Automatisiert reinigen: Was leisten ­Saugroboter?

Sind professionelle Saugroboter in der ­Gebäudereinigung technisch und wirtschaftlich sinnvoll einsetzbar? Felix Holzwarth, Geschäftsführer von Geiger Facility Management, und Marc Schwencke, Prokurist und Regionalleiter von Geiger Facility Management, ziehen ein ­Resümee nach vier Wochen Testeinsatz in ­einem beauftragten Objekt.

Felix Holzwarth, Geschäftsführer von Geiger Facility Management, und Marc Schwencke, Prokurist und Regionalleiter. - © Geiger FM/rationell reinigen

Herr Holzwarth, im Umfeld der Gebäude­reinigung steht die Robotik erst am Anfang. Wie steht Geiger FM generell zu diesem Thema?

Felix Holzwarth: Robotik ist ein absolut wichtiges Zukunftsthema. Wir beschäftigen uns damit schon seit einigen Jahren. So war zum Beispiel Marc Schwencke bereits im Jahr 2011 in den USA um dort eine damals komplett neuartige, autonom agierende Scheuersaugmaschine eines amerikanischen Herstellers anzusehen. Seitdem haben wir die Robotik im Hause Geiger FM stets im Auge – aktuell insbesondere den Einsatz sogenannter Cobots, deren Fokus auf der sich ergänzenden Zusammenarbeit von Mensch und Maschine liegt.

Herr Schwencke, unlängst hat Geiger FM einen solchen Cobot – konkret einen Saugroboter – über einen Zeitraum von vier Wochen in der Hauptverwaltung einer Versicherung in München einem ausgiebigen Test unterzogen. Wie lautete dabei die Anforderung beziehungsweise Aufgabenstellung an den Roboter?

Marc Schwencke: Entscheidend beim Einsatz von Robotern ist generell, dass relativ große Frei­flächen vorliegen müssen, die es zu reinigen gilt. Diese finden sich beispielsweise im Umfeld größerer Verwaltungsgebäude mit ent­sprechend dimensionierten Fluren oder auch in Eingangsbereichen. Ein anderes Beispiel wären Messehallen.

Um auf unser konkretes Projekt zurückzukommen: Die hier zu saugenden Flächen bewegen sich alle im Bereich von etwa 600 Quadratmetern pro Etage, die wir täglich im Wechsel reinigen. Das Gute daran ist, dass diese Flächen aus brandschutztechnischen Gründen freigeräumt sind und sich der Saugroboter dort dementsprechend sehr gut und ohne größere Störfaktoren bewegen kann.

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    Zunächst muss der Saugroboter einmalig eingelernt werden. Dies geschieht wie folgt: den sogenannten Home Location Code (an der Wand angebrachter QR-Code) scannen, Modus wählen und die Route abfahren – entweder …
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    … komplett bahnweise oder lediglich entlang der Außengrenzen des zu reinigenden Areals. In letzterem Fall ermittelt sich der Roboter seine Bahnen daraufhin selbst.
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    Im Anschluss daran ist der Roboter in der Lage, die ihm zugewiesenen Bereiche autonom zu saugen während …
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    … die ‚Co-Workerin‘ Zeit hat, sich anderer Aufgaben anzunehmen.
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    Je nach Bodenbelag lassen sich unterschiedliche Bürsten einsetzen: schwarz (universal), braun (härter) oder blau (weicher). Die blaue Schale nimmt den Grobschmutz auf.
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    Ist der 4-Liter-Staubbeutel voll, meldet dies der Roboter an einen Pager, den die Reinigungskraft üblicherweise bei sich hat.
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    Zwei HEPA-Filter sorgen für partikelfreie Abluft.
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    Über das Portal ­i-synergy des Roboterherstellers (das Bild zeigt einen beispiel­haften Screenshot) ist ein umfassendes ­Monitoring sämt­licher angebundener Geräte möglich.

Welches Fazit konnten Sie nach vier Wochen Testeinsatz ziehen?

