Batterien der Roboter: Was frisst am meisten Strom? - Prof. Alexander König & Prof. Jürgen Janek

00:00:02: Geladen, der Batterie Podcast mit Daniel Messling und Patrick Rosen.

00:00:09: Hallo und herzlich willkommen zu geladen Dein Batterie-Podcast zur Energiewende!

00:00:13: Liebes Publikum wir sprechen hier immer über Technologie Themen über die gar nicht so viele andere da draußen sprechen Und wenn euch das gefällt dann drückt doch mal gerne auf Like und abonniert den Podcast und bewertet uns auch in eurer Podcast App.

00:00:27: Ja, wir dürfen heute hier zwei herausragende Gäste begrüßen.

00:00:30: Und zwar Prof.

00:00:31: Alexander König und Prof.

00:00:33: Jürgen Yarnik.

00:00:34: Grüß Sie beide!

00:00:35: Hallo!

00:00:37: Herr König sie sind Professor für Robotik & KI an der TU München sowie Gründer-und-CEO von Reactive Robotics.

00:00:45: Jörg, du warst schon öfter hier im geladen Podcast.

00:00:47: Du bist Professor für Physikalische Chemie an der Justus Liebig Universität Gießen.

00:00:55: Herr König, ganz zu Beginn.

00:00:56: Erklären Sie doch erst mal was sind denn überhaupt humanoide Roboter?

00:01:00: Also was zeichnet die aus dieses Humanoid und was können sie denn heute schon und was auch noch nicht?

00:01:05: Humanoide-Roboter sind prinzipiell alles, die vom Aussehen her eine Menschen ähneln.

00:01:10: Wir kennen viele Serviceroboter, die sind zum Beispiel auf mobilen Plattformen mit Rädern.

00:01:15: Humanoido-Robot haben typischerweise Beine Und klassischerweise zwei wie wir es nennen Endeffektoren das heißt zweier Arme mit denen sie ihre Umwelt manipulieren können.

00:01:26: Sie haben zusätzlich die meisten Roboter-Sensoren zum Beispiel an den Stellen, an dem wir Menschen unsere Sensoren haben.

00:01:33: Das heißt Kameras an der Stelle, an der wir Augen haben Mikrofone an der Stelle, an da wir Ohren haben und gleichen sich in ihrem Aussehen eben auf den Menschen an.

00:01:44: Müssen sie aber nicht!

00:01:44: Es gibt zum Beispiel Roboter, die haben an einer Hand zwei Daumen.

00:01:47: das kann Vorteile haben.

00:01:49: Wir haben im Vorgespräch hier Daniel und ich darüber diskutiert, sehr laut diskutiert.

00:01:53: Wo denn eigentlich Roboter in Menschenformen zur Anwendung kommen können?

00:01:58: Da sind wir so... Haben wir uns Gedanken gemacht vielleicht irgendwo in der Pflege?

00:02:02: ein Pflegeroboter soll ja menschlich aussehen.

00:02:05: da gibt es Leute die schaffen sich irgendwie Haushaltshilfen vielleicht in Zukunft an.

00:02:09: Die möchten einen Partner der aussieht wie ein Mensch als Roboter vielleicht.

00:02:14: also holen sie uns mal ab So in zehn, fünfzehn Jahren Wo kommen denn da diese humanoiden Roboter vielleicht vor?

00:02:21: Humanovide-Roboter sind für die gleichen Umgebungen gebaut, in denen wir Menschen arbeiten.

00:02:28: Wenn wir die Umgebung anpassen können zum Beispiel in einer Fabrik dann brauchen sie eigentlich nicht unbedingt Beinen weil Sie haben einen flachen Boden, Türen die automatisch aufgehen und können sich auch rollen.

00:02:39: Wir entwickeln ingamisch in einem Projekt namens Geriatronik Technologie so dass ältere Menschen länger zu Hause selbst bestimmt leben können.

00:02:48: Und da ist die Robotik der zentrale Faktor und ich glaube, die klare Skepsis, die viele Menschen hier haben, ist sehr derechtigt.

00:02:56: Denn wenn Sie sich fragen will ich von einer Maschine oder von einem Mensch gepflegt werden?

00:03:01: Dann werden fast alle Menschen sagen ja von einem Menschen natürlich!

00:03:04: Jetzt haben wir aber zwei Aspekte, die die gesamte westliche Welt betreffen und nicht nur uns auch China.

00:03:11: Wir altern extrem schnell Und wir haben immer weniger Pflegekräfte.

00:03:15: In Deutschland gibt es einen Pflegekraftemangel, der inzwischen Dimensionen erreicht hat.

00:03:19: Wer ein Vater oder Mutter hat, die kurzfristig eine Pflege braucht ja viel Erfolg.

00:03:24: und wenn man dann den Leuten sagt naja, wenn du die Wahl hast da keine Pflege zu bekommen oder fünf gestätzte und gestresste Minuten am Tag von irgendjemandem, der dich nicht anschaut und der dich sowieso nicht als Mensch sehen kann weil er so überlastet ist Oder von einem Roboter, der unendliche Geduld hat.

00:03:42: Vierundzwanzig Stunden am Tag, der nie genervt ist!

00:03:45: Der, die ja immer zuhört... ...der immer mit dir spielen will, Schachspielen will,... ...der mit dir Musik machen will, der mit dir rausgehen will, dann ist für mich die Antwort relativ klar und das ist der Moment wo bei vielen Leuten das Umdenken passiert.

00:03:58: Und der zweite Aspekt ist etwas was man nicht unterschätzen darf Das ist Design.

00:04:02: Wenn Sie jetzt eine Maschine erzeugen, die freundlich aussieht Die professionell und hilfsbereit aussieht dann ist das Delta was überbrücken müssen, dass sie diese Maschine akzeptieren viel viel kleiner.

00:04:13: Denn die meisten Menschen wenn Sie fragen malen wir meinen Roboter, dann machen die einen Terminator aber nicht etwas von dem sie auf den ersten Eindruck der Erwartung haben hätte.

00:04:21: hilft mir denn es gibt dieses Zitat von Henry Ford Wenn ich die Leute gefragt hätte was sie wollen hätten sie gesagt schnellere Pfeile Warum?

