Ein gemeinsames Forschungsprojekt von AIT, Bosch Rexroth AG und Robert Bosch GmbH adressiert diese Herausforderung mit einem neuen Ansatz zur Regelung hydraulischer Bagger. Das Ziel ist eine standardisierte, maschinenunabhängige Funktionssoftware für Assistenz- und Automatisierungsfunktionen bei Hydraulikbaggern.

Die Kernidee ist eine einheitliche Schnittstelle, die die herstellerspezifischen Charakteristika der Hydraulik, wie etwa das Zusammenspiel von Öl, Druck und Ventilen, in ein gemeinsames Format „übersetzt“. So entsteht eine Art gemeinsame Sprache für Bewegungsbefehle, in der Assistenzsysteme und autonome Funktionen auf dieselbe klar definierte Schnittstelle zugreifen können. Diese Abstraktion ist ein entscheidender Schritt in Richtung Skalierbarkeit: Autonome Funktionen und automatisierte Bewegungsabläufe lassen sich einfacher auf unterschiedliche Maschinentypen übertragen und perspektivisch flächendeckend in Maschinenflotten einsetzen.

Die technische Grundlage bildet eine hybride, physikinformierte KI-Architektur. Ein physikalisch motiviertes Grundmodell beschreibt das Maschinenverhalten auf Basis weniger Daten und sorgt für Stabilität sowie ein erwartbares und nachvollziehbares Systemverhalten. Ergänzt wird es durch ein online lernendes KI-Modell, das Abweichungen in Echtzeit kompensiert und sich kontinuierlich an veränderte Betriebsbedingungen anpasst – etwa an unterschiedliche Lasten, Untergründe oder an Komponentenverschleiß.

Der Ansatz wurde auf einem 12-Tonnen-Hydraulikbagger unter realen Einsatzbedingungen erprobt. In typischen Arbeitsszenarien wie Planieren von Ebenen und Hängen (z. B. Straßenbankett) konnte die Abweichung von der gewünschten Bewegung durch das online angelernte KI-Modell signifikant reduziert werden: bei Ebenen um bis zu 60 Prozent, bei Hängen um bis zu 70 Prozent. Da sich die Regelabweichungen im Bereich von wenigen Zentimetern bewegen, konnten so die Anforderungen der Bauindustrie erfüllt werden.

Die Ergebnisse zeigen, dass eine standardisierte Schnittstelle für hydraulische Bagger technisch umsetzbar ist und einen zentralen Hebel für die Automatisierung darstellt. Durch die Kombination aus physikalischem Modell und online angepasstem KI-Modell lassen sich robuste, adaptive und übertragbare Regelungskonzepte realisieren.

Langfristig eröffnet dieser Ansatz neue Perspektiven für produktivere, sicherere und stärker automatisierte Baustellen – vom Einsatz intelligenter Assistenzsysteme bis hin zu autonom arbeitenden Maschinenflotten.