Marc Schwencke: Eine Kernfrage in diesem Kontext lautet ja immer: Wie ist das Handling beziehungs­weise wie einfach ist die neue Technik zu bedienen? Gerade im Umgang mit Robotern ist bei den Reinigungskräften naturgemäß meist erst einmal eine gewisse Hemmschwelle vorhanden. Was den von uns getesteten Saugroboter Whiz von ICE Robotics / Softbank Robotics betrifft, lässt sich nach den vier Wochen festhalten: Nach einer kurzen Einlernphase hatten unsere Mitarbeiter wenig Schwierigkeiten, sich mit dem Gerät zurechtzufinden. Dies zum Thema Anwendungsfreundlichkeit.

In puncto aufgenommener Schmutzmenge beziehungsweise Saugleistung im Vergleich zu herkömmlichen Bürstensaugern sind wir mit dem Saugroboter ebenfalls sehr ­zufrieden. Wenn wir diesbezüglich auch keine Vergleiche unter Laborbedingungen durchgeführt haben, so können wir doch sagen: Der Whiz nimmt ähnlich viel, wenn nicht sogar etwas mehr Schmutz auf.

Schlussendlich ging es bei den Tests aber insbesondere auch um die Wirtschaftlichkeit des automatisierten Saugens. Hierzu haben wir einen Kostenvergleich Cobot versus Reinigungskraft angestellt. Ergebnis war: Die Amortisationsschwelle für den Einsatz des Roboters sehen wir im geschilderten Anwendungsareal und bei einer vollflächigen Reinigung bei circa 800 Quadratmetern pro Tag, respektive 17.000 Quadratmetern pro Monat. In diesem Kontext muss man vielleicht am Rande anmerken, dass der Roboter nicht auf Sichtreinigung programmiert ist. Bei der manuellen Reinigung durch den Menschen ist es hingegen in der Praxis oft so, dass ein Mix aus Voll- und Sichtreinigung durchgeführt wird – sprich man saugt eher dort, wo der Schmutz auch sichtbar ist.

Die Technik hinter dem ­Saugroboter

Der Saugroboter Whiz ist mit diversen Sensoren zur Navigation ausgestattet (zwei 3D-Kameras, eine 2D-Kamera, ein IR-Sensor sowie ein LiDAR-Sensor). Die Kameras und der IR-Sensor erkennen Objekte und Hindernisse ab einer Höhe von zehn Zentimetern im Umkreis von 200 Grad. Zudem ist das Gerät mit fünf Klippensensoren ausgestattet, die Absätze und Treppenstufen erkennen und so einen möglichen Absturz verhindern. Die Orientierung des Roboters geschieht über den LiDAR-Sensor. Dieser verwendet eine dem Radar verwandte Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung sowie zur Fernmessung atmosphärischer Parameter auf der Grundlage von ­Infrarotstrahlen. Der Roboter findet sich auf diese Weise eigenständig in der zuvor eingelernten Umgebung zurecht und kann dabei mit einer maximalen Geschwindigkeit von 1,8 Kilometern pro Stunde saugen. Bei Hindernissen weicht er selbständig aus und findet automatisch zurück auf die Strecke. Als Referenz- beziehungsweise Start-/Endpunkt dienen sogenannte Home Location Codes (HLC) – 4 x 4 Zentimeter große QR-Codes, die an der Wand auf Höhe der 2D/3D-Sensoren angebracht werden und stets an ihrer ursprünglichen Position verbleiben müssen.

Sollte es zu einer Störung kommen oder ein Eingriff am ­Gerät notwendig sein – zum Beispiel um den Staubbeutel zu wechseln –, setzt der Roboter eine Meldung an einen Pager ab. Dies funktioniert auf eine Entfernung von bis zu 300 Metern.

