Currenta simuliert mit ELARA – Robotereinsatz noch offen

Currenta, Wandelbots und T-Systems haben am 20. Oktober 2026 auf der GTC in Berlin einen ersten ELARA-Prototypen für die virtuelle Laborautomation vorgestellt; Currenta-Projektleiter Thomas Westfeld beschreibt in der Telekom-Mitteilung zur Präsentation die Ausgangslage so: „Unsere Laborarbeit ist dagegen durch vielfältige Proben und variierende Prozessabläufe geprägt.“ ELARA bildet Arbeitsschritte eines Umweltlabors im digitalen Zwilling nach und lässt Roboterbewegungen zunächst dort prüfen.

Der Fachbericht von atp beschreibt den Entwicklungsstand als virtuelle Abbildung und Validierung: Laborabläufe wurden nachgebildet, die Wirtschaftlichkeit berechnet und der technische Aufbau definiert. Ein produktiver Einsatz der entwickelten Abläufe auf physischen Robotern zählt bislang nicht zu den vorgestellten Ergebnissen. Für Currentas Umweltanalytik ist damit die technische Vorbereitung sichtbar, während die Leistung im regulären Laborbetrieb offenbleibt.

Welche Arbeitsschritte Currenta nachbildet

ELARA steht für „Environmental Laboratory Automation and Robotics for Analytics“. Untersucht werden standardisierbare Schritte bei Wasser- und Abwasserproben, darunter Pipettieren und Probenhandling. In Currentas Umweltlabor fallen kleinere Mengen unterschiedlicher Proben an, deren Bearbeitung je nach Anforderung wechselt. Das unterscheidet den Anwendungsfall von großen Serien gleichartiger Proben: Eine einmal festgelegte Folge identischer Handgriffe würde die Varianten der Arbeit nur teilweise erfassen. Das Konzept sieht deshalb vor, verschiedene Laborprozesse und Robotertypen digital abzubilden.

Currenta betreibt den CHEMPARK an den Standorten Leverkusen, Dormagen und Krefeld und bringt die Kenntnis dieser Laborprozesse in das Projekt ein. Die angestrebte Automatisierung soll Beschäftigte besonders bei repetitiven Handgriffen und beim direkten Kontakt mit potenziell gefährlichen Stoffen oder belasteten Abwasserproben entlasten. Kürzere Bearbeitungszeiten, eine höhere Verfügbarkeit und mehr Raum für die fachliche Bewertung von Ergebnissen sind weitere Ziele. Ob diese Vorteile im Alltag eintreten, lässt sich aus den bisher vorgestellten virtuellen Abläufen noch nicht ableiten.

Wie der digitale Zwilling Bewegungen prüft

Die technische Kombination besteht aus Wandelbots NOVA und NVIDIA Isaac Sim. In Isaac Sim werden Laborabläufe und Robotermodelle in einer physikalisch basierten digitalen Umgebung angelegt; OpenUSD bildet die Grundlage für die dreidimensionale Szene, NVIDIA PhysX für ihre physikalische Simulation. Eine NOVA-Erweiterung für Isaac Sim ermöglicht es, geplante Roboterbewegungen in dieser Umgebung zu simulieren und zu testen. So kann ein Ablauf für das Probenhandling virtuell mit den modellierten Arbeitsschritten abgeglichen werden, bevor Hardware im Labor die Bewegung ausführt.

Diese Prüfung betrifft bislang das Modell und die darin abgebildeten Varianten. Sie hilft, mögliche Probleme einer Bewegung oder Reihenfolge früh zu erkennen und den technischen Aufbau für eine spätere Umsetzung zu bestimmen. Die Eignung eines Ablaufs unter realen Bedingungen hängt anschließend auch davon ab, wie zuverlässig ein physischer Roboter wechselnde Proben, Gefäße und Bearbeitungsschritte handhabt. Dazu liegen für ELARA noch keine veröffentlichten Betriebsergebnisse vor.

Welche Aufgaben die Partner und die Cloud übernehmen

Die Rollen sind aufeinander abgestimmt: Currenta beschreibt den Laborprozess, Wandelbots liefert NOVA für die virtuelle Robotik und eine mögliche spätere Steuerung realer Systeme, T-Systems stellt die Recheninfrastruktur. Deren Industrial AI Cloud trägt die Simulationsumgebung und die eingesetzten NOVA-Komponenten. NVIDIA-GPUs beschleunigen die Berechnung der digitalen Laborabläufe; die Rechenleistung kommt aus München, während der Anwendungsfall an Currentas deutschen CHEMPARK-Standorten liegt.

Für die Daten ist diese Verteilung relevant. Die Infrastruktur ist in Deutschland gehostet, und die sensiblen Labordaten werden nach der Projektbeschreibung innerhalb des europäischen Rechtsraums verarbeitet. In der virtuellen Umgebung dienen Informationen über die Laborprozesse dazu, Szenen und Bewegungen zu modellieren und zu prüfen. Für eine spätere Ausbaustufe ist vorgesehen, Daten aus dem Laborbetrieb wieder in die Simulation zurückzuführen und die Abläufe damit weiterzuentwickeln. Dieser Rückfluss setzt praktische Erfahrungen mit den geplanten Systemen voraus.

Was der Prototyp bereits zeigt

Beim vorgestellten Projektstand lassen sich drei Ebenen unterscheiden. Laborabläufe sind digital nachgebildet und in der Simulation bearbeitet worden. Mit NOVA, Isaac Sim und der Cloud stehen außerdem die Bausteine für virtuelle Bewegungsprüfungen und eine später mögliche Übertragung auf reale Roboter fest. Die produktive Ausführung dieser Abläufe auf physischen Robotern bleibt Gegenstand weiterer Untersuchungen. Eine virtuelle Validierung liefert deshalb noch keine Messung der Laborleistung.

Die Wirtschaftlichkeit haben die Partner berechnet; konkrete Angaben zu Kosten, Durchsatz oder einem Vergleich mit dem bisherigen Arbeitsverfahren sind für ELARA jedoch nicht veröffentlicht. Ebenso fehlen veröffentlichte Messwerte zu Bearbeitungszeit, Verfügbarkeit oder Arbeitssicherheit im laufenden Betrieb. Für die nächste Projektphase wird entscheidend sein, ob die vorbereiteten Bewegungen unter den wechselnden Bedingungen eines Umweltlabors auf reale Robotersysteme übertragen werden und welche Ergebnisse dabei entstehen. Einen Termin für diesen Schritt haben die Partner bislang nicht genannt.

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