Bergbau-Robotik unter Tage: autonome Fahrzeuge und Inspektionsroboter heute

Zwei Fakten rahmen die deutsche Lage. Der Steinkohlenbergbau endete 2018 und damit der größte Tiefbaubetrieb des Landes. Was unter Tage bleibt, ist eine dauerhafte Nachsorgeaufgabe und kein Gewinnungsgeschäft: Die RAG gibt an, rund 110 Millionen Kubikmeter Grubenwasser pro Jahr an 12 Wasserhaltungsstandorten an Ruhr, Saar und in Ibbenbüren zu heben und bislang 130 Kilometer Nebenläufe entlastet zu haben. Das ist eine Eigenangabe des Unternehmens und so zu lesen, beschreibt aber eine Überwachungs- und Pumpaufgabe ohne Enddatum. Das ist eine völlig andere Beschaffungslogik als ein Bergwerk mit begrenzter Restlaufzeit.

Die aktive deutsche Gewinnung findet überwiegend über Tage und überwiegend im mineralischen Bereich statt. Nach Angaben des Bundesverbands Baustoffe, Steine und Erden umfasst die Branche rund 4.000 Unternehmen mit etwa 136.000 Beschäftigten, 38 Milliarden Euro Umsatz und rund 570 Millionen Tonnen Rohstoffgewinnung pro Jahr. Der Verband MIRO nennt für die Gesteinskörnungen rund 2.700 Werke in etwa 1.600 Unternehmen mit etwa 23.000 direkt Beschäftigten und knapp 500 Millionen Tonnen pro Jahr. Beides sind Verbandsangaben und keine amtliche Statistik; sie werden hier ausdrücklich als solche zitiert.

Für die Bewertung von Robotik folgt daraus: Der deutsche Bedarf konzentriert sich auf Nachsorge, auf Salz und Kali sowie auf Gesteinskörnungen, nicht auf den Steinkohlentiefbau. Das verschiebt den Schwerpunkt von autonomen Produktionsflotten hin zu Inspektions-, Vermessungs- und Überwachungsaufgaben und erklärt, warum die tatsächlich besuchbaren Referenzanlagen anders aussehen als die Beispiele in Herstellerbroschüren. Den Gesamtüberblick über Anlagen über und unter Tage finden Sie unter Bergbau und Gewinnung.

Autonomes Laden und Fördern unter Tage ist kein Versuchsfeld. Sandvik vermarktet es als AutoMine, Epiroc führt ein vergleichbares Programm; beide decken ferngesteuerte und autonome Fahrlader, Muldenkipper und Bohrgeräte ab, in der Regel mit einem Leitstand über Tage und einem gegenüber Personal abgesperrten Produktionsbereich. Die Systeme sind fertige Produkte, sie werden betreut und gekauft.

Die Geografie ist der Teil, den Herstellermaterial gern auslässt. Der Installationsbestand konzentriert sich auf Skandinavien, Finnland, Portugal, Irland, Griechenland und Bosnien und bildet damit ab, wo in Europa noch Erzbergbau im Tiefbau stattfindet. Deutschland kommt darin praktisch nicht vor. Wer einen deutschen Standort gegen europäische Autonomiereferenzen benchmarken will, findet die vergleichbaren Betriebe fast ausschließlich im Ausland und überwiegend in Lagerstätten mit anderer Geometrie.

Im Tagebau ist das europäische Bild noch dünner. Autonome Muldenkipperflotten, in der öffentlichen Wahrnehmung das Sinnbild der Bergbauautomatisierung, sind in Europa fast nicht vorhanden: Komatsu hat genau einen europäischen Standort, Boliden Aitik in Schweden mit 11 Muldenkippern, eine vergleichbare Caterpillar-Installation in Europa ist nicht belegbar. Vor diesem Hintergrund sind zwei jüngere europäische Bewegungen als Marktsignale und nicht als belegte Referenzen zu lesen. Der norwegische Anbieter Steer hat Verträge für rund 15 deutsche Steinbrüche, darunter Hermann Wegener und Hülskens/Ebel, die erste Inbetriebnahme ist für das erste Quartal 2026 im Raum Göttingen vorgesehen. Epiroc erhielt am 04.06.2026 einen LinkOA-Auftrag von Heidelberg Materials mit dem erklärten Ziel von über 100 autonomen Fahrzeugen bis Ende 2028. Beides betrifft Betriebe über Tage, und beides sind Absichten, keine abgeschlossenen Installationen. Die zugehörigen Luftbildverfahren behandeln wir gesondert für Tagebau, Halden und Vermessung.

