Im Dialog: Prof. Dr. Tobias Bruckmann über Seilrobotik im Bauwesen, 3D-Druck, Fachkräftemangel und die Baustelle der Zukunft

Der Begriff automatisierte Baustelle oder gar Seilrobotik im Bauwesen wirkt zunächst technisch. Doch je länger man sich damit beschäftigt, desto klarer wird, dass wir gerade eine Zeitenwende im Bauwesen erleben. Robotik, digitale Planung und neue Fertigungsmethoden verändern nicht nur, wie wir bauen, sondern auch, wie Arbeit auf der Baustelle überhaupt organisiert ist.

Heute spreche ich mit jemandem, der seit Jahren an diesen Wandel arbeitet. Und zwar wissenschaftlich fundiert und gleichzeitig mit einem sehr pragmatischen Blick auf die Realität der Baustelle.

Prof. Dr. Tobias Bruckmann erforscht an der Universität Duisburg-Essen robotische Systeme für reale Arbeitsumgebungen, insbesondere Seilrobotik für Bau und Logistik. Seine Forschung bewegt sich genau in dem Spannungsfeld, das derzeit immer deutlicher wird, und zwar zwischen hochspezialisierter Automatisierung und flexiblen Robotersystemen, die bestehende Bauprozesse unterstützen statt ersetzen.

Mich fasziniert daran vor allem die systemische Perspektive im Querschnitt von Arbeit, Qualifikation und Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine. Welche Aufgaben übernimmt künftig der Roboter und welche werden erst dadurch für den Menschen möglich?

Darüber habe ich mit Tobias gesprochen, über Seilrobotik im Bauwesen, 3D-Druck, Fachkräftemangel, Baustellenrealität und die Frage, ob die Zukunft des Bauens eher vollautomatisch oder hochassistiert sein wird.

CK: Lieber Tobias, wir arbeiten schon viele Jahre zusammen. Bevor wir über Seilrobotik im Bauwesen, automatisierte Baustellen und die Zukunft des Bauens sprechen, stell dich doch bitte kurz den Leserinnen und Lesern vor. Wer ist Tobias Bruckmann und was treibt dich in deiner Forschung an?

TB: Erstmal vielen Dank für die Gelegenheit, hier einige Gedanken formulieren zu dürfen! Ich habe an der Universität Duisburg-Essen Maschinenbau studiert und dort auch im Bereich der Robotik – genauer der Seilrobotik – promoviert. Ich leite hier seit 2010 eine kleine Arbeitsgruppe in der Robotik, und wir haben hier immer sehr anwendungsorientiert geforscht – dabei allerdings auch immer die relevanten Fragen für die weitere Grundlagenforschung identifiziert. Am meisten Spaß macht mir das Arbeiten immer, wenn ich mit Expert/innen aus anderen Gebieten auf eine gemeinsame Fragestellung schauen darf. Baurobotik trifft diesen Nerv also ziemlich genau, und ich bin sehr glücklich, mit Menschen aus der Baubranche kooperieren zu dürfen. Glücklicherweise sind wir an der Universität Duisburg-Essen hier gut aufgestellt mit Kolleg/innen z.B. aus dem Institut für Baubetrieb & Baumanagement – da arbeite ich viel mit Prof. Alexander Malkwitz und Dr. Aileen Pfeil – oder eben auch Dir aus der Fachdidaktik Bautechnik. Es ist großartig, hier auf Leute zu treffen, die neugierig sind, aber einen anderen Hintergrund mitbringen.

CK: Tobias, wenn Du Seilrobotik in einem Satz erklären müsstest, so ohne Formeln ganz einfach, was ist Seilrobotik im Bauwesen und was macht sie Besonders?

TB: Klassische Roboterarme sind für viele Aufgaben eine ideale Lösung. Für andere sind sie aber völlig ungeeignet. Wenn es um Geschwindigkeit oder sehr große Arbeitsbereiche geht, ist schnell Schluss. Seilroboter nutzen ein System von Seilen, die computergesteuert gemeinsam ein Werkzeug bewegen oder eine Nutzlast transportieren. Viele kennen das Prinzip von den „fliegenden Kameras” in Fußballstadien – wir nutzen das, um sehr große Roboter zu bauen.

