Autonome Mikroreinigung für Berlins Straßenraum
Cerepal ist ein Berliner Startup, das autonome Roboterplattformen für den Einsatz in komplexen, unstrukturierten und gefährlichen Umgebungen entwickelt. Unser Fokus liegt auf End-to-End Robot Learning: Wir verbinden robuste Hardware mit lernbasierten, praxisnahen Autonomie-Stacks, die in schwierigen, dynamischen Umgebungen zuverlässig funktionieren.
Unsere erste Plattform ist ein kompakter, sechsbeiniger, krabbenartig aufgebauter Roboter. Die Bauweise ist bewusst wartungsfreundlich und kosteneffizient (unter 10.000 EUR Material-/Systemkosten pro Einheit in der Zielkonfiguration), um Skalierung nicht nur technisch, sondern auch betrieblich zu ermöglichen. Die Plattform ist modular: Vorderbeine können als Manipulatoren mit Greifern arbeiten; optional sind Radmodule möglich, wenn es für bestimmte Einsatzprofile sinnvoll ist.
Wir bringen Erfahrung aus Robotikentwicklung (Mechanik, Embedded, Perzeption, Regelung) und lernbasierten Verfahren (Imitation Learning, RL, Sim2Real, Monitoring im Feld) zusammen. Unser Anspruch ist, Robotik so zu gestalten, dass sie nicht nur beeindruckt, sondern im Betrieb trägt.
Leitidee: „CleanSwarm“ – kontinuierliche Abfallsammlung als mikro-infrastruktureller Service.
Im Reallabor richten wir einen kleinen, solarbetriebenen Mikrohub („Roboter-Schuppen“) ein, in dem drei Cerepal-Roboter stationiert sind. Von dort schwärmen sie regelmäßig aus, sammeln Kleinstabfall im Testkorridor und bringen ihn zur gebündelten Entleerung zurück. Ziel ist eine dauerhaft saubere, gepflegte Straßenraumanmutung – nicht punktuell, sondern als wiederkehrender, sichtbarer Takt.
Kernfunktionen
Autonome Abfallsammlung in Randzonen (Baumscheiben, Bordsteinkanten, Möblierungsbereiche), wo manuelle Reinigung besonders zeitintensiv ist.
Greifarme vorne (Pinch-Gripper) zum Aufnehmen von Kleinstabfall (z. B. Verpackungsreste, Becher, Folien, Papier).
Integrierter Abfallbehälter im Roboterkörper mit Einwurföffnung an der Front: Abfall wird sicher aufgenommen und verstaut; optional können Passant:innen Kleinstabfall niedrigschwellig einwerfen.
Mikrohub mit PV: Laden, witterungsgeschützte Verwahrung, Sammelcontainer-Übergabe, Selbstchecks.
Entwicklungsstand
Die Roboterplattform existiert als funktionsfähiger Prototyp (Hardware, Laufwerk/Beine, Sensorik, Basissysteme).
CleanSwarm ist als Reallabor-Pilot konzipiert: klar abgegrenztes Gebiet (Geofencing), konservatives Bewegungsprofil, Tele-Assist nur für Ausnahmefälle, nachvollziehbares Sicherheits- und Betriebsprotokoll.
Was ist neu/anders?
Taktung statt Einmalreinigung: Mehrere kurze Missionen pro Tag verhindern, dass sich Abfall ansammelt und Orte „kippen“.
Mikro-Infrastruktur statt Großumbau: Kein Tiefbau, kein Netzanschluss als Ziel; die Lösung ist schnell platzierbar und rückbaubar.
Skalierbarkeit über Kosten & Wartung: Kleine, günstige Einheiten + einfacher Hub → realistischer Betrieb über den Pilot hinaus.
Daten für Stadtbetrieb: Hotspots, Reinigungsfrequenzen, Fundtypen – als Grundlage für bessere Platzierung von Entsorgungsangeboten und effizientere Reinigungsplanung.
On-top (ergänzend, nicht Kern): witterungsgeschütztes Abfallsharing-/Abgaberegal
Auf der Rückseite des Hubs integrieren wir ein witterungsgeschütztes
Regalsystem:
Sharing-Fächer für weiterverwendbare Gegenstände (z. B. funktionsfähige Kleingeräte, Ladezubehör).
Separates Abgabefach für Problemstoffe (z. B. Batterien/Elektro-Kleinteile) nur mit klaren Regeln und im abgestimmten Abholturnus (keine beschädigten Akkus; definierte Größen; deutliche Beschilderung).
Dieses Element stärkt die Kreislaufwirtschaft „im Vorbeigehen“, bleibt aber bewusst Zusatznutzen: Der Schwerpunkt ist die autonome Abfallsammlung.
Umsetzung im Reallabor
Platzierung des Hubs als kompaktes Stadtmöbel in einer dafür geeigneten Fläche innerhalb der Flächenkulisse.
Betrieb als sichtbares, erklärbares Pilotprojekt (Beschilderung, QR-Infos, Kontaktkanal).
Missionen v. a. in Randzeiten plus kurze Spot-Runden tagsüber, um Fußverkehr nicht zu stören.
Ökologisch
Reduktion von Abfall im öffentlichen Raum durch kontinuierliche Entfernung von Kleinstabfall, bevor er verweht, zerkleinert oder in Grün- und Entwässerungsbereiche eingetragen wird.
Bessere Stoffströme durch ergänzende, regelbasierte Abgabe/Weitergabe (Sharing/Problemstoff-Abgabe) am Hub.
Sozial
Aufenthaltsqualität und subjektive Sicherheit steigen mit wahrnehmbarer Ordnung und Pflege. Ein sauberer Straßenraum wirkt einladend und reduziert Konflikte um Nutzung (Gastro, Fußverkehr, Lieferverkehre).
Der Roboter als „sichtbarer Service“ senkt die Hemmschwelle zur Mitwirkung (Einwurföffnung am Roboter; einfache Interaktion über QR/Feedback).
Ökonomisch / Infrastruktur
Entlastung manueller Reinigungsprozesse dort, wo sie besonders zeitintensiv sind (Randzonen, Baumscheiben).
Skalierbare Betriebslogik: mehrere kleine Einheiten statt schwerer Spezialtechnik; modular erweiterbar auf weitere Straßenzüge.
Planungsmehrwert durch Daten: wiederkehrende Hotspots und zeitliche Muster werden sichtbar und können in Standortentscheidungen (Entsorgungsangebote, Möblierung, Kampagnen) einfließen.
Integration und Interaktion
Integration als kleine, gut gestaltete Mikro-Infrastruktur ohne den Straßenraum zu „verbauen“.
Interaktion über: (1) sichtbaren Reinigungsbetrieb, (2) optionalen Einwurf von Kleinstabfall, (3) Sharing-/Abgaberegal mit klaren Regeln.
Messbarkeit (für das Reallabor)
Abgedeckte Fläche, Missionen/Tag, eingesammeltes Volumen/Gewicht, Hotspot-Entwicklung (Vorher/Nachher-Fotopunkte), Betriebsrobustheit (Ausfallzeiten, Tele-Assist-Anteil).
Die Realisierung ist als Reallabor-Pilot ausgelegt: kompakte Hardware, geringe bauliche Eingriffe, klarer Betrieb. Wesentliche Komponenten (Roboterplattform/Prototypen) sind vorhanden; der Reallaborrahmen wird v. a. für Standortintegration, Hub-Aufbau, sichere Beschilderung/Kommunikation, Betrieb/Monitoring und Evaluation genutzt.
Die Kosten haben wir mit einer Obergrenze von 60tsd EUR abgeschätzt. Dies enthält die Roboter, den Aufbau als Reallabor (Roboter-Schuppen) sowie zu erwartende Wartungs- und Reparaturkosten und Versicherung.
Da unsere Roboter sich frei bewegen können ist der exakte Standort nicht kritisch für die Funktionalität; dennoch hat sich ein Standort als besonders passend herausgestellt da dieser:
ausreichend Sichtbarkeit für Lern- und Kommunikationswirkung bietet (Pilot soll verstanden werden),
genügend Flächenreserve hat, um Barrierefreiheit sicherzustellen (keine Engstelle),
Randzonen (Baumscheiben/Möblierungsband) in unmittelbarer Nähe besitzt, damit der Nutzen der Mikroreinigung direkt sichtbar wird.
Chancen des Standorts:
Der Pilot zeigt Wirkung dort, wo Stadtbetrieb real stattfindet: Nutzungskonflikte, Frequenz, Randzonen.
Die Ortslage unterstützt das Ziel der Challenge, skalierbare Lösungen für den Alltag einer Metropole zu erproben.