00:04:28: Weil sie sich nicht vorstellen könnten dass so etwas absurdes wie ein Auto existieren könnte.

00:04:32: Oh ja auch.

00:04:33: und wenn Ich mir nicht vorstellen kann wie ein roboter aussehen würde und was er tun könnte und wie der wäre Ja, dann habe ich irgendein Bild im Kopf.

00:04:40: Meine Erfahrungen... Ich hab Robotik in die Anwendung gebracht, in meiner früheren Zeit als Geschäftsführer bei Reaktiv und dort haben wir Roboter in die Intensivstation gebracht um Therapeutinnen und Therapeuten zu unterstützen.

00:04:52: Und ich habe fünftig-fünftig Ablehnung und Zustimmung bekommen beim ersten Interaktion, teilweise sehr starke Ablehnung.

00:04:58: Ich habe eine hundertprozentige Konversion gehabt, ein hundert prozentiger Übertrag von Menschen, die dagegen waren auf Menschen, Nachdem die Leute verstanden haben, wie das ausschauen soll.

00:05:10: Und das Bild in den Kopf des Menschen zu bekommen von dem was ich vielleicht jetzt sowieso denke... Das ist schwierig!

00:05:18: Man muss dem anderen zeigen dass auf ihn eingegangen wird, dass es um diese Person herumdesignt wird und dann kriegt man sehr viel positives Feedback.

00:05:26: Können Sie noch mal ausführen was denn humanoider Roboter heute schon für Fähigkeiten mitbringen?

00:05:32: Wenn man sich erst einmal damit beschäftigt dann wird einem erst klar, wie unglaublich wir Menschen von unserer Funktionalität sind.

00:05:39: Man sagt das Problem des Games ist im Grunde gelöst.

00:05:43: Kann man natürlich immer in bestimmten Situationen erzeugen, indem auch ein Humanoider-Roboter sich schwer tun würde irgendwie ohne zu stolpern eine Hindernis überwinden?

00:05:51: Aber hier sind die Relativ Fight.

00:05:53: was Humanoide noch nicht gut können ist die Manipulation.

00:05:58: aber das ist nicht nur für humanoide gültig sondern generell für Roboter.

00:06:02: Wir können Objekte greifen, wir können mit Spezialgreifern auch komplexe Objekten greifen.

00:06:09: Aber echte Manipulationen wie wir es kennen vom einem Instrument spielen oder zum Beispiel sich mit vernünftiger Geschwindigkeit die Schuhe zu binden da sind wir doch noch ein ganzes Stück von weg.

00:06:22: allerdings die Technik geht rasend schnell voran.

00:06:25: Also wir kennen ja mittlerweile die ganze Sensorik von diesen senkrecht landenden Raketen, von SpaceX beispielsweise oder diese ganz tollen Videos von Boston Dynamics wo irgendwelche Roboter rückwärts Salto machen und so.

00:06:38: Und dann durch den Raum sprinten.

00:06:40: das ist ja wirklich Wahnsinn wie gut austariert dieser gleichgewichtssensorik von diesem Robotern schon sind, oder?

00:06:47: Es ist

00:06:48: ziemlich beeindruckend

00:06:49: was man da online sieht.

00:06:50: jetzt muss man das Ganze auch immer ein bisschen kritisch betrachten.

00:06:54: Wir wissen nicht, wie oft es schiefgegangen ist bevor es geklappt hat.

00:06:58: Ich könnte mir vorstellen das da so wie eine oder andere Runde notwendig war um die Robotik dahin zu bringen dass diese beeindruckenden Videos von Boston Dynamics funktionieren.

00:07:09: was aber klar ist im freien Raum sind humanoide Roboter inzwischen ziemlich gut.

00:07:15: Es gibt aus China Videos von Robotern die tanzen und das schaut gut aus.

00:07:19: Die Technologie die das ermöglicht hat is die Technologie der GPUs Denn was wir jetzt mit zum Beispiel CUDA von NVIDIA können, ist eine massive Parallelisierung von Simulationen.

00:07:33: Und hier ist der nächste große Schritt zu erwarten!

00:07:38: Wir können also heute schon zehn Jahre an menschlichem Lebenszeit parallel simulieren in fünf Millionen Simulation gleichzeitig, indem eine Maschine dann bestimmte Dinge erlernt und dieser Blutforce einfach mit roher Gewalt, einfach so lange simulieren bis man es geklappt hat.

00:07:58: Dieser Ansatz der funktioniert im freien Raum offensichtlich relativ gut.

00:08:02: Wo's jetzt sehr schwierig wird ist in der Interaktion mit der Umgebung.

00:08:06: Das heißt in dem Moment wo ich Kontaktkräfte habe hab' ich es wahnsinnig schwer diese zu simulierend denn das sind Gleichungen und Differenzialgleichungen die sich extrem schnell ändern.

00:08:16: wenn sie sich überlegen Ich nehme meine Hand und drücke hier drauf.

00:08:20: ein halber Millimeter Unterschied ist der Unterschied zwischen gar keine Kraft und sehr viel Kraft.

00:08:26: Und das zu simulieren, da tun wir uns noch relativ schwer.

00:08:30: Deswegen sage ich die Manipulation ist immer noch ein Feld in dem viel an Forschung notwendig ist bevor wir was sehen, was demgleiche was wir im freien Raum aktuell sehen bezüglich tanzen oder Breakdancen.

00:08:44: der Arbeiter

00:08:45: Morgen Stanley Research schätzt, dass es bis zu zwanzigfünfzig über eine Milliarde Humanoider Roboter geben könnte.

00:08:51: Die Teil eines fünf Billionen US-Dollar schweren Marktes sind.

00:08:55: Jürgen hat man sich da bei der Batterieforschung und Entwicklung ein bisschen zu sehr auf die Antriebsbatterien für Elektroautos konzentriert?

00:09:03: Und zu wenig um dieses riesige Zukunftsfeld Humanoide Roboter?

00:09:08: Denke das man schon ganz klar sagen kann dass die die Batterieentwicklung sich die letzten zehn, zwanzig Jahre vor allen Dingen um das Auto gedreht hat also um die Mobilität.