Um die Reinigungsrouten entsprechend zu kennen, muss der Roboter einmalig eingelernt werden, indem der Bediener das zu saugende Areal manuell unter Zuhilfenahme des integrierten Lenkgriffes abfährt – je nach geforderter Flexibilität entweder bahnweise oder lediglich entlang der Areal-Außengrenzen. Start- und Endpunkt des Einlernens und auch jeder anschließenden, automatisierten Reinigung ist stets der besagte HLC.

Der Roboter ist ohne Mehrkosten an das sogenannte i-synergy-Portal von ICE Robotics angebunden. Auf dieser Plattform werden sämtliche Reinigungsdaten erfasst und protokolliert und der Anwender kann diese Daten auch selbst direkt einsehen sowie auswerten. Bei allen anderen Reinigungsmaschinen von ICE Robotics werden mit i-synergy zusätzlich sämtliche Komponenten überwacht und der Service kann somit proaktiv tätig werden, um Ausfälle zu vermeiden beziehungsweise kurz zu halten. In Summe bildet die Plattform ein komplettes Flottenmanagement-Portal, ein Hilfe-, ein Service- sowie ein Bestell-Portal zugleich.

Wie kommen Sie im Detail auf die ­genannten Werte?  

Marc Schwencke: Zunächst haben wir mehrere Reinigungskräfte die Flächen der insgesamt vier Stockwerke im Testbereich – in Summe sprechen wir hier von 2.300 Quadratmetern – mit konventionellen Geräten vollflächig saugen lassen und anschließend einen Mittelwert der Reinigungskosten pro Stockwerk errechnet; und zwar auf der Grundlage eines praktischen Leistungswertes beziehungsweise des Selbstkostensatzes pro Stunde für die manuelle Reinigung. Der Vergleich mit den praktischen Leistungswerten des Roboters im Testobjekt hat letztlich ergeben, dass wir bei den Kosten in diesem Objekt mit der automatisierten Reinigung knapp unter dem Durchschnittswert einer manuellen, vollflächigen Reinigung lagen. Hierzu muss man wissen, dass man den Roboter nicht kaufen, sondern nur mieten kann. Der Vergleichsrechnung lagen konkret Gerätekosten von rund 500 Euro pro Monat beziehungsweise 24 Euro am Tag zugrunde.

Weiter gefasst lässt sich sagen: Je größer die zu reinigende Fläche und je länger der Roboter damit pro Tag im Einsatz sein kann, desto höher ist die Einsparung bei einer automatisierten Reinigung. Würde man den Whiz zum Beispiel acht Stunden am Tag ununterbrochen betreiben können, lägen die Kosten bei etwas über drei Euro und damit natürlich nur bei einem Bruchteil der manuellen Reinigung. Auf den Punkt gebracht: Der Break Even für den Saugroboter liegt in unserem Fall bei einer Mindesteinsatzdauer von täglich etwa eindreiviertel Stunden inklusive der Zeit für das Handling und die Bereitstellung des Gerätes.

Als Fazit lässt sich festhalten, dass gerade das angesprochene Leasingkonzept dazu beiträgt, schnell und mit überschaubarem Risiko zu einem wirtschaftlichen Einsatz der Technologie zu kommen, da man eben nicht erst einmal mehrere zehntausend Euro – wie es bei ­Roboterlösungen oft der Fall ist – in die Gerätschaften investieren muss ohne zu wissen, ob beziehungsweise wann sich das rechnet.

Welche weiteren Vorteile neben der Kosteneinsparungen sehen Sie im Einsatz des Saugroboters?

Marc Schwencke: Neben dem bereits angesprochenen, einfachen Handling sowie den robusten und damit wenig störanfälligen Komponenten liefert diese Technik ein konstant gutes Reinigungsergebnis. Zudem sind hier keine personalbedingten Ausfallkosten einzukalkulieren. Nicht zuletzt entlastet ein solcher Roboter unsere Reinigungskräfte von monotonen Tätigkeiten und ermöglicht es ihnen gleichzeitig, sich anderen Aufgaben zu widmen. Gerade vor dem Hintergrund, dass auch in der Reinigungsbranche das Personal immer knapper wird, ist dies ein enormer Vorteil.

