Kontaktlose Energieübertragung: Mehr Bewegungsfreiheit für AGV & Co.

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Industrie 4.0 heißt nicht nur, stationäre und mobile elektrische Komponenten über Kommunikation zu verbinden, sondern auch, diese energetisch zu vernetzen.

Zu den führenden Anbietern auf diesem Gebiet gehört SEW-Eurodrive mit der Lösung für kontaktlose Energieübertragung Movitrans. Sie überträgt Energie aus dem Versorgungsnetz berührungsfrei über einen Luftspalt in mobile Systeme. Wir sprachen darüber mit Dr. Hans Krattenmacher, Geschäftsführer Innovation Mechatronik.

Kontaktlose Energieübertragung für die Industrie 4.0

Wo steht Movi­trans heute in der Industrieproduktion?

Dr. Hans Krattenmacher: Movitrans ist eine wichtige Infrastrukturkomponente für die Fabrikautomatisierung. Mit ihr bieten wir auf einfache Weise energetische Flexibilität in der Infrastruktur für modulare Konzepte, die vor allem mit Fahrzeugen einhergehen. Dazu gehören Automated Guided Vehicle (AGV) und mobile Assistenten. Nach und nach werden sie die alten, starren Installationen ersetzen. Wir legen den Fokus dabei auf zwei verschiedene Arten der Energieübertragung: Für eine permanente Energieversorgung bieten wir mit Movitrans Line Linienleitersysteme. Soll sich ein mobiles System aber nicht entlang einer Spur, sondern frei im Raum bewegen, kommen unsere Punktladesysteme aus dem Programm Movitrans Spot mit Energiespeichern zum Einsatz.

Wodurch unterscheiden sich beide Varianten?

Krattenmacher: Movitrans Line ist für Applikationen gedacht, bei denen Fahrzeuge auf einem vordefinierten Weg entlang einer Spur geführt und dadurch permanent mit Energie versorgt werden. Mittels kleiner Energiespeicher kann diese Spur für kurzzeitige Abweichungen verlassen werden. Dadurch kommen die Fahrzeuge mit geringen Speicheraufwänden aus. Somit kann der Kunde sein mobiles System gewichts- und kostenoptimal aufbauen. Heute sind vor allem diese liniengeführten Systeme wegen ihrer einfachen Handhabung sehr beliebt. Aber im Laufe der Jahre beobachteten wir einen zunehmenden Wunsch nach mehrdimensionaler Freibeweglichkeit. Fabriklayouts, bei denen ohne die Bindung an eine bestimmte Fahrstrecke gefahren werden soll, brauchen ein anderes Konzept.

Mit Movitrans Spot schufen wir die energetische Voraussetzung für Freiraumlösungen. Hier müssen größere Energiespeicher auf das Fahrzeug verlagert werden. Über Ladepunkte, sogenannte Spots – daher der Name – können die Fahrzeuge in kurzer Zeit ihre Energiespeicher schnell aufladen und dann frei im Raum navigieren. Allerdings ist hier die Situation aufgrund der autonomen Navigation noch etwas komplexer für die kontaktlose Energieübertragung. In Werkshallen sieht man zunehmend mehr Freiraumfahrzeuge als liniengeführte.

Fabrikautomatisierung leicht gemacht

Für welche Einsatzgebiete wurde Movitrans entwickelt?

Krattenmacher: Der Schwerpunkt liegt klar auf der Fabrikautomatisierung. Movitrans bietet jedoch auch zahlreiche Vorteile in Einsatzfeldern, die nicht im klassischen Segment oder Zielmarkt von SEW-­Eurodrive liegen, zum Beispiel in Freizeitparks mit bewegten Vergnügungsattraktionen. Gerade dort kann man keine Kabel hinter den Fahrzeugen herziehen.

Wie erfolgen Installation und Inbetriebnahme?

Krattenmacher: Movitrans lässt sich genauso komfortabel handhaben wie klassische Installationen. Wir optimierten das System konsequent auf Einfachheit – sowohl in der Installation als auch in der Inbetriebnahme. Früher haben wir tiefe Schlitze in Hallenböden gefräst, um Kabel zu verlegen. Heute verwenden wir optimierte Systeme, zum Beispiel auf der Basis von Keilleitern, mit denen nur noch ein reduzierter Eingriff in den Hallenboden stattfindet. Für Kunden, die nicht in den Hallen­boden eingreifen oder diesen bearbeiten wollen, haben wir ein Auf­bodensystem entwickelt: In Industriekunststoffböden, wie man sie auch aus dem Messebau kennt, wird das Movitrans-System Line oder Spot eingelassen. Der Kunde kann es schnell und einfach auf seinem Hallenboden verlegen und ist auch sehr flexibel, wenn er seine Installation irgendwann einmal anders lösen will.

Ein Linienleiter bringt durch die Installation eine Induktivität mit, die kompensiert werden muss. Hierfür brauchte man in der Vergangenheit spezielle Messeinrichtungen. Jetzt ist das einfacher: Wir haben eine kompakte, dezentrale Einspeiseelektronik und eine Feinkompensationsbox entwickelt, die die Induktivität automatisch ausmessen und mit wenigen Handgriffen kompensieren kann.

Kontaktlose Energieübertragung funktioniert überall

Wie berücksichtigen Sie regionale Unterschiede?

Krattenmacher: Movitrans lässt sich an verschiedene Spannungssysteme anschließen und kann grundsätzlich überall eingesetzt werden. Die energetische Infrastruktur unterliegt weltweit einer Normung, die einerseits vereinheitlicht ist, aber andererseits regional große Unterschiede aufweisen kann. In den USA braucht man UL-Abnahmen (Underwriters Laboratories). Darüber hinaus sind bei allen Systemen, die elektromagnetische Felder erzeugen, ebenfalls Normen bezüglich der elektromagnetischen Feldstärken einzuhalten. Auch hier gibt es regionale Unterschiede.

Was sind Ihre Ziele für die nächste Dekade?

Krattenmacher: Wir richten uns auf die Zukunft aus und wollen die Fabriken nicht nur gemäß der Industrie 4.0 über die Kommunikation automatisieren, sondern auch energetisch vernetzen. Das eine geht mit dem anderen einher. Deshalb werden wir auch bei der Kommunikationsübertragung neben dem bekannten System noch vielfältige neue Lösungen wie kontaktlose Energieübertragung schaffen.

Herr Dr. Krattenmacher, vielen Dank für das Gespräch.

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