00:09:17: Zuerst sind E-Bikes gekommen und jetzt kommen die vierrätigen Fahrzeuge.

00:09:22: überall da wo wir mobil Energie brauchen spielt die Batterien natürlich zentrale Rolle.

00:09:29: Ganz warum?

00:09:30: Weil die elektrochemische Energiespeicherung über acht Größenordnungs skalierbar ist.

00:09:34: Also von der medizinisch benötigten Energie im Herdschrittmacher oder wo auch immer in Zukunft, in uns bis hin zur stationären Energiespeicherung.

00:09:44: Die Robotik kommt jetzt glaube ich eben halt einfach als Thema neu dazu und was mich neugierig macht ist natürlich die Frage okay welche besonderen Bedürfnisse haben wir denn da an diesem Bereich?

00:09:58: Von der Größe der Batterie stelle ich mir so vor, naja dann ist das irgendwie so der E-Bike-Bereich eigentlich.

00:10:03: Da sind wir bei so ein paar Kilogramm Batterie und wenn man da natürlich sieht dass man wirklich in die hunderte Millionen vielleicht geht, dann wird das ja durch einen ganz ernst zu nehmender Markt.

00:10:15: Wenn er dann auch noch spezielle Anforderungen hat, dann ist es auch eine sehr ernstzunehmende Markt auf den dann natürlich Zellhersteller oder vielleicht auch Forscher einfach reagieren müssen.

00:10:26: Dann geben wir doch die Frage einfach mal weiter.

00:10:28: Herr König, was sind denn spezielle Anforderungen jetzt an Roboter-Batterien?

00:10:33: Sie haben gerade über diese Chips geredet.

00:10:35: Das ist wahrscheinlich doch ein sehr hoher Energiebedarf nämlich an.

00:10:39: Wir haben ja mehrere Komponenten, die Energie brauchen.

00:10:42: Das sind zum einen die Motoren.

00:10:44: auch die Sensoren müssen mit Strom versorgt werden und besonders wenn diese eine gewisse Leistung erbringen sollen.

00:10:49: Ein humanoider Roboter kann gerne mal siebzig, achtzig Kilo wiegen, wenn sie das durch den Raum bewegen wollen.

00:10:54: Da wird man nicht so wahnsinnig viel machen können.

00:10:59: Was aber zum aktuellen Zeitpunkt wirklich die Energie frisst, sind die KI-Modelle, die im Hintergrund laufen.

00:11:06: Sie haben eine Perzeption seides über eine normale RGB-Kamera, über eine dreiD Kamera.

00:11:13: Sie können einen Roboter auch Ultraschallsensoren etc.

00:11:15: einbauen und diese Daten dann zu prozessieren in Echtzeit.

00:11:21: Das ist ein gigantischer Aufwand!

00:11:24: Und da sind wir Menschen natürlich unglaublich effizient.

00:11:27: Es gibt dieses Beispiel, dass eine Biene zwei Watt verbraucht und die kann sich lokalisieren, die kann navigieren, sie ist in der Lage, sich selbst zu koordinieren.

00:11:39: Die kann kommunizieren usw.

00:11:40: und so fort.

00:11:42: Also wie weit würden wir mit zwei Watte kommen?

00:11:44: Nicht sehr!

00:11:47: Mit aktuellen Ansätzen, wie wir Sie an GPU sehen... ist es grundsätzlich aktuell immer so, dass sie den humanoiden selbst haben.

00:11:56: Der hat eine irgendwie geartete Funkverbindung über FünfG oder WLAN.

00:12:00: Das bedeutet momentan sourcen wir einen großen Teil der Rechenpower aus an stationäre Systeme.

00:12:09: Es gibt schon Roboter.

00:12:10: die können selbst Hotswap ihre eigene Batterie wechseln.

00:12:15: das wird garantiert kommen.

00:12:17: Auf der anderen Seite sind die Anforderungen und an ein humanoid roboter zumindest zum heutigen Zeitpunkt, anders als die anderen Autos.

00:12:25: Wenn ich in der Pampa stehe hätte ich gerne geladene Batterie.

00:12:29: wenn mein Roboter aber im Grunde in meiner eigenen vier Wände in diese vier Wende limitiert ist und Nacht sowieso schläft also die Schlafe von meinem Roboter lädt sich dann ist glaube ich hier das Problem bei Energie transportieren zu können nicht so groß.

00:12:46: Im schlimmsten Fall habe ich halt ein zweites Akkupack.

00:12:48: Jürgen, hol doch mal ganz kurz aus.

00:12:49: Ist dir denn bekannt, dass irgendein Batterieleerstuhl in Deutschland schon diese Robotik-Themen aufgreift?

00:12:57: Vielleicht auch direkt mit Robotikfirmen zusammenarbeitet was humanoide Roboter angeht oder ist das tatsächlich komplett neu für alle?

00:13:04: Ich glaube der Bedarf ist vielleicht gar nicht so speziell.

00:13:07: Engt am Ende haben wir gerade gelernt vor allen Dingen da wie sieht es sozusagen quasi mit dem Hirn aus also mit der Recheneinheit aus?

00:13:15: je stärker Die Autarka Design muss die Autonomer zeigen dieser Roboter sein muss, desto größer wird er.

00:13:22: im Moment glaube ich dann wirklich über die Batterie limitiert sein.

00:13:26: Aber wenn du jetzt mal Batterien oder Batteriezellen für Antriebsbatterien, E-Autos und vielleicht aber auch ja die über die wir auch hier öfter im Podcast sprechen von Smartphones oder sowas.

00:13:36: So gegenüberstellt es zu Batteriezellen, die in humanoiden Robotern drin sind.

00:13:41: Welche Eigenschaften sind denn da wahrscheinlich in Zukunft besonders wichtig?

00:13:45: Also wenn wir jetzt über was wir sich energiedichten oder Sicherheit oder Langelebigkeit, Zyklenstabilität usw.

00:13:52: reden

00:13:53: Erst mal stelle ich mir vor, dass auf jeden Fall möglichst viel Energie sozusagen pro Volumen gespeichert werden muss.