Was dieser Beitrag bewusst nicht liefert, ist eine Produktivitätszahl. Prozentangaben zu Leistungsgewinn, Kostensenkung oder Auslastungsverbesserung durch Bergbauautomatisierung kursieren reichlich, die nachvollziehbaren stammen aber durchweg aus Herstellermarketing. Ein standortspezifischer Business Case über Zykluszeiten, Verfügbarkeit und den tatsächlichen Engpass ist mehr wert als jede dieser Zahlen.

Unter Tage gibt es keine Satellitennavigation. Alles Weitere zur Autonomie folgt aus dieser Randbedingung. Fahrzeuge und Inspektionsroboter verorten sich gegen die Geometrie der Grubenbaue, mit LiDAR und Simultaneous Localization and Mapping, gestützt durch Radodometrie und Inertialmessung und im Produktionsbetrieb häufig ergänzt durch infrastrukturgestützte Ortung, etwa über Tags oder Reflektoren entlang einer Strecke.

• SLAM gegen das Streckenprofil: Ein rotierendes LiDAR erzeugt eine Punktwolke des umgebenden Gebirges, der Algorithmus gleicht aufeinanderfolgende Scans ab und schätzt daraus die Eigenbewegung. Das funktioniert in strukturierten, unveränderten Strecken gut und verschlechtert sich in langen merkmalsarmen Abschnitten, in denen aufeinanderfolgende Scans identisch aussehen.
• Inertiale und odometrische Stützung: IMU-Daten und Radencoder überbrücken die Lücken. Das ist wesentlich, weil Radschlupf auf nassem Sohlenmaterial die reine Odometrie unzuverlässig macht.
• Umgebungsstörungen: Staub, Wasserdampf und Abgaspartikel verschlechtern die optische Erfassung. Das ist eine Auslegungsvorgabe für die Sensorwahl, kein Detail.

Die zweite Randbedingung ist die Kommunikation, und sie wird regelmäßig unterschätzt. Die Anbindung läuft über Leckwellenleiter, Untertage-WLAN oder privates 5G, jeweils mit begrenzter Bandbreite und mit einer Abdeckung, die dort endet, wo die Infrastruktur endet. Für den Systementwurf folgt daraus unmittelbar: Ein Roboter, der dauerhaft hochauflösendes Video streamt, braucht eine Infrastruktur, die ein Roboter mit Onboard-Speicherung und späterer Synchronisation an einer Dockingstelle nicht braucht. In der Praxis entscheidet diese eine Frage, wie viel Netz bereits vorhanden ist, mehr Beschaffungen als die Wahl des Fahrwerks.

Für die GNSS-freie Kartierung im engeren Sinn sind Exyn und Emesent mit der Hovermap-Nutzlast die etablierten Marktbeispiele. Sie erzeugen Bestandspunktwolken von Abbaukammern, Hohlräumen und Strecken, für die sonst Personal in Bereiche müsste, die nicht befahren werden.

Der folgenreichste regulatorische Punkt in diesem Feld wird zugleich am häufigsten falsch dargestellt. Die ATEX-Richtlinie 2014/34/EU unterscheidet zwei Gerätegruppen. Gerätegruppe I gilt eigens für schlagwettergefährdete Grubenbaue, mit den Kategorien M1 und M2. Geräte der Kategorie M1 müssen auch in explosionsfähiger Atmosphäre funktionsfähig bleiben, Geräte der Kategorie M2 müssen beim Auftreten einer solchen Atmosphäre abgeschaltet werden. Gerätegruppe II ist alles Übrige, der allgemeine Ex-Bereich über Tage mit seiner Zoneneinteilung.

