konstruktionspraxis 10/2026 by vcg

2026

ALLES, WAS DER KONSTRUKTEUR BRAUCHT

ANTRIEBSTECHNIK Ein induktives Messsystem sorgt für die Positionsbestimmung bei Linearsystemen

ROBOTIK, HANDHABUNG UND LINEARTECHNIK Wie Robotik, Handhabung und Lineartechnik Taktzeiten senken und Prozesse effizienter machen

EDITORIAL

Konstruktion mit zweitem Leben

onstrukteure stellen sich bei der künftigen Entwicklung eines neuen Maschinenmoduls nicht mehr nur Fragen wie: Hält es? Was kostet es? Wie schnell lässt es sich fertigen? Eine weitere Frage drängt sich auf: Was passiert mit dem Modul, wenn seine erste Nutzungsphase endet?

Hier setzt Design for Circularity an. Konstrukteure sollen Produkte so entwickeln, dass sie möglichst lange funktionieren, repariert, wiederverwendet, aufgearbeitet und hochwertig recycelt werden können. Kreislauffähigkeit beginnt damit im CAD-Modell. Der Hintergrund hierfür: der rechtlichen Rahmen, der kontinuierlich wächst. So ermöglicht die europäische Ecodesign for Sustainable Products Regulation (ESPR, EU 2024/1781) Anforderungen an Haltbarkeit, Reparierbarkeit, Wiederverwendbarkeit, Recyclingfähigkeit, Materialeffizienz und Rezyklatanteile. Der Digitale Produktpass wiederum soll künftig Informationen zu Materialien, Komponenten, Ersatzteilen, Reparatur, CO2-Fußabdruck und Recycling verfügbar machen. Und dies sind nur einige Beispiele für aktuelle Regelwerke. Angesichts dessen müssen Konstrukteure den Überblick behalten: Zu welcher Produktgruppe gehört die Maschine, welche Vorgaben gelten? Diese Informationen werden in einer Compliance-Matrix zusammengefasst. Recht und Konstruktion lassen sich also nicht länger voneinander trennen. Eine weitere Herausforderung besteht im Zielkonflikt zwischen Kreislauffähigkeit und Technik: Lösbare Verbindungen erleichtern zwar die Demontage, können aber Dichtheit, Schwingungsfestigkeit oder Sicherheit beeinträchtigen. Rezyklate sparen Primärrohstoffe, können jedoch stärker bei ihren Eigenschaften schwanken. Materialreduzierung darf nicht Lebensdauer und Zuverlässigkeit beeinträchtigen. Jede Änderung verlangt deshalb zusätzliche Prüfungen, Nachweise und oft neue Lieferantenqualifikationen. Auch die benötigten Informationen sind oft schwer zusammenzutragen. Angaben zu Materialien, Additiven, Ersatzteilen, Wartung und Recycling stehen häufig in verschiedenen Systemen und Abteilungen. So kann der Digitale Produktpass nur funktionieren, wenn Entwicklung, Einkauf, Qualität und Service ihre Daten durchgängig pflegen. Normen wie EN 45552 bis EN 45559, IEC 62430 und die ISO-59000-Reihe bieten dafür Orientierung. Entscheidend bleibt jedoch der Perspektivwechsel: Eine gute Konstruktion endet nicht mit der Auslieferung. Sie denkt Reparatur, Wiederverwendung und Rückführung gleich mit.

Redakteurin konstruktionspraxis

INHALT

Inhalt MAGAZIN 3

Editorial

Aktuelles

Faszination Technik: Elektronik mit feinem Näschen

T I T E L S T O RY

TITELSTORY S. 10

Leichtbau-Linearsysteme in noch mehr Variationen

gesponsert von: Franke

ENT WICKLUNG ENTWURF 14

Wie KI und Simulation den Designprozess neu formen

Mit datenbasierten Materialentscheidungen CO2 einsparen

Produkte und Lösungen

KO N S T R U K T I O N HARDWARE 20

Vom CAD-Arbeitsplatz zum vernetzten

Produkte und Lösungen

Entwicklungsumfeld

S. 48

ROBOTIK

K R E I S L AU F W I R T S C H A F T 24

Feature Einmalig produzieren – und mehrfach nutzen

Recycling braucht die passende Technologie

Naturfaser macht Kinderfahrrad recyclebar

Präzise Daten für stabile Pyrolyseprozesse

Warum Kreislauffähigkeit in der Konstruktion beginnt

Produkte und Lösungen

MECHANIK FÜGE- & VERBINDUNGSTECHNIK S. 68

ELEKTRIK 4

konstruktionspraxis 10 | 2026

Reaktionsscheiben reduzieren das Risiko von Arbeitsunfällen

Produkte und Lösungen

KONSTRUKTIONSBAUTEILE 40

Intelligente Cloudlösung und Signalsäule in einem

Produkte und Lösungen

FLUIDTECHNIK 44

Wie Ölfiltergehäuse besonders haltbar werden

Produkte und Lösungen

ROBOTIK, HANDHABUNG UND LINARTECHNIK 48

Feature Der mobile Roboterarm erobert die Fertigung

Die Anwendung steht immer im Mittelpunkt

Kompakteres und vereinfachtes Roboterdesign

Robuste Linearachsen für die Hightech-

gesponsert von RK Rose + Krieger

Galvanik

Präzise Lineartechnik für kurze Taktzeiten in Montageanlagen

End-to-End-Plattform fordert den Anlagenbau heraus

Vom Küchentisch zu automatisierten Hochleistungsmaschinen

Produkte und Lösungen

ELEKTRIK MASCHINENSICHERHEIT 66

Was Konstruktionsleiter bis 2027 ändern müssen

ELEKTROTECHNIK 68

Robuste Kabeldurchführungen für Extrembedingungen

Produkte und Lösungen

FINALE JOB & KARRIERE 72

Seminartipp, Buchtipp

Webinartipp, Impressum

TECHNIK KURZ ERKLÄRT 74

Technik kurz erklärt, Podcast, Zahl

MAGAZIN

Aktuelles

RAUMFLUG

RIEMENANTRIEB UND ZENTRALGETRIEBE

Erster Weltraumflug kommerzieller Trägerrakete aus Deutschland

Mit Getriebe-Bike zum Weltcup-Sieg

Bild: © The Little Hut - stock.adobe.com / KI-generiert

Bild: Isar Aerospace

Die Trägerrakete namens Spectrum der Firma Isar Aerospace SE ist erfolgreich zu ihrem ersten Weltraumflug von Andøya, Norwegen, aus gestartet. Die Rakete ist nur 28 Meter lang bei zwei Metern Durchmesser. Sie wurde privatwirtschaftlich entwickelt; die Bundesregierung und die Deutsche Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) fördern die privatwirtschaftliche Entwicklung von Trägersystemen in Deutschland. Die Nutzlast, bestehend aus fünf Kleinsatelliten und einem Experiment, wurde erfolgreich im jeweiligen Zielorbit ausgesetzt. Sie stammen aus Deutschland, Norwegen, Österreich, Slowenien und Bulgarien und testen neuartige Technologien und Komponenten für die Satellitentechnik. Im regulären Betrieb soll Spectrum bis zu 1.000 Kilogramm Nutzlast in einen niedrigen Erdorbit befördern können. Damit ist die Rakete besonders interessant für die Beförderung von Kleinsatelliten, die eine wichtige Rolle in ganz unterschiedlichen Anwendungsfeldern spielen. n

Ende August markierte die Antriebstechnik im Mountainbikesport einen historischen Meilenstein: Im französischen Les Gets gewann die Britin Harriet Harnden (Team Aon Racing) als erste Fahrerin einen Elite-Downhill-Weltcup auf einem Fahrrad mit Carbon-Riemenantrieb und zentraler Getriebeschaltung. Damit sicherte sie sich die vom Riemenhersteller Gates ausgelobte Innovationsprämie von 100.000 Euro für den ersten Elite-Sieg mit dieser Technologie. Für Entwickler und Konstrukteure im Zweiradsektor ist dieser Erfolg ein starker Praxisbeweis für ein System, das in der Szene aufgrund seiner Vorzüge bereits länger diskutiert wird. „Zumindest auf dem Papier bieten Getriebe-Bikes im Downhill-Einsatz eine Menge Vorteile – darunter die geringe ungefederte Masse am Hinterrad, der zentrale Schwerpunkt und die Möglichkeit, jederzeit schalten zu können, ohne treten zu müssen“, erklärt Gregor Sinn, Redakteur bei MTB-News.de. Arne Bischoff, Redakteur beim pressedienst-fahrrad (pd-f), konkretisiert die konzeptionellen Vorteile aus kinematischer Sicht: Das Gesamtsystem Hinterrad werde um die exponierten und oft anfälligen Die extremen Lastspitzen im DownhillSchaltungskomponenten Rennsport dienen der Fahrradindustrie als ultimativer Härtetest. (Symbolbild) buchstäblich erleichtert. n

VDMA-UMFRAGE

Forschung wird zunehmend ins Ausland verlagert

Bild: © 3dmixture - stock.adobe.com / KI-generiert

Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau hält trotz schwacher Konjunktur an seinen Forschungsausgaben fest: Laut einer aktuellen Umfrage des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) rechnen 39 Prozent der befragten Firmen in diesem Jahr mit steigenden FuE-Aufwendungen in Deutschland. Gleichzeitig zeichnet sich jedoch ein bedenklicher Trend ab: Mehr als 40 Prozent der Unternehmen forschen bereits im Ausland. Bei Großunternehmen (über 1.000 Beschäftigte) sind es sogar 90 Prozent. 69 Prozent dieser Betriebe planen, ihre internationalen Ak-

Während die Grundlagenforschung oft noch am heimischen Stammsitz verbleibt, verlagern immer mehr Unternehmen ihre marktnahen FuE-Ressourcen und Innovationstätigkeiten ins Ausland.

konstruktionspraxis 10 | 2026

tivitäten auszubauen. Umsatzrückgänge und hohe Standortkosten am Heimatmarkt beschleunigen diese Verlagerung. Hartmut Rauen, stellvertretender VDMA-Hauptgeschäftsführer, warnt vor den Folgen: „Das ist ein klares Alarmsignal für den Industriestandort Deutschland.“ Besonders stark fließen die Forschungsgelder an Unternehmensstandorte in China, Indien und den USA. Dabei rückt vor allem China als stärkster Konkurrent in den Fokus: 71 Prozent der Befragten sehen ihren innovationsstärksten Wettbewerber mittlerweile im Reich der Mitte, 65 Prozent in Deutschland. Vor wenigen Jahren lag der Heimatmarkt hier noch vorn. Auch bei der Nutzung von Künstlicher Intelligenz im Entwicklungsprozess werden China und die USA als deutlich fortschrittlicher eingeschätzt. Einen Lichtblick gibt es jedoch: Grundlagenforschung sowie die Entwicklung von sensiblem Kernwissen finden nach wie vor primär an den deutschen Stammsitzen statt, während im Ausland eher produktions- und marktnahe Entwicklungen vorangetrieben werden. Um dem drohenden Erosionsprozess des heimischen Innovationsraums entgegenzuwirken, fordert der VDMA eine Stärkung von Programmen wie der „Forschungszulage“, die bereits von knapp der Hälfte der Firmen genutzt wird. Scharfe Kritik übt der Verband an den geplanten Kürzungen bei der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) für den Bundeshaushalt 2027. Diese Maßnahme treffe genau jene Unternehmen hart, die dem Forschungsstandort Deutschland noch die Treue halten. „Wer den Industriestandort und Hightech hierzulande sichern will, muss jetzt die Voraussetzungen für Investitionen und Innovationen schaffen“, mahnt Rauen. n

Aktuelles

MAGAZIN

GLOBAL INNOVATION INDEX 2026

Deutschland mit sieben Regionen in den weltweiten Top 100 Im weltweiten Vergleich der Innovationskraft zeichnet sich Deutschland besonders durch seine dezentrale Stärke aus. Das zeigen die Vorabdaten der 100 führenden Innovationscluster, die die WIPO am 8. September 2026 veröffentlicht hat.Während China mit

DLR DESIGN CHALLENGE 2026

TU Berlin entwickelt Siegerentwurf für Forschungsflugzeug

Bild: TU Berlin/HYDRA

Im Mittelpunkt der DLR Design Challenge stand die Entwicklung eines neuen Kleinflugzeugs, das als fliegender Versuchsträger für Technologien der zukünftigen Luftfahrt dienen kann. Der Entwurf sollte so praxisnah sein, dass das Flugzeug bereits in den kommenden Jahren gebaut und erprobt werden könnte. Der erste Platz ging an die TU Berlin für das Konzept Hydra. Ziel der Challenge war es, eine Forschungsplattform für Technologien zu entwerfen, die künftig in kommerziellen Verkehrsflugzeugen zum Einsatz kommen könnten. Die Studierenden sollten zunächst relevante Zukunftstechnologien identifizieren und anschließend zeigen, wie sich diese unter realen Flugbedingungen untersuchen lassen. n

Die zehnte DLR Design Challenge verbindet Nachwuchsförderung mit Forschung für die Luftfahrt von morgen. Durchgesetzt hat sich in diesem Jahr das Flugzeugkonzept Hydra.

25 und die USA mit 20 Clustern das Ranking dominieren, behauptet sich Deutschland als drittstärkste Kraft (7 Cluster) – und lässt damit Industrienationen wie Großbritannien und Indien (jeweils 4) sowie Japan und Südkorea (jeweils 3) hinter sich.An der

absoluten Weltspitze stehen vor allem asiatische und USamerikanische Metropolregionen. Platz eins belegt das Cluster Shenzhen-Hong KongGuangzhou, gefolgt von TokioYokohama und San Jose-San Francisco. Auf den weiteren Plätzen folgen Seoul, Peking,

Shanghai-Suzhou und New York City. Die bestplatzierte deutsche Region bleibt München auf Rang 28 (Vorjahr: 27). Im europaweiten Vergleich sichert sich die bayerische Metropole damit den dritten Platz hinter Paris und Amsterdam-Rotterdam. n

FASZINATION TECHNIK

Elektronik mit feinem Näschen

konstruktionspraxis 10 | 2026

Faszin ation

TECHN IK

konstruktionspraxis 10 | 2026

Bild: Brandon Sánchez-Mejia/UC Berkeley

Forschende der UC Berkeley haben eine „elektronische Nase“ entwickelt, die deutlich präziser als die menschliche arbeitet. Das Gerät erkennt Gase, die von schädlichen Bakterien ausgehen, und identifiziert zudem häufige Allergene wie Walnüsse und Erdnüsse. So kann es frühzeitig vor gesundheitlichen Risiken warnen. Das Konzept der elektronischen Nase existiert bereits seit den 1980er-Jahren. Die praktische Umsetzung scheiterte jedoch lange an technischen Hürden. Einen entscheidenden Fortschritt erzielte Carla Bassil von der UC Berkeley durch den Einsatz von Kohlenstoffnanoröhren als leitfähiges Material. Im Gegensatz zu herkömmlichen Metalloxiden bilden sie extrem dünne Schichten im Nanometerbereich. Ihre große Oberfläche sorgt für eine hohe Empfindlichkeit: Das System erkennt bereits 0,05 Gramm Walnuss – etwa ein Hundertstel einer durchschnittlichen Nuss. (jv)

TITELSTORY

Lineartechnik

LINEARFÜHRUNGEN

Leichtbau-Linearsysteme in noch mehr Variationen Franke hat ein induktives Messsystem zur Positionsbestimmung entwickelt. Es ergänzt die besonderen Linearsysteme des Unternehmens, bei denen Laufbahnen in frei gestaltbare Aluminiumprofilschienen eingebettet werden. Auch die Laufwagen lassen sich individuell anpassen.

Konstruktionsprinzip der Linearführungen von Franke: Großformatige Laufrollen stützen sich kreuzweise auf Stahllaufbahnen ab. Die Rollen sind mit einer Nut passend zu den Laufbahnen versehen und werden seitlich geführt.

konstruktionspraxis 10 | 2026

Bild: Franke

TITELSTORY

Bild: Franke

Lineartechnik

Die Aluminiumrollenführungen von Franke sind – mit oder ohne Messsystem – in sechs Größen erhältlich (12 bis 45).

ei Linearsystemen achten mittlerweile viele Konstruktionsteams auf geringe zu bewegende Massen. Deshalb bestehen die Linearsysteme von Franke aus einem leichten Aluminium-Grundkörper mit nadel- oder kugelgelagerten Laufrollen aus Stahl oder Niro. Spezielle Deckscheiben an den Laufrollen dichten die Lagerung nach außen ab. Laufrollen in O-Anordnung gewährleisten eine gleich hohe Belastbarkeit aus allen Richtungen. Die Laufrollen sind mit einer Nut versehen, die an das Profil der Laufbahn angepasst ist. Die Laufrollen werden seitlich geführt und laufen gleichmäßig leicht und leise. Die Schienenund Kassettenprofile können dabei kundenspezifisch angepasst werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Systemen ergeben aus diesem Konstruktionsprinzip folgende Unterschiede: ■ Der Schiebewiderstand ist entsprechend den Anforderungen der Anwendung einstellbar. ■ Die Laufwagen können ohne Fixierung von der Schiene genommen werden. ■ Die Verwendung von Nadellagern sorgt für einen ruhigen Lauf (kein Stick-Slip-Effekt). ■ Da die Rollen gekapselt sind, tritt kein Schmierstoff aus. ■ Die Laufrollen sind lebensdauergeschmiert und es ist keine Nachschmierung erforderlich. ■ Die Systeme sind wartungsfrei. Mit den Aluminium-Rollenführungen der Franke GmbH realisieren Anwender Geschwindigkeiten von bis zu 10 m/s sowie Beschleunigungen von 40 m/s2. Die Führungen besitzen ein gutes Ansprechverhalten bei hohen Wiederholraten. Es treten keine Stick-SlipEffekte auf und das Führungssystem bringt sofort volle Leistung. Das niedrige Gewicht der AluminiumLaufwagen und -Schienenkörper ermöglicht hohe Geschwindigkeiten bei geringer Antriebsenergie.

In diversen Branchen werden wartungsfreie Systeme verstärkt angefragt. Dies zeigt sich beispielsweise in der Verpackungsindustrie: Sowohl bei Lebensmitteln als auch bei Pharmazie-, Chemie- oder sogar Technikprodukten geht der Trend zu mehr wartungsfreien Systemen in Verpackungsmaschinen, um die Zielvorgaben bezüglich hoher Flexibilität und Produktivität bei geringen Wartungs- und Stillstandzeiten zu erreichen.