00:14:00: Also das ist sicherlich ein zentraler Punkt.

00:14:02: Der ist aber für die meisten Anwendungen ganz entscheidend und da wird eh weltweit intensiv dran gearbeitet natürlich mehr Energie in die Batterien zu kriegen.

00:14:10: Aber ich denke es ist keine besondere Anforderung, die in der Robotik noch oder spielt.

00:14:14: Ich denke jetzt auch, dass in der robotik wahrscheinlich eher auch also einen Betrieb ... mit mittlerer Energieanforderungen über eine längere Zeit eine Rolle spielen wird, als jetzt tatsächlich ganz kurzfristig... ...ganz viel Leistung zu bringen.

00:14:28: Also wird auch die Ratenfähigkeit, also die Fähigkeit besonders schnell Energie abzugeben oder vielleicht auch nicht ganz so entscheidend sein wie bei eben halt einem extremen Power Tool für den professionellen Bereich?

00:14:41: Sicherheit würde ich sagen, gut ist es immer gegeben.

00:14:44: natürlich wenn solche Roboter in einem kritischen Umfeld vielleicht tatsächlich an medizinischem Fleisch denken.

00:14:50: Dann wird das natürlich eine besondere Anforderung sein klar aber Sicherheit spielt bei Batterien sowieso immer auch eine große Rolle.

00:14:58: also auch da habe ich keine besonderen Anforderungen.

00:15:03: Herr König, wie ist denn im Moment stand bei den besten Modellen das Verhältnis von Arbeit zu Ladezeit?

00:15:11: Bei den humanoiden Robotern.

00:15:13: Was schaffen die Batterien so?

00:15:14: Ein normalen humanoider Roboter können sie eine vielleicht zwei Stunden betreiben am Stück.

00:15:20: Dann ist er durch und muss er laden.

00:15:23: Dann lädt der auch längere Zeit – ich kann Ihnen ehrlich gesagt gerade nicht sagen, wie lange die laden und was die für eine Energie Dichte haben.

00:15:30: Denn da muss ich ja auch ehrlich sein Ein Thema, mit dem ich mich noch nicht beschäftigt habe.

00:15:38: Denn wenn der nach zehn Minuten geladen werden muss... Okay!

00:15:42: Für uns in der Forschung kein Problem und in der kommerziellen Welt stehen wir ganz am Anfang.

00:15:48: Meine Erwartungen wäre, dass hier ganz drastisch die Kurve hochgehen wird wie lange diese Roboter arbeiten können ohne geladen zu werden.

00:15:58: Mein iPhone hat ein Energiesparmodus.

00:16:01: Wenn ich weiß Heute Abend bin ich lange unterwegs, dann kann ich morgen schon in den Energiesparmodus rein tun.

00:16:08: In der Robotik bisher wir haben immer die volle Power

00:16:12: am Laufen

00:16:13: und ich glaube dass es da auch viel Einsparpotenziale geben wird das man sagt hey wenn die Maschine aktuell nicht soviel GPU-Power braucht dann regle ich die Taktfrequenz runter.

00:16:24: Das wird ja heute schon im normalen Prozessoren ebenso gemacht.

00:16:27: Da glaube ich ist viel drin.

00:16:31: Wir stehen total am Anfang und gefühlt ist die Akkulaufzeit nicht das drängendste Problem zum heutigen Zeitpunkt.

00:16:40: Aber wenn wir es nicht mitdenken, dann stehen wir irgendwann da und haben ganz tolle Manipulationsroboter, die Klavier spielen können aber halt nur zehn Minuten.

00:16:47: Dann haben wir auch nicht gewonnen!

00:16:47: Das

00:16:48: finde ich total spannend, weil hier ja offensichtlich jetzt in der Forschung zwei Welten zusammenkommen.

00:16:53: Jetzt zusammenprallen.

00:16:54: aus dem Bauchgefühl sag' ich dass die KI-Entwicklung gerade viel rasanter sind als jetzt vielleicht die Batterietechnologie, die große Sprünge gemacht hat.

00:17:03: aber wo jetzt man vielleicht jetzt in den nächsten zehn Jahren wenn die Solid State Batterien nicht kommen tatsächlich nicht mehr soviel an diesen Sprüngen zu erwarten sind.

00:17:13: Jürgen sagt doch mal ganz konkret also erwartest du das diese Roboter jetzt vielleicht statt einer Stunde vielleicht dann zwei Stunden arbeiten können.

00:17:21: Es sind wahrscheinlich nicht zehn Stunden, oder?

00:17:23: Die Akkuentwicklung kann man glaube ich schon einigermaßen sozusagen vorhersehen und was kommen muss so dass sich da im Runde die Roboter-Entwickler auch auf eine Roadmap einlassen können.

00:17:40: Sie dürfen aber auch nicht damit rechnen, dass es ein Faktor zehn oder sowas irgendwie plötzlich mehr zur Verfügung geben wird mit der Batterie.

00:17:47: Das wird dann tatsächlich genauso richtig sein.

00:17:50: also das zu kalkulieren und eben halt natürlich Energiespar-Modi oder eben halt einfach eine Energieeffizienz in der Robotik von vornherein ganz massiv zu arbeiten.

00:17:59: Also ich würde mich nicht darauf verlassen... über das da ganz große Sprünge kommen.

00:18:05: Aber jetzt muss ich mal immer sagen, natürlich sind jede zehn Prozent mehr, wissen wir ja, natürlich super!

00:18:11: Wenn man fünfhundert Kilometer Reichweite mit einem Fahrzeug haben, dann sind natürlich auch

00:18:15: die

00:18:16: zehn prozentigen Fünfzig Kilometer mehr auch schon durchaus etwas, an dem man ja ordentlich gewinnt.

00:18:21: Dann drehen wir doch gleich mal über die Einsparmaßnahmen, die eine KI vielleicht in Zukunft haben kann bei einem humanoiden Roboter.

00:18:28: Herr König, sagen Sie doch noch einmal ganz kurz Volumengewicht?

00:18:31: Was sind denn da so Größenordnungen?

00:18:33: Womit rechnen sie denn da ungefähr?