Wer beides verwechselt, hält ein Zertifikat für anwendbar, das es nicht ist. Das deutlichste Beispiel liefert ein Marktführer: Der ANYbotics ANYmal X ist tatsächlich ATEX-zertifiziert, und zwar für Zone 1 IIB. Das ist Gerätegruppe II und meint Industrie über Tage, etwa Raffinerien und Chemieanlagen. Es ist keine Zertifizierung nach Gerätegruppe I und qualifiziert die Maschine nicht für ein schlagwettergefährdetes Grubengebäude. Der Boston Dynamics Spot hat Schutzart IP54 und überhaupt keinen Ex-Schutz. Einen kommerziell verfügbaren Laufroboter mit Zertifizierung nach Gerätegruppe I gibt es bis heute nicht, und dieselbe Lücke betrifft die meisten gängigen Inspektionsroboter und insbesondere deren Akkus.

Das erklärt, wo in Deutschland unter Tage tatsächlich Roboter arbeiten. Salz- und Kalibergwerke sind nicht schlagwettergefährdet, womit die Hürde der Gerätegruppe I entfällt. Genau dort liegt der dokumentierte deutsche Fall: vier INSPECTOS-Plattformen von Innok Robotics aus Regensburg im Salzbergwerk K+S Werk Werra, Standort Unterbreizbach. Er ist gerade deshalb zitierfähig, weil er überprüfbar ist, anders als das meiste, was als Untertage-Referenz kursiert.

Zwei weitere rechtliche Bezugspunkte gehören in dieselbe Akte. Der Betrieb unterliegt dem Bundesberggesetz mit der Aufsicht durch die Bergbehörden der Länder und dem Betriebsplanverfahren, in das ein Robotereinsatz eingepasst werden muss. Und die Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 gilt ab dem 20.01.2027, was für jede ab diesem Zeitpunkt in Verkehr gebrachte Maschine relevant ist. Hardware gegen diese Randbedingungen auszuwählen, ist zuerst eine Filterübung und erst danach ein technischer Vergleich. Es ist auch der Grund, warum sich die nutzbaren Roboterklassen für industrielle Inspektion unter Tage so schnell reduzieren.

Ein erheblicher Teil der europäischen Nachbergbau-Infrastruktur steht unter Wasser. Schächte, Strecken und Pumpeneinbauten in aufgelassenen Grubenbauen sind für Personal wegen Tiefe, Druck und unklarer Standsicherheit nicht zugänglich und müssen dennoch erfasst werden, weil die Grubenwasserhaltung davon abhängt, wie die Hohlraumgeometrie aussieht.

Das einschlägige Marktbeispiel ist UNEXMIN GeoRobotics aus Budapest mit dem UX-1 Neo, einem kugelförmigen autonomen Tauchroboter, der eigens für geflutete Bergwerke gebaut wurde und nicht aus einem Offshore-ROV abgeleitet ist. Zwei deutsche Einsätze sind dokumentiert. In der Käfersteige bei Pforzheim arbeitete das Fahrzeug im November und Dezember 2022 mit 22 Stunden Tauchzeit über rund 8,5 Kilometer. In Gehren bei Ilmenau folgte im März 2023 ein weiterer Einsatz.

Technisch interessant sind diese Fälle wegen ihrer Randbedingungen, die sich vom Einsatz im offenen Wasser unterscheiden. Es gibt kein GNSS und im gefluteten Schacht auch keine akustische Referenz von der Oberfläche. Die Sichtweite begrenzt die Trübung weit stärker als die Tiefe. Ein Kabel, das das Kommunikationsproblem löst, erzeugt in einer verbrochenen Strecke ein Verhakungsproblem, weshalb der kabellose Betrieb mit Onboard-Autonomie und späterer Datenauslesung die konstruktive Antwort ist. Dieselbe Physik gilt für die Inspektion im offenen Wasser, die wir für ROV- und AUV-Einsätze unter Wasser ausführlicher behandeln.

Förderbandanlagen sind das Standardbeispiel, wenn robotische Inspektion unter Tage angeboten wird, und das ehrliche Marktbild weist in eine andere Richtung. Für die Gurtüberwachung ist die reife und kaufbare Technik die fest eingebaute oder entlang des Gurtes montierte Sensorik, nicht der mobile Roboter.