WARTUNGSFREIE LINEARSYSTEME ERHÖHEN DIE PRODUKTIVITÄT Wartungsfreie Linearführungen unterstützen die Konstruktions- und Entwicklungsabteilungen dabei, diese Forderungen zu erfüllen. Daher sind bei den Franke-Linearführungen die Nadellager der Laufrollen lebensdauergeschmiert. Durch die geschlossene Bauform treten an den Lagern keine Schmierstoffe

INFO

Onlineportal Meinfranke Franke hat ein neues Onlineportal für Linearführungen und Wälzlager gelauncht. Anwendern, die sich dort registriert haben, stehen folgende Möglichkeiten offen: ■ Lösungen anfragen und bestellen ■ Sofortangebote erstellen lassen ■ Preise und Lieferzeiten einsehen ■ Kostenloser CAD-Download ■ Lastfälle berechnen

konstruktionspraxis 10 | 2026

TITELSTORY

Lineartechnik

e nk Fra

Bild: Franke

d: Bil

Das neue Messsystem liefert beispielsweise an schwer zugänglichen Stellen exakte Positionsdaten.

aus und die Komponenten müssen somit nicht nachgeschmiert werden. Völlig schmierstofffreie Varianten der Führung für bestimmte Einsatzfälle sind ebenfalls erhältlich. In Branchen wie der Lebensmittel- und Getränkeindustrie helfen sie, die Produktionssicherheit zu garantieren. Spezielle Niro-Komponenten machen das Führungssystem auf Wunsch lebensmitteltauglich und abwaschbar. Selbst aggressive Medien wie Salz, Molke oder Säure können diesen Führungen nichts anhaben. Hohe hygienische Anforderungen für das Verpacken von Lebensmitteln werden durch eine Reinraum-Zertifizierung erfüllt.

Die Innovation zielt darauf ab, die Herausforderungen bei der Positionierung in komplexen Umgebungen zu überwinden und eine hohe Genauigkeit zu gewährleisten.

LINEARPROFILE, LÄNGE UND LAUFWAGEN FREI GESTALTEN Die Aluminium-Rollenführungen sind in sechs Größen erhältlich; von der kompakten Größe 12 bis zur kräftigen Größe 45. Die kleine Baugröße erhöht zusätzlich die Dynamik. Alle Größen sind in Schienenlängen bis vier Meter einteilig lieferbar. Längere Hubstrecken sind ebenfalls problemlos möglich: Dabei verwendet der Hersteller koppelbare Schienen. Zubehör wie Klemmung, Faltenbalg, Metallabstreifer ergänzen das Sortiment. Ein wesentliches Merkmal des Systems besteht zudem darin, dass die Laufbahnen in jedes gewünschte Aluprofil eingebracht werden können. Auch die Ge-

konstruktionspraxis 10 | 2026

Die Laufbahnen werden in das Aluprofil eingebracht. Zwischen ihnen befindet sich die Nut mit dem magnetischen Maßband des neuen Messsystems.

staltung der Laufwagen ist frei definierbar und lässt sich um zusätzliche Komponenten wie Spindelgehäuse oder Messsysteme ergänzen. Ähnlich wie bei Franke-Drahtwälzlagern geht es im Wesentlichen darum, die Funktion – die lineare Bewegung an sich – zu realisieren.

LINEARFÜHRUNGEN MIT INDUKTIVEM MESSSYSTEM Franke hat als jüngste Weiterentwicklung ein induktives Messsystem für seine Linearführungen auf den Markt gebracht, das in anspruchsvollen und schwer zugänglichen Anlagen präzise die Position des Schlittens bestimmt. Diese Innovation zielt darauf ab, die Herausforderungen bei der Positionierung in komplexen Umgebungen zu überwinden und eine hohe Genauigkeit zu gewährleisten. Das neue System, das ab sofort erhältlich ist, stellt eine benutzerfreundliche Plug-and-Play-Lösung dar. Es funktioniert mit allen gängigen Steuerungsprogrammen. In die Führungsschiene wird eine spezielle Nut für das magnetische Messband eingebracht. Dadurch, dass es in das Profil eingesetzt wird, ist ein reibungsloser Lauf des gesamten Moduls gewährleistet. Die Anschraubbohrungen der Führungsschiene bleiben davon unberührt und werden nicht verdeckt. Der Sensor ist in einen 3D-gedruckten Halter im Abstreifer integriert, wodurch sich die Baugröße im Vergleich zu herkömmlichen Linearmodulen ohne Messsystem nur geringfügig ändert. Diese Integration macht die Linearführung montage- und wartungsfreundlich, während sie weiterhin unempfindlich gegenüber Verschmutzung ist. Die Abnehmbarkeit des Laufwagens von der Schiene bleibt erhalten, und auch die Kopplung mehrerer Schienen (bis zu 50 Meter) ist weiterhin problemlos möglich. Überdies können die meisten bestehenden Franke-Linearführungen mit nur geringem Aufwand nachgerüstet werden. Ausgenommen von dieser Möglichkeit sind lediglich Linearführungen vom Typ FDD (amagnetisch) und FDI (vakuumtauglich). (dm)

Bild: © tippapatt – stock.adobe.com

Werden KI und Simulation clever kombiniert, enstehen Vorteile für den Produktentwickungsprozess.

PRODUKTENTWICKLUNG

Wie KI und Simulation den Designprozess neu formen KI liefert schnelle Antworten, Simulation sorgt für belastbare Ergebnisse – doch erst im Zusammenspiel entsteht ein wirklich leistungsfähiger Designprozess. Durch die Kombination beider Ansätze lassen sich größere Designräume erschließen, fundiertere Entscheidungen treffen und Innovationen gezielter vorantreiben.

ie Entwicklung moderner Produkte ist ein komplexer, mehrstufiger Prozess, der stark auf Simulationen angewiesen ist. Hochpräzise Simulationen ermöglichen es Ingenieuren und Designern, das Verhalten eines Bauteils realitätsnah zu analysieren, ohne physische Prototypen herstellen zu müssen. In vielen Fällen liefern sie sogar tiefere Einblicke, als es mit realen Tests möglich wäre. Trotz ihres großen Nutzens sind Simulationen jedoch rechenintensiv. Der hohe Bedarf an Rechenleistung kann schnell zum Engpass werden und die Entwicklung innovativer Produkte verlangsamen.

ERGEBNISSE IN SEKUNDEN Im Vergleich zu klassischen Simulationen liefert KI Ergebnisse in Sekunden statt in Stunden oder Tagen. Diese Geschwindigkeit geht jedoch mit Abstrichen bei Detailtiefe und physikalischer Genauigkeit einher.Beide Ansätze haben klare Stärken, ersetzen sich aber nicht gegenseitig. Ihr Potenzial entfalten sie vor allem in der Kombination: KI-Modelle, trainiert auf umfangreichen Simulationsdaten, können Designräume schnell erkunden und gezielt weitere Simulationen anstoßen. So lassen sich Entwicklungsprozesse beschleunigen und gleichzeitig fundierte, belastbare Ergebnisse erzielen. Traditionelle Simulationen liefern sehr präzise Ergebnisse, sind jedoch langsam und rechenintensiv. KI hingegen erzeugt Ergebnisse in kurzer Zeit, geht dabei

konstruktionspraxis 10 | 2026

aber Kompromisse bei Genauigkeit und physikalischer Verlässlichkeit ein und kann fehlerhafte Schlussfolgerungen („Halluzinationen“) liefern. Kombiniert man beide Ansätze, entsteht ein Designtool, das Geschwindigkeit und Genauigkeit sinnvoll verbindet. Eine Schlüsselrolle spielen dabei Reduced-OrderModelle (ROMs) auf Basis von maschinellem Lernen. Sie werden mit Simulationsdaten trainiert und können das Verhalten eines Systems unter verschiedenen Bedingungen effizient approximieren – mit Ergebnissen, die klassischen Simulationen nahekommen, aber deutlich schneller verfügbar sind. Die Herausforderung liegt im Training: Dafür wird eine große Menge hochwertiger Simulationsdaten benötigt, was zunächst zusätzliche Rechenkosten verursacht. In der Praxis fallen solche Daten jedoch häufig ohnehin im Entwicklungsprozess an. Werden sie gezielt genutzt, steigt ihr Wert deutlich: Sie ermöglichen das Training leistungsfähiger Modelle und helfen gleichzeitig, komplexe Designräume schneller und fundierter zu erschließen. Ein ROM, das in frühen Phasen des Designprozesses trainiert wird, kann später als Leitfaden dienen. Es hilft Designern und automatisierten Entwurfstools – etwa in der Weltraumerkundung – schnell zu bewerten, ob ein Bereich des Designraums weiterverfolgt werden sollte. Der typische Ablauf sieht dabei so aus: ■ Das ROM bewertet verschiedene Parameterkombinationen und identifiziert vielversprechende Designbereiche.

Entwurf

Die Ergebnisse sind nicht detailliert genug für den Prototypenbau, reichen aber aus, um das Potenzial einer Designfamilie zu beurteilen. ■ Nur für vielversprechende Ansätze werden rechenintensive, hochpräzise Simulationen durchgeführt. ■ Neue Simulationsergebnisse fließen zurück in das KI-Modell und verbessern dessen Genauigkeit. ■ Weniger aussichtsreiche Ansätze werden früh verworfen, sodass Rechenkapazitäten gezielt eingesetzt werden. Auf diese Weise entsteht ein iterativer Prozess, der Geschwindigkeit und Präzision kombiniert und den Einsatz begrenzter Simulationsressourcen optimiert. ■

KI UND SIMULATION ERGÄNZEN SICH Die Beziehung zwischen KI und Simulation im Designprozess ist synergetisch: Beide Technologien ergänzen sich und gleichen gegenseitige Schwächen aus. KI nutzt klassische Simulationen, um Ergebnisse zu validieren und Trainingsdaten für neue Anwendungsbereiche zu gewinnen. Gleichzeitig stößt sie dort an Grenzen, wo nur wenige oder keine Daten vorliegen. Simulationen hingegen lassen sich gezielt in jene Bereiche des Designraums lenken, in denen sie den größten Erkenntnisgewinn liefern. Für den praktischen Einsatz bedeutet das: ■ KI beschleunigt die Exploration großer Designräume und identifiziert vielversprechende Ansätze. ■ Simulationen liefern die notwendige Genauigkeit, um diese Ansätze zuverlässig zu bewerten. ■ Simulationsergebnisse erweitern kontinuierlich die Datenbasis und verbessern die KI-Modelle. ■ Ressourcen werden gezielt dort eingesetzt, wo sie den größten Mehrwert erzeugen. KI und Simulation ergänzen sich, indem sie gegenseitig Schwächen ausgleichen und ihre jeweiligen Stärken gezielt ausspielen. Ihr gemeinsamer Nutzen geht jedoch über reine Effizienz hinaus: In Kombination liefern sie eine Entscheidungsgrundlage, die weder KI noch Simulation allein erreichen können. In der Praxis zeigt sich das deutlich: Große Unternehmen nutzen KI, um umfangreiche Designräume schnell zu erkunden, und setzen sie anschließend ein, um vielversprechende Entwicklungsrichtungen zu identifizieren. So gewinnen sie bei vergleichbarem Ressourceneinsatz mehr verwertbare Erkenntnisse. Unternehmen mit begrenzten Ressourcen müssen dagegen selektiver vorgehen und konzentrieren sich oft auf wenige oder sogar nur eine hochauflösende Simulation, aus der zentrale Designentscheidungen abgeleitet werden. In beiden Fällen führt die Kombination aus KI und Simulation zu fundierteren Entscheidungen und einer effizienteren Nutzung der verfügbaren Ressourcen.

EIN BESONDERS WERTVOLLES WERKZEUG In solchen Situationen wird KI zu einem besonders wertvollen Werkzeug: Sie ergänzt fehlende Datenpunkte, schließt Lücken, die eine einzelne Simulation nicht abdecken kann, und hilft dabei, den Einsatz hochauflösender Simulationen gezielt zu steuern, sodass daraus maximaler Erkenntnisgewinn entsteht.

Dieses – bewusst zugespitzte – Szenario lässt sich auf viele Entwicklungsprozesse übertragen. KI erhöht die Anpassungsfähigkeit, indem Teams Ideen schnell und kosteneffizient testen können. Grundlage dafür sind Reduced-Order-Modelle (ROMs), die eine erste Machbarkeitsbewertung liefern und den Designraum strukturieren. Auf dieser Basis werden rechenintensive, vollständige Simulationen nur in den vielversprechendsten Bereichen eingesetzt, wo sie den größten Mehrwert liefern. Mit diesem Ansatz übernimmt KI die Rolle eines unterstützenden Beraters: Sie hilft Designern, fundierte Entscheidungen zu treffen, indem sie relevante Informationen schnell verfügbar macht und einordnet. In Kombination mit Simulation erweitert sie zudem den kreativen Spielraum. KI-gestützte ROMs ermöglichen es, Ideen zügig zu überprüfen und Designräume umfassender zu erkunden – bei deutlich reduzierter Wartezeit und geringerem manuellem Aufwand. Diese unterstützende Funktion spiegelt die generelle Rolle von KI im Designprozess wider: Sie wirkt nicht als Ersatz, sondern als Ergänzung. KI ist besonders stark darin, große Datenmengen zu analysieren, schnell Antworten zu liefern und wiederkehrende Aufgaben zu automatisieren. In Verbindung mit verlässlichen Simulationsdaten entsteht so ein leistungsfähiges Werkzeug. Das Ergebnis: Designer werden von zeitaufwändigen Routineaufgaben entlastet und können sich stärker auf die zentralen, kreativen Herausforderungen konzentrieren.

KI STELLT KEINE GEFAHR DAR Viele sehen in KI einen möglichen Ersatz für bestehende Arbeitsplätze und Technologien. In der Praxis zeigt sich jedoch: Selbst wenn KI mit Mathematik und Physik trainiert wird, ersetzt sie weder Ingenieure noch hochauflösende Simulationen. Simulation bleibt auf absehbare Zeit ein unverzichtbarer Bestandteil des Designprozesses – sowohl zur Validierung von Ergebnissen als auch als Grundlage für das Training von KI-Modellen. Gleichzeitig entsteht ein wechselseitiger Nutzen: KI profitiert von Simulationsdaten, kann im Gegenzug aber die Lücken zwischen aufwendigen, hochpräzisen Simulationen schließen und den Entscheidungsprozess gezielt unterstützen.

ENTWICKLUNG

VERFASST VON

Fatma Koçer-Poyraz Senior Director für Engineering Data Science Product Management Siemens Digital Industries Software

WIE KI DEN DESIGNPROZESS WEITERDENKT Ähnlich wie früher die Kombination aus Simulation und physischen Prototypen den Entwicklungsprozess verbessert hat, erweitert KI dieses Zusammenspiel nun weiter. Dabei geht es nicht darum, bestehende Werkzeuge zu ersetzen oder lediglich zu beschleunigen. Vielmehr trägt KI dazu bei, sowohl die Werkzeuge als auch die Experten, die sie nutzen, besser zu informieren. Sie verbindet menschliche Kreativität und die Präzision von Simulationen mit der Fähigkeit, große Datenmengen effizient auszuwerten und daraus relevante Erkenntnisse abzuleiten. Im Zusammenspiel dieser drei Elemente entsteht ein weiterentwickelter Designprozess, der auf bewährten Methoden aufbaut und gleichzeitig neue Möglichkeiten für innovative Lösungen eröffnet. n

konstruktionspraxis 10 | 2026

ENTWICKLUNG

Entwurf

DIGITALE WERKSTOFFAUSWAHL

Mit datenbasierten Materialentscheidungen CO2 einsparen Werkstoffentscheidungen beeinflussen Kosten, Performance und Nachhaltigkeit gleichermaßen – sind in der Praxis aber oft noch erfahrungsgetrieben. Schunk zeigt, wie sich Materialauswahl mit digitalen Werkzeugen systematisieren lässt. Das Ergebnis: fundiertere Entscheidungen, mehr Transparenz und bis zu 40 Prozent weniger CO₂ bei einzelnen Produkten.

ür Daniel Barta, Entwicklungsingenieur beim Spezialist für Greif- und Spanntechnik Schunk, steht fest: „Werkstoffdaten sind die Grundlage für jede technische Entscheidung“. Weil die Materialwahl immer komplexer wird, hat er mit Ansys Granta eine digitale Lösung eingeführt. Schunk konnte damit unter anderem neue emissionsreduzierende Ansätze ermitteln, die zu einem um 40 Prozent geringeren CO2Ausstoss von Produkten führen können. Und der nächste Schritt ist bereits geplant: ein unternehmensweites System mit allen Materialinformationen.

Daniel Barta ist seit 2012 Entwicklungsingenieur bei Schunk. In dieser Rolle beschäftigt er sich intensiv mit dem Thema Werkstoffe. Sie sind einer der Schlüssel für Innovation, für Wirtschaftlichkeit und für Nachhaltigkeit oder, wie Daniel Barta es formuliert, die „Grundlage für jede technische Entscheidung“. Schon früh hat der Ingenieur nach Möglichkeiten gesucht, wie im Kontext der digitalen Transformation auch die Werkstoffauswahl verbessert werden kann. Lange basierte sie – wie heute noch in vielen Unternehmen üblich – im Wesentlichen auf Erfahrungs-

Bild: Schunk

Dank einer digitalen Lösung für die Werkstoffauswahl konnte Schunk neue emissionsreduzierende Ansätze ermitteln und den CO2-Ausstoß von Produkten reduzieren.

Entwurf

ENTWICKLUNG

Bild: Schunk

Nachhaltigkeitsuntersuchung eines Schunk-Standardgreifers durch das Eco-Audit Modul von Ansys Granta Selector zeigen CO2-Einsparpotentiale von über 40 Prozent.

werten und Datenblättern. Bei Cadfem wurde er schließlich fündig: Nach einer mehrmonatigen Testphase wurde die Materialdatenbank Ansys Granta Selector eingeführt, die die Entwickler seither systematisch bei der Werkstoffwahl unterstützt.

gungsverfahren. In der Summe wurde bei diesem Produkt eine CO2-Einsparung von 40 Prozent erreicht. Mit diesen Ergebnissen aus Ansys Granta Selector kann Schunk nun die Entwicklung von nachhaltigeren Produkten aktiv weiterverfolgen.

WIE ANSYS GRANTA SELECTOR FUNDIERTE MATERIALENTSCHEIDUNGEN VEREINFACHT

MATERIALWISSEN AUF UNTERNEHMENSEBENE SKALIEREN

Dem Entwicklungsteam steht mit Ansys Granta Selector eine immense Bandbreite an präzisen Werkstoffinformationen zur Verfügung. Die Filter- und Vergleichsmöglichkeiten erleichtern auch bei wachsender Komplexität transparente Materialentscheidungen, und zwar schnell und datenbasiert. Im Eco-Audit Modul von Ansys Granta Selector werden die Materialien gezielt auf Nachhaltigkeitskriterien überprüft und die entsprechenden Werte ausgewiesen. Da Schunk-Kunden ihrerseits Nachhaltigkeitsforderungen erfüllen müssen, sind diese objektiven Informationen ein erheblicher Wettbewerbsvorteil.

GREIFER-KOMPONENTEN UNTER DER LUPE: 40 PROZENT WENIGER EMISSIONEN Was Ansys Granta Selector mit dem Eco-Audit Modul leisten kann, zeigt das Beispiel eines Greifer-Systems. Sämtliche Komponenten wurden im ersten Schritt auf ihren CO2-Ausstoss hin analysiert. Im zweiten Schritt rückten die Bauteile mit den höchsten Werten in den Fokus, für die Ansys Granta Selector zwei Ansätze mit den höchsten CO2-Einsparpotential ermittelte: ■ Zum einen die Verwendung von Sekundärmaterialien für die emissionsintensiven Komponenten, also Material mit einem hohen Recyclinganteil; ■ zum anderen auch deren Produktion durch mit erneuerbarer Energie betriebenen additiven Ferti-

Dieser Artikel ist die Zusammenfassung eines Gesprächs aus der Interview-Reihe „Cadfem trifft“ über den Erfolgsfaktor Material bei Schunk, das Cadfem-Mitarbeiter Marc Vidal mit Daniel Barta geführt hat. Den gesamten Gedankenaustausch der beiden Ingenieure sehen Sie hier: https:// voge.ly/vgljxck/.