CK: Die Kameras im Stadion sind wirklich ein schönes Beispiel. Du hast ja über Jahre mit vielen verschiedenen Menschen zu tun gehabt, ob in der Forschung oder auch Entscheiderinnen und Entscheider aus Unternehmen oder der Politik. Welche Fehlannahme über Baustellen-Robotik hörst Du am häufigsten?

TB: Das funktioniert in unserer Branche nicht!

CK: Uh, das klingt nicht gerade einladend. Lassen uns da mal tiefer einsteigen. Was kann ein Seilroboter auf einer Baustelle prinzipiell besser als ein klassischer Industrieroboterarm?

TB: Wir müssen auf der Baustelle möglichst unterschiedliche Bauteile in sehr großen Arbeitsbereichen – bis zu mehreren Dutzend Metern – möglichst zügig transportieren. Da kommen Roboterarme einfach an eine konstruktive Grenze, die nur mit extremem Aufwand erreicht werden kann. Seilroboter dagegen nutzen Seile, die man problemlos über dutzende Meter aufwickeln kann, und Seilwinden. Wir brauchen dann noch einen Rahmen, praktisch wie ein Gerüst, der das geplante Bauwerk umspannt. Hier nutzen wir aktuell Elemente aus der Bühnentechnik. Das alles lässt sich sehr gut transportieren und schnell aufbauen.

CK: Im Vergleich zu anderen Lösungen, welche Hürden sind eher spezifisch für Seilrobotik im Bauwesen?

TB: Wir müssen immer schauen, dass wir Versorgungsleitungen zum Werkzeug bekommen, also beispielsweise Strom, Daten, Druckluft oder auch Mörtel. Das muss quasi durch den freien Raum erfolgen, das ist in großen Dimensionen nicht unproblematisch. Weiterhin wirken bei hoher Nutzlast hohe Kräfte auf unsere Rahmenstruktur – das muss diese auch aushalten.

CK: Wenn Du an den UDE-Prototypen denkst, was war bisher technisch die härteste Nuss und was war überraschend gut lösbar?

TB: Die Regelungstechnik hinter dem Demonstrator musste über viele Jahre reifen – da steckt sehr viel Arbeit drin. Als wir angefangen haben, die schweren Zwischendecken-Elemente zu transportieren, war ich sehr gespannt, wie sensibel die Anlage darauf reagiert. Das war aber dann in den Versuchen doch recht unspektakulär – das war sehr erleichternd. Unsere Doktoranden haben echt tolle Arbeit geleistet!

CK: In der Tat, der Seilroboter ist aktuell nicht nur in der Lage zu Mauern, er kann auch Deckenelemente platzieren. Das ist ein echt großer Schritt. Welche Arbeiten oder Gewerke könnten mit dem Seilroboter in Zukunft auch in Frage kommen?

TB: Grundsätzlich würde ich da keine Einschränkungen bezüglich der Gewerke machen. Der Seilroboter kann halt am besten von oben zugreifen, das schränkt einige Prozesse ein. Die zentrale Frage ist immer, wo Prozesse sind, die mit dem heutigen Bestand an Arbeitskräften nicht effizient und sicher umsetzbar sind, und wo ein Einsatz von Automatisierungstechnik auch unter wirtschaftlichen Aspekten Abhilfe schaffen kann. Dann schauen wir, welche Robotiklösungen grundsätzlich denkbar sind, und ob ein Seilroboter die optimale Lösung ist.

Wir beherrschen allerdings auch konventionelle Roboterarme, können also immer aus dem Vollen schöpfen und die geeignetste Lösung realisieren.

CK: Insofern gilt es nicht nur die Technik in die Prozesse zu bringen, sondern auch die Prozesse für die Nutzung der Technik anzupassen. Wenn wir über Automatisierung auf Baustellen sprechen, denken viele sofort an große autonome Maschinen. Gleichzeitig sehen wir heute bereits Exoskelette, Hebe- und Tragehilfen oder kollaborative Roboter, die direkt mit Menschen arbeiten. Ist die erste Stufe der robotischen Baustelle also gar nicht Autonomie sondern Assistenz?

