Mobile Roboter ebnen Weg in die neue Normalität Automatisierte Raumdesinfektion

Seit Jahren nutzen Krankenhäuser ultraviolette Strahlung zur Raumdesinfektion. Das kurzwellige UVC-Licht zerstört Bakterien, Viren und Keime zuverlässig – auch den Covid-19-Erreger. Allerdings ist UVC-Licht für den Menschen potenziell gefährlich und eine gründliche Desinfektion grosser Flächen mühsam. An dieser Stelle schaffen mobile Transportroboter Abhilfe.

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Als die Corona-Pandemie Europa überrollte, avancierte Toilettenpapier schnell zum unwahrscheinlichen Luxusgut und wurde Symbol des Hamsterkaufs. Fast viermal stärker stieg indes jedoch der Absatz von Desinfektionsmitteln. Privatpersonen und Unternehmen deckten sich mit Präparaten ein, um Hände und Flächen von dem gefährlichen Krankheitserreger zu befreien. Waren früher vor allem Krankenhäuser und andere Einrichtungen des Gesundheitssektors mit der regelmässigen Desinfektion ihrer Räumlichkeiten beschäftigt, hat Covid-19 die Relevanz dieses Vorgangs in alle Bereiche des öffentlichen Lebens getragen. Wirtschaft und Gesellschaft haben den Betrieb mittlerweile wieder aufgenommen und versuchen, sich mit den neuen Bedingungen zu arrangieren. Während Kinder wieder zur Schule gehen und Berufstätige an den Arbeitsplatz zurückkehren, müssen sich Organisationen aller Art fragen, wie sie die Menschen zuverlässig vor einer Infektion schützen.

Oberflächendesinfektion als Herausforderung

Neben Abstandsregeln und Alltagsmasken ist auch die gründliche Oberflächendesinfektion eine zentrale Massnahme, das Virus zu bekämpfen. An vielen öffentlichen Orten stellt das eine Herausforderung dar, denn oft handelt es sich um grosse Gebäude mit einer Vielzahl von Räumen, die mehrmals täglich gereinigt werden müssen. In Eingangshallen, Büros, Hotels oder Flughäfen werden Desinfektionsmittel dafür meist über die Luft verteilt. Bei diesem Vorgehen hängt die Wirksamkeit der Anwendung jedoch stark von der Sorgfalt des einzelnen Reinigungsmitarbeiters ab. Zudem sind die versprühten Chemikalien in der Regel ungesund, sodass Mitarbeiter bei der Verteilung spezielle Schutzausrüstung benötigen. Gleichzeitig beinhaltet der Sprühvorgang viele eintönige Bewegungen, die die ausführende Person gründlich und gewissenhaft wiederholen muss, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Angesichts dieser Eigenschaften bietet es sich an, den Prozess zu automatisieren.

Mobile Roboter finden sich selbst zurecht

Dafür eignen sich zum Beispiel autonome Transportroboter. Die batteriebetriebenen mobilen Plattformen können mithilfe ausgereifter Software und Sensorik selbständig navigieren. Sie sind mit Laserscannern, Näherungssensoren und Kameras ausgestattet, wodurch sie Hindernisse rechtzeitig wahrnehmen und je nach Situation bremsen oder ausweichen. Daher können sie auch bedenkenlos neben dem Menschen fahren. Die Roboter lassen sich mit verschiedenen Aufsatzmodulen bestücken und sind dadurch flexibel einsetzbar. In Logistik- und Produktionsumfeldern werden sie vor allem zum Materialtransport genutzt und dafür beispielsweise mit Palettenhebern, Regal- oder Schrankaufsätzen kombiniert.

Mittlerweile haben verschiedene Hersteller auch Aufsatzmodule zu Desinfektionszwecken entwickelt. Dazu gehört auch Mobile Industrial Robots (MiR). Das dänische Unternehmen stellt autonome mobile Transportroboter mit Traglasten von 100 bis 1000 kg her. Zusammen mit sechs Partnern hat MiR binnen eines halben Jahres mehrere Aufsätze entwickelt, die sowohl Zerstäubungslösungen als auch solche mit UVC-Strahlung umfassen. Neue Modelle kombinieren zudem UV-Licht und Ozon in einer Belüftungseinheit, die auch in menschlicher Umgebung genutzt werden kann.

UVC-Strahlung desinfiziert Oberflächen zuverlässig

Während die Zerstäubung flüssiger Desinfektionsmittel bei den meisten harten Oberflächen gut funktioniert, erweist sich die Methode für Materialien wie Papier, Textilien oder Teppiche als ungeeignet oder sogar schädlich. Schonender ist die Desinfektion mit ultravioletter (UV) Strahlung. Diese lässt sich nach Wellenlänge des Lichts in die Bereiche A, B und C unterteilen. Kurzwellige UVC-Strahlung ist so energiereich, dass sie die DNA-Struktur von Bakterien und Viren zerstört. Studien der Universität Boston sowie des Irving Medical Center der Columbia-Universität zeigen, dass sie auch Corona-Viren wie Covid-19 unschädlich macht.