Nachdem Ansys Granta Selector messbare Vorteile für die Produktentwicklung bei Schunk im Hinblick auf Kosten, Prozesseffizienz und Nachhaltigkeit hervorbringt, führen diese Ergebnisse zu verschiedenen Fragen der Skalierung: ■ Wie können auch andere Unternehmensbereiche profitieren? ■ Wie kann eine unternehmensweit nutzbare Materialdatenplattform aussehen? ■ Wie führt vernetztes Materialwissen zu zusätzlichen Wettbewerbsvorteilen? Die Antwort von Daniel Barta und Cadfem darauf heißt Ansys Granta MI – das „MI“ steht für Material Intelligence. Diese Unternehmenslösung steht für einen 360°-Blick auf alles, was mit Werkstoffen zu tun hat. Nicht nur das Engineering, sondern sämtliche Abteilungen mit Berührungspunkten zum Thema Material sind angebunden und liefern beziehungsweise beziehen Informationen – Versuch, Entwicklung, Einkauf, Compliance. Eine solche digitale, hochgradig vernetzte und stets aktuelle zentrale Informationsquelle reduziert manuelle Schritte in allen Unternehmensbereichen. Sie wird den Umgang mit allen werkstoffrelevanten Informationen bei Schunk und seinen Kunden hinsichtlich Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit auf eine neue Ebene heben. (mz)

konstruktionspraxis 10 | 2026

Entwurf

Bild: Invenio

Eine neue Invenio-Technologie erkennt Bohrungen in 3D-Daten automatisch und erfasst ihre wichtigsten Merkmale für Analyse- und Prüfprozesse.

Bild: Siemens

ENTWICKLUNG

Simcenter Physics-AI nutzt geometrisches Deep Learning, um aus CFD-Simulationsdaten KI-basierte Modelle reduzierter Ordnung zu erstellen. Damit lassen sich Designvarianten laut Siemens bis zu 1.000-mal schneller analysieren.

PRODUKTE UND LÖSUNGEN

Vier Neuigkeiten rund um CAE und Simulation 1. Automatische Erkennung und Analyse von Bohrungen in 3D-Geometriedaten Komplexe Maschinen, Fahrzeuge und Industrieanlagen enthalten oft Tausende Bohrungen. Sie dienen unter anderem der Montage, Positionierung und Funktion und sind daher für Fertigung und Zusammenbau entscheidend. Eine neue Technologie von Invenio erkennt Bohrungen und Löcher automatisch in 3D-Geometriedaten. Sie ermittelt Durchmesser, Tiefe, Position, Ausrichtung und Anzahl und stellt die Ergebnisse strukturiert für Analyse- und Prüfprozesse bereit.Im Mittelpunkt steht die automatische Lochbildanalyse: Bohrungen lassen sich gruppieren, miteinander vergleichen und auf Abweichungen prüfen.

Unterschiede bei Lage, Durchmesser, Tiefe oder Richtung werden erkannt und visualisiert. So können beispielsweise Fehler aufgedeckt werden, die bei Änderungen an einzelnen Baugruppen oder Komponenten entstehen. Die Technologie unterstützt Konstrukteure und Entwickler dabei, kritische Abweichungen bereits während der digitalen Produktentwicklung zu erkennen – lange bevor reale Hardware entsteht. Dadurch lassen sich Nacharbeiten, Montageverzögerungen und zusätzliche Kosten reduzieren. Darüber hinaus schafft die automatische Bohrungserkennung eine verlässliche Datengrundlage für weitere Prozesse.

2. KI-gestützte Simulation beschleunigt Bewertung von Designvarianten Siemens erweitert sein Simulations- und Testportfolio für den Maschinenbau um die Software Simcenter Physics-AI. Die Lösung integriert geometrisches Deep Learning in Simcenter Star-CCM+ und unterstützt Ingenieure dabei, Designvarianten schneller zu bewerten. Dafür erstellt Simcenter Physics-AI aus bestehenden CFD-Simulationen KI-basierte Modelle reduzierter Ordnung (ROMs). Diese ermöglichen laut Siemens „Was-wäre-wenn“-Analysen in einem Bruchteil der bisherigen Zeit – bei deutlich geringerem Rechenaufwand. So lassen sich neue Geometrien nahezu unmittelbar bewerten und

konstruktionspraxis 10 | 2026

mehr Varianten in kürzerer Zeit untersuchen. Die KI-Modelle können mit historischen Simulationsergebnissen, neu erzeugten Daten und Design-of-Experiments-Studien trainiert und validiert werden. Hochpräzise CFD-Simulationen bleiben dabei als Referenz verfügbar. Eine integrierte Fehleranalyse unterstützt die Beurteilung der Vorhersagequalität. Laut Siemens können KI-ROMs Hunderte von Varianten innerhalb weniger Stunden statt Wochen analysieren. Dadurch verkürzen sich Entwicklungszyklen und Konstruktionsteams können fundierte Entscheidungen früher treffen.

Entwurf

3. Aveva erweitert Unified Engineering um KI-Funktionen Aveva erweitert seine Engineering-Plattform Unified Engineering um mehrere KI-gestützte Funktionen. Dazu zählen ein industrieller KI-Assistent, ein Assistent für generatives Design, ein prädiktiver Design-Assistent und ein Framework für die Verarbeitung von Punktwolken. Die neuen Werkzeuge unterstützen Ingenieure bei der Entwicklung, Analyse und Optimierung technischer Lösungen. Projektdaten aus Cloudund On-Premises-Umgebungen lassen sich dabei un-

4. Open-Source-Tools für agentengesteuerte Matlab-Workflows Mathworks stellt neue OpenSource-Tools für die Entwicklung und Ausführung agentengesteuerter Matlab-Workflows vor. Der Matlab MCP Server und das Matlab Agentic Toolkit ermöglichen es KI-Agenten, über das Model Context Protocol (MCP) mit Matlab zu interagieren. KI-Agenten können damit Code erstellen, ihn in einer Live-Sitzung ausführen, Ergebnisse und Fehlermeldungen analysieren und den Code schrittweise anpassen. Die Ausführung erfolgt in Matlab und stützt die Ergebnisse damit auf deterministische Berechnungen, numerische Analysen und ausführbare Modelle. Ingenieure können die Ergebnisse prüfen, mit dem erwarteten Verhalten vergleichen und den Workflow bei Bedarf anpassen. Die Verantwortung für die fachliche Bewertung und Validierung bleibt beim Menschen. Auf diese Weise unterstützen die Tools Mensch-Maschine-Prozesse, in denen KI-Agenten wiederkehrende Aufgaben übernehmen und technische Teams die Kontrolle über die Ergebnisse behalten. Mit den neuen Tools können Unternehmen agentenbasierte Engineering-Workflows evaluieren, erweitern und in ihre Entwicklungsprozesse integrieren. Der Schwerpunkt liegt dabei nicht nur auf der Generierung von Matlab-Code, sondern auch auf dessen Ausführung, Analyse und schrittweiser Verbesserung innerhalb einer etablierten technischen Rechenumgebung.

abhängig vom Zugriffsort nutzen. Unified Engineering ist künftig außerdem direkt über den Browser verfügbar. Mit den KI-Funktionen sollen sich Engineering-Aufgaben vereinfachen, Entwicklungsdaten besser nutzen und Arbeitsabläufe beschleunigen lassen. Ergänzend plant Aveva die Integration von Flows über die Plattform Connect. Eine Version von Unified Engineering für das Schiffbau-Design soll im vierten Quartal 2026 verfügbar werden.

ENTWICKLUNG

KONSTRUKTION

Hardware

KOLLABORATION

Vom CAD-Arbeitsplatz zum vernetzten Entwicklungsumfeld Hybride Entwicklungsarbeit stellt neue Anforderungen an CAD-Arbeitsplätze und Konferenzräume. HP verknüpft Videokonferenztechnik, KI-gestützte Raumverwaltung und persönliche Audiolösungen zu einer Plattform für verteilte Konstruktionsteams. Touch-Controller, automatisches Pairing und eine magnetische Montage einfach installieren lassen. Auch die spätere Verwaltung soll über Poly Lens und die Workforce Experience Platform erfolgen. Die Modelle HP Poly Studio 5 und 7 Room Compute sollen für Microsoft Teams Rooms und Zoom Rooms zertifiziert werden. Eine Zertifizierung ist für den professionellen Einsatz wichtig, da sie die Kompatibilität mit den jeweiligen Konferenzplattformen sicherstellen soll. Zum Zeitpunkt der Vorstellung standen diese Zertifizierungen laut HP noch aus.

Bild: HP

AUCH DIE NACHHALTIGKEIT IM BLICK

Verteilte Entwicklungsteams benötigen eine zuverlässige Infrastruktur für CAD, Kommunikation und Zusammenarbeit.

onstruktions- und Entwicklungsprojekte verteilen sich zunehmend auf mehrere Standorte, externe Dienstleister und mobile Arbeitsplätze. 3D-Modelle, technische Zeichnungen und Simulationsergebnisse werden nicht mehr ausschließlich im direkten Austausch im Konstruktionsbüro diskutiert. Entwicklungsbesprechungen finden häufig hybrid statt – mit Teilnehmern im Besprechungsraum, am CAD-Arbeitsplatz, im Homeoffice. Damit steigen die Anforderungen an die technische Infrastruktur: Neben leistungsfähigen CAD-Rechnern benötigen Unternehmen Kameras, Mikrofone, Displays und Konferenzsysteme. Ebenso wichtig ist eine zentrale Verwaltung der Geräte. HP will diese Bereiche mit neuen Lösungen für Videokonferenzen, Raumsteuerung und IT-Management stärker miteinander verknüpfen. Mit dem HP Poly Studio Room Compute stellt HP eine Windows-basierte Kollaborations-Engine für Konferenzräume vor. Sie ist für den Einsatz mit Microsoft Teams Rooms und Zoom Rooms vorgesehen. Die Recheneinheit basiert auf Intel-Core-Ultra-Prozessoren der dritten Generation und nutzt deren integrierte neuronale Verarbeitungseinheiten (NPU) für künftige KI-Funktionen. HP positioniert die Lösung als langlebige Plattform für Konferenzräume. Die Geräte sollen sich über farbcodierte Anschlüsse, einen dedizierten Power-over-Ethernet-Anschluss für den Poly-TC10-

konstruktionspraxis 10 | 2026

Nach Herstellerangaben bestehen die Poly-StudioRoom-Compute-Geräte zu mindestens 60 Prozent aus recyceltem Post-Consumer-Kunststoff. Für Unternehmen, die Nachhaltigkeitsanforderungen in ihre Beschaffung einbeziehen, kann dies ein zusätzliches Kriterium sein. Für die technische Bewertung bleiben jedoch weitere Faktoren entscheidend – wie Rechenleistung, Erweiterbarkeit, Sicherheitsfunktionen und die Unterstützung vorhandener Raumtechnik. Mit Poly VideoOS 5.1 erweitert HP seine Software für Videokonferenzlösungen. Eine zentrale Funktion ist Poly Director AI. Die Multi-Kamera-Technik soll automatisch zwischen verschiedenen Kameras wechseln und jeweils die passende Perspektive der Teilnehmer im Raum auswählen. Bei technischen Reviews kann das bedeuten, dass zunächst die gesamte Gruppe gezeigt wird und anschließend die Person, die ein Detail am 3D-Modell oder an einer Zeichnung erläutert. Die automatische Kamerasteuerung soll so Gespräche natürlicher machen und remote zugeschalteten Teammitgliedern einen besseren Eindruck vom Ablauf im Raum vermitteln. Für Entwicklungsabteilungen ist die Kameraperspektive besonders dann relevant, wenn nicht nur gesprochen, sondern auch gemeinsam auf physische Muster, Prototypen oder großformatige Visualisierungen geblickt wird. Für die individuelle Kommunikation stellt HP die Bluetooth-Headsets der Poly-Focus-6-Serie vor. Die Geräte kombinieren eine hybride aktive Geräuschunterdrückung (ANC), räumliches Audio und Acoustic Fence 2.0. Letzteres soll Umgebungsgeräusche bei Gesprächen reduzieren. Gerade an offenen CAD-Arbeitsplätzen können solche Funktionen helfen, die Konzentration während einer Konstruktionstätigkeit oder

Hardware

KONSTRUKTION

einer digitalen Besprechung zu verbessern. Die Serie bietet laut HP bis zu 25 Stunden Sprechzeit bei aktiviertem ANC und unterstützt kabelloses Laden. Eine faltbare Variante soll die mobile Nutzung erleichtern. Die Headsets sind für Google Meet, Google Voice, Microsoft Teams Open Office und Zoom zertifiziert. Bluetooth Direct für Microsoft Teams und Zoom soll den vollständigen Funktionsumfang ohne Dongle ermöglichen. Austauschbare Akkus und Ohrpolster sollen die Nutzungsdauer verlängern. Die Geräte sind außerdem nach TCO 10 zertifiziert, einem Standard, der ökologische und soziale Kriterien über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg berücksichtigt.

TASTEN FÜR DIE ZUSAMMENARBEIT Das HP Collaboration Keyboard ist eine kabellose Tastatur mit programmierbaren Tasten und anpassbarer Neigung. Spezielle Tasten ermöglichen den Zugriff auf Mikrofonstummschaltung, Kamerasteuerung und Bildschirmfreigabe. Für Entwickler und Konstrukteure kann dies nützlich sein, wenn sie während einer Besprechung zwischen CAD-Anwendung, Präsentation und Videokonferenz wechseln. Häufig benötigte Funktionen lassen sich auslösen, ohne die Anwendung verlassen zu müssen. Die Tastatur ist plattformübergreifend kompatibel und besteht laut HP bezogen auf das Kunststoffgewicht aus bis zu 75 Prozent aus recyceltem Post-Consumer-Kunststoff. HPs Neuheiten adressieren vor allem die Schnittstelle zwischen CAD-Arbeitsplatz und Zusammenarbeit. Sie verbessern die technische Basis für hybride Meetings, Entwicklungsreviews und die zentrale Verwaltung von Geräten und Räumen. Angaben zur konkreten CAD-Leistung, etwa zu Grafikkarten, zertifizierten Treibern, Arbeitsspeicher oder ISV-Zertifizierungen, enthält die Vorstellung nicht. Für Unternehmen bedeutet das: Die Lösungen können einen leistungsfähigen CAD-Arbeitsplatz ergänzen – nicht ersetzen. Ihr Mehrwert liegt in der durchgängigen Kommunikation rund um die Entwicklungsarbeit. In verteilten Konstruktionsteams kann eine solche Integration dazu beitragen, technische Abstimmungen zuverlässiger und effizienter zu organisieren. (mz)

INFO

Zentrale Verwaltung als verbindendes Element Die HP Workforce Experience Platform (WXP) bündelt HP Poly Lens und WXP Collaboration – ehemals Vyopta – in einem zentralen Dashboard. IT-Teams können damit Kollaborationsräume sowie Computerund Drucklösungen überwachen und Störungen standortübergreifend erkennen. Der digitale Zwilling HP Poly Lens Room Visualizer AI visualisiert Räume, Geräte und deren Zustand. So lassen sich Auslastung und Optimierungsbedarf leichter beurteilen. Eine Leistungsanalyse des CAD-Rechners ersetzt die Plattform allerdings nicht. Ihr Schwerpunkt liegt auf der Verwaltung der Arbeitsumgebung und der Zusammenarbeit – etwa bei virtuellen Design-Reviews oder Entwicklungsbesprechungen.

konstruktionspraxis 10 | 2026

Hardware

Bild: Dell

Bild: Lenovo

KONSTRUKTION

Die Workstation Dell Pro Precision 7 R1 beansprucht nur eine Höheneinheit im ServerRack, wartet dabei aber mit hoher Rechendichte auf.

Das Think-Book 14 Gen 9 von Lenovo ermöglicht die Nutzung leistungsstarker On-Device-KI auch unterwegs.

PRODUKTE UND LÖSUNGEN

Vier Neuheiten für moderne Arbeitswelten 1. Höchstleistung im schlanken Design Dell Technologies erweitert sein Workstation-Portfolio um die Dell Pro Precision 7 R1. Die Rack-Workstation belegt nur eine Höheneinheit (HE) im ServerRack und kombiniert diesen kompakten Formfaktor mit hoher Rechenleistung. Damit soll sie sich insbesondere für Unternehmen eignen, die leistungsfähige Workstations zentral und platzsparend bereitstellen möchten. Die Workstation wurde für Ingenieure, Data Scientists sowie Kreativschaffende entwickelt. Sie ermöglicht dedizierte Workstation- Bereitstellungen mit zentraler Verwaltung und eignet sich für den Einsatz in hochverdichteten Rechenzentren, an Edge-

Standorten und im industriellen Umfeld. Der 1-HEFormfaktor schafft dabei eine hohe Rechendichte und hilft, die verfügbare Fläche im Server-Rack effizient zu nutzen. Für Workloads wie KI-Inferenz, 3D-Rendering, Visualisierung, Engineering und Datenanalyse bietet die Dell Pro Precision 7 R1 Intel-Core-UltraSeries-2-Desktop-Prozessoren und Nvidia-RTX-PROBlackwell-GPUs mit einer Leistungsaufnahme bis 300 Watt. Bis zu 128 GByte DDR5-ECC-Arbeitsspeicher unterstützen rechenintensive Anwendungen und ermöglichen flüssiges Multitasking, heißt es weiter.

2. KI-Leistung, Mobilität und Produktivität für den modernen Arbeitsalltag Das neue Think-Book 14 Gen 9 von Lenovo richtet sich an Anwender, die das Potenzial von On-Device-KI voll ausschöpfen möchten. Das schlanke 14-Zoll-Notebook kombiniert KI-Leistung, Energieeffizienz und Mobilität und eignet sich damit für KI-gestützte Arbeitsabläufe, die Erstellung von Inhalten und unterbrechungsfreies Multitasking, heißt es. Angetrieben von Snapdragon-X2-Plus-Prozessoren erreicht das Gerät eine KI-Leistung von bis zu 80 TOPS. Das 14-ZollWUXGA-Display bietet eine Helligkeit von 400 Nits und ist optional mit Touchfunktion erhältlich. Mit einer Bauhöhe von nur 17,7 Millimetern und einem

konstruktionspraxis 10 | 2026

Gewicht ab 1,3 Kilogramm lässt sich das Notebook komfortabel im Arbeitsalltag einsetzen – unabhängig davon, wo gearbeitet wird. Die Copilot+-PC-Funktionen unterstützen unter anderem bei der Erstellung von Inhalten, verbessern die Zusammenarbeit, automatisieren wiederkehrende Aufgaben und steigern die Produktivität. Dabei bleiben die Daten geschützt. Lenovo Qira ergänzt diese Funktionen um intelligente Hinweise für den Arbeitsalltag, darunter „Pay Attention“ und „Catch Me Up“. So können Nutzer während Besprechungen konzentriert bleiben und verpasste Gesprächsinhalte schnell nachholen.