00:18:35: Batterien kann man praktischerweise in sehr vielen Formen verpressen und sie haben im humanoiden Robotern bestimmte Platzanforderung für ihre Elektronik, für die onboard CPU, für diese Sensorik oder für die Motoren Und alles andere können sie mit Batterie vollmachen, theoretisch.

00:18:53: So ein klassischer Unitree-Roboter der wiegt halt... ...sechzig Kilo ist einen Meter siebzig hoch.

00:19:00: Da ist der Großteil diesen relativ schlank, wenn man mal vor denen steht das ist erstaunlich, die sind wirklich schon bisschen... Sind nicht so irgendwie so'n zwei Meter Hühne den man sich als Terminator vorstellt sondern eher schlanke kleinere Roboter.

00:19:16: Die sind auch aktuell in meinem Verständnis nicht auf unbedingt auf Batterieleistung optimiert.

00:19:22: Denn wie gesagt, die Frage ist ja immer wo will ich es einsetzen?

00:19:27: Der heutige Einsatz ist im Grunde ausschließlich indoors.

00:19:32: Mein Verständnis ist dass die Batteriehersteller und auch die Co-op in der Kooperation mit den humanoiden Herstellern immer nur das bauen werden was notwendig ist!

00:19:42: Und wenn ich x tausend Euro mehr zahlen soll, dass meine Maschine doppelt so lang läuft, hab' ich brauch's überhaupt nicht.

00:19:49: Dann könnte ich mir vorstellen, dass ein Hersteller da eher sagt hey damit warten wir noch mal und es gibt eben sehr viele Einsperrmöglichkeiten.

00:19:55: Ich habe in Vorbereitung auf diesen Podcast mit einem unserer Experten an der TU München dem Andreas Hercastorf geredet und der sagte auch ja seine Algorithmen die er an ganz anderer Stelle einsetzt um generell Strom zu sparen nicht im Batteriekontext können wir auch bei uns ansetzen.

00:20:12: super machen das ist ein Forschungsprojekt.

00:20:15: gucken wir uns mal an was gespart werden kann.

00:20:18: Aber nachdem es noch keine Standards gibt und nach dem überhaupt nicht klar ist, wo wir den Einsatz sehen wollen.

00:20:24: Glaube ich dass der Ansatz eher sein wird das man zum Beispiel sagt wie regeln jetzt mal die verfügbare KI-Leistung runter?

00:20:32: Beispiel der Roboter navigiert einfach nur gehend irgendwo hin.

00:20:35: dann brauche ich keine hoch auflösende hundert Hertz Kamerabildern und reicht mir wenn die Kamerabilder eine niedrigere Auflösung haben gar nicht so genau die Diktiere.

00:20:48: Und dann kann ich da extrem viel Energie sparen im Inferenzmodell, in den ganzen entsprechenden Machine Learning-Modellen, die mir die Lokalisationen und Navigation etc.

00:20:58: geben.

00:20:59: Momentan schießen wir mit der gleichen Kanone auf alle Probleme.

00:21:02: Alle versuchen irgendwie ihre Hände an AMD oder Nvidia Chips zu bekommen.

00:21:08: hat man da so eine Kiste, die braucht Starkstrom und eine eigene Kühlung.

00:21:13: Und dann ist man wahnsinnig glücklich und lässt darauf laufen was geht?

00:21:17: Wenn das Ganze jetzt wirklich in die mobile Autarke Anwendung geht Dann wird es Algorithmen geben, dann wird es spezialisierte, dedizierte Chips geben wie sie auch die verschiedenen Handyhersteller haben Die extreme Energieeffizient für ein ganz dedizierter Aufgabe Für diese optimiert sind dann sehr effizient rechnen können.

00:21:35: Aber geben Sie uns mal kurz einen Überblick über die jetzigen Modelle, die so schon auf Markt sind oder auch in Tests irgendwie.

00:21:41: Also was ich immer so ein Videos aus der Wahrnehmung ist, die Batterie sitzt meistens wie eine Art Rucksack hinten am Rücken sozusagen.

00:21:49: Gibt es aber auch andere Modelle?

00:21:50: Sie haben gerade gemeint ja eventuell vielleicht auch wirklich in den Arm oder im Körper noch irgendwo verbaut oder wie wird das im Moment so gemacht?

00:21:59: Was ich bisher gesehen habe, ist genau so wie Sie es sagen.

00:22:01: Es ist im Grunde ein Standardinterface irgendwo im Bauchbereich.

00:22:07: denn was ich ja möchte bei einem humanoiden Roboter wenn ich das menschliche schon nachmache dann ist oftes Ziel auch den Schwerpunkt des Roboters an eine ähnliche Stelle zu setzen wie wir Menschen haben.

00:22:18: Wir Menschen haben ihn so um den Bauchnabel her wo man mit unserem Körper Schwerpunkte

00:22:22: und

00:22:23: die Batterie ist ein sehr schweres Element innerhalb des Robotters.

00:22:28: Also setze ich es dahin, wo auch die Menschen einen großen Teil ihrer Masse rumtragen.

00:22:32: Nämlich am Bauch!

00:22:34: Aber das ist glaube ich... wäre.

00:22:36: meine Einschätzung wäre dass das noch nicht so optimiert ist weil wieder aus der Marktperspektive zu herzufragen habe ich einen großen Vorteil wenn ich zehn Prozent länger meinen Roboter betreiben kann.

00:22:49: Der Autofahrer würde absolut ja sagen der Mensch mit der Kettensäge auf dem Baum würde absolut Ja sagen.

00:22:58: Forscher, und es sind aktuell fast ausschließlich Forscher wie sich diese Roboter kaufen sagt.

00:23:04: Insofern würde ich behaupten dass das so ein Iterationsschritt ist der zu einem späteren Zeitpunkt kommen wird.

00:23:10: Jetzt habe ich mir ganz spezielle Frage mal, jetzt haben Sie gerade schon gesprochen darüber wie man ja über Algorithmen beispielsweise den Energiebedarf irgendwie ein bisschen runterschrauben kann.

