DARPA-Projekt: Roboter drucken Unterwasser-Bauwerke vor Ort

Forscher entwickeln autonome Systeme, die mit Meeresboden-Material große Betonstrukturen am Meeresgrund 3D-drucken können. Ein von der US-Forschungsbehörde DARPA finanziertes Projekt an der Cornell University steht vor dem Durchbruch. Die Technologie könnte den Bau und die Reparatur von Hafenanlagen, Offshore-Windparks oder militärischer Infrastruktur revolutionieren.

Im März 2026 soll die finale Demonstration stattfinden. Ziel ist es, die enormen logistischen, finanziellen und ökologischen Hürden herkömmlicher Unterwasser-Bauweisen zu überwinden. Autonome Roboter, die direkt im Ozean bauen, könnten Bauzeiten drastisch verkürzen, die Belastung der Meeresoberfläche reduzieren und den riskanten Einsatz von Tauchern minimieren.

Die Lösung für das größte Problem: Beton unter Wasser

Der Kern der Innovation liegt in einer speziellen Betonmischung und einem zweistufigen Druckverfahren für raue Unterwasser-Bedingungen. Das Hauptproblem beim Bau unter Wasser ist das sogenannte „Washout“: Zementpartikel binden nicht richtig, wenn sie mit Wasser in Kontakt kommen, was die Struktur massiv schwächt.

Das Team um Professorin Sriramya Nair hat eine Lösung entwickelt. Ein chemisches Zusatzmittel wird direkt an der Druckdüse injiziert. So fließt der Beton zunächst gut durch die Pumpen, härtet aber nach dem Auftragen sofort aus. Dies gewährleistet die Stabilität und den Verbund zwischen den Schichten. Ein ausgeklügeltes Roboterarm-System mit Sensoren steuert den Prozess präzise und autonom – selbst in trübem Wasser.

Bei Unterwasser-Bauprojekten lauern spezielle Gefahren – von Materialversagen über Sinkschäden bis zu komplexen Rettungsbedingungen für Einsatzkräfte. Eine rechtssichere Gefährdungsbeurteilung (GBU) hilft Verantwortlichen, Risiken systematisch zu erfassen und passende Schutzmaßnahmen zu planen. Das kostenlose Leitfaden‑Paket enthält praxisnahe Vorlagen, Checklisten und eine Schritt‑für‑Schritt‑Anleitung, ideal für Projekte mit Offshore‑Infrastruktur oder autonomen Robotersystemen. Jetzt kostenlosen GBU‑Leitfaden mit Vorlagen herunterladen

Nachhaltige Strategie: Bauen mit dem, was da ist

Eine Schlüsselanforderung des DARPA-Wettbewerbs ist die Nutzung lokaler Materialien. Der druckbare Beton soll hauptsächlich aus Sediment vom Meeresboden bestehen. Das reduziert den logistischen Aufwand und den CO₂-Fußabdruck enorm, da keine großen Mengen Zement und Gestein angeliefert werden müssen.

Diese Fähigkeit ist nicht nur militärisch für den Einsatz in abgelegenen Gebieten relevant. Für Regionen mit viel maritimer Infrastruktur, wie dem Nahen Osten, verbessert sie die Widerstandsfähigkeit der Lieferketten. Der Ansatz passt zu globalen Zielen für kohlenstoffärmere Infrastruktur und mindert die Umweltschäden durch konventionelles Baggern und Materialtransport.

Branchen-Impact: Automatisierung der Tiefsee

Die Entwicklung autonomer Unterwasser-Bauroboter markiert einen großen Schritt zur Automatisierung komplexer und gefährlicher Industrieprozesse. Der traditionelle Tiefsee-Bau ist berüchtigt für hohe Kosten, lange Dauer und Risiken. Diese Technologie könnte den Sektor revolutionieren.

Sie ermöglicht schnellere, effizientere und sicherere Methoden, um alles zu bauen und reparieren: von Unterwasser-Pipelines und Kommunikationskabeln bis zu Fundamenten für Offshore-Windräder. Sie ist Teil eines Trends, autonome Systeme dort einzusetzen, wo menschliche Arbeit unpraktisch oder zu riskant ist.

Vom Test zur Praxis: Was kommt als Nächstes?

Das Cornell-Team integriert aktuell in den finalen Vorbereitungen für die DARPA-Demo im März 2026 die fortschrittlichen Materialien mit den Robotik- und Steuerungssystemen. Ein Erfolg könnte den Übergang von der Forschung zur praktischen Anwendung beschleunigen.

Kurzfristig könnte das System zur Reparatur bestehender maritimer Anlagen eingesetzt werden. Langfristig könnten Flotten dieser Roboter ganz neue Formen von Unterwasser-Infrastruktur errichten – etwa Forschungsstationen oder marine Betriebsbasen. Die Technologie verspricht, neue Möglichkeiten für die Ozeanerschließung zu eröffnen und grundlegend zu verändern, wie die Menschheit unter den Wellen baut.

PS: Projekte mit autonomen Baurobotern verlangen besondere Aufmerksamkeit bei der Gefährdungsbeurteilung – Sensorfehler, Fernausfall oder Materialinstabilität sind typische Risiken, die schnell hohe Kosten und Haftungsfragen nach sich ziehen. Sichern Sie Ihre Einsätze mit praxiserprobten Checklisten und Vorlagen, die Sicherheitsfachkräfte empfehlen, und erfüllen Sie gesetzliche Vorgaben bei Offshore‑Einsätzen. Gleich GBU‑Vorlagen und Checklisten herunterladen