UV-Licht ist schon seit Jahren für seine desinfizierende Wirkung bekannt und wird beispielsweise zur Reinigung von Wassertanks, OP-Sälen oder Laboren genutzt. Dem Menschen kann sie bei längerem Kontakt jedoch schaden, weshalb sie nur in leeren Räumen angewandt werden sollte. Autonome Roboter stellen vor diesem Hintergrund eine optimale Lösung zur Raumdesinfektion dar. Sie lassen sich unkompliziert für bestimmte Wegstrecken programmieren und fahren diese dann selbständig ab. Stossen sie auf ein Hindernis, berechnen sie die Route neu. Zudem gewährleisten sie, dass alle Oberflächen im betreffenden Bereich aus den nötigen Winkeln erreicht werden. Selbst angesichts der Fortschritte in der Erforschung weiterer UV-Strahlung, die für den Menschen sicher sein könnte, birgt ihr Einsatz Vorteile.

Blick in die Praxis: Teradyne schützt Mitarbeiter mit mobilen Robotern

Wie das in der Realität aussehen kann, zeigt das US-Unternehmen Teradyne. Der internationale Anbieter von Automatisierungstechnologien hatte ein umfassendes Hygienekonzept für die Bürorückkehr seiner Mitarbeiter ausgearbeitet. In diesem Kontext wollte die Firma zudem sicherstellen, dass die Oberflächen der Arbeitsumgebungen gründlich desinfiziert werden.

An seinen Standorten in Reading (Massachusetts) und San Jose (Kalifornien) verfügt Teradyne über fortschrittliche Labore für Hochtechnologie sowie spezialisierte Produktionsumgebungen mit freiliegender, empfindlicher Elektronik. Eine Raumdesinfektion durch Versprühen kam dort nicht infrage: An freiliegenden Leiterplatten verursachen die Chemikalien auf Dauer Korrosion. Als Mutterkonzern von MiR wusste Teradyne jedoch, dass es mittlerweile auch mobile Transportroboter gibt, die Innenräume mit UVC-Licht desinfizieren. Über das Ökosystem MiRGo fanden die Verantwortlichen schliesslich mehrere Desinfektionsroboter, die ihren Anforderungen entsprechen.

Die Roboter sind schnell und effizient: In einer Viertelstunde bestrahlen sie rund 30 bis 40 Quadratmeter. Das Werk in Massachusetts besteht aus drei Gebäuden mit mehreren Stockwerken, was einer Fläche von fast 5670 Quadratmeter entspricht. Dort desinfiziert jede zweite Nacht ein Roboter die Räumlichkeiten. Ein zweiter Roboter wird für die Reinigung am Tag genutzt. Die kleinere Anlage in Kalifornien besteht aus einem Raum und kann bei Bedarf mehrmals täglich desinfiziert werden, wenn die Mitarbeiter sich ausserhalb des Labors aufhalten – zum Beispiel während des mittäglichen Schichtwechsels. Teradyne testet ausserdem Einsatzmöglichkeiten für eine grosse Produktionsanlage auf den Philippinen.

Automatisierte Raumdesinfektion ermöglicht sicheres Arbeiten

Ulrich Nissen, Global Account Director bei MiR, erwartet, dass sich das Einsatzspektrum der mobilen Desinfektionsroboter perspektivisch weiten wird. «Während diese Lösungen früher ausschliesslich im Gesundheitssektor zum Einsatz kamen, macht dieser Anwendungsbereich mittlerweile nur noch etwa 50 Prozent aus», erklärt Nissen. Aktuell desinfizieren die mobilen Roboter unter anderem in Krankenhäusern oder auf Flughäfen. Anwendungsmöglichkeiten sieht Nissen aber auch im öffentlichen Nahverkehr oder in globalen Logistik-Warenlagern, deren Handelskunden sicherstellen möchten, dass das umgeschlagene Material bedenkenlos an den Endkunden verschickt werden kann. Auch in Hotels, Fitnessstudios, Supermärkten oder sogar Gefängnissen wäre eine automatisierte Raumdesinfektion denkbar.

Die Flexibilität der MiR-Technologie erlaubt Anwendern, die Desinfektionsroboter langfristig auch für andere Aufgaben in der Intralogistik zu nutzen. «Das gibt Anwendern mehr Vertrauen in die nachhaltige Nutzung der Roboter», konstatiert Nissen. Ob es nun darum geht, Mitarbeiter vor Infektionen zu schützen oder sie von Routineaufgaben zu entlasten: Mobile Roboter tragen dazu bei, dass auch in der neuen Normalität ein sicheres Arbeiten möglich ist. SMM

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