00:23:19: Ich denke da sofort an Bewegungsstrategien wo man zum Beispiel durch einen ruckelloses Gehen beispielsweise eines Roboters deutlich mehr Energie einsparen kann als wenn der jetzt kleinst Bewegung immer abstoppend irgendwie umsetzt.

00:23:34: sind das so Dinge über die sie nachdenken in Erforschung?

00:23:37: Das sind Dinge Interessant sind sie zu untersuchen.

00:23:41: Wir Menschen sind hochgradig energieoptimiert in unseren Bewegungen, wenn Sie sich anschauen wie wir uns bewegen dann bewegen wir uns eben.

00:23:49: typischerweise haben wir als höchstes Ziel besonders beim Gehen die Stabilität.

00:23:54: wer hinfällt beim Weglaufen wird vom Löwen gefressen.

00:23:57: also jetzt ein bisschen überspitzt gedacht.

00:23:59: aber dann haben wir Minimum Jerk Movements das heißt wir versuchen die Ruckhaftigkeit unserer Bewegung zu reduzieren.

00:24:06: es machen wir Menschen vollkommen automatisch Und das sehen Sie auch bei Kindern, die bewegen sich am Anfang noch sehr ruckartig und je älter sie werden, desto fließender werden die Bewegungen.

00:24:15: Das ist natürlich eine Möglichkeit um beim Roboter-Energie zu sparen.

00:24:20: Das is auch etwas was wir deswegen machen weil eine sanfte Bewegung des Materialschohnt ein Motor ist ziemlich allergisch gegen ein großes Gewicht was an seinem vorderen Ende hängt und was den Motor dreht.

00:24:38: Das mögen die nicht so gerne, insofern ist auch um die Haltbarkeit der der Hardware-Komponenten zu verlängern machen wir weiche Bewegungen.

00:24:48: Ich habe es bisher noch nicht gesehen dass das aus Energieeffizienzgründen gemacht wurde.

00:24:52: ich hab gesehen dass es gemacht wurde um das menschliche besser darzustellen um das gegenüber als Roboter als menschlichen Interaktionspartner mehr da zu stellen.

00:25:04: Aber wie gesagt, ich glaube das in dem Moment wo diese Thematik jetzt die humanoid Robotika wirklich auf den Markt trifft dann wird es ganz schnell dazu kommen dass in einer sehr rapiden iteration Die energieeffizienzen ausgenutzt werden müssen weil in dem moment wo ich das ding zu hause stehen habe und Ich kann mir zwei für den gleichen preis kaufen einen von tesla an den anderen von unitary Wenn die das gleiche können, dann fange ich halt an zu priorisieren was ist mir wichtig und dann komme ich wahrscheinlich wie beim Handy.

00:25:38: Und wir haben auch relativ schnell einen Punkt wo ich sage Energieeffizienz ist wichtig.

00:25:42: jetzt gerade ist es noch nicht der Fokus

00:25:44: Jürgen, es wurde vorhin schon kurz angesprochen der Batteriewechsel.

00:25:47: Das hat sich ja im Elektroauto-Bereich nicht wirklich durchgesetzt.

00:25:51: da gibt's die Firma NIO, die das immer noch versuchen auch so ein bisschen größer auszurollen aber ansonsten sind dann nicht wirklich viele aufgesprungen.

00:25:58: bei LKW ist das ja so'n bisschen in der Schwebe.

00:26:02: Da wird es eventuell benutzt in China schon tatsächlich mehr.

00:26:05: Wie ist das bei Robotern?

00:26:06: Was denkst du was ist deine Ansicht?

00:26:08: Könnte das ein Konzept sein was wirklich gut funktioniert dass man halt zum Beispiel wenn jetzt so einen Haushaltsroboter als man zu Hause irgendwie so eine Box hat, dann so eine Wechselstation mit drei Akkus und dann geht der Roboter da nach einer Zeit hin.

00:26:23: Und wechselt sein Akku einfach aus?

00:26:25: oder was denkst du?

00:26:26: Wie stellst du dir das vor?

00:26:27: Ein Gewissen ist natürlich ein solcher humanoider Roboter ja etwas wie einem ganz spezialisiertes weiterentlichtes Power Tool.

00:26:34: Das einfach nur viel umfassender Aufgaben übernehmen kann.

00:26:40: Und im Power Tool-Bereich ist das ja heute Standard, dass tatsächlich dann im Runde dann meinetwegen so professioneller Waldarbeiter nimmt dann eben halt nicht nur einen Akku mit sondern nimmt sich dann eben hat ein... ...soviel er dann halt tragen mag mit die schon aufgeladen sind und wechselt die da natürlich.

00:26:56: Das kann man ja mindestens erwarten, dass dann eine Roboter der komplexe Aufgewöhnung natürlich sich selbst dann auch tatsächlich mal den Akku wechseln kann.

00:27:07: Also das muss ich sagen ist wahrscheinlich am ende auch vielleicht sogar standart.

00:27:12: Entweder natürlich, wie das heute die Erasenroboter machen, dass sie kurz selbst auf die Ladestation fahren und dann wieder loswackeln... ...und sich selbst sozusagen also wieder aufladen oder tatsächlich wenn es von der Betriebsweise vernünftig ist?

00:27:29: Dann wird es tatsächlich da mit Sicherheit Wechselakkus gehen.

00:27:36: Wir haben jetzt die ganze Zeit über Roboter gesprochen, die ja eher ein sehr vordefiniertes Feld an Aufgaben haben.

00:27:42: Auch räumlich eher beschränkt eingesetzt werden sollen.

00:27:45: aber natürlich wenn man jetzt an die KI Entwicklung in den letzten Jahren denkt und wie das auch zusammen gedacht wird mit Robotik dann... wird natürlich klar, dass die Zukunft darin besteht.

00:27:56: Dass irgendwann humanoide Roboter mit einer sehr starken KI auch einen hohen Autonomiegrad entwickeln.

00:28:03: Wie sieht denn das dann aus?

00:28:04: Weil wenn ein Roboter im Prinzip sich nahezu frei bewegen kann in der Umwelt und nicht mehr auf einem Haus oder Krankenhaus oder sonst irgendwas beschränkt ist ... Was bedeutet das für Energieversorgung?