Hardware

3. Vertikale Maus für ergonomisches Arbeiten Die vertikale Maus PRF Pro besticht laut Bakker Elkuizen durch ihre intuitive Form und logisch angeordneten Tasten, die dafür sorgen sollen, dass sich die Bedienung von Anfang an vertraut anfühlt. Die vertikale Gestaltung der Maus bringt die Hand in eine natürliche Handshake-Position. Dadurch wird der Unterarm weniger gedreht und das Handgelenk gerader gehalten. Der Neigungswinkel von 60 Grad verbindet ergonomische Haltung mit komfortabler Bedienung – im Büro, im Homeoffice oder am flexiblen Arbeitsplatz. Für effizientes und

4. Professionelle Monitore für hybride Arbeitsplätze AOC präsentiert mit der E4-Serie eine Monitorfamilie für die Anforderungen kleiner und mittelständischer Unternehmen. Die Modelle verbinden ergonomischen Komfort, zuverlässige Konnektivität und langlebige Ausstattung für moderne, hybride Arbeitsumgebungen. Die E4-Monitore sind mit einer fünfjährigen Herstellergarantie sowie dem Standard „TCO Certified, generation 10“ erhältlich. Ausgezeichnete Modelle bestehen zu mindestens 85 Prozent aus recyceltem Post-ConsumerKunststoff und sind nach EPEAT Gold sowie Climate+ zertifiziert. Für aufgeräumte Arbeitsplätze sorgen integrierte Dockingfunktionen. Ausgewählte Modelle wie der 24E4CV, Q27E4CV und CU34E4CW verfügen über USB-C mit bis zu 90 Watt Power Delivery. Dadurch lassen sich kompatible Notebooks über ein einziges Kabel mit Strom, Daten und Bildsignalen versorgen. Ein integrierter 1-Gbit/s-RJ45-Anschluss ermöglicht zudem eine stabile Netzwerkverbindung. Die 34-Zoll-Ultrawide-Modelle CU34E4CW und CU34E4CV bieten zusätzlich einen SmartKVM-Switch für den Wechsel zwischen mehreren Geräten.

konzentriertes Arbeiten bietet die PRF Pro leise Klicks, einstellbare DPI für präzise oder schnelle Bewegungen sowie praktische Daumentasten für eine komfortable Navigation. Die Maus eignet sich für Links- und Rechtshänder und ermöglicht auch Nutzerinnen und Nutzern ohne Erfahrung mit vertikalen Mäusen eine schnelle Eingewöhnung. Die matte Oberfläche wirkt professionell und liegt angenehm in der Hand. So verbindet die PRF Pro ergonomischen Komfort mit einer unkomplizierten, präzisen Bedienung.

KONSTRUKTION

Kreislauffähige Produkte entstehen, wenn Konstruktion, Werkstoffe und Geschäftsprozesse zusammengedacht werden.

ZIRKULÄRES ENGINEERING

Einmalig produzieren – und mehrfach nutzen Neue EU-Vorgaben, knappe Rohstoffe und unsichere Lieferketten setzen den Maschinenbau unter Druck. Zirkuläres Engineering schafft Lösungen: Der Beitrag zeigt, wie Konstrukteure Produkte langlebiger, reparierbarer und recyclingfähiger entwickeln – und welche digitalen Technologien sie dabei unterstützen.

VERFASST VON

Monika Zwettler Redakteurin konstruktionspraxis

ie deutsche Industrie hat eine Achillesferse: Bei kritischen Rohstoffen wie Lithium, Nickel und Seltenen Erden besteht eine nahezu vollständige Importabhängigkeit. Geopolitische Spannungen machen geschlossene Materialkreisläufe zu einem strategischen Schlüssel für die Versorgungssicherheit und Zukunftsfähigkeit des Maschinenbaus. Eine Studie der Boston Consulting Group im Auftrag des BDI untermauert das enorme ökonomische Potenzial: Demnach kann die zirkuläre Bruttowertschöpfung in Deutschland bis 2045 auf bis zu 125 Milliarden Euro steigen (kumuliert bis zu 880 Milliarden Euro zusätzliche Wertschöpfung). Durch Recycling und Wiederverwendung könnten 20 bis 40 Prozent der strategischen Rohstoffimporte ersetzt werden. Für den Maschinenbau eröffnen sich neue Märkte für zirkuläre Anlagen und Softwarelösungen von über 150 Milliarden Euro. Zudem versprechen Geschäftsmodelle wie Remanufacturing und Refurbishment höhere Margen bei verringertem Materialeinsatz.

konstruktionspraxis 10 | 2026

Gleichzeitig steigt der regulatorische Druck auf die Unternehmen: Die EU-Ökodesign-Verordnung (ESPR) verschärft Anforderungen an die Lebensdauer, Reparierbarkeit und Kreislauffähigkeit. Der digitale Produktpass (DPP) wird ab Februar 2027 schrittweise zur Pflicht – beginnend mit Industriebatterien. Das bedeutet: Wer die Kreislauffähigkeit erst am Ende der Produktentwicklung betrachtet, verliert künftig. Sie muss von Beginn an integrativer Bestandteil des Designprozesses sein. Eines ist klar: Das Produktdesign bestimmt maßgeblich, ob sich ein Produkt oder eine Maschine später warten, reparieren, aufbereiten oder verwerten lässt. Konstrukteure müssen deshalb neben Funktion, Kosten und Herstellbarkeit auch die weiteren Nutzungsphasen eines Produkts einplanen. Als Orientierung hierbei dienen die sogenannten RStrategien. Sie reichen von der Reduktion des Materialeinsatzes bis zur Wiederverwendung, Reparatur und Aufbereitung von Produkten oder Bauteilen.

Konstruieren für die Kreislaufwirtschaft

Für den Maschinenbau sind insbesondere die folgenden Ansätze relevant: ■ Reduce: Materialeinsatz, Gewicht und Energieverbrauch verringern ■ Repair: Verschleißteile zugänglich und austauschbar gestalten ■ Reuse: Komponenten in weiteren Anwendungen nutzen ■ Remanufacture: gebrauchte Baugruppen industriell aufbereiten ■ Recycle: Materialien sortenrein trennen und zurückgewinnen Eine wichtige Voraussetzung ist die demontagegerechte Konstruktion. Lösbare Verbindungen, standardisierte Komponenten und gut zugängliche Verschleißteile erleichtern spätere Service- und Aufbereitungsprozesse. Ebenso wichtig sind Diagnosemöglichkeiten, Ersatzteilkonzepte und eine verlässliche Dokumentation der verbauten Materialien. Recycling allein reicht jedoch nicht aus. Eine recyclingfähige Materialauswahl macht ein Produkt noch nicht zirkulär. Monomaterialien können die stoffliche Verwertung erleichtern, müssen im Betrieb aber dieselben technischen Anforderungen erfüllen wie konventionelle Werkstoffe. Werkstoffauswahl, Konstruktion und Nutzungskonzept müssen deshalb gemeinsam betrachtet werden. Zirkuläres Engineering ist damit keine Aufgabe der Konstruktion allein – auch Einkauf, Produktion, Service, Vertrieb und IT müssen einbezogen werden. Das Verbundprojekt Go-Pro-Zero von it’s OWL verdeutlicht diesen Zusammenhang unter anderem mit einer Kompetenzmatrix, die 61 Kompetenzen in 13 Handlungsfeldern zusammenfasst.

DIGITALE TECHNOLOGIEN SCHLIESSEN INFORMATIONSKREISLÄUFE Materialkreisläufe lassen sich nur effizient organisieren, wenn die dafür notwendigen Informationen verfügbar sind. Dazu gehören verbaute Materialien, Betriebs- und Wartungsdaten, Reparaturhistorien, Zustandsinformationen sowie Angaben zu CO2-Fußabdruck, Demontage und Verwertung.In vielen Unternehmen endet der Informationsfluss noch immer weitgehend an der Werkstür. Was mit einer Maschine während ihrer Nutzung geschieht, wird nur unvollständig an die Entwicklung zurückgemeldet. Digitale Technologien können diese Lücke schließen. Eine zentrale Rolle spielt die Asset Administration Shell, kurz AAS oder Verwaltungsschale. Sie bildet einen standardisierten digitalen Zwilling eines Produkts, einer Komponente oder eines Assets und stellt Informationen über Systemgrenzen hinweg bereit. Der digitale Produktpass kann solche Informationen künftig strukturiert zugänglich machen. AAS und DPP sind dabei nicht identisch: Beid er Verwaltungsschale handelt es sich um ein technisches Konzept für die digitale Repräsentation und Kommunikation von Assets. Der Produktpass beschreibt dagegen die geforderten Produktinformationen. Für das Engineering entsteht daraus ein Rückkopplungseffekt. Betriebsdaten zeigen, welche Komponenten besonders häufig ausfallen, wie sich Verschleiß entwickelt und welche Reparaturen tatsächlich durchgeführt werden. Diese Erkenntnisse können in die

SPECIAL

nächste Produktgeneration einfließen. Neben Sensorik und Rückverfolgbarkeitssystemen gewinnen deshalb Datenplattformen, standardisierte Schnittstellen wie OPC-UA- und KI-Anwendungen an Bedeutung. KI kann beispielsweise dabei helfen, den Zustand zurückgeführter Komponenten automatisiert zu bewerten und geeignete Reparatur- oder Aufbereitungsstrategien vorzuschlagen.

HERAUSFORDERUNGEN UND HÜRDEN FÜR KLEINE UND MITTELGROSSE UNTERNEHMEN Die technischen Möglichkeiten sind also vorhanden. In der Praxis bremsen jedoch organisatorische, wirtschaftliche und regulatorische Faktoren die Umsetzung. ■ Regulatorische Unsicherheit: Viele Unternehmen empfinden die wachsenden Anforderungen als schwer überschaubar. Unterschiedliche Vorschriften, fehlende Detailanforderungen und wechselnde Fristen erschweren Investitionsentscheidungen. Für KMU ist die administrative Belastung häufig besonders problematisch. ■ Unvollständige Lieferkettendaten: Ohne belastbare Informationen zu Materialien, Lieferanten und Nutzungshistorien lassen sich Produkte nur schwer bewerten und aufbereiten. Die notwendigen Daten liegen häufig bei verschiedenen Partnern und sind nicht einheitlich strukturiert. ■ Konkurrenz durch günstige Neuprodukte: Aufbereitete Produkte und Komponenten müssen mit preisgünstigen Neuprodukten konkurrieren. Zirkuläre Geschäftsmodelle benötigen daher klare Vorteile, etwa kürzere Lieferzeiten, bessere Verfügbarkeit oder längere Garantien. ■ Begrenzte digitale Ressourcen: Großunternehmen verfügen häufiger über integrierte Datenplattformen und automatisierte Auswertungen. In vielen KMU werden Informationen dagegen noch manuell erfasst oder gar nicht dokumentiert. Ein schrittweiser Einstieg mit klar definierten Anwendungsfällen ist deshalb meist sinnvoller als eine umfassende Digitalisierung ohne konkreten Geschäftsnutzen.

PRODUKTE FÜR MEHRERE NUTZUNGSPHASEN KONSTRUIEREN Kreislauffähigkeit entsteht nicht erst am Ende der Produktlebensdauer. Sie wird bereits bei der Auswahl von Materialien, Verbindungen, Komponenten und Datenstrukturen festgelegt. Für Konstrukteure bedeutet das: Produkte langlebig und wartungsfreundlich auslegen, Demontage und Reparatur bereits im Entwurf berücksichtigen, Materialien und Komponenten eindeutig dokumentieren, Betriebs- und Servicedaten für die Produktentwicklung nutzbar machen, Konstruktion, Service, Einkauf und IT frühzeitig vernetzen.Industrie-4.0Technologien sind dabei kein Selbstzweck. Ihr Nutzen liegt darin, Zustände sichtbar zu machen, Rückläufe zu bewerten und Erfahrungen aus dem Betrieb in die nächste Produktgeneration zu übertragen. Die zentrale Frage lautet deshalb nicht nur: Wie lässt sich ein Produkt herstellen? Sondern auch: Wie lässt es sich warten, aufbereiten, weiterverwenden und am Ende verwerten? So wird aus einem einmalig produzierten Bauteil ein Produkt mit mehreren Nutzungsphasen. n

konstruktionspraxis 10 | 2026

SPECIAL

Konstruieren für die Kreislaufwirtschaft

KUNSTSTOFFE

Recycling braucht die passende Technologie Damit eine große Bandbreite an Kunststoffen wiederverwendet werden kann, sind verschiedene Recyclingtechnologien notwendig. Kunststoffe für Massenanwendungen lassen sich mit etablierten Verfahren recyceln. Doch welche Recyclinglösungen benötigen Kunststoffmischungen? Die Antwort kommt von BASF. deutlich unter denen von gut etablierten Massenkunststoffen. Das liegt an komplexen Rezepturen, Verstärkungsfasern, Additiven und stark fragmentierten Abfallströmen. Hinzu kommt: Rezyklate müssen in vielen Anwendungen dieselben technischen Anforderungen erfüllen wie Neuware. Ein erfolgreicher Recyclingprozess beginnt daher nicht mit der Technologie, sondern mit einer Analyse des Materials. Drei Fragen sind entscheidend: Wie rein und homogen ist der Abfallstrom? Um welchen Polymertyp und welche Rezeptur handelt es sich? Und welche Qualität muss das Material im nächsten Lebenszyklus erreichen?

Bild: BASF SE

NICHT JEDER ABFALLSTROM VERLANGT DENSELBEN RECYCLINGWEG

Während sich Kunststoffe für Massenanwendungen, wie etwa Polyolefine für Verpackungen, häufig mit etablierten Verfahren recyceln lassen, benötigen Spezialkunststoffe oft Recyclinglösungen, die auf ihre spezifischen Eigenschaften und Anwendungen zugeschnitten sind.

unststoffe sind aus modernen Produkten nicht wegzudenken. Sie sind leicht, vielseitig, kostengünstig und ermöglichen Bauteile, die Metallen oder Keramiken in bestimmten Anwendungen überlegen sind. Polyamide (PA) kommen etwa in Strukturbauteilen von Fahrzeugen und Transportmitteln zum Einsatz. Polyurethane (PU) finden sich in Wärmedämmungen, Sitzen, Akustiksystemen und in der Ummantelung von Batteriekomponenten. Ihre Vorteile in der Nutzungsphase sind erheblich: geringeres Gewicht, längere Lebensdauer und bessere Energieeffizienz. Gleichzeitig basiert ihre Herstellung überwiegend auf fossilen Rohstoffen. Weltweit verursacht die Produktion von Primärkunststoffen jährlich mehr als 2,2 Gigatonnen CO2 – rund fünf Prozent der globalen Emissionen. Recycling ist deshalb ein zentraler Hebel, um die Kunststoffindustrie klimaverträglicher zu machen. Bei technischen Kunststoffen wie Polyamiden (PA) und Polyurethanen (PU) ist die Aufgabe jedoch anspruchsvoll. Ihre Recyclingquoten liegen

konstruktionspraxis 10 | 2026

Diese Systematik ist besonders für technische Kunststoffe wichtig. Ein sortenreiner Produktionsabfall stellt andere Anforderungen als ein Bauteil aus einem Altfahrzeug, das über Jahre thermischen, mechanischen und chemischen Belastungen ausgesetzt war. Noch komplexer sind Shredder-Rückstände, die aus unterschiedlichen Polymeren, Fasern, Füllstoffen, Pigmenten und weiteren Materialien bestehen. Auch die Polymerchemie bestimmt den geeigneten Recyclingweg. Thermoplaste lassen sich aufschmelzen oder in geeigneten Lösungsmitteln auflösen. Polymere, die durch Polyaddition oder Polykondensation entstehen, können sich dagegen unter bestimmten Bedingungen wieder in Oligomere oder Monomere zerlegen lassen. Vernetzte duroplastische Strukturen sind wesentlich schwieriger zu verarbeiten. Das mechanische Recycling ist heute das verbreitetste und in vielen Fällen energieeffizienteste Verfahren. Die Abfälle werden gesammelt, sortiert, gereinigt, zerkleinert und erneut aufgeschmolzen. Besonders gut funktioniert dieser Weg bei sauberen und sortenreinen Strömen. Bei technischen Polyamiden stößt das Verfahren allerdings schnell an Grenzen. Die Polymerketten können während der Nutzung und durch wiederholtes Aufschmelzen kürzer werden. Dadurch sinken beispielsweise Zugfestigkeit und Elastizitätsmodul. Bei glasfaserverstärkten Compounds nimmt zusätzlich die Länge der Fasern ab, was die Verstärkungswirkung reduziert. Häufig muss recyceltes PA deshalb mit mehr als 50 Pro-

Konstruieren für die Kreislaufwirtschaft

zent Neuware versetzt werden, um die gewünschten Eigenschaften wiederherzustellen. Kompatibilisatoren und angepasste Verarbeitungsbedingungen können den Qualitätsverlust teilweise ausgleichen. Bei Polyurethanen ist die Situation noch schwieriger. Thermoplastisches PU, kurz TPU, kann mechanisch recycelt werden. Viele andere PU-Schäume sind jedoch vernetzt und lassen sich nicht einfach wieder aufschmelzen. Zerkleinerte Materialien werden daher häufig nur als Füllstoffe oder zur Herstellung minderwertiger Produkte eingesetzt. Ein neuer Ansatz sind schmelzbare PU-Schaumsysteme. Sie lassen sich wie herkömmliche Schäume verarbeiten, können am Ende ihrer Nutzung jedoch verflüssigt und mechanisch in die ursprüngliche Polyolkomponente eingearbeitet werden. Daraus entsteht neues PU mit unveränderter Polymerchemie. Erste Anwendungen, etwa in Büromöbeln und Lenkrädern, zeigen das Potenzial. Gerade in Fahrzeugen ist der mögliche Materialstrom interessant: Dort können bis zu 25 Kilogramm PU in Sitzen, Türen, Instrumententafeln und Lenkrädern enthalten sein.

LÖSUNGSMITTEL TRENNEN, WAS MECHANISCH ZUSAMMENBLEIBT Für komplexere, aber noch aufbereitbare Abfälle bietet sich das lösungsmittelbasierte Recycling an. Dabei löst ein selektives Lösungsmittel gezielt das gewünschte Polymer. Andere Kunststoffe, Fasern, Füllstoffe und Verunreinigungen bleiben ungelöst und können abgetrennt werden. Nach Filtration, Fällung, Waschen und Trocknen steht das Zielpolymer wieder für neue Anwendungen zur Verfügung. Ein Beispiel ist die Rückgewinnung von PA6 aus Automobil-Shredder-Rückständen. Diese enthalten zahlreiche verschiedene Polymere und Zusatzstoffe. Eine optische Sortierung kann Polyamide zwar von anderen Kunststoffarten trennen, PA6 und PA66 lassen sich jedoch nicht immer zuverlässig unterscheiden. Schwarze Bauteile erschweren die Identifikation zusätzlich, weil der enthaltene Ruß spektroskopische Verfahren wie die Nahinfrarot-Sortierung beeinträchtigen kann. Das lösungsmittelbasierte Verfahren nutzt stattdessen die unterschiedlichen Löslichkeiten der Polymere. PA6 wird gelöst, während PA66, Glasfasern und mineralische Bestandteile zurückbleiben. Das zurückgewonnene Material kann anschließend granuliert, compoundiert und zu neuen technischen Bauteilen verarbeitet werden. BASF berichtet von einer Validierung im größeren Maßstab, bei der PA6 aus Automobil-Shredder-Rückständen zu neuen Kettenführungsschienen verarbeitet wurde. Vorläufige Ergebnisse deuten auf eine Halbierung des Produkt-CO2-Fußabdrucks gegenüber fossiler Neuware hin. Entscheidend für die Wirtschaftlichkeit sind dabei die Rückgewinnung des Lösungsmittels und der Energiebedarf. Ist ein PA6-Abfallstrom zwar sortenrein, aber durch Alterung, Öle, Kraftstoffe oder thermische Belastung verunreinigt, kann die Depolymerisation die bessere Lösung sein. Dabei wird das Polymer chemisch bis zu seinen Grundbausteinen abgebaut. PA6 lässt sich beispielsweise wieder in das Monomer Caprolactam zerlegen. Dieses wird gereinigt und anschließend erneut zu PA6 polymerisiert.