TB: Das ist eine gute Frage. Generell beobachtet man oft, dass Dinge, die dem Menschen schwerfallen, für Roboter sehr leicht sind, z.B. Lasten transportieren. Gleichzeitig gibt es Dinge, die für den Roboter sehr schwer – also teuer in der Umsetzung – sind. Das ist oft das Erfassen von Situationen. Hier kann KI helfen, aber einstweilen ist der Einsatz von Menschen in vielem einfach die wirtschaftlichste Lösung. Assistenzsysteme wie Exoskelette können helfen, besonders hohe Belastungen des Menschen auszugleichen. Doch obwohl daran seit vielen Jahren geforscht wird, scheinen sich diese Lösungen bei Praktiker/innen nicht in der Breite durchzusetzen.

Drüber hinaus ist das kollaborative Zusammenarbeiten von Mensch und Roboter eine der anspruchsvollsten Aufgaben in der Automatisierung. Einerseits muss die Gefährdung des Menschen ausgeschlossen werden, andererseits sollen Menschen und Maschinen am liebsten Hand in Hand, dynamisch und schnell zusammenarbeiten. Das schließt sich mitunter nach Stand von Technik und Normen aus, bleibt also ein spannendes Forschungsfeld.

CK: Da sprichst Du ein relevantes Feld an. Normen und Standards bedienen ja immer zwei Seiten einer Medaille. Sie ermöglichen und können zugleich auch bremsen.  Nochmal zur Assistenz, verändert diese Assistenz auch die Haltung der Menschen zur Maschine? Oder ist sie womöglich ein Boost für die Akzeptanz von größeren Robotik-Lösungen?

TB: Mein Eindruck ist, wenn Menschen technikaffin sind, suchen sie immer Chancen, Automatisierung für sich einzusetzen. Das gilt für alle Lösungen, ob Tablet, KI, automatisierter Bagger oder Exoskelett, gleichermaßen.

CK: Das klingt sehr vielversprechend. Würdest Du sagen, die Technik ist schon bereit aber die Baustelle nicht? Oder wo siehst Du noch Hindernisse beim großen Roll-Out?

TB: In der Tat habe ich den Eindruck, dass einzelne automatisierte Systeme durchaus gereift sind. Sie treffen jedoch im Bauwesen oft auf tradierte Strukturen, und es ist unwirtschaftlich, sie dann dort hineinzupressen. Wenn aber der Schuh genug drückt, sind Menschen bereiter, auch über strukturelle Veränderungen nachzudenken, in deren Ergebnis Automatisierung dann wirtschaftlich und effizient wird. Das erleben wir heute vor allem dort, wo aufgrund der alternden Gesellschaft das erfahrene Baustellenpersonal fehlt.

CK: Und das ist eine Entwicklung, die kein kurzfristiges Phänomen ist. Der demografische Wandel wird uns in Zukunft noch weiter herausfordern. Da werden dann auch andere Systeme wie autonome Baumaschinen, z.B. Bagger, Dumper oder Rover mit Navigations- und Steuerungsassistenz einen Beitrag leisten müssen. Verändert das die Rolle der Robotik auf der Baustelle? Wird der Seilroboter dadurch womöglich ein Teil eines Gesamtsystems statt einer Einzelmaschine?

TB: Es ist eine der größten und nach meiner Kenntnis ungelösten Aufgaben, den Baustellenbetrieb der Zukunft zu entwerfen. Mit den Kolleg/innen vom Institut für Baubetrieb & Baumanagement diskutiere ich das regelmäßig. Wird es ein gradueller Übergang, in dem konventionelle Maschinentechnik mit Automatisierungsfunktionen ausgerüstet werden? Oder erscheinen irgendwann Technologien und Player, die disruptiv die bisherigen und tradierten Prozesse und Geschäftsmodelle wegfegen, gibt es also einen „Kodak-Moment” in der Branche? Und wer würde dieser Player sein? Und nutzt er Seilroboter? (lacht)

CK: Aus meiner Sicht ist der Vorteil des Seilroboters, dass er gerade nicht so massiv disruptiv ist und damit die Player wie Planer, Bauunternehmen und Baustoffzulieferer nicht in dem Umfang beeinflusst, wie es bei anderen innovativen Bauverfahren der Fall ist. In einem meiner Beiträge zum 3D-Druck im Bauwesen habe ich die These formuliert, dass die Zukunft nicht eine einzelne “Roboterbaustelle” sein wird, sondern mehrere Automatisierungslogiken die Bauausführung unterstützen. Eine davon ist auch der 3D-Druck, der hochspezialisiert und materialzentriert ist. Die andere ist die Seilrobotik im Bauwesen, die flexibel und prozessorientiert ist. Aus Deiner Sicht, ist das wirklich Konkurrenz oder lösen beide völlig unterschiedliche Probleme?