00:28:17: Zum Einen werden wir über kurz oder lang sechs G kommen.

00:28:23: haben wir möglicherweise mit sechs G das, was eigentlich mit fünf G geplant war.

00:28:27: Nämlich eine extrem kurze Latenz.

00:28:30: Fünf G war ja mal mit einer Millisekundelatenz geplant.

00:28:33: Das haben wir nicht geschafft.

00:28:33: aktuell sind wir bei sechs und zwanzig glaube ich aber wenn wir an diesem Punkt kommen dann können wir ganz viel in die Cloud-Out sourcen.

00:28:40: Das ist einmal der einen Punkt.

00:28:42: Der zweite Punkt Ich bin mir relativ sicher dass immer mehr und mehr Wert gelegt wird auf hocheffiziente Algorithmen Denn was wir ja sehen, ist dass das Limit inzwischen nicht mehr die Anzahl Chips ist wenn ich einen Datenzentrum bauen will sondern die Verfügbarkeit von Energie.

00:29:02: Und hier sind meines Wissens nach große Anstrengungen unterwegs auf der algorithmischen Seite und gleichzeitig eben auch zur Entwicklung von Spezialchips die für ganz delizierte Anwendung gemacht sind und dann energieeffizient sind.

00:29:16: Das Dritte und das wäre im Grunde meine Vorhersage es Wir Menschen brauchen ja auch hin und wieder Energie wenn wir unterwegs sind Ja und dann holen wir die uns, das nennen wir Restaurant.

00:29:26: Ich könnte mir vorstellen dass es auch so sein könnte wenn ein humanoider Roboter in einem entwickelten Gebiet also im Stadtbereich unterwegs ist, dass der gar nicht einen Hotswap braucht von seiner Batterie sondern dass er sich auf eine mobile Ladestation setzt und dort aufgeladen wird wie wir halt mal kurz den Snack eingeworfen.

00:29:47: Das aber ist weder mein Fachgebiet Noch würde ich mich trauen, eine Prediktion über diese Zukunft zu machen.

00:29:53: Ja klar also ich kann nur vollkommen zustimmen.

00:29:56: Also ich denke es ist sicherlich in jeder hinsicht einfacher natürlich direkt elektrische energie zuzuführen.

00:30:02: Also ob das jetzt tatsächlich durch einen echten steckkontakt wie immer.

00:30:05: Also mechanischer kontakt oder indotiv passiert?

00:30:09: Das war dann die frage auch wieder so des Systems.

00:30:12: aber dass mit Sicherheit einfacher als natürlich dann tatsächlich austausch akkus vorzusehen ... bei dem man ja auch immer sagen muss, also wenn man wirklich mit Austausch und vornherein arbeitet... ... dann muss man immer ja auch tatsächlich die doppelte Zahl an Akkus einfach vorhalten.

00:30:26: Das ist ja mal sozusagen der Nachteil dieser Austauschsysteme,... ... dass man eine deutlich größere Menge an staufflich nur Sursen verhalten muss.

00:30:33: Also das direkte Nachladen ist immer, glaube ich in der Regel besser.

00:30:38: Einfach ressourcentechnisch!

00:30:40: Zum Ende dieses Podcasts habe ich nochmal ein bisschen ungewöhnliche Frage.

00:30:44: Liebe Hören und Hörer, im Vorbereitung auf diesen Podcast musste Daniel mich regelrecht überzeugen.

00:30:50: Warum es eigentlich humanoiderobotter in unserer Zukunft geben muss?

00:30:54: Ich hab mich da immer ein bisschen quergestellt.

00:30:55: Ich habe gesagt, Mensch so'n Rasenmäher von Husqvarna erkennt ja jetzt schon einen Igel der hat eine KI die darauf arbeitet.

00:31:02: warum brauche ich denn jetzt ein alleskönner Roboter der quasi hier mehr im Haushalt hilft?

00:31:08: Und dann habe ich irgendwie ganz am Ende erst verstanden naja wenn der humanoiderobotta anderen Maschinen alle bedient, dann haben wir gewonnen.

00:31:17: Herr König letzte Frage ist das vielleicht diese Sicke die wir gerade sehen?

00:31:21: Der Fakt dass sie gerade noch in der Forschung sind und dass die Anwendern da eigentlich gar nicht so richtiges Interesse zeigen, so höre ich das raus bei ihnen, dass es quasi noch die Ruhe vor dem Sturm ist, die wir jetzt sehen und dass Roboter irgendwann in zehn, fünfzehn Jahren sozusagen unsere aller Maschin bedienen, dass dann der große Durchbruch kommt?

00:31:38: Da stellen Sie eine philosophische Frage auf die ich keine Antwort habe.

00:31:42: Man muss sich glaube ich klar machen, dass der Hype ist da.

00:31:46: Die Leute wollen das nur wir sind bei weitem technisch noch nicht dort.

00:31:51: Das ist mal der eine Punkt.

00:31:52: Der zweite Punkt ja wenn sie einen Roboter haben der alles kann dann kann er unsere heutigen Maschinen bedienen.

00:32:00: jetzt ist die Frage wird es in Richtung eines generalistischen Roboters bin oder wird es Inrichtung mehrerer sehr spezialisierte Maschine geben?

00:32:11: Wir Menschen haben mit unseren Muskeln Motoren an Bord, Kraft erzeugende Elemente an Borde, die eine so hohe Energiedichte haben wie wir es heute mit Motoren auf gar keinen Fall hinkriegen.

00:32:22: Das heißt wenn Sie einen Roboter haben wollen der sie aus dem Bett heben kann und ins Bad bringen kann den wollen sie nicht zu Hause haben.

00:32:30: das Ding ist ein solches Monster der braucht solche Motoren.

00:32:34: da kommt jetzt wieder ins Thema Sicherheit.

00:32:36: insofern vielleicht wird es in einer Zwischenstufe oder es ist ja eigentlich eine Zwischen-Stufe, sodass wir ganz spezialisierte Robotik haben.

00:32:44: Die Rasenmehrroboter sind jetzt ein Teil Staubsaugerroboter und dass wir in der näheren Zukunft Ehrmaschinen haben die spezialisiert sind bevor wir dann übergehen auf einen Alleskönner und vielleicht braucht er noch kein Rasenmäher mehr?