SPECIAL

Der Vorteil: Die ursprüngliche Kettenlänge und die Verarbeitungsgeschichte des Materials spielen kaum noch eine Rolle. Glasfasern, Pigmente und andere Additive lassen sich vom Monomerstrom trennen. So entsteht erneut PA6 mit Neuware-ähnlichen Eigenschaften. Demonstriert wurde dieser Weg unter anderem mit dem Recycling demontierter Automobilteile wie Ölwannen. Das gewonnene Caprolactam wurde anschließend zu einem neuen technischen Bauteil verarbeitet. Auch bei PU kommen chemische Verfahren wie Glykolyse, Hydrolyse oder Acidolyse infrage. Sie zerlegen das Material in Polyole und Amine, die gereinigt und wieder zur Herstellung neuer Produkte eingesetzt werden können.

VERGASUNG FÜR NICHT ANDERS VERWERTBARE RESTSTOFFE Am Ende der Recyclingkaskade stehen stark vermischte und verunreinigte Abfälle, die sich nicht sinnvoll sortieren oder auflösen lassen. Für diese Fraktionen kommen thermochemische Verfahren wie Pyrolyse und Vergasung infrage: ■ Bei der Pyrolyse entstehen kurze Kohlenwasserstoffketten beziehungsweise Pyrolyseöl, das wieder als Rohstoff verwendet werden kann. ■ Bei der Vergasung entsteht Synthesegas aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Daraus lassen sich chemische Zwischenprodukte oder neue Kohlenwasserstoffrohstoffe herstellen. Diese Verfahren benötigen mehr Energie als mechanisches Recycling. Sie können jedoch Materialien aus der Verbrennung oder Deponierung zurück in die chemische Wertschöpfungskette führen. Damit das wirtschaftlich gelingt, braucht es große Anlagen, geeignete Abfallmanagementsysteme und nachvollziehbare Massenbilanzierungen.

KREISLAUFFÄHIGKEIT BEGINNT BEIM PRODUKTDESIGN Viele Recyclingtechnologien funktionieren technisch bereits. Die Herausforderung liegt in der industriellen Skalierung. Dafür müssen geeignete Abfallströme verfügbar sein, Sortierverfahren zuverlässig arbeiten und Rezyklate wirtschaftlich konkurrenzfähig werden. Ebenso wichtig sind klare regulatorische Rahmenbedingungen. Neue Vorgaben für Recyclinganteile, etwa im Fahrzeugbereich, erhöhen den Druck, hochwertige Post-Consumer-Rezyklate bereitzustellen. Die zentrale Botschaft lautet: Technische Kunststoffe brauchen keinen Königsweg, sondern ein abgestimmtes Portfolio. Mechanisches Recycling bleibt erste Wahl für reine Ströme. Lösungsmittelbasierte Verfahren eignen sich für komplexe thermoplastische Mischungen. Depolymerisation setzt die Materialqualität auf Monomerebene zurück, während Pyrolyse und Vergasung selbst schwierige Reststoffe nutzbar machen können. Kreislauffähigkeit beginnt jedoch noch früher – bei der Konstruktion. Materialauswahl, Additive, Fügetechnik und Demontierbarkeit entscheiden mit darüber, ob ein Bauteil am Lebensende hochwertig recycelt werden kann. Wer Recycling bereits im Design berücksichtigt, schafft die Voraussetzung dafür, dass technische Kunststoffe auch künftig ihre Leistungsfähigkeit behalten – und trotzdem im Kreislauf bleiben. (jup)

konstruktionspraxis 10 | 2026

Konstruieren für die Kreislaufwirtschaft

Bild: Hochschule Mittweida

SPECIAL

Der Prototyp des recyclingfähigen Kinderfahrrades soll 2027 verfügbar sein.

FASERVERBUNDSTOFF

Naturfaser macht Kinderfahrrad recyclebar An der Hochschule Mittweida forscht ein Team an einem Rahmen für Kinderfahrräder. Das Besondere: Das Fahrrad ist voll recyclingfähig. Hierzu nutzt das Team das Verfahren des Thermoformings – ein eher unübliches Fertigungsverfahren.

VERFASST VON

Jim Köcher wissenschaftlicher Mitarbeiter Hochschule Mittweida

isher werden hochwertige Fahrradrahmen in besonders leichter Ausführung im Resin-Transfer-Moulding-Verfahren in aufwendiger Handarbeit hergestellt. „Die Produkte sind im für Kinderfahrräder kaum relevanten Höchstpreissegment angesiedelt. Der Aufbau ist laminiert, wobei die Matrix aus Resin (Epoxidharz) besteht. Diese können durch die irreversible Vernetzung nicht beziehungsweise nicht ohne Downgrading recycelt werden“, erklärt Jim Köcher, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Hochschule Mittweida. Gemeinsam mit seinem Team forscht Köcher im Projekt „StreckFaserKunststoff“ an der Professur für Intelligente Maschinensysteme und Mikromobilität (IMS) der Hochschule Mittweida an einem Fahrradrahmen für Kinderfahrräder. Das Team unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Jörg Hübler will einen hochwertigen Fahrradrahmen entwickeln, der kostengünstig automatisiert im Sinne der geschlossenen Kreislaufwirtschaft nach dem Cradle-to-Cradle-Prinzip gefertigt werden kann.

konstruktionspraxis 10 | 2026

Die Forschenden bedienen sich dabei an einem in der Fahrradbranche bisher unüblichen Fertigungsverfahren: dem Vakuumtiefziehen von Kunststoff. Beim sogenannten Thermoforming werden aus einer thermoplastischen Kunststoffplatte zwei Halbschalen thermomechanisch geformt und anschließend zu einem fertigen Rahmen miteinander verschweißt. Um die Steifigkeit des Kunststoffrahmens zu erhöhen, sollen gezielt Faserverstärkungen in die Rahmenhälften eingebracht werden. Um den Bedarf an fossilen Rohstoffen zu reduzieren, kommen Naturfasern zum Einsatz. Naturfasern besitzen im Vergleich zu Carbonfasern eine geringere Festigkeit und Steifigkeit. Deshalb finden sie bisher nur wenig Anwendung in tragenden Strukturbauteilen. Im Projekt will das Team den Fahrradrahmen so gestalten, dass das eingesetzte Material mit dem Kraftaufnahmevermögen hinsichtlich Konstruktion und Design kompatibel ist. Damit untersucht das Forschungsteam um Prof. Jörg Hübler eine weiterführende Anwendung im Bereich naturfaserverstärkter

Thermoplaste. Da faserverstärkter thermoplastischer Kunststoff recycelt und erneut zu Fahrradrahmen oder anderen Produkten verarbeitet werden kann, wird so ein voll recyclingfähiges Kinderfahrrad realisiert. Das Projekt reicht von der Konzeptionsphase bis hin zur Herstellung eines marktreifen Prototyps. Bei der Projektbearbeitung wird das Forschungsteam der Hochschule Mittweida von zwei mittelständischen Unternehmen als Projektpartner unterstützt: Plasta Kunststofftechnik Oederan GmbH übernimmt als Spezialist für Kunststoffbearbeitung die Entwicklung der Verfahrensschritte des Thermoformens und die Fertigung des Prototyps. Das Produktdesign und konstruktive Unterstützung kommen von der ARTKON-TOR Produktentwicklung GmbH aus Jena.

Im Projekt werden unidirektionale Hanffasertapes auf PPBasis zur Faserverstärkung verwendet.

HERAUSFORDERUNG: EINE GUTE VERBINDUNG ZWISCHEN DEN MATERALIEN

SPECIAL

Bild: Hochschule Mittweida

Konstruieren für die Kreislaufwirtschaft

Anschaffungskosten sowohl gut umformen als auch schweißen lässt. Die geringeren mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu technischen Kunststoffen sollen durch die Naturfaserverstärkung kompensiert werden.

Durch den Einsatz eines Naturfaserverbundes ergeben sich neben der besseren Öko-Bilanz gleich mehrere Vorteile: Zum einen haben Naturfasern eine geringe Dichte bei einer hohen spezifischen Steifigkeit und eignen sich damit für Leichtbauanwendungen. Zum anderen werden Vibrationen absorbiert, was bei einem Fahrradrahmen maßgeblich zum Fahrkomfort beiträgt. Im Vergleich zu Carbonfasern ist das Schadensbild durch die höhere Bruchdehnung besser. Allerdings haben Naturfasern in diesem Vergleich eine geringere Festigkeit. Eine große Herausforderung bei der Herstellung eines Naturfaser- Verbundwerkstoffes besteht darin, eine gute Verbindung zwischen den Naturfasern und der Kunststoffmatrix herzustellen. Die Auswahl des Matrixkunststoffes ist durch die Verwendung von Naturfasern stark eingeschränkt. Das Problem: Naturfasern dürfen nur bis zu einer Temperatur von maximal 200 °C erhitzt werden, die Umformtemperatur vieler technischer Kunststoffe liegt jedoch jenseits dieser Temperatur. In einer derartigen Kombination würden sich die Fasern beim thermischen Verpressen zersetzen und an Festigkeit verlieren. Das Projekt-Team hat sich als Matrixkunststoff für Polypropylen (PP) entschieden, da es sich bei geringen

ENTSCHEIDEND: DIE WAHL DES RICHTIGEN NATURFASERVERBUNDES Für die Auswahl der Naturfasern sind unter anderem gute mechanische Eigenschaften und thermische Beständigkeit sowie eine gute und möglichst lokale Verfügbarkeit entscheidend. Weiterhin sind langfaserige, fehlerarme und möglichst reproduzierbare Fasern wichtig für gute mechanische Eigenschaften des Naturfaserverbundes. Diese Anforderungen erfüllen sowohl Hanf- als auch Flachs-Fasern. Allerdings sind diese Fasern auf dem freien Markt noch eingeschränkt verfügbar. Zudem müssen die Fasern für eine gute Kompatibilität mit dem Matrixkunststoff aufwendig vorbehandelt werden. Das Projekt-Team will deshalb unidirektionale Hanffasertapes auf PP-Basis zur Faserverstärkung verwenden. Da die Fasern bereits in eine PP-Matrix eingebettet sind, können die Tapes direkt im Rahmen verpresst werden. Damit wurden bereits erste Proben mit einem Faseranteil von bis zu 45 Prozent hergestellt und Zugversuchen unterzogen. Die aus den verschiedenen Zugversuchen gewonnenen Materialdaten werden von den Forschern genutzt, um das globale Steifigkeitsverhalten des Rahmens in Abhängigkeit von der Faserlagenanzahl und -ausrichtung zu untersuchen. Dabei wird der Rahmen in den kritischen Belastungsszenarien eines Fahrrades, wie Durchschlag, Vollbremsung und Wiegetritt untersucht und dahingehend optimiert.

Bild: Hochschule Mittweida

NÄCHSTER SCHRITT: EIN MARKTREIFER PROTOTYP

Versagensbild einer Hanf-PP Materialprobe nach einer Zugprüfung.

Das Projekt befindet sich aktuell in der Realisierungsphase. Als nächste Entwicklungsschritte stehen Fertigungsversuche des Rahmens an, bevor dann ausgiebige Belastungstests unter Maximalkraft und dynamischen Lasten in den Laboren der Hochschule Mittweida durchgeführt werden. Am Ende der Projektlaufzeit im August 2027 soll dann ein marktreifer Prototyp entstanden sein. (jup)

konstruktionspraxis 10 | 2026

SPECIAL

Konstruieren für die Kreislaufwirtschaft

PYROLYSE

Präzise Daten ermöglichen stabile Pyrolyseprozesse Um aus Kunststoffabfall wieder verwendbare Rohstoffe zu machen, wird der Müll in einem komplexen Prozess zu Pyrolyseöl umgewandelt. Unter extremen Bedingungen entscheidet die Prozesskontrolle über Erfolg oder Stillstand. Präzise Messtechnik erschließt dabei stabile Pyrolyseprozesse.

VERFASST VON

Alexander Hermann Portfolio-Manager Endress+Hauser Deutschland

unststoff ist aus unserem Alltag nicht wegzudenken. Er begegnet uns in Verpackungen, Elektronik, Fahrzeugen, Haushaltsgeräten und als Bestandteil zahlreicher chemischer Produkte. Gerade am Ende seines Lebenszyklus zeigt sich jedoch, wie groß die Herausforderungen für eine funktionierende Kreislaufwirtschaft noch immer sind: Während mechanisches Recycling bei sortenreinen Materialien gut funktioniert, stößt es bei gemischten und verunreinigten Kunststoffabfälle schnell an seine Grenzen. Besonders Polyolefine, die in großen Mengen eingesetzt werden, lassen sich nur schwer in hochwertige Sekundärrohstoffe zurückführen.

Deshalb bleiben viele dieser Materialien nicht im Kreislauf, sondern werden energetisch verwertet oder entsorgt. Dabei steckt in diesen Stoffströmen erhebliches Potenzial, wenn es gelingt, sie kontrolliert und effizient wieder nutzbar zu machen. Chemisches Recycling gilt als vielversprechender Ansatz, um auch schwer verwertbare Kunststoffabfälle in den Kreislauf zurückzuführen. In der Praxis zeigt sich indes, dass zwischen technologischem Anspruch und stabilem industriellem Betrieb oft eine große Lücke klafft. An diesem Punkt setzt die Zusammenarbeit der Enespa AG und dem Messtechnikspezialisten Endress+Hauser an. Gemeinsam realisieren die Unter-

Bild: Endress+Hauser

Die Messung beim Cerabar PMP71B wird drahtlos gesteuert.

konstruktionspraxis 10 | 2026

Konstruieren für die Kreislaufwirtschaft

SPECIAL

EXTREME PROZESSBEDINGUNGEN DER PYROLYSE Der Weg dorthin ist jedoch anspruchsvoll. In der Prozessrealität zeigt sich die eigentliche Herausforderung: Das eingesetzte Rohmaterial ist stark heterogen. Unterschiedliche Polymere, Additive und Verunreinigungen führen zu variierenden Schmelz- und Zersetzungspunkten. „Zusätzlich haben wir bei uns im Prozess teilweise extreme Prozessbedingungen“, berichtet Julian Herrmann, Technical Director bei Enespa. Temperaturen von bis zu 400 °C, Druckschwankungen in Leitungen und Behältern sowie wechselnde Aggregatzustände treffen auf ein Ausgangsmaterial, dessen Zusammensetzung sich kontinuierlich verändert. Diese Kombination macht die Pyrolyse anspruchsvoll und störanfällig. Bereits geringe Abweichungen können dazu führen, dass Reaktionen nicht wie geplant ablaufen oder das erzeugte Pyrolyseöl die geforderten Spezifikationen nicht erfüllt. Prozessunterbrechungen haben unmittelbare wirtschaftliche Folgen: Stillstände ziehen aufwendige Reinigungs- und Wiederanfahrprozesse nach sich und beeinträchtigen die Effizienz des gesamten Anlagenbetriebs. Für Enespa wurde schnell klar, dass eine stabile Prozessführung nur mit einer durchgängigen und präzisen Überwachung aller relevanten Parameter möglich ist.

Bild: Endress+Hauser

nehmen sichere, effiziente und nachhaltige Pyrolyseprozesse. Enespa (mit Sitz in Appenzell) entwickelt und betreibt Anlagen für das chemische Recycling von Kunststoffabfällen. Dabei wandelt das Unternehmen polyolefinhaltige Materialien mittels Pyrolyse in hochwertiges Pyrolyseöl um. Daraus stellt die Petrochemie neue Kunststoffe her. Dies verringert unnötige Treibhausgasemissionen, erschließt bislang kaum verwertbare Abfallströme und trägt zur Schließung von Stoffkreisläufen bei.

Bei der Pyrolyse werden Kunststoffabfälle in Pyrolyseöl umgewandelt.

PRÄZISE MESSWERTE IM PYROLYSEPROZESS ERFASSEN Endress+Hauser hat für die Zwecke des Schweizer Anwenders eine auf den Prozess abgestimmte Messtechnik realisiert, die alle kritischen Parameter erfasst: ■ Der Cerabar PMP71B überwacht die Druckverhältnisse in Leitungen und Reaktoren und sorgt auch bei starken Schwankungen für die notwendige Stabilität im Prozess. ■ Für die exakte Temperaturführung, die im Pyrolyseprozess eine zentrale Rolle spielt, liefert das iTherm TM131 auch unter dauerhaft hoher thermi-

scher Belastung stets präzise und verlässliche Messwerte. ■ In Tanks und Reaktoren übernimmt der Levelflex FMP51 die kontinuierliche Überwachung der Füllstände, der Liquiphant FTL51B stellt sicher, dass Füllstandsgrenzwerte eingehalten werden. ■ Parallel dazu erfasst der Proline Prowirl F 200 die Materialströme im Prozess und schafft die Grundlage für eine gezielte Regelung und Optimierung.

VOM MESSWERT ZUR AUTOMATISIERTEN PROZESSSTEUERUNG Der eigentliche Mehrwert entsteht, wenn Anwender die gewonnenen Daten intelligent nutzen. Bei Enespa werden die Messwerte daher nicht nur erfasst, sondern in Echtzeit verarbeitet und in konkrete Steuerungsimpulse übersetzt. Auf diese Weise entsteht ein kontinuierliches, digitales Abbild des Prozesses, das Transparenz über den aktuellen Anlagenzustand schafft. Abweichungen lassen sich so frühzeitig erkennen und gezielt korrigieren, bevor sie sich auf Produktqualität oder Anlagenbetrieb auswirken. Der Prozess reagiert insofern selbst auf Veränderungen und bleibt auch unter anspruchsvollen Bedingungen stabil. „Die Messtechnik von Endress+Hauser hat es uns erlaubt, einen sehr hohen Automatisierungsgrad zu erreichen. Wir sind inzwischen an dem Punkt angekommen, dass die Anlage im Prinzip autark zu bedienen ist“, bilanziert Julian Herrmann.

DIE PYROLYSE SCHLIESST DEN KUNSTSTOFFKREISLAUF

Abweichungen lassen sich frühzeitig erkennen und gezielt korrigieren, bevor sie sich auf Produktqualität oder Anlagenbetrieb auswirken.