TB: Das ergänzt sich, denn 3D-Druck ist ein Fertigungsprozess, ein Seilroboter eine extrem leistungsfähige Transporteinrichtung, um Werkzeuge oder Baumaterial zu transportieren. Man kann also mit dem Seilroboter auch einen 3D-Druckkopf bewegen, das haben wir übrigens auch mit der FH Dortmund und der Bauhaus-Universität selbst vor ein paar Jahren einmal demonstriert [Anm. d. Red.: mehr zum Vorhaben “Robotic Printed Morphologies“].

CK: Wenn ich hier nochmal nachhaken darf, im Gegensatz zum 3D-Druck scheint die Seilrobotik im Bauwesen als adaptiver Ansatz dann eher den Menschen zu ergänzen, statt zu ersetzen? Oder wie kann ich das verstehen?

TB: Das sind einfach unterschiedliche Ebenen, da ein Seilroboter ein universelles Werkzeug ist, 3D-Druck aber einen Fertigungsprozess beschreibt. Man könnte es so sehen: 3D-Druck braucht keinen Menschen für den Prozess. Seilrobotik steht zur Verfügung, um komplexe Transportaufgaben und Prozesse zu automatisieren. Wenn im Gesamtprozess einer Aufgabe, also z.B. Mauern oder Deckenlegen, einige Aufgaben am effektivsten durch den Menschen erledigt werden können, dann sollten beide zusammenwirken.

CK: Das ist nachvollziehbar. Aktuell sehen wir eine Art “Industrialized Construction Stack” entstehen, d.h. Modulbau, Vorfertigung, automatisierte Produktionslinien und dann Robotik auf der Baustelle. Wo ordnet sich Seilrobotik im Bauwesen darin ein? Ist sie eher Baustellenwerkzeug oder Bindeglied zwischen Fabrik und Baustelle?

TB: Ich würde den Seilroboter als universelles, extrem leistungsfähiges Transport- und Installationswerkzeug für komplexe Aufgaben sehen. So gesehen ist er vielleicht beides.

CK: Wir haben ja im Projekt RobotVETcon bereits vor knapp 10 Jahren die Auswirkungen der Seilrobotik im Bauwesen auf verschiedene Berufe identifiziert, z.B. Maurer/in, Baugeräteführer/in und Bauzeichner/in und die Konsequenzen für die Rahmenlehrpläne hatten wir damals auch bereits identifiziert. Wenn Du nun weiter und breiter denkst, welche Kompetenzen sind Deiner Ansicht nach auf der Baustelle der Zukunft nötig?

TB: Das wird eine spannende Reise! Wie in der Fahrzeugtechnik beispielsweise werden wir Baustellenmechatroniker für die Wartung brauchen, aber auch den klassischen Maschinenführer mit Automatisierungs-Knowhow. Es beginnt aber viel einfacher mit dem Einsatz digitaler Werkzeuge, um aus digitalen Planungsprozessen den maximalen Mehrwert zu ziehen. Zu viele Fehler geschehen vielleicht nur deswegen, weil die Akteure auf dem Bau am Ende mit einem Stück Papier arbeiten, das niemals die Informationstiefe eines umfassenden digitalen Gebäudemodells wiedergeben kann. Dort beginnt die Reise. Und ich bin gespannt, wohin sie führt und wer diesen Weg mit uns gehen wird.

CK: In einem meiner letzten Interviews mit Mario Herger über Homo Syntheticus und die Co-Evolution von Mensch und Maschine sagte er: „Nach dem behindertengerechten Bauen werden wir wohl auch robotergerecht bauen müssen.” Aus unserer Analyse der Baustelle in RobotVETcon sieht man ja bereits erste Ansätze davon. Bauen wir künftig nicht nur mit Robotern sondern auch für Roboter?

