Forscher der EPFL und der Empa plädieren dafür, Roboter nicht mehr nur nach ihrer technischen Leistung, sondern auch nach ihrem Beitrag zu Nachhaltigkeitszielen zu beurteilen. In einem Manifest, das in Nature Machine Intelligence veröffentlicht wurde, definieren Mirko Kovač und seine Mitautoren eine neue Disziplin, die „Sustainability Robotics », die nicht mit nachhaltiger Robotik verwechselt werden darf.
- Forscher fordern, Roboter nach ihrem Beitrag zu Nachhaltigkeitszielen zu bewerten.
- Die neue Disziplin „Sustainability Robotics“ stützt sich auf drei Prinzipien.
- Roboter helfen bei Umweltüberwachung und Landwirtschaft, verbrauchen aber Energie und Ressourcen.
- Kompromisse bleiben bestehen, sie müssen jedoch sichtbar gemacht und bewertet werden.
Die Argumentation geht von einer Beobachtung aus. In einem 2025 in Science veröffentlichten Artikel veranschaulicht Aude Billard, Leiterin des Learning Algorithms and Systems Lab der Ingenieurschule der EPFL und akademische Direktorin des Robotics Center, die Spannung zwischen Roboterleistung und Nachhaltigkeit am Beispiel eines Roboters, der mit dem Verlegen von Solarmodulen beauftragt ist. Dieser Roboter werde aus teuren Materialien hergestellt und von einer schweren Batterie angetrieben, die alle paar Stunden aufgeladen werden müsse, so ihre Darstellung. Roboter beruhten auf energieintensiven Stromversorgungssystemen und elektronischen Komponenten aus endlichen Ressourcen, und Robotikingenieure könnten dies nicht länger ignorieren, schätzt sie.
Dieselben Maschinen können jedoch dazu beitragen, einige der dringendsten Umweltprobleme zu bewältigen, insbesondere die Umwelt- und Biodiversitätsüberwachung, die Präzisionslandwirtschaft oder die Wartung kritischer Infrastrukturen wie Brücken, Gebäude und Stromnetze. In diesem Zusammenhang fasst Mirko Kovač, Leiter des gemeinsam von der Empa und der Architektur-, Bau- und Umweltingenieurschule der EPFL geführten Laboratory of Sustainability Robotics, die Ambition der Bewegung zusammen: „Unser Ehrgeiz ist es nicht einfach, Roboter nachhaltiger zu machen; sie müssen aktiv zur Lösung von Nachhaltigkeitsherausforderungen beitragen. »
Drei Prinzipien für eine neue Disziplin
Die aktuelle Forschung folgt zwei Hauptrichtungen: Roboter zu entwerfen, die eine nachhaltigere Ressourcennutzung ermöglichen, und Roboter selbst nachhaltiger zu machen, durch bessere Energieeffizienz, biologische Abbaubarkeit oder Recyclingfähigkeit. Das Manifest ruft die akademische Welt, die Industrie und die öffentliche Hand dazu auf, diese Ansätze in einem breiteren Rahmen zu erweitern, der Roboter nach ihrem Gesamtbeitrag zu Nachhaltigkeitszielen bewertet. Die Autoren sind der Ansicht, dass ihre ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen neben der technischen Leistung in die Berechnung einfließen müssen.
Um diesen Wandel zu lenken, schlagen sie drei Prinzipien vor: Robotersysteme müssen minimal invasiv, universell zugänglich und symbiotisch sein, um Wert für Menschen, Volkswirtschaften und Ökosysteme zu schaffen. Die Autoren sind auch der Meinung, dass Herausforderungen wie der Klimawandel, der Verlust der biologischen Vielfalt oder die Verknappung von Ressourcen zu Chancen für die Entwicklung neuer technischer Lösungen werden können, anstatt Innovationsbeschränkungen darzustellen.
Bereits in Entwicklung befindliche Projekte an der EPFL
Mehrere Labors der EPFL erforschen bereits diese Wege. Der Roboter Envirobot, inspiriert vom Aal und entwickelt im Biorobotics Lab von Auke Ijspeert, dient der autonomen Überwachung der Wasserqualität. Im Laboratory of Intelligent Systems unter der Leitung von Dario Floreano haben Ingenieure einen aquatischen Roboter entwickelt, der aus Fischfutter hergestellt ist. Er kann mit biologisch abbaubaren Sensoren ausgestattet werden, die pH-Wert, Temperatur oder das Vorhandensein von Schadstoffen messen, und am Ende seiner Lebensdauer aquatische Organismen ernähren, anstatt zu Elektronikschrott zu werden.
Die von Dario Floreano koordinierte Initiative RoboFood erforscht ihrerseits essbare Roboter und robotisierte Lebensmittelsysteme. Seiner Ansicht nach könnte diese Verschmelzung für die Gesundheit, die Lebensmittelproduktion und die ökologische Nachhaltigkeit nützlich sein. „Essbare Roboter könnten dazu dienen, Nahrung in gefährdete Gebiete zu bringen, Medikamente auf innovative Weise an Menschen mit Schluckbeschwerden oder an Tiere zu verabreichen oder sogar Lebensmittel und ihre Frische mit essbaren Sensoren zu überwachen », erklärt er. Der vierbeinige Roboter PAWS, entwickelt im CREATE Lab von Josie Hughes und vom Hund inspiriert, kann hingegen alleine laufen, ohne nach dem Anlaufen Motoren zu aktivieren, dank weicher Materialien und synergistischer Gelenke.
Ein neues Maß für Leistung
Aude Billard und Mirko Kovač fordern beide eine breitere Definition von Robotererfolg. Dieser Ansatz wird Kompromisse nicht beseitigen, denn für Nachhaltigkeit konzipierte Roboter werden weiterhin Energie und Materialien benötigen, und ihr Einsatz wird immer Risiken bergen. Wie Mirko Kovač es formuliert: „Die Herausforderung besteht nicht darin, diese Kompromisse zu beseitigen, sondern sie sichtbar zu machen und bei der Bewertung der Gesamtauswirkung eines Roboters zu berücksichtigen. »