Die präzise Überwachung und Steuerung der Prozesse wirkt sich auf deren Effizienz und Nachhaltigkeit aus. Jeder stabil geführte Prozessschritt reduziert Energieverluste und trägt dazu bei, Ressourcen gezielter einzusetzen. Mit der Pyrolyse wird der Kunststoffkreislauf geschlossen. Die Messtechnik schafft in diesem Fall die Grundlage für effiziente Abläufe und nachhaltige, zukunftsfähige Prozesse. n

konstruktionspraxis 10 | 2026

SPECIAL

Konstruieren für die Kreislaufwirtschaft

CIRCULAR DESIGN

Warum Kreislauffähigkeit in der Konstruktion beginnt

Bild: Fraunhofer CCPE/Mike Henning

Wie können Kunststoffprodukte von Anfang an kreislauffähig gestaltet werden? Der Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy verbindet Circular Design und Monomaterialbauweise zu einem ganzheitlichen Entwicklungsansatz und zeigt: Kreislauffähigkeit beginnt bei der Produktentwicklung.

Kreislauffähig gestaltete Produkte reduzieren Abfälle und Treibhausgasemissionen und fördern den Abbau von ungewollten Abhängigkeiten in der Lieferkette. Neben dem Recycling der eingesetzten Materialien bieten gestalterische bzw. konstruktionsbezogene Ansätze, die den Fokus z. B. auf Langlebigkeit, Reparaturfähigkeit, oder Modularität legen, neue Design-Lösungen.

ecycling gilt häufig als Königsweg zu einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft. Doch für Konstrukteure im Maschinen- und Anlagenbau greift diese Sicht zu kurz. Ein Produkt kann zwar theoretisch recycelbar sein – wenn es sich aber nicht reparieren, demontieren oder sortenrein trennen lässt, bleibt sein tatsächlicher Kreislaufwert gering. Das Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy, kurz Fraunhofer CCPE, verfolgt deshalb einen ganzheitlichen Ansatz. Im Mittelpunkt stehen Circular Design und Monomaterialbauweisen. Beide Konzepte sollen bereits in der Produktentwicklung dafür sorgen, dass Bauteile möglichst lange genutzt und am Ende hochwertig in den Materialkreislauf zurückgeführt werden können. „Wer Kreislauffähigkeit erst am Ende der Produktentwicklung betrachtet, wird künftig Schwierigkeiten bekommen. Sie sollte von Beginn an integrativer Bestandteil des Design-, Entwicklungs- und Entscheidungsprozesses sein,

konstruktionspraxis 10 | 2026

nicht nur ein Add-on, damit Mehrwert und Wirtschaftlichkeit Hand in Hand gehen können“, betont Sabrina Schreiner, Gruppenleiterin User-Centered Technology am Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT. Gemeinsam mit Anna Krüger, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT leitet sie das Research Department „Application and Demonstration“ am Fraunhofer CCPE. Für den Maschinen- und Anlagenbau bedeutet das: Kreislauffähigkeit muss neben Funktion, Kosten, Sicherheit und Herstellbarkeit zu einem gleichberechtigten Entwicklungsziel werden.

DAS PRODUKT GANZHEITLICH BETRACHTEN Circular Design betrachtet nicht nur den Werkstoff eines Bauteils. Berücksichtigt werden auch Langlebigkeit, Reparaturfähigkeit, Demontage, Modularität, Fertigungsprozesse, Nutzung und spätere Recyclingfähigkeit. Damit verschiebt sich der Blick vom einzelnen Bauteil auf den gesamten Lebenszyklus. Für Konstrukteure ergeben sich daraus konkrete Fragen: ■ Welche Komponenten verschleißen zuerst? ■ Kann ein Sensor ausgetauscht werden, ohne die gesamte Baugruppe zu ersetzen? ■ Lassen sich Gehäuse, Dichtungen und Elektronik zerstörungsfrei trennen? ■ Sind Verbindungselemente zugänglich und standardisiert? ■ Welche Materialien verbleiben nach der Demontage in einem ausreichend reinen Recyclingstrom? Ein Maschinenmodul, das zehn Jahre zuverlässig arbeitet, aber anschließend nur mit großem Aufwand zerlegt werden kann, ist nicht automatisch kreislauffähig. Umgekehrt kann eine modulare Konstruktion mit austauschbaren Verschleißteilen die Lebensdauer deutlich verlängern. Reparatur und Wiederverwendung sind dabei in der Regel höherwertige Strategien als die reine stoffliche Verwertung.

MONOMATERIAL ALS KONSTRUKTIVER BAUSTEIN Eine Möglichkeit, die spätere Verwertung zu vereinfachen, ist die Monomaterialbauweise. Dabei werden

Konstruieren für die Kreislaufwirtschaft

SPECIAL

unterschiedliche Kunststoffarten möglichst durch ein gemeinsames Basispolymer ersetzt. Im Idealfall besteht ein gesamtes Bauteil aus einem einzigen Material und kann am Ende direkt dem passenden Recyclingstrom zugeführt werden. Aufwendige Trennverfahren entfallen. Für Monomaterialien bedeutet es aber nicht, dass jedes Produkt aus exakt derselben Materialform bestehen muss. Mit dem „Monomaterial Baukasten“ hat das Team des Fraunhofer CCPE ein Toll entwickelt, das sich an Designer und Produktentwickler richtet, die anspruchsvolle Produkte kreislaufgerechter gestalten möchten. Die Besonderheit: Derselbe Thermoplast kann in unterschiedlichen Morphologien eingesetzt werden – beispielsweise als Faser, Schaum oder Kompaktmaterial. Erprobt wurden unter anderem Polyethylenterephthalat (PET), Polylactid (PLA), Polyamid (PA) und Polypropylen (PP). „Ein Kernpunkt unseres Monomaterial-Ansatzes liegt in der Betrachtung der technischen Anforderungen, um darauf aufbauend das passende Basis-Polymer und die daraus entwickelten Baukastensteine der Morphologien auszuwählen. Um diese Produkte pas-

Ich würde mir einen Wechsel im Mindset wünschen, von linear hin zu circular, und ein wenig mehr Mut, neue Wege zu gehen. Anna Krüger

send zu konstruieren und fertigen zu können, ist ein enges Zusammenspiel von Design und technischer Perspektive wichtig“, verrät Anna Krüger. Für Konstrukteure eröffnet das einen größeren Gestaltungsspielraum. Ein Bauteil kann beispielsweise aus einem kompakten Grundkörper, einer faserbasierten Verstärkung und einer schaumartigen Dämpfungszone bestehen, ohne dass zwangsläufig unterschiedliche Polymerfamilien miteinander kombiniert werden müssen. Dadurch lassen sich unterschiedliche Funktionen integrieren und gleichzeitig die Sortierbarkeit verbessern. Allerdings bleibt die technische Auslegung anspruchsvoll. Stabilität, Gewicht, Sicherheit, Temperaturbeständigkeit und Funktionalität müssen erfüllt werden. Ein Monomaterialkonzept ist daher kein Selbstzweck. Wenn die Materialauswahl zu einer kürzeren Lebensdauer oder zu einem höheren Energieverbrauch in der Nutzung führt, kann sich der ökologische Vorteil wieder verringern.

DER „MONOMATERIAL-BAUKASTEN“ Der Monomaterial-Baukasten verbindet verschiedene Materialformen mit unterschiedlichen Fertigungstechnologien. Zum Einsatz kommen unter anderem Schäume, Textilien und selbstverstärkte Platten. So können komplexe Bauteile mit mehreren Funktionen und hoher Formvielfalt entstehen. Für den Maschinenund Anlagenbau ist dieser Gedanke besonders inter-

konstruktionspraxis 10 | 2026

Konstruieren für die Kreislaufwirtschaft

Bild: Fraunhofer CCPE

SPECIAL

Wie Circular Design und Monomaterialbauweise zusammenspielen können, zeigt der Demonstrator „Zirkulärer Kindersitz“. Das Produkt wurde mit dem Ziel entwickelt, unterschiedliche Anforderungen an Funktionalität, Sicherheit und Kreislauffähigkeit bereits in der Gestaltung zusammenzudenken.

werden kann. Materialauswahl, Geometrie und Fertigungsverfahren beeinflussen sich gegenseitig. Ein Bauteil, das für eine bestimmte Spritzgießtechnik optimiert wurde, kann andere Recyclingmöglichkeiten bieten als ein additiv gefertigtes, thermogeformtes oder faserbasiertes Bauteil. Auch die Wahl von Beschichtungen, Klebstoffen, Einlegern und Verbindungstechniken wirkt sich auf die Demontage aus. Konstrukteure sollten deshalb bereits in der Konzeptphase verschiedene Varianten vergleichen. Eine Bewertung kann folgende Kriterien umfassen: ■ erwartete Lebensdauer, ■ Reparatur- und Austauschmöglichkeiten, ■ Zahl und Art der Materialien, ■ Demontagezeit, ■ Einsatz von Rezyklaten, ■ Energie- und Materialaufwand der Fertigung, ■ Qualität des entstehenden Recyclingstroms, ■ Verfügbarkeit geeigneter Recyclingverfahren. Dabei ist wichtig, die technischen Anforderungen nicht isoliert zu betrachten. Ein Bauteil kann nur dann erfolgreich in einen Kreislauf zurückgeführt werden, wenn auch Logistik, Rücknahme, Sortierung und Recyclinginfrastruktur vorhanden sind.

VOM DEMONSTRATOR ZUR INDUSTRIELLEN ANWENDUNG essant, wenn Kunststoffbaugruppen bisher aus mehreren Materialtypen bestehen. Abdeckungen, Bedienmodule, Schutzhauben, Transportbehälter oder ergonomische Komponenten könnten möglicherweise so gestaltet werden, dass ein Basispolymer in verschiedenen Ausprägungen verwendet wird. Ein Beispiel wäre eine Mehrweg-Transportbox: Ein einheitliches Polymer könnte für tragende Bereiche, Verstärkungen und Innenstrukturen verwendet werden. Unterschiedliche Eigenschaften würden dann nicht primär durch verschiedene Kunststoffe, sondern durch Geometrie, Dichte, Faserorientierung oder Fertigungsverfahren erzeugt. Das vereinfacht die Rückführung und reduziert das Risiko, dass unvereinbare Kunststoffe gemeinsam im Recyclingstrom landen.

VERSCHIEDENE VARIANTEN VERGLEICHEN

Eine Möglichkeit, die spätere Verwertung zu vereinfachen, ist die Monomaterialbauweise. Dabei werden unterschiedliche Kunststoffarten möglichst durch ein gemeinsames Basispolymer ersetzt.

konstruktionspraxis 10 | 2026

Bild: Fraunhofer CCPE/Mike Henning

Der entscheidende Punkt ist, dass Circular Design nicht nachträglich auf ein fertiges Produkt aufgesetzt

Das Fraunhofer CCPE macht seine Forschung mit Demonstratoren wie dem „Zirkulären Kindersitz“ und der „Mehrweg-Transportbox“ greifbar. Solche Demonstratoren zeigen, wie Materialauswahl, Konstruktion und Fertigung zusammenspielen. Gleichzeitig helfen sie, Grenzen und Zielkonflikte früh zu erkennen. „Demonstratoren machen Forschung greifbar und zeigen Unternehmen, wie neue Materialien, Designs und Fertigungsansätze in der Praxis funktionieren können“, erklärt Anna Krüger. Für Industrieunternehmen ist dieser Schritt besonders wertvoll. Konzepte lassen sich unter realitätsnahen Bedingungen prüfen, bevor sie in eine Serienentwicklung übergehen. Das CCPE unterstützt Unternehmen nach eigenen Angaben entlang der gesamten Produktentwicklung – von der Designphase über Material- und Prozessauswahl bis zur späteren Nutzung und zum Recycling. Die wichtigste Erkenntnis für den Maschinen- und Anlagenbau lautet daher: Kreislauffähigkeit entsteht nicht durch eine einzelne Maßnahme. Sie braucht langlebige Produkte, reparierbare Baugruppen, lösbare Verbindungen, möglichst kompatible Materialien und eine Fertigung, die diese Anforderungen unterstützt. Monomaterialien können dabei ein wichtiger Baustein sein. Der übergeordnete Rahmen bleibt jedoch Circular Design. Erst die Verbindung von Material, Konstruktion, Prozess und Nutzung schafft Produkte, die nicht nur funktionieren, sondern auch nach ihrer ersten Lebensphase möglichst lange im Wertschöpfungskreislauf bleiben. „Ich würde mir einen Wechsel im Mindset wünschen, von linear hin zu circular, und ein wenig mehr Mut, neue Wege zu gehen. Design, Materialentwicklung, Produktionsprozesse und Recycling können und müssen von Anfang an gemeinsam gedacht werden. Genau dieses Zusammenspiel steht im Mittelpunkt unserer Arbeit im Research Department Application and Demonstration“, fasst Anna Krüger zusammen. (jup)

SPECIAL

PRODUKTE UND LÖSUNGEN

Neuheiten im Bereich Werkstoffe 1. EPDM-Compounds mit reduziertem CO2-Fußabdruck Trelleborg Sealing Solutions hat zwei neue EthylenPropylen-Dien-Kautschuk (EPDM)-Compounds im Portfolio, die als Formteile einen um bis zu 55 Prozent geringeren CO2-Fußabdruck aufweisen. Die neuen Werkstoffe in den Härten 70 Shore A und 80 Shore A bieten eine nachhaltigere Alternative, ohne technische Kompromisse bei der Leistungsfähigkeit im Vergleich zu konventionellen EPDM-Elastomeren eingehen zu müssen. Beide eignen sich ideal für die Herstellung von O-Ringen, Dichtungen und kundenspezifischen Formteilen. Die Werkstoffe dichten Anwendungen in Motoren, Türen, Pumpen, Ventilen, Leitungsverbindungen, Haushaltsgeräten, Luftzylindern, Solarmodulen, Schiffsluken und -türen sowie eine Vielzahl von Funktionen in der Heizungs-, Lüftungs-, Klima-, Gefrier- und Kältetechnik ab. Die neuen Werkstoffe wurden in Partnerschaft mit Arlanxeo entwickelt, einem Rohstofflieferanten mit starkem Fokus auf Nachhaltigkeit. In Compound-Form weist E7T11 eine Reduzierung des CO2-Fußabdrucks von 51 Prozent und E8T12 von 61 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Werkstoffen auf.

2. Recyclingfähigkeit von Innenraumkomponenten verbessern Traditionell werden Komponenten für den Fahrzeuginnenraum wie Instrumententafeln, Türverkleidungen, Armlehnen und Mittelkonsolen aus mehreren Materialien und in getrennten Fertigungsprozessen für Deckschicht, Schaumschicht und strukturelle Trägerschicht hergestellt. Das styrolbasierte thermoplastische Elastomer von Asahi Kasei vereinfacht diesen Ansatz, indem sowohl die Deck- als auch die Schaumschicht aus derselben Materialfamilie hergestellt werden können. Mithilfe des Core-Back-Spritzgießverfahrens lassen sich die Schichten in einem einzigen Prozess fertigen. Eine starke chemische Verbindung zwischen den Schichten macht zusätzliches Verkleben überflüssig. Das Ergebnis ist ein vereinfachter Materialaufbau, der die Fertigungskomplexität reduziert, die Anzahl der eingesetzten Materialien verringert und die Recyclingfähigkeit von Innenraumkomponenten verbessert. Darüber hinaus entwickelt Asahi Kasei derzeit ein neuartiges wasserbasiertes Beschichtungssystem, das den Einsatz von Polycarbonat als Glasersatz bei Fahrzeugen ermöglicht.

konstruktionspraxis 10 | 2026

MECHANIK

Füge- & Verbindungstechnik

SCHRAUBENSICHERUNG

Reaktionsscheiben reduzieren das Risiko von Arbeitsunfällen Große Verschraubungen stellen selbst erfahrene Monteure vor Herausforderungen: Hochmomentschrauber erfordern meist Reaktionsarme oder Stützvorrichtungen. Doch viele Verschraubungen und Einbausituationen sind so speziell, dass standardisierte Stützarme oft nicht ausreichen. Hier hat Heico-Lock die passende Lösung.

llein in Deutschland kommt es jedes Jahr durch den Einsatz von kraftbetriebenen Schraub-, Spann- und Bolzendrehmaschinen laut Statistik der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung zu über 2.000 meldepflichtigen Arbeitsunfällen. In gut 83 Prozent der Fälle ist ein Kontrollverlust über das Werkzeug oder Werkstück der Auslöser für das Unfallgeschehen. Elektrische, pneumatische und hydraulische Werkzeuge, die mit hohen Drehmomenten arbeiten, benötigen meist zusätzliche Vorrichtungen oder Reaktionsarme, um auftretende Reaktionskräfte entsprechend an die Umgebung abzuleiten. Klassische Reaktionsarme, die von den Werkzeugherstellern passend zum Tool mit angeboten werden, erlauben bei sachgemäßem Einsatz durch ausgebildete Fachkräfte einen sicheren Gebrauch. Doch viele Verschraubungen und Einbausituationen sind so speziell oder die Abstützung wurde bei der Konstruktion nicht bedacht,

dass nicht auf standardisierte Stützarme zurückgegriffen werden kann und teure Sonderlösungen gefunden werden müssen. „Hohe Kosten für die Sonderanfertigung von Stützarmen oder knappe Deadlines sind häufig Auslöser dafür, dass auf schnelle selbstgebaute Lösungen zur Anwendung kommen“, erzählt Tobias Hübing, Schraubfachingenieur (DSV) und Leiter des technischen Prüflabors der Heico Group. „Viele Anwender unterschätzen dabei die Gefahren beim Umgang mit Hochmomentschraubern und die enormen Kräfte, die dort auftreten können. Um zum Beispiel eine Schraube M24 der Festigkeitsklasse 10.9 im Sinne der VDI 2230-1 hoch vorzuspannen, wird ein Anziehdrehmoment von zirka 1.000 Newtonmeter benötigt. Das entspricht ungefähr dem maximalen Drehmoment von zwei bis drei gut motorisierten Mittelklassewagen, also rund 200 PS.“

Bild: Heico-Lock

EIN VERSAGEN DER ABSTÜTZUNG KANN VEREHRENDE FOLGEN HABEN

Viele Anwender unterschätzen die Gefahren beim Umgang mit Hochmomentschraubern. Sowohl das Einklemmen oder Quetschen der Finger als auch Verletzungen durch Abrutschen des Werkzeugs sind häufig die Folge.

konstruktionspraxis 10 | 2026

Bereits bei einer Nenngröße von M24 muss eine Reaktionskraft von gut 8.000 Newton in die Umgebung abgeleitet werden. Das entspricht der Gewichtskraft eines älteren Kleinwagenmodells mit einer Masse von 800 Kilogramm. Die Reaktionskraft wirkt dabei sowohl auf die Abstützstelle als auch auf die Schraube. Ein Versagen oder Abrutschen der Abstützung kann verehrende Folgen haben. Für schwere Fingerquetschungen reichen bereits zirka 100 Kilogramm aus. Ab 100 bis 150 Kilogramm treten bereits Knochenbrüche auf. „Eine provisorische Abstützung aus Baustahl wie S235 mit einem Durchmesser von zirka 6 Millimeter würde unter der oben berechneten Reaktionskraft von 8.000 Newton abscheren beziehungsweise brechen, aber sich bereits bei einer deutlich geringeren Kraft beziehungsweise Anziehdrehmoment durchbiegen. Das gleich gilt für die Abstützstelle“, erklärt Tobias Hübing. Heico-Lock Reaktionsscheiben ermöglichen ein reaktionsarmfreies Anziehen großer Schraubenverbindungen mit leistungsstarken Drehmomentwerkzeu-

Füge- & Verbindungstechnik

MECHANIK

gen. Da das Reaktionsmoment des Drehmomentschraubers über die spezielle Dual-Stecknuss an der zahnradförmigen Außenkontur der Heico-Lock Reaktionsscheiben eingeleitet und gleichzeitig abgestützt wird, kann auf zusätzlich stützende Vorrichtungen verzichtet werden. Durch die rein axiale Einleitung des Anziehdrehmoments über den Schrauber, wird die Schraube beim Anziehen nicht schräg gestellt und es wird keine überlagerte Biegespannung eingeleitet, wodurch sich nicht nur die Anzugsgenauigkeit und eventuell die Tragfähigkeit der Schraube erhöht, sondern auch die Standzeit des Hochmomentwerkzeugs.