Continental und ContiTech in Hannover halten das vollständigste Portfolio: CONTI CordProtect überwacht Stahlseil-Cords magnetinduktiv und ist nach Herstellerangabe seit 2008 im Feld, CONTI SpliceProtect verfolgt über Magnetmarker die Spleißlängung, CONTI RipProtect erkennt über eingebettete Sensorschleifen Längsrisse, CONTI SurfaceProtect arbeitet mit Laserprofilmessung bei einer angegebenen Höhenauflösung von 0,1 Millimetern, und CONTI MultiProtect fasst diese Verfahren zusammen. Inspektion wird zusätzlich als Dienstleistung angeboten, über CordInspect, SurfaceInspect und WearInspect, und CONTI ConveyorInspect prüft Tragrollen mit Drohnen und IR- sowie RGB-Kameras. Die Hamburger Marke Phoenix existiert nicht mehr eigenständig; PHOENOGUARD und PHOENOCARE sind in die CONTI-Marke aufgegangen und sollten nicht mehr als eigene Produkte genannt werden.

Auf der Robotikseite ist das Referenzprojekt gerade deshalb aufschlussreich, weil daraus kein Produkt wurde. ABBs schienengeführter Förderband-Inspektionsroboter CRIS, entwickelt in Ladenburg, ist seit 2018 ausdrücklich Prototyp geblieben, eine kommerzielle Nachfolge ist nicht auffindbar. Weitere kaufbare Spezialisten der festen Sensorik sind Vayeron mit dem Smart-Idler in Australien sowie Beltscan und BeltSpy, deren veröffentlichte Referenzen fast durchweg anonymisiert oder auf Logoleisten reduziert sind und deshalb nicht als benannte Kundenreferenzen dargestellt werden sollten. Voith BeltGenius ERIC aus Heidenheim wird gelegentlich als Inspektionssystem geführt, was unzutreffend ist: Es dient der Energie- und Lastoptimierung und erkennt ausdrücklich keine Gurtschäden.

Das Fazit ist für eine Robotik-Erzählung unbequem, für den Einkauf aber nützlich. Wenn das Problem der Gurtzustand ist, lautet die Antwort heute Sensorik. Wenn das Problem die umgebende Infrastruktur ist, also Antriebsstation, Übergabestellen, Einhausung und die Strecke selbst, dann hat eine mobile Plattform ihre Berechtigung.

Punktwolken aus Drohnenbefliegungen oder von SLAM-Plattformen werden häufig als Ersatz für die klassische markscheiderische Vermessung präsentiert. Das gibt das deutsche Bergrecht nicht her, und die korrekte Formulierung ist wichtig, weil die unkorrekte zu einem abgelehnten Betriebsplan führt.

§ 64 BBergG begründet einen Dokumentationsvorbehalt für das Risswerk. Er ist kein Mess-Monopol. Eine Drohnenbefliegung oder eine SLAM-Punktwolke ist als Arbeitsmethode ohne Weiteres zulässig und kann verändern, wie oft ein Hohlraum erfasst wird, etwa von der jährlichen Aufnahme zur monatlichen oder zur Aufnahme je Sprengung. Nicht verändert wird, dass das Risswerk und die fachliche Verantwortung dafür beim Markscheider bleiben. Die richtige Argumentation für einen Automatisierungsfall lautet deshalb Frequenz und Personenexposition, nicht Substitution.

Diese Unterscheidung reicht in das gesamte Compliance-Bild hinein. Robotische Erfassung erzeugt Nachweise: Punktwolken, Gasmesswerte, Wärmebilder, Zeitstempel. Der Wert dieser Nachweise hängt davon ab, ob sie in einer Form aufgezeichnet wurden, die Bergbehörde, Betriebsplan und interne Arbeitssicherheit verwenden können. In der Praxis entscheidet sich hier häufiger als an der Leistungsfähigkeit der Maschine, ob ein Einsatz trägt oder still versandet.

werob ist herstellerunabhängiger Systemintegrator für Servicerobotik und eine Marke der CITO GmbH in Hamburg. werob baut keine Hardware und betreibt keine Roboter selbst. Der nützliche Beitrag in diesem Segment ist die oben beschriebene Filterarbeit: Kandidatensysteme nach der tatsächlich erforderlichen Explosionsschutzklasse sortieren, nach dem, was die vorhandene Kommunikationsinfrastruktur unter Tage tragen kann, nach der Servicedeckung in erreichbarer Nähe des Standorts und danach, ob sich die entstehenden Daten ohne manuelle Nacharbeit an Markscheider, Behörde oder ein Anlagenmanagementsystem übergeben lassen.