TB: Absolut! In anderen Branchen ist es integraler Teil der Aufgabenstellung, dass die Produkte auf den eigenen automatisierten Anlagen kosteneffizient zu fertigen sind. Das Bauwesen leistet sich oftmals sozusagen das Universalwerkzeug Mensch, der vor Ort dann schaut, dass das Produkt irgendwie entsteht. Das ist für industrielle Fertigung untypisch, treibt Kosten und Zeiten in die Höhe. Wenn Maschinen effizient sein sollen, muss das Produkt so geplant sein, dass sie im Fertigungsprozess effizient einsetzbar sind.

CK: Zum „Universalwerkzeug Mensch” direkt eine Frage, die sicherlich viele in dem Kontext umtreibt: Wird Robotik den Fachkräftemangel lösen oder verschiebt sie ihn nur?

TB: Robotik und Automatisierung können die Effizienz des Menschen massiv erhöhen. Gerade unsere alternde Gesellschaft kommt nicht umhin, das zu nutzen!

CK: Und es ist gut zu sehen, dass es langsam aber sicher in der Branche ankommt – auch in anderen Kontexten. Viele Robotik-Ansätze sammeln bereits eine Vielzahl von Daten und lernen daraus iterativ. Im Bauwesen wäre das sicher auch realisierbar. Kannst Du uns kurz erklären welchen Mehrwert das hätte und für wen?

TB: Mit Daten beginnt jeder Einsatz von KI. Diese Daten sind unersetzliche Grundlage. Hat man sie nicht, kann man zwar Robotik machen, aber der aktuelle Robotik-Hype mit Physical AI beruht ja gerade auf der Kombination von Robotikhardware mit KI. Diese Daten nützen in erster Linie dann demjenigen, der sie hat. Und sind Geschäftsmodelle in der Physical AI dann vielversprechend, werden exponentiell schnell Felder besetzt und Produkte implementiert. Da ist es essentiell wichtig, vorne dabei zu sein.

CK: Welche Rolle spielen dabei eigentlich die aktuellen digitalen Gebäudemodelle? Sind das schon die richtigen Blaupausen für die Baustellenrobotik? Oder sind bis dahin noch viele Schritte dazwischen?

TB: Digitale Gebäudemodelle sind essentiell. Sie bilden die Grundlage für automatisierte Algorithmen, mit denen dann schließlich die Roboteranweisungen generiert werden müssen. Daran arbeiten wir auf mehreren Ebenen, z.B. mit dem Institut für Baubetrieb & Baumanagement, aber auch mit Forschenden aus ganz Deutschland in der DFG Forschungsgruppe „FOR 5672: Das Informationsrückgrat des robotisierten Bauens auf der Basis von mehrskalig verzahnten Produkt-Prozess-Modellierungsmethoden”. Gelingt es, aus den Gebäudemodellen heraus die Fertigungsprozessdaten baustellenweit automatisiert zu generieren und die beteiligten Roboter ohne menschlichen Eingriff zu koordinieren, haben wir auf einmal ganz andere Vorzeichen für Baurobotik. Ich sprach gerade vom Kodak-Moment – vielleicht ist er dann gekommen!

CK: Aktuell sprechen wir viel über Kreislaufwirtschaft im Bauwesen, also Rückbau, Wiederverwendung, sortenreine Trennung. Können robotische Systeme hier sogar wichtiger werden als beim Neubau?

TB: Das ist möglich. Falls hier komplexe Prozesse notwendig werden, bei denen Roboter ihre Stärken einsetzen können, ist das ein spannendes Feld.

CK: Was müsste in den nächsten 36 Monaten passieren, damit wir sagen, dass Seilrobotik im Bauwesen nicht mehr „Experiment”, sondern eine relevante und realistische „Option” ist?

TB: Es braucht einerseits massiv mehr Förderung von Innovation im Bau. Um große Bauwerke errichten zu können, bauen wir große Roboter. Es ist jetzt keine Überraschung, dass das teuer ist.

Baurobotik ist weitgehend noch so grundlagennah, als dass von den Unternehmen nur wenige Forschungsinvestitionen zu erwarten sind – je revolutionärer neue Konzepte der Baurobotik, umso weiter sind sie von konkreten Produkten entfernt. Sollen diese revolutionären Ansätze eine Chance haben, ist die öffentliche Hand schlicht in der Pflicht. Wenn zirkuläres Bauen, günstiger Wohnraum und die vielen klimarelevanten Sanierungsbedarfe im Gebäudebestand jemals umgesetzt werden sollen, braucht es mutige Veränderung, und das wird Geld kosten und Forschungsrisiken bedeuten.