REAKTIONSSCHEIBEN OPTIMIEREN DEN GESAMTEN VERSCHRAUBUNGSPROZESS Besonders in der Öl- und Gasindustrie, bei Windkraftanlagen, in der Pumpen- und Saugtechnik oder auch im Bereich Bergbau werden oft Schrauben mit großen Nenndurchmessern (>M24) eingesetzt, häufig auch in Serienverschraubungen. Genau hier wird der Vorteil der Heico-Lock Reaktionsscheiben besonders deutlich: Statt mühsam Reaktionsarme und Abstützvorrichtungen des Hochmomentschraubers nach dem Anziehen jeder Schraube zu versetzen und korrekt auszurichten, kann durch den Einsatz der Reaktionsscheiben in Verbindung mit den passenden Heico Dual-Sockets in wenigen Minuten eine Schraube nach der anderen einfach, schnell und sicher angezogen werden. Auf diese Weise wird nicht nur die Effizienz und die Arbeitssicherheit gesteigert, sondern der gesamte Verschraubungsprozess bei gleichzeitiger Kostenreduzierung optimiert. Wie alle Schraubensicherungen aus der Heico-Lock Serie basieren auch die Reaktionsscheiben auf dem Keilsicherungsprinzip. Damit sorgt das 2-ScheibenSystem für hochwirksamen Schutz der Schraubenverbindung vor dem selbsttätigen Losdrehen durch dynamische Belastungen (Vibrationen), wie sie häufig in Maschinen und Anlagen auftreten. Die Radialrippen auf den Außenseiten des Scheibenpaares prägen sich beim Anziehen der Schraube oder Mutter formschlüssig in das Werkstück sowie in den Schraubenkopf- beziehungsweise Mutternauflagefläche ein. Gleichzeitig verhindern die innenliegenden, gegeneinander gerichteten Keilflächen eine durch Vibrationen und Stöße verursachte Losdrehbewegung der Schraube.

SICHERE, EFFIZIENTE UND PRÄZISE MONTAGE GROSSER SCHRAUBENVERBINDUNGEN Heico-Lock Reaktionsscheiben sind mit zahlreichen Schraubermodellen bekannter Markenhersteller einsetzbar. In Kooperation mit den Herstellern produziert und vertreibt Heico die zum jeweiligen Werkzeug passenden Dual-Stecknüsse. Anwender können die Reaktionsscheiben schnell und einfach implementieren, da bereits vorhandene Drehmomentwerkzeuge auch weiterhin genutzt werden können. Heico-Lock Reaktionsscheiben ermöglichen die sichere, effiziente und präzise Montage großer Schraubenverbindungen mit Hochmomentschraubern ohne Reaktionsarme und mit zuverlässigem Schutz vor dem selbsttätigen Losdrehen. n

konstruktionspraxis 10 | 2026

MECHANIK

Füge- & Verbindungstechnik

Schematische Darstellung eines Kameramoduls: Blaue Pfeile symbolisieren die Niedertemperaturhärtung der neuen SLT-Klebstoffe von Delos.

Bild: 3M

Bild: Delo

Im Dosierprozess überwacht der 3M Klebstoffmix-Monitor das Mischungsverhältnis in Echtzeit und unterstützt eine gleichbleibende Prozessqualität.

PRODUKTE UND LÖSUNGEN

Vier Neuheiten aus der Verbindungstechnik 1. Klebstoffe härten bei 60 °C in nur 10 Minuten aus Warmhärtungsschritte in der Consumer-ElectronicsProduktion erfordern häufig Temperaturen von 80 °C oder Aushärtezeiten von 90 bis 120 Minuten bei 60 °C. Delos SLT-Klebstoffe verändern diese Gleichung: Sie beschleunigen die Produktion und schützen gleichzeitig empfindliche Bauteile und Materialien. Niedrigere Aushärtetemperaturen bieten handfeste Vorteile entlang der gesamten Fertigungslinie. Die Aushärtung bei 60 °C in 10 Minuten macht Inline-Wärmetunnel zu einer echten Alternative zu Konvektionsöfen. In Kun-

denprojekten wurden Produktivitätssteigerungen von bis zu 250 Prozent nachgewiesen. Simulationsdaten zeigen zudem eine klare, quantitative Reduzierung der Bauteilverformung bei 45 °C im Vergleich zu höheren Temperaturen – mit verbesserter optischer Stabilität und Langzeitzuverlässigkeit, bestätigt durch Temperaturschocktests. Niedrigere Temperaturen erweitern zudem das Spektrum verarbeitbarer Materialien und ermöglichen neue Montageabfolgen.

2. Dosierprozess optimal steuern Der 3M Klebstoffmix-Monitor liefert während des Dosiervorgangs Echtzeit-Feedback zur Qualität der Klebstoffmischung und macht damit Schluss mit dem Rätselraten beim Einsatz von ZweikomponentenKlebstoffen. Die von 3M entwickelte Technologie kombiniert Einweg-Sensoren mit einer kompakten Verarbeitungseinheit. Diese überträgt die erfassten Daten in Echtzeit und ermöglicht die Überwachung des Dosierprozesses auch aus der Ferne. Das System verwendet rote und grüne Leuchtanzeigen, um Daten klar und leicht verständlich darzustellen, und macht

Bediener sofort auf Dosierprobleme aufmerksam, sobald diese auftreten. Dadurch werden Nacharbeiten minimiert und der Bedarf an zeitaufwendigen und kostspieligen Kontrollen reduziert. Damit lässt sich die Dosierung von Zweikomponenten-Klebstoffen rückverfolgen. Das System arbeitet dabei ausschließlich mit 3M-Zweikomponenten-Konstruktionsklebstoffen. Es lässt sich dank einfacher Einrichtung, geringem Platzbedarf und nur wenigen Bauteilen mit geringem Aufwand problemlos in bestehende Fertigungsprozesse integrieren.

3. Digitale Prozesssicherheit mit vertrauten Klick Mit eClick hat Stahlwille eine Technologie entwickelt, die digitale Messtechnik und mechanisches Auslöseverhalten in einem System kombiniert: Die Verbin-

konstruktionspraxis 10 | 2026

dung erfolgt mit einem spür- und hörbaren mechanischen „Click“. Zusätzlich ist eine sofortige und eindeutige Evaluierung der Verschraubung durch eine

Füge- & Verbindungstechnik

MECHANIK

3 Mit der eClick-Technologie verbindet Stahlwille digitale Prozesssicherheit mit praxisgerechter Bedienung und dem vertrauten Click einer mechanischen Auslösung.

Anzeige im Display und LEDs im Ampelfarbenprinzip möglich – damit wird das Risiko von Fehlverschraubungen minimiert. In lauten Produktionsumgebungen, bei Arbeiten über Kopf oder in schwer einsehbaren Montagesituationen bleibt das mechanische Auslösesignal eindeutig wahrnehmbar. Typische Fehlerquellen wie ein unbeabsichtigtes Überziehen der Schraubverbindung oder Ableseungenauigkeiten lassen sich dadurch reduzieren. Darüber hinaus können Schraubfälle gespeichert und dokumentiert wer-

Bild: Gluetec Group

Bild: Stahlwille

Der neue Strukturklebstoff Puryx der Gluetec Group wurde beim Bau eines FormulaStudent-Rennwagens eingesetzt.

den, wodurch sich Montageprozesse lückenlos nachvollziehen und für die Qualitätssicherung auswerten lassen. Das neue Werkzeug ist als Manoskop 730DR eClick mit Einsteckratsche und als Manoskop 730D eClick ohne Ratsche verfügbar. Verschiedene Versionen decken einen großen Drehmomentbereich von 1 bis 1.000 Nm ab. Damit eignen sich die Schlüssel insbesondere für klassische Montage- und Serviceaufgaben und erleichtern Unternehmen den Einstieg in die digitale Drehmomenttechnik.

4. Strukturklebstoff im Formula-Student-Rennwagen Die Gluetec Group unterstützt das Formula-StudentTeam der Hochschule Pforzheim: Zum Einsatz kam der Strukturklebstoff Puryx All 200-10 beim Verkleben von Bauteilen des Heckflügels. Im Fokus stand das Main-Element des Heckflügels, bei dem mehrere Leichtbaukomponenten aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) dauerhaft miteinander verbunden wurden, darunter die in Sandwichbauweise ausgeführten Rippen mit Kernmaterial zwischen den Faserlagen. An den Enden des Elements wurden An-

schraubgeometrien aus PETG mit CFK-Komponenten verbunden. Bei den CFK-Komponenten kam eine Epoxidmatrix zum Einsatz. Im Einsatz müssen die Klebestellen vor allem Scher-, Zug- und Druckbelastungen aufnehmen. Puryx All 200-10 ist ein standfester struktureller 1:1-Zweikomponenten-Polyurea-Klebstoff für industrielle Verklebungen. Die Technologie kombiniert die strukturelle Leistungsfähigkeit von MMA-Systemen mit der kontrollierten Reaktivität und niedrigen Exothermie von PU-Klebstoffen.

konstruktionspraxis 10 | 2026

MECHANIK

Konstruktionsbauteile

SIGNALSÄULE

Intelligente Cloudlösung und Signalsäule in einem Dem schwedischen Betonhersteller Skanska hat es bisher in der Fertigung an belastbaren Produktionsdaten gefehlt. Die Lösung: WeAssist. Mit der kombinierten Lösung aus Signalsäulen und Cloud-Plattform von Werma werden Maschinenzustände in Echtzeit sichtbar und zentrale Datenanalysen ermöglicht.

Bild: Werma

WeAssist verbindet klassische Signalsäulen mit einer intelligenten Cloudlösung. So ermöglichen die einzelnen Farben der Signalsäulen eine klare und intuitive Kommunikation im laufenden Betrieb.

ie Skanska-Gruppe wurde 1887 als Betonhersteller in Schweden gegründet. Mit rund 27.000 Mitarbeitern und einem Umsatz von 177 Milliarden SEK im Jahr 2024 steht Skanska für nachhaltige Bauprojekte. Im Bereich der Zementierung liegt der Fokus auf hochspezialisierten Fertigungsprozessen für Baukomponenten. Hier stand die Fertigung vor einer zentralen Herausforderung: Es fehlten belastbare Daten. Produktionsprozesse konnten zwar durchgeführt, aber nicht präzise analysiert oder optimiert werden. „Wir hatten zuvor keine echten KPIs oder spezifischen Messmethoden“, erklärt Leigh Wells, Produktionsleiter Fertigung bei Skanska. Um diese Herausforderung zu meistern, wandte sich Skanska an Werma, Hersteller von Signaltechnik. Mit ihrer Lösung WeAssist, der Signalsäulen und der cloudbasierten Plattform, sollte Skanska der entscheidende Schritt in Richtung digitalisierte Fertigung gelingen. Doch die Einführung eines neuen Systems stellte bei der Belegschaft auch eine zusätzliche kul-

konstruktionspraxis 10 | 2026

turelle Herausforderung dar. Mitarbeitende begegneten der neuen Technologie zunächst mit Skepsis: „Es herrschte das Gefühl, das System würde wie ein ‚Big Brother‘ ihre Leistung überwachen“, berichtet Wells. WeAssist verbindet klassische Signalsäulen mit einer intelligenten Cloudlösung. Maschinenzustände werden in Echtzeit visualisiert, Daten automatisch erfasst und zentral ausgewertet. Das System schafft damit Transparenz über Produktionsprozesse und ermöglicht fundierte Entscheidungen auf Basis valider Daten. Darüber hinaus dient das System als effektives „Call-for-Action“-System, das die Bediener unmittelbar auf Probleme oder Unterbrechungen an der Produktionslinie aufmerksam macht. Über die Tasten an WeAssist können Mitarbeitende gezielt unterschiedliche Anforderungen oder Statusmeldungen auslösen. Dadurch lassen sich Produktivitäts- und Zeitverluste frühzeitig erkennen und entsprechende Korrekturmaßnahmen schnell einleiten.Die einzelnen Farben

Konstruktionsbauteile

MECHANIK

der Signalsäulen ermöglichen dabei eine klare und intuitive Kommunikation im laufenden Betrieb: ■ Grün signalisiert den regulären Betrieb ■ Gelb steht für „Warten auf Material“ ■ Blau dient als Ruf an den Vorgesetzten ■ Rot signalisiert den Bedarf eines Krans

Mit WeAssist hat sich die Arbeitsweise in der Fertigung grundlegend verändert: Statt fehlender Transparenz stehen heute präzise Echtzeitdaten zur Verfügung. „Wir haben klare KPIs eingeführt und eine detaillierte Datenerfassung sowie -analyse realisiert. Dadurch konnten wir klare Entscheidungsgrundlagen schaffen und eine höhere Transparenz in allen Fertigungsbereichen erzielen“, fasst Leigh Wells die wichtigsten Verbesserungen zusammen. „Wir können nun aussagekräftige Daten erfassen und die gewonnenen Erkenntnisse umfassend nutzen.“ Auch die direkte Kommunikation innerhalb der Fertigung wurde deutlich verbessert. Durch die standardisierten Signale und klar definierten Eskalationswege können Probleme schneller erkannt und die zuständigen Personen unmittelbar informiert werden. Das reduziert Reaktionszeiten und erhöht die Prozess-

Bild: Werma

MEHRWERT IM BETRIEB: DATENBASIERTE ENTSCHEIDUNGEN STATT BAUCHGEFÜHL

WeAssist visualisiert Maschinenzustände in Echtzeit, erfasst Date automatisch und wertet sie zentral aus.

sicherheit im laufenden Betrieb.Ein zusätzlicher Effekt: Der Einsatz eines solchen Systems ist in der Baubranche bislang eher untypisch. Dadurch konnte Skanska nicht nur intern profitieren, sondern auch extern Aufmerksamkeit erzeugen.

AKZEPTANZ SCHAFFEN: VOM KONTROLLINSTRUMENT ZUM WERKZEUG

„Wir haben klare KPIs eingeführt und eine detaillierte Datenerfassung sowie -analyse realisiert. Dadurch konnten wir klare Entscheidungsgrundlagen schaffen und eine höhere Transparenz in allen Fertigungsbereichen erzielen.“ Leigh Wells, Produktionsleiter Fertigung bei Skanska

Ein entscheidender Erfolgsfaktor war die Einbindung aller Mitarbeitenden. Anfangs überwog Skepsis, doch mit wachsendem Verständnis für den Nutzen wandelte sich die Wahrnehmung. Das System wurde nicht als Kontrollinstrument, sondern als Unterstützung im Arbeitsalltag etabliert – ein zentraler Schritt für die nachhaltige Nutzung. „Unsere Mitarbeitenden erkannten schnell, dass WeAssist eine echte Unterstützung und Erleichterung in ihrem Arbeitsalltag ist“, sagt Leigh Wells. „Für uns war es enorm wichtig, dass alle Mitarbeitenden sich wohl fühlen und das neue Tool akzeptieren – denn nur, wenn es wirklich im Arbeitsalltag genutzt wird, lassen sich langfristige Verbesserungen erzielen.“ n

Konstruktionsbauteile

Bild: Rafi

Bild: R. Stahl

MECHANIK

Mit Ramo E bietet Rafi frontseitig bis IPx9K geschützte Not-Halt-Taster auch für hochdruck- und dampfstrahlgereinigte Einsatzbereiche.

Die Exlux Pro 6009 von R. Stahl gewährleistet dank integrierter Batterie eine zuverlässige Notbeleuchtung von bis zu 3 Stunden bei Stromausfall – mit bis zu 50 Prozent des Lichtstroms.

PRODUKTE UND LÖSUNGEN

Vier Neuheiten im Bereich Signalelemente 1. Not-Halt-Taster mit Plug-&-Play-Anschluss Rafi hat die Ramo-Produktfamilie um die Not-HaltTaster Ramo 22 E und Ramo 30 E mit Zugentriegelung erweitert. Damit führt Rafi nun frontseitig bis IPx9K geschützte Not-Halt-Betätiger im Programm, die sich für hochdruck- und dampfstrahlgereinigte Einsatzbereiche eignen. Zudem wird das Portfolio um eine neue Not-Halt-Variante Ramo E PLUS 1 ergänzt. Dieser Not-Halt-Taster verfügt über drei Kontakte, sodass sich beispielsweise neben zwei redundanten Kontakten für die Sicherheitsapplikationen zusätzlich ein Meldekontakt zur Positionserkennung ausweisen lässt. Komplettiert wird die Sortimentserweiterung

durch Ramo E Taster mit Drehentriegelung. Beide Betätiger sind zusätzlich zur bewährten 4- und 5-poligen Version auch als beleuchtete Variante mit 8-poligem, A-codiertem M12-Anschluss erhältlich. Die Ramo E Baureihe ist für 50.000 Betätigungszyklen ausgelegt und erfüllt alle geltenden ISO- und IEC-Normen. Mit maximalen Einbautiefen von 30,2 mm (Ramo 22) oder 36,4 mm (Ramo 30) können die für Einbaudurchmesser von 22,3 mm oder 30,3 mm dimensionierten NotHalt-Taster auch bei beengtem Einbauraum platzsparend installiert werden.

2. Flexible Visualisierung mit LED-Bändern Leuchten in Form von Signalsäulen oder einzelne Leuchten sind heute oft noch der Standard, wenn der aktuelle Zustand einer Maschine oder Anlage für den Bediener visualisiert werden soll. IFM hat LED-Bänder im Portfolio, die innovative Visualisierungen möglich machen. Die Bänder sind in Längen von 250 mm bis 5.000 mm erhältlich und bestehen aus bis zu 320 LEDs, deren Farbe und Helligkeit einzeln angesteuert werden können. Für die LED-Bänder wurde eine besondere Fertigungstechnologie verwendet: Das flexible Leiterband mit den LED wird in einem speziellem Extrudierprozess, rundum mit Kunststoff umspritzt. Damit

konstruktionspraxis 10 | 2026

wird die hohe Schutzart IP69K erfüllt. Dadurch eignen sich die LED-Bänder auch für Anwendungen in der Lebensmittelindustrie. Sollte einmal eine LED defekt sein, funktioniert der Rest des Bandes durch ein integriertes Bypass-System ohne Einschränkungen weiter. Die Bänder sind biegsam und können deswegen auch auf gebogenen Flächen montiert werden. Die LEDBänder kann der Anwender über den passenden Controller DP1617 ansteuern. Dabei kann er auf vordefinierte Betriebsmodi zurückgreifen. Im Segment Mode lassen sich einzelne Segmente des Bands definieren, die dann unabhängig angesteuert werden können.

