- und laserbasierten 3D-Druck unter Wasser mittels KI-Unterstützung entwickelt werden. Dafür muss ein erweitertes Prozessverständnis zum laserbasierten 3D-Druck unter Wasser erarbeitet werden, besonders wie sich die Prozessparameter auf den Lagenaufbau und somit auf das Bearbeitungsergebnis auswirken. Mit den in Versuchen ermittelten Prozessergebnissen soll ein KI-System entwickelt und trainiert werden, welches die Auswirkungen der Prozessparameter auf den Schweißprozess selbstständig für verschiedenste Szenarien erlernt und für neue Schweißaufgaben optimale Prozessparameter prädiziert. Des Weiteren wird im Bereich der KI eine Bahnplanung angestrebt, welche darstellt, wie eine Schadstelle optimal zu reparieren bzw. zu beschichten ist.
Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse aus der Prozessentwicklung soll eine Laserbearbeitungsoptik für den Einsatz außerhalb von Laborumgebungen entwickelt und gefertigt werden, die die optischen Komponenten sowie die für den Beschichtungsprozess notwendige Drahtzuführung vereint. Um die Laserbearbeitungsoptik unter Wasser positionieren zu können, wird zudem ein Handhabungssystem benötigt. Zum Erreichen der Schadstellen soll hierfür ein Unterwasser-Magnet-Crawler eingesetzt werden, der für die Anforderungen des laserbasierten 3D-Druckes weiterentwickelt wird. Der Druckprozess wird dann durch ein auf dem Crawler montiertes Feinpositioniersystem umgesetzt. Dieses muss in der Lage sein, die Schweißnähte wiederholgenau neben- und übereinander zu positionieren. Zum Abschluss des Projektes „RoLaKI“ soll ein Funktionsdemonstrator bereitstehen, mit dem sich der roboter- und laserbasierten 3D-Druck unter Wasser mittels KI-Unterstützung demonstrieren lässt.