Andererseits ist die Baubranche in der öffentlichen Forschungsförderung aber sehr leichtgewichtig aufgestellt. Da stellen sich andere Branchen seit Jahrzehnten in den Förderkulissen anders – und leider besser – auf.

CK: Das ist sehr interessant und knüpft sehr gut an das an, was Henrik Lund-Nielsen (CEO von COBOD) In unserem Interview über 3D-Druck im Bauwesen, Robotik und die Zukunft des Bauens gesagt hat. Die Transformation im Bauwesen sei vor allem eine finanzielle Herausforderung und die USA seien da einfach besser aufgestellt. Das gibt wirklich zu denken.

Nun kommen wir langsam zum Ende unseres Gesprächs. Wenn Du einen Wunsch frei hättest, z.B. an Politik, Normung, Industrie oder Forschung, was wäre der Wunsch mit dem größten Effekt?

TB: Ich würde mir wünschen, dass eine so klimarelevante Branche wie die Bauwirtschaft die Chance bekommt, sich neu zu erfinden. Und ich würde mich freuen, wenn alle am Bau Beteiligten – vom Architekten und Planer bis hin zum Baustellenpersonal – dabei aktiv eingebunden sind und wir gemeinsam an völlig neuen Lösungen arbeiten. Ansonsten wird günstiger und klimafreundlicher Wohnraum ein wachsendes Problem bleiben!

CK: Diesem Wunsch schließe ich mich gerne an. Tobias, danke Dir für den spannenden Austausch. Man merkt, die Baustelle der Zukunft beginnt nicht erst mit dem Roboter, sondern mit einem neuen Verständnis von Arbeit.

TB: Ich danke Dir für den angenehmen Austausch und freue mich auf weitere gemeinsame Aktivitäten mit Dir.

Mehr zu meinem Gesprächspartner Prof. Dr. Tobias Bruckmann finden Sie auf seiner Webseite oder auf LinkedIn.

Ein weiteres Interview zu den Anfängen des Mauerroboters habe ich mit Arnim Spengler geführt.

Noch mehr fundierte Gespräche zur digitalen Transformation finden Sie in der Beitragsserie Im Dialog – Stimmen zur digitalen Transformation in der Bauwirtschaft.

Video zum Mauerroboter der Universität Duisburg-Essen

Buch zum Thema

Cable-Driven Parallel Robots , ISBN 978-3642319877

Schlagwörter: Seilrobotik im Bauwesen, Baurobotik, 3D-Druck im Bauwesen, Automatisierung im Bauwesen, Fachkräftemangel Bauwirtschaft, Baustelle der Zukunft, Mensch-Roboter-Kollaboration, digitale Transformation

Diesen Beitrag zitieren: Karl, C. [Christian K. Karl]. (2026). Im Dialog: Prof. Dr. Tobias Bruckmann über Seilrobotik im Bauwesen, 3D-Druck, Fachkräftemangel und die Baustelle der Zukunft [Journal-Beitrag]. 19.08.2026. BauVolution, ISSN 2942-9145. online verfügbar

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Christian K. Karl

Dr.-Ing. Christian K. Karl ist Bauingenieur, Fachdidaktiker, Zukunftsforscher und Experte für die digitale Transformation in der Bau- und Immobilienwirtschaft. Er leitet die Fachdidaktik Bautechnik an der Universität Duisburg-Essen und forscht zu BIM, Künstlicher Intelligenz, Future Skills und Resilienzbildung in der Bau- und Einsatzpraxis. Zudem ist er Vorsitzender des Richtliniengremius VDI/bS 2552 Blatt 8 zur BIM-Qualifizierung. Neben seiner akademischen Tätigkeit engagiert er sich ehrenamtlich in der DLRG sowie als Berater und Coach für digitale Transformationsprozesse. Auf BauVolution.de verbindet er wissenschaftliche Expertise mit praxisnahen Einblicken. Abseits der Forschung ist er Familienvater, Filmenthusiast, Taucher, Fallschirmspringer und Motorsport-Fan.

www.chkarl.de