Ist der Roboter tatsächlich komplett autonom betreibbar oder braucht es nicht doch immer noch einen „Aufpasser“ im Hintergrund?

Marc Schwencke: Aus eigener praktischer Erfahrung können wir sagen, dass ein unbeaufsichtigter Betrieb über längere Zeit durchaus möglich ist. Allerdings war dies nicht unsere primäre Anforderung. Ziel des Ganzen ist wie gesagt, dass der Roboter das im Objekt ohnehin tätige Reinigungspersonal bei seiner Arbeit begleitend unterstützt – genau das drückt ja bereits der Begriff Cobot beziehungsweise Cobotics aus. Abgesehen von der initialen Einlernphase, dem Positionieren des Gerätes an einem definierten Startpunkt sowie dem manuell durchzuführenden Wechsel des Staubbeutels ist prinzipiell kein weiteres Zutun des Menschen nötig (Anm. d. Red.: siehe dazu auch nebenstehenden Kasten).

Und wenn der Roboter doch einmal in sehr ausgedehnten Objekten – etwa in einem Flughafen – zum Einsatz kommen soll, wo entweder kein ­Reinigungspersonal in der Nähe oder zumindest kein Sichtkontakt vorhanden ist?

Marc Schwencke: Für solche Fälle lässt sich der Roboter auch über das Portal des Herstellers von einem beliebigen Ort aus der Ferne überwachen. Über dieses Portal sind dann unterschiedlichste Informationen abrufbar: Wo befindet sich das Gerät gerade? Wie ist der Gerätestatus? Wie lange ist der Roboter schon gelaufen, wie viele Quadratmeter hat er bereits gereinigt? Und so weiter. Ein solches zentrales Monitoring wird zukünftig sicher an Bedeutung gewinnen.

Herr Holzwarth, wie geht es nach der Teststellung weiter? Werden Sie den Roboter zeitnah auch bei anderen Kunden in den regulären Praxiseinsatz bringen?

Felix Holzwarth: Unser aktueller Business Case geht von einem ansteigenden Hochlauf aus, ergänzend zu der bereits im Einsatz befindlichen Flotte an Scheuer-Saug-Robotern, die wir vor allem von Cleanfix und mit dem Adlatus von Kenter schön länger im Einsatz haben. In der Geiger FM-Gruppe planen wir insgesamt für 2021 und 2022 den Einsatz von aktuell etwa 50 Saugrobotern und zehn Scheuer-Saug-Robotern.

Gibt es über den Saugroboter hinaus weitergehende konkrete Pläne, Abläufe zu automatisieren beziehungsweise zu „roboterisieren“?

Felix Holzwart: Grundsätzlich fokussieren wir aktuell auf die großflächige Bodenreinigung und verfolgen sehr genau, was auf diesem Gebiet auf den Markt kommt und was davon wir in wirtschaftlicher Art und Weise zum Einsatz bringen können – sowohl für unsere Kunden als auch für uns selbst.

Wenn wir hingegen in die eher kleinflächigen Büroumgebungen schauen, ist die Ausgangslage eine komplett andere. Aufgrund der Komplexität der hier zu erfüllenden Aufgaben und auch der Aufgabendichte sehe ich den Robotikeinsatz in diesem Umfeld noch in zu weiter Ferne, als dass wir uns damit Stand heute schon intensiv beschäftigen müssten.

Abgesehen von den rein technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten müssen wir das Thema Automatisierung letztlich immer auch ethisch betrachten und entsprechende Antworten finden. Das heißt, wir stehen in der Verantwortung, bei den Mitarbeitern keine Ängste dahingehend zu schüren, dass der Roboter ihnen die Arbeit wegnehmen könnte. Stattdessen muss es primär darum gehen, die Zusammenarbeit von Mensch und Maschine in den Fokus zu stellen – so wie es ja auch im Beispiel Saugroboter der Fall ist.

Günter Herkommer | guenter.herkommer@holzmann-medien.de