00:33:00: Vielleicht hat der Roboter die entsprechende Schneideklinge an Bord und kann sich ein bisschen transformermäßig in so einen Rasen mehr oder die Aufgabe auch selbst erfüllen.

00:33:11: Ich weiß nicht, was passieren wird aber auf im Korridant fünf Jahre würde ich sagen sind wir noch nicht an dem Punkt dass diese Systeme sich in der Breite in ihrer Nützlichkeit erweisen.

00:33:22: Ja Jürgen auch nochmal letzte Frage an dich warum muss es denn menschlichen Roboter eigentlich geben und wo siehst du die?

00:33:28: Also wenn ich jetzt mal alle anderen Geräte hier in meinem Raum, in meiner Umgebung denke.

00:33:33: Die sind schon hochspezialisiert.

00:33:35: Warum braucht es denn das menschliche Roboter Gesicht eigentlich?

00:33:38: Und in welchen Berufen?

00:33:39: vielleicht keine Ahnung!

00:33:40: Vielleicht bin ich da ein bisschen so unkreativ.

00:33:42: Ich habe für mich gelernt... Geduldiger zu sein und sagen, okay wir sind ganz viel über einfach über Filme, über Science Fiction im Grunde und natürlich geprägt in dem was wir erwarten haben.

00:33:58: Es ist eine unglaublich dynamische Entwicklung die ich sehe und mich hat ja vor allem interessiert.

00:34:03: ok was ist die Anforderung?

00:34:04: Energie?

00:34:04: Und da bin ich jetzt so ein bisschen beruhigt aber ich sehe halt das wird zu lösen sein.

00:34:11: Ansonsten bin ich neugierig.

00:34:12: Bin auch zu wenig Profet, glaube ich, um alles vorherzusehen und ob man es braucht.

00:34:18: Also soweit eine Aufgabe wirklich sinnvoll erledigt werden kann, dann entsteht der Bedarf.

00:34:24: Man will das Leute haben, würde ich sagen.

00:34:26: Wir Menschen schauen so aus weil wir optimiert wurden für die Umgebungen in der wir erschaffen wollen.

00:34:32: Wir haben dann zum Beispiel ein Auto erfunden und haben festgestellt, schwierig über holprige Wiesen.

00:34:37: Und dann haben wir unsere Umwelt so gestaltet dass das Auto funktioniert.

00:34:40: Wir haben alles zu betoniert mit Straßen.

00:34:44: Ich habe vorher gesagt es gibt robotische Manipulatoren.

00:34:47: die haben zwei Daumen.

00:34:48: Es ist extrem praktisch zwei Daumen zu haben!

00:34:50: Wir haben sie nicht weil wir sie nicht

00:34:51: brauchen

00:34:52: und für das Evolutionär vielleicht irgendwann mal eine Abzweigung gab wo irgendein Humanoider der vor dem Homo sapiens kam Zwei Daumen hat aber aus dem anderen Grund ausgestorben, wissen wir nicht.

00:35:05: Ich glaube, wir haben die humanoide Form weil es uns fasziniert und weil es zum heutigen Zeitpunkt noch bestimmte Einsatzgebiete gibt in denen das vorteilhaft sein kann – die genannte unstrukturierte Umgebung.

00:35:17: Aber wir können... Wir haben heute als Menschen die Macht unsere Umgebungen zu strukturieren wie wir sie wollen.

00:35:23: Es gibt also für mich keinen Grund dass humanoide unbedingt humanoid sein müssen.

00:35:28: Wir sehen, dass Menschen sich emotional an Objekte binden.

00:35:31: Ich muss also nicht ausschauen wie ein Mensch damit ein anderer mein menschlicher Besitzer als humanrider sich emotionaler mich bindet.

00:35:39: Die meisten Menschen geben ihren Waschmaschinennamen und insofern glaube ich könnte ich mir vorstellen aber auch hier bin ich zu wenig Prophet das es eine Richtung gehen wird dass wir vielleicht eben Roboter haben die wesentlich performanter sind als wir sich fort bewegen können und effizient fortbewegen und effiziant manipulieren können, als wir das aktuell tun.

00:36:01: Für uns war es evolutionär nicht notwendig aber wir können die Roboter um die Umwelt gestalten wie wir das wollen.

00:36:07: Ja Herr König Jürgen herzlichen Dank für Ihre Einschätzung.

00:36:10: Liebes Publikum schreibt uns doch mal in die Kommentare was ihr zu dem Thema denkt.

00:36:13: Das ist ja tatsächlich noch sehr sehr offen.

00:36:15: Ihr könnt da ruhig alle eure Gedanken reinschreiben.

00:36:17: das interessiert uns sehr.

00:36:19: Ansonsten sind wir am nächsten Sonntag wieder für euch da.

00:36:21: Macht's gut bis dahin Tschüss.

00:36:24: Wir freuen uns, dass ihr zugehört habt.

00:36:26: Und noch mehr freuen würden Patrick und ich uns darüber, wenn ihr diesen Podcast bewertet!

00:36:31: Da gibt's meist so eine Fünf-Sterne-Funktion – das ist für uns immer ganz toll, wenn wir so wissen was wir in Zukunft besser machen können.

00:36:39: Wenn nicht schon passiert dann abonniert auch gerne den geladen Podcast und empfieh'n uns auch gerne weiter.

00:36:45: Bedanken wollen wir uns bei all unseren Gesprächsgästen speziell unsere Partnerinstituten und natürlich allen die hinter den Kulissen sonst noch mitwirken.

00:36:57: Geladen!

00:36:57: Der Batterie-Podcast mit Daniel Messling und Patrick Rosen.

00:37:05: Dieser Podcast wird produziert vom Helmholtz Institut Ulm, dem Exzellenzklaster Polis & Celeste, dem Center for Electrochemical Energy Storage Ulm&Karlsruhe eine Forschungsplattform des Karlsruher Instituts für Technologie und der Universität Ulm.

00:37:20: Außerdem unterstützen diesen Podcast das Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg.