KI und Energieeffizienz als Trendsetter für Antriebe

Auf der Hannover Messe 2025 ist Antriebstechnik Schwerpunktthema. Unter dem Label "Motion & Drives" zeigt sich die zentrale Rolle der Branche als größter Zulieferer im internationalen Maschinenbau. Ein Überblick. 

Die Antriebstechnik steht im Zentrum der industriellen Automation und des Maschinenbaus, wobei aktuelle Entwicklungen auf Effizienz, Digitalisierung und Nachhaltigkeit abzielen. In diesem dynamischen Umfeld sind drei zentrale Trends besonders hervorzuheben: smarte Komponenten, KI-gestützte Effizienz und Energiespeicherlösungen. Diese Entwicklungen prägen die Zukunft der Antriebstechnik und bieten enorme Potenziale für Innovationen und Optimierungen in der industriellen Praxis. Sie ermöglichen nicht nur eine Steigerung der Effizienz und Nachhaltigkeit, sondern auch eine tiefere Integration von Technologien, die die Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit der Industrie maßgeblich beeinflussen.

Smarte Komponenten und OPC-UA

Die Integration von smarten Komponenten in die Antriebstechnik ermöglicht nicht nur die Übertragung von Kraft und Bewegung, sondern auch den Einsatz als Datenquellen für digitale Mehrwertdienste. Hierbei spielt die OPC-UA-Spezifikation eine zentrale Rolle: OPC-UA (Open Platform Communications Unified Architecture) ist ein offenes, plattformneutrales Kommunikationsprotokoll, das den Datenaustausch zwischen Antrieben, Maschinen und Steuerungen über vertikale Ebenen hinweg bis in die Cloud optimiert.

Immer mehr Hersteller setzen auf OPC-UA, um eine nahtlose Integration von Antriebssystemen in Maschinen und Anlagen zu ermöglichen. Damit ist eine effiziente Nutzung von Daten zur Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette möglich.

So bietet etwa Danfoss mit der iC7-Automation eine Antriebsfamilie, die OPC-UA integriert. Dies ermöglicht eine sichere und effiziente Kommunikation auf allen Ebenen der Betriebsabläufe, was die Datenverwaltung und -sicherheit verbessert. Die iC7-Automation erlaubt es, Geräte im Netzwerk zu identifizieren und zu verbinden, sowohl lokal als auch in der Cloud, und bietet Funktionen zur Vorbeugung von Ausfällen durch Software-Updates.

Auch Siemens bietet mit dem Accon OPC-UA-Server beispielsweise eine Plattform, die für Siemens S7-PLCs und SINUMERIK-Steuerungen sowie die OPC-UA-fähigen SIMOTICS-Antriebe entwickelt wurde. Der Server bietet eine hohe Leistung bei der Datenübertragung, ermöglicht einen schnellen und sicheren Datenaustausch und unterstützt bis zu 255 PLCs gleichzeitig.

KI-gestützte Effizienz

Der Einsatz von KI-Software in der Antriebstechnik kann die Effizienz von Antriebssystemen erheblich verbessern: Bosch Rexroth hat beispielsweise mit dem ctrlX Automationssystem eine offene, App-basierte Architektur entwickelt, die es ermöglicht, Funktionen durch Installation von Apps anzupassen. Diese Plattform unterstützt Programmiersprachen wie C++ und Python, was die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit der Antriebssysteme wesentlich erhöht.

Auch Festo setzt auf KI-gestützte Lösungen, um die Effizienz und Flexibilität in der Automation zu steigern: Mit der Festo Automation Experience (AX) hat das Unternehmen eine Plattform entwickelt, die ebenfalls auf künstlicher Intelligenz basiert. Diese Plattform verbessert die Maschinenauslastung, die Produktqualität und die Energieeffizienz, indem sie prädiktive Wartung und Qualitätskontrolle ermöglicht. Festo AX bietet durch prädiktive Wartung und Qualitätskontrolle zum Beispiel die kontinuierliche Überwachung pneumatischer Antriebsketten auf Verschleiß und Anomalien, was zur Reduzierung ungeplanter Stillstände und einer Verlängerung der Lebensdauer der Anlagen führt. Festo AX kann die Prozesstransparenz um 100% erhöhen, Abfall um mehr als 50% reduzieren und die Produktionskosten durch geringere Ausschussraten senken.

Energiespeicherlösungen

Energiespeicherlösungen sind entscheidend für die Optimierung der Antriebstechnik, da sie die Effizienz und Zuverlässigkeit von Antrieben erheblich steigern können. SEW-Eurodrive bietet beispielsweise Antriebstechnologien wie die MOVI-DPS, die als Energieinterface, Leistungsinterface, Speichereinheit und Energiemanagementsystem fungiert. Diese Lösung ermöglicht eine intelligente Steuerung der Leistungszufuhr, was zu einer Senkung der Energiekosten und einer Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit führt. Ein Beispiel ist die Integration der SEW-Lösung bei dem Tiefkühllagerhersteller NewCold, wo Energiespeichereinheiten in einem Kühllager installiert wurden, um die Effizienz der Antriebssysteme zu verbessern und Spitzenlasten aus dem Stromnetz zu reduzieren. Durch diese Maßnahme konnte die Spitzenlast von 140 kW auf 25 kW pro Lager- und Abrufsystem erheblich gesenkt werden.

Ein weiteres Beispiel ist die Michael Koch GmbH, deren Energiespeicherlösung Dynamic Energy Supply (DEV) als kurzfristige USV fungiert und sicherstellt, dass Antriebssysteme auch bei Stromausfällen kontrolliert zum Stillstand kommen können, ohne dass es zu Fehlern oder Schäden kommt. Diese Lösungen tragen dazu bei, die Produktivität zu maximieren und gleichzeitig Energieverluste zu minimieren.

Die PxtFX-Serie der Michael Koch GmbH sind aktive Energiemanagementgeräte und sichere Bremswiderstände für die elektrische Antriebstechnik und für Applikationen mit häufigen, kurzen Zyklen prädestiniert. Hier agieren sie nicht nur als kurzfristige USV, sondern vor allem speichern sie Bremsenergie aus Antrieben zurück, die während des Betriebs entsteht. So werden Energieverluste minimiert und die Effizienz der Antriebssysteme steigt, was insbesondere in Anwendungen mit häufigen Bremsvorgängen von Vorteil ist. Ein konkreter Anwendungsfall ist etwa die Integration der PxtFX in die Crossbar Robot 4.0 von Schuler Automation. Durch die Lösung konnte die Produktivität der Maschine um etwa 20% gesteigert werden, indem die Anzahl der Zyklen pro Minute erhöht wurde. Gleichzeitig reduzierte sich der Energieverbrauch um bis zu 30%, da die rekuperierte Bremsenergie der Antriebe effizient genutzt wurde.

Diese Entwicklungen in der Antriebstechnik bieten nicht nur effiziente Lösungen für die Automation und den Maschinenbau, sondern auch eine Grundlage für die digitale Transformation und nachhaltige Produktion. Die Hannover Messe 2025 wird diese Trends weiter vorantreiben und bietet Anwendern die Möglichkeit, sich über Innovationen der Antriebstechnik zu informieren und diese in ihre eigenen Prozesse zu integrieren. 

Hannover Messe

Die Hannover Messe ist die weltweit führende Industriemesse, die als internationale Plattform für Innovationen und Technologien dient. Mit etwa 6.500 Ausstellern, darunter zahlreiche internationale Unternehmen, bietet sie einen umfassenden Überblick über die neuesten Entwicklungen in der Industrie. Im vergangenen Jahr zog die Messe über 130.000 Besucher an. Die zentralen Themen der Messe umfassen Antriebstechnik, Automatisierung, Smart Factory, nachhaltige Produktion und Energieeffizienz. Zu den Schwerpunkttrends gehören die Integration von künstlicher Intelligenz in Produktionsprozesse, die Entwicklung smarter Antriebstechnologien und Energielösungen für die Industrie. Die Messe präsentiert sich als zentrale Plattform für Unternehmen, um sich mit den neuesten Technologien und Trends auseinanderzusetzen und zukunftssichere Geschäftsmodelle zu entwickeln. Mit Kanada als Partnerland 2025 wird der Fokus auf globale Zusammenarbeit und innovative Lösungen verstärkt. Die Hannover Messer findet 2025 vom 31. März bis zum 4. April statt.