RobOptiCut – Automatisierte Defektkorrektur und Optimierung von Furnieren

In RobOptiCut wird eine neuartige, automatisierte Prozesskette für die industrielle Nutzung von Laubholzfurnieren im Hochleistungsleichtbau entwickelt. Ziel ist es, vorhandene Holzressourcen effizienter zu nutzen und gleichzeitig die Voraussetzungen für leistungsfähige, biobasierte Leichtbaukomponenten zu schaffen.

Mit dem Umbau zu klimaresilienten Mischwäldern wird künftig insbesondere Buche in größeren Mengen zur Verfügung stehen. Für hochwertige technische Anwendungen ist die Materialausbeute derzeit jedoch gering: Lokale Fehlstellen führen dazu, dass große Bereiche eines Furniers ausgeschieden werden. Gleichzeitig ist die zuverlässige Bestimmung der Faserrichtung entscheidend, um das mechanische Potenzial des Werkstoffs optimal zu nutzen.

RobOptiCut setzt hier auf die intelligente Verknüpfung von Sensorik, Bildverarbeitung, Optimierungsverfahren und Robotik. Mittels Mikroskop-Zeilenkamera und Hyperspektralkamera werden Faserrichtung und Materialeigenschaften erfasst. Bildverarbeitungs- und Nesting-Algorithmen identifizieren Fehlstellen und bestimmen eine optimale Bearbeitungsstrategie. Lokale Defekte werden anschließend gezielt entfernt und durch geschäftete Furnier-Patches ersetzt. Dadurch soll die Ausbeute hochwertiger Furniere mehr als verdoppelt werden, während die mechanischen Eigenschaften der reparierten Furniere annähernd das Niveau fehlerfreier Furniere erreichen.

Die entwickelte Prozesskette schafft damit die technologische Grundlage für eine automatisierte Herstellung hochwertiger Furnierlagen für Holz- und Holz-Hybridbauteile. Mögliche Anwendungen reichen vom Fahrzeug- und Schienenfahrzeugbau bis zu Maschinenbau, Windenergie und weiteren Leichtbauanwendungen. Gleichzeitig trägt RobOptiCut durch eine höhere Materialeffizienz und den verstärkten Einsatz nachwachsender Rohstoffe zu Ressourcenschonung, CO₂-Speicherung und Defossilierung bei.