Energiekrise, Ressourcenverbrauch und Klimawandel stellen die Gesellschaft vor grosse Herausforderungen. Ein internationales Forschungsteam ist überzeugt, dass die Robotik zu deren Bewältigung beitragen kann – vorausgesetzt, Nachhaltigkeit wird von Anfang an mitgedacht.

In einem Manifest in der Fachzeitschrift «Nature Machine Intelligence» fordern die Forschenden deshalb ein neues Forschungsfeld: die nachhaltige Robotik. Maschinen sollen künftig nicht nur leistungsfähiger und intelligenter werden, sondern auch positive ökologische, soziale und wirtschaftliche Wirkungen entfalten.

So stellt sich die Expertin nachhaltige Robotik vor:

Barbara Mazzolai ist Robotikforscherin am Italienischen Institut für Technologie in Genua und Mitautorin des Manifests. Sie sagte dem Radio und Fernsehen der italienischen Schweiz (RSI): «Lange Zeit wurde der Erfolg eines Roboters vor allem anhand von Präzision, Geschwindigkeit und Autonomie gemessen. Diese Kriterien bleiben wichtig, reichen heute aber nicht mehr aus. Wir müssen von Beginn an berücksichtigen, welche Auswirkungen eine Technologie auf Umwelt, Menschen und Gesellschaft haben wird – auch langfristig.»

Materialien bewusster wählen

Ein zentrales Anliegen der Forschenden ist es, Nachhaltigkeit bereits in der Entwicklungsphase neuer Robotersysteme zu berücksichtigen. Dabei geht es etwa um Energieverbrauch, Materialwahl und spätere Entsorgung.

«Wir müssen uns fragen, wie viel Energie ein Roboter benötigt und ob dafür Materialien eingesetzt werden, die schwer verfügbar oder schlecht recycelbar sind», sagt Mazzolai.

Solche Fragen dürften nicht erst gestellt werden, wenn ein Produkt bereits auf dem Markt sei. Als Beispiel nennt die Forscherin Kunststoff, dessen Umweltfolgen erst lange nach seiner Einführung ins Bewusstsein gerückt seien.

«Diese Herausforderungen lassen sich nicht von einer einzelnen Disziplin lösen», sagt Mazzolai. Neben Ingenieurinnen, Informatikern und Robotikexpertinnen müssten auch Fachleute aus Biologie, Ökologie, Medizin, Agronomie und den Sozialwissenschaften einbezogen werden.

Von der Natur lernen

Eine wichtige Rolle könnte dabei die Bionik spielen – also die Entwicklung technischer Lösungen nach dem Vorbild der Natur.

«Die Natur muss konstant einen Ausgleich zwischen Effizienz, Anpassungsfähigkeit, Energieverbrauch und verfügbaren Materialien finden», erklärt Mazzolai. «Mit denselben Fragen beschäftigen wir uns heute auch in der Technologie.»

Ihre Forschungsgruppe orientiert sich unter anderem am Wachstum von Pflanzenwurzeln. Auf dieser Grundlage wurden Roboter entwickelt, die Böden möglichst schonend erkunden können. Solche Systeme könnten etwa in der Landwirtschaft oder beim Umweltmonitoring eingesetzt werden.

Die Forschenden arbeiten zudem an Konzepten für Roboter, die ohne Batterien auskommen. Vorbild sind Samen bestimmter Pflanzenarten, die sich allein durch Veränderungen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit bewegen.

Langfristig könnten auch biologisch abbaubare oder wiederverwertbare Roboter entstehen. Sie könnten Wälder, Ozeane oder abgelegene Regionen überwachen, ohne empfindliche Ökosysteme unnötig zu belasten.