Konstruktionsbauteile

3. Sicherheit, Effizienz und Digitalisierung in einer Leuchte vereint Mit der Exlux Pro 6009 hat R. Stahl sein Sortiment an LED-Notlichtleuchten erweitert. Sie gewährleistet dank integrierter Batterie eine zuverlässige Notbeleuchtung von bis zu 3 Stunden bei Stromausfall – mit bis zu 50 Prozent des Lichtstroms. So bleibt ausreichend Zeit für Evakuierung, Prozesssicherung und den Einsatz von Rettungskräften. Ein integriertes Effizienz-Upgrade macht die neue Leuchte rund 25 Prozent effizienter als das Vorgängermodell. Mit einer Lebensdauer von bis zu 100.000 Betriebsstunden für LED und Elektronik profitieren Betreiber von deutlich geringeren Energiekosten, weniger Wärmeentwicklung und minimalem Wartungsaufwand. Der Batteriewechsel im laufenden Betrieb – ohne Unterbrechung der Spannungsversorgung – sorgt für maximale Verfügbarkeit und minimierte Stillstandszeiten. Über die optionale DALI-Schnittstelle lassen sich Leuchten überwachen, steuern und testen. Automatische Funktions- und Betriebsdauertests dokumentieren sich selbstständig – wahlweise per LED-Anzeige oder zentral über das DALI-System. Das reduziert den Wartungsaufwand, senkt Kosten und erhöht die Betriebssicherheit nachhaltig.

4. Signale am laufenden Band Ganz individuell Zustände von Maschinen, Anlagen, Prozessen oder Arbeitsbereichen signalisieren? Das bietet IPF mit einer flexiblen Plattform: dem LED-RGB-Multifunktions-System EY000002, EY000003 und EY000004 in Kombination mit der Steuerbox VY000009. Einfach auf einen Untergrund aufkleben oder mit einem Silikonprofil in Aluminiumprofilsysteme (8 bis 10 mm Nutbreite) montieren lässt sich der 2,5 m lange und 10 mm breite RGBLED-Streifen EY000002 mit 150 einzeln ansteuerbaren LEDs. Anwendungsbezogen kann der Streifen in einem Raster von 17 mm gekürzt werden und erhöht damit die Einsatzflexibilität deutlich. Für den einfachen Anschluss an die Steuerbox VY000009 ist der LED-Streifen (19,2 W Leistung) mit einem M12-Steckver-

binder ausgestattet. Neben dem LED-Streifen stehen die robusten RGB-LED-Signalleuchten EY000003 und EY000004 im Aluminiumgehäuse zur Verfügung. Die EY000003 mit 28 LEDs (Länge 504 mm) und EY000004 mit 58 LEDs (Länge 1004 mm) decken hierbei unterschiedliche Einbausituationen ab, etwa für kompakte Maschinenbereiche oder längere Sichtstrecken. Beide Varianten mit M12-Anschlussstecker besitzen eine diffuse Frontscheibe für eine homogene Lichtverteilung und einen großen Öffnungswinkel von 180°. Herzstück des RGB-LED-Multifunktions-Systems von IPF ist die Steuerbox VY000009mit IO-Link-Schnittstelle, denn sie ermöglicht die intelligente Parametrierung und Ansteuerung der LED-Streifen und -Signalleuchten.

MECHANIK

Fluidtechnik

Bild: Joshua Rzepka / Kammerer Gewindetechnik

MECHANIK

HYDRAULIK

Wie Ölfiltergehäuse besonders haltbar werden Kammerer Gewindetechnik produziert für einen Hydraulikhersteller besonders robuste Ölfiltergehäuse im Gewinderollverfahren. Das Unternehmen entwickelte dazu einen speziellen Fertigungsprozess. Die Gewinde kombinieren hohe Präzision, Oberflächengüte und lange Lebensdauer.

n Kraft- und Nutzfahrzeugen sowie Landmaschinen, aber auch in Werkzeugmaschinen, Pressen, Spritzgussmaschinen und Tunnelbohrmaschinen schützen Ölfilter Hydrauliksysteme vor Verunreinigungen und Verschleiß. Bei diesen Ölfiltern handelt es sich meist um jeweils eigenständige, verschraubbare Einheiten, die in der Regel aus einem Filtergehäuse und einem porösen Filterelement bestehen, die von einem Gehäuse geschützt werden. Ein Hersteller von hydraulischen Komponenten und Systemen für mobile Arbeits- und andere Maschinen war auf den Gewindetechnikspezialisten Kammerer zugekommen. Die Gehäuse für die Ölfilter des Herstellers waren bisher im zerspanenden Verfahren gefer-

konstruktionspraxis 10 | 2026

tigt, was aber aufgrund der unterbrochenen Materialfasern nicht mehr gewünscht war. Beim Rollen bleiben die Fasern intakt, da das Gewinde durch Kaltverformung in den Werkstoff gewalzt wird. Dies führt zu höherer Festigkeit, exzellenter Oberflächengüte und geringer Reibung. Beim Gewinderollen oder -walzen wirken allerdings erhebliche radiale Kräfte auf das Bauteil. Ist der Rohling hohl, besteht die Gefahr, dass sich das Gehäuse durch die Walzkraft verformt oder verdrückt. Die Wirkungen können zu Maßabweichungen, Rissen oder einer schlechteren Gewindequalität führen. „Bei der Herstellung der Ölfiltergehäuse mit Gewinden in den Größen M 110x2 und 108x2 sind höchste Anforde-

Fluidtechnik

MECHANIK

rungen an Maßhaltigkeit, Festigkeit und Prozesssicherheit gefragt“, erklärt Francisco Sanchez, der bei Kammerer in Hornberg als Linienleiter und Technologieexperte für das Rollen und die Kaltverformung verantwortlich ist. „Besonders anspruchsvoll wird es, wenn es sich um hohle Bauteile handelt, die im Einstechrollverfahren zwischen Spitzen bearbeitet werden“, fährt Sanchez fort. Die Wandstärke spielt gerade bei Spezialkomponenten wie Hohlrohren oder Ölfiltergehäusen eine entscheidende Rolle: Sie muss ausreichend dimensioniert sein, um die Kräfte der Kaltumformung aufzunehmen. Gleichzeitig dürfen die funktionalen Maße jedoch nicht überschritten werden.

„Der Schlüssel zum Erfolg lag in der Entwicklung eines speziell angepassten Gegenstücks, welches das Gehäuse während des Walzprozesses zuverlässig abstützt“, berichtet Linienleiter Sanchez. „Dieses Äquivalent verhindert, dass sich das Bauteil unter der Walzkraft verformt und stellt sicher, dass das metrische Gewinde nach höchster Qualität gefertigt werden kann.“ Die Auslegung des Gegenstücks stellte hohe Anforderungen an Konstruktion und Prozessverständnis. Durch intensive Feinabstimmung zwischen Gehäuse, Gegenstück und Walzparameter entstand schließlich ein robuster Fertigungsprozess. Das Ergebnis: ein prozesssicher gefertigtes Gewinde, das den hohen Anforderungen des Anwenders entspricht.

DIE VORTEILE DES GEWINDEROLLENS BEI ÖLFILTERGEHÄUSEN

Bild: Joshua Rzepka / Kammerer Gewindetechnik

Die Ölfiltergehäuse, die unter anderem in militärischen Fahrzeugen eingesetzt werden, müssen extremen Belastungen standhalten. Genau hier spielt das Gewinderollen seine Stärken aus: Das Formgebungs-

Gewinderollen von Ölfiltergehäusen bei Kammerer: Der Werker spannt das Gehäuse mit Gegenstück zwischen die Spitzen und fährt das Werkstück auf die Position zwischen den beiden Rollwerkzeugen.

Bild: Joshua Rzepka / Kammerer Gewindetechnik

ÖLFILTERGEHÄUSE ABSTÜTZEN BEIM WALZPROZESS

verfahren kommt ohne Spanabtrag aus, da das Gewinde durch plastische Materialverdrängung entsteht. Das auf diese Weise gefertigte Gewinde weist eine höhere Stärke auf, denn durch die Kaltverformung wird der Faserverlauf des Materials nicht unterbrochen, was dessen Zug- und Dauerfestigkeit deutlich verbessert. Die Oberflächen weisen eine ausgezeichnete Beschaffenheit auf, denn der Walzprozess wirkt wie eine Politur und erzeugt glatte, verdichtete Oberflächen. Dabei entsteht kein Abfall, das Material bleibt vollständig im Bauteil. Durch die schnelle, kontinuierliche Umformung mit kurzen Taktzeiten ermöglicht das Verfahren eine hohe Produktionseffizienz. Die gewalzten Gewinde zeichnen sich durch eine sehr hohe Lebensdauer aus, sind widerstandsfähig gegen Ermüdung und Verschleiß und damit ideal auch für sicherheitsrelevante Anwendungen geeignet.

EINE TECHNISCH WIE WIRTSCHAFTLICH EFFIZIENTE LÖSUNG

Nahaufnahme des Rollverfahrens von Ölfiltergehäusen.

„Das Gewindewalzen von hohlen Ölfiltergehäusen mit großen Durchmessern ist kein Standardprozess“, fasst Sanchez zusammen. „Erst durch das gezielte Entwickeln eines passenden Gegenstücks, das Verständnis für Materialverhalten und die Erfahrung im Umformungsprozess konnte eine maßhaltige, rissfreie und belastbare Lösung realisiert werden. Solche Prozesse zeigen, dass Gewindewalzen sich insbesondere bei hochbelasteten Bauteilen als technisch wie auch wirtschaftlich effiziente Lösung bewährt.“ n

konstruktionspraxis 10 | 2026

Fluidtechnik

Bild: © Jose Luis Stephens - stock.adobe.com

Die DFplus D-Ventile von Parker sind eine kostengünstige Lösung für dynamische Rückführungsanwendungen wie die Volumenstromregelung in Pumpen oder die präzise Druckregelung beispielsweise in Papiermaschinen (Symbolbild).

2 Bild: partbase.com

MECHANIK

Die Auswahl an Schlauchschutz-Arten in seinem Onlinekonfigurator will Partbase demnächst um eine Stahlspirale erweitern.

PRODUKTE UND LÖSUNGEN

Neue Ventile, Schläuche und Gebläse 1. Hydraulikventile mit frei parametrierbarem, zweiten Regelkreis Parker Hannifin bringt die nächste Generation seiner DFplus-Gen-IV-Ventilreihe auf den Markt. Die Ventilserien D1FP, D3FP und D30FP sind nun auch als D-Version erhältlich: Diese erweitert die direktgesteuerte DFplus-Plattform um einen zweiten, frei konfigurierbaren Regelkreis, der eine kundenspezifische Druckoder Positionsregelung ermöglicht. Für diese Funk-

tionen können analoge Druck- oder Wegmesssysteme direkt an die Ventilelektronik angeschlossen werden, wobei die Ventilelektronik die Sensoren mit Strom versorgt. Die Ventile eignen sich unter anderem für die Druckregelung in Papiermaschinen sowie für schnelle Druckregelung und -entlastung in Hochgeschwindigkeitspressen.

2. Konfigurator: Hydraulikschläuche einfach online bestellen Partbase hat einen Onlinekonfigurator für Hydraulikschläuche gelauncht, mit dem Anwender in wenigen Minuten neue Leitungen bestellen können. Das Tool ermöglicht es, schnell auszuwählen oder sich Schritt für Schritt leiten zu lassen: Dazu gibt man Medium, Temperatur, Druck und Abriebsbelastung ein. Der Konfigurator zeigt dann passende Schlauchtypen an. In weiteren Schritten wählen Anwender den Schlauchschutz und bestimmen die Länge sowie die

Armaturen. Die Software stellt sicher, dass die Einzelteile zueinanderpassen. Am Ende kalkuliert das Tool den Preis und die Leitung kann in den Warenkorb gelegt werden. Der Konfigurator bietet sich an, wenn Ersatz für Schläuche in seltener Länge oder ungewöhnlicher Armaturkombination benötigt wird, wenn eine Leitung auf den Millimeter genau ausgelegt sein muss oder wenn ein bestimmter Schutz gefordert ist, beispielsweise für Bergbaumaschinen.

3. Neuer Schlauch für Flüssigkeitskühlsysteme in Rechenzentren Danfoss Power Solutions hat einen Schlauch mit geriefter Außendecke speziell für Flüssigkeitskühlsysteme in Rechenzentren entwickelt: den Aeroquip by Danfoss Datacryo DC394. Flüssigkeitskühlungsleitungen müssen immer höhere Volumenströme liefern. Doch Schläuche mit großem Durchmesser sind schwieriger zu installieren: Mit zunehmendem Schlauchdurchmesser steigen die Biegekraft, die Verlegeschwierigkeiten und das Risiko von Knicken. Der

konstruktionspraxis 10 | 2026

neue Schlauch vermeidet diese Probleme durch seine geriefte Bauweise, die eine geringe Biegekraft, hohe Flexibilität und starke Knickbeständigkeit bietet. Sein Biegeradius im Verhältnis 1:1 bietet mehr Flexibilität als andere Schläuche mit geriefter Außendecke für Rechenzentren. Der niedrige Reibungskoeffizient des Schlauchs sorgt für einen verbesserten Druckverlust und unterstützt somit die Gesamteffizienz des Flüssigkeitskühlungssystems.

ROBOTIK, HANDHABUNG UND LINEARTECHNIK

SPECIAL

ALLES, WAS DER KONSTRUKTEUR BRAUCHT

SPECIAL

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

AUTONOME MOBILE ROBOTER

Der mobile Roboterarm erobert die Fertigung

Bild: Delta

Autonome Mobile Manipulationsroboter (AMMR) – eine Kombination aus mobilem Roboter und Cobot – liegen im Trend. Welche Herausforderungen mit ihrer Konstruktion einhergehen und warum AMMR humanoiden Robotern in der Fertigung oft überlegen bleiben, lesen Sie hier.

Autonome Mobile Manipulationsroboter kann in einer modernen Fabrik vielfältige Aufgaben übernehmen, von der Bestückung von Maschinen bis hin zur Qualitätskontrolle.

o früher menschliche Mitarbeiter Transportwagen durch Fabrikhallen schoben und etwa im Lager alle erforderlichen Artikel für einen Auftrag zusammentrugen, bringen heute immer häufiger Autonome Mobile Roboter diese Teile an den jeweiligen Montagearbeitsplatz. Wenn sie dazu noch einen kollaborativen Roboterarm tragen, der die benötigten Artikel aus Regalen oder Behältern greift, spricht man von einem Autonomen Mobilen Manipulationsroboter, kurz AMMR. Solche Vehikel gibt es bereits seit Längerem. Doch anders als früher ist bei einem modernen AMMR der Arm nicht mehr provisorisch auf einem Wagen befestigt: Die Hersteller bauen heute hochintegrierte, aufeinander abgestimmte mechatronische Systeme – die voll im Trend liegen.

konstruktionspraxis 10 | 2026

Der Trend wächst, weil Fabriken flexibler werden müssen. Produktionslayouts ändern sich häufig. Starre Roboterzellen stoßen dabei an ihre Grenzen. AMMR schließen diese Lücke: Sie fahren selbstständig zur Maschine, greifen Teile, legen sie in mitgeführten Trays ab und transportieren sie weiter. Sie verbinden Transport und Handhabung in einem System. Aus Sicht der Konstruktion verändert sich bei einem Autonomen Mobilen Manipulationsroboter die gesamte Physik. Während ein stationärer Roboter die entstehenden Kräfte in ein Betonfundament ableitet, fährt und steht ein AMMR auf Rollen. Fährt der Roboterarm mit voller Traglast aus und bremst dann ab, können hohe Hebelkräfte entstehen; der Schwerpunkt verändert sich zudem stark. Hinzu kommt ein Genauigkeitsproblem: Ein mobiler Roboter parkt selten exakt, weicht häufig ein bis fünf Zentimeter von seiner vorgegebenen Position ab. Der Roboterarm hingegen arbeitet im Millimeterbereich. Dockt also ein AMR etwa an einem Arbeitsplatz an, kann eine Lücke entstehen, die von berücksichtigt und ausgeglichen werden muss.

UNGENAUIGKEITEN AUSGLEICHEN Dieses Ziel lässt sich mit einer kinematischen Referenzierung erreichen. Mechanische Lösungen nutzen Konus-Zentrierungen, die das Fahrzeug an der Maschine fixieren. Optische Lösungen wiederum setzen auf 3D-Kameras etwa am Roboterarm: Der Roboter sucht damit Referenzmarken an der Maschine und gleicht den Parkfehler per Software aus. Beim Aufbau eines AMMR steht die Steifigkeit an erster Stelle. Die Konsole zwischen Fahrzeug und Arm muss verwindungssteif sein. Jede Nachgiebigkeit im Blech summiert sich am Ende des Arms zu spürbaren Abweichungen. Gleichzeitig muss die Struktur leichtgewichtig bleiben, um einen tiefen Schwerpunkt und einen geringen Energieverbrauch sicherzustellen. Um dieses Ziel zu erreichen, müssen sich die Konstrukteure Gedanken machen über Fachwerkstrukturen und wie sie die Topologie optimieren. Nicht zu vergessen: Da sich Fahrantrieb und Roboterarm denselben Akku teilen, kommt es auf jede Bewegung an – wird Strom verschwendet, geht Taktzeit verloren.

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

Wie die Bezeichnung mobiler Roboter schon sagt, bewegt sich ein AMMR häufig durch die Produktion. Dabei erschüttern Fugen und Schwellen in Fabrikböden die Getriebe des Roboterarms. Dämpfungselemente zwischen Fahrzeug und Arm fangen diese Kräfte ab. Damit diese die Präzision im Stillstand nicht beeinträchtigen, sollten blockierbare Dämpfer zum Einsatz kommen. Schließlich treffen bei einem Autonomen Mobilen Manipulationsroboter zwei Sicherheitsnormen aufeinander: die ISO 3691-4 für Flurförderzeuge und die ISO/TS 15066 für die kollaborative Robotik. Die Herausforderung besteht darin, den kombinierten Arbeitsraum absichern. Was passiert, wenn das Fahrzeug rollt, während der Arm noch schwenkt? Diese und andere Fragen müssen bei der Konstruktion eines AMMR beantwortet werden.

WANN SICH DER EINSATZ EINES AMMR LOHNT Ein Autonomer Mobiler Manipulationsroboter kostet deutlich mehr als ein stationärer Cobot. Der Einsatz lohnt sich, wenn Flexibilität wichtiger ist als reine Taktzeit. Dies kann etwa der Fall sein, wenn eine einzelne Maschine den Roboter zeitlich nicht auslastet. Ein stationärer Roboterarm würde dann halbe Schichten ungenutzt stillstehen. Das gilt auch, wenn viele Stationen räumlich verteilt liegen und sich Layouts häufig ändern. In diesem Fall stellten starre Förderbänder ein Hindernis dar. Schließlich wäre ein typischer Einsatzfall, wenn Material über weite Strecken transportiert werden muss, etwa vom Lager direkt in die Maschine. Ein Beispiel dafür ist die Beschickung mehrerer CNC-Maschinen: Der AMMR holt Rohteile, öffnet Maschinentüren, legt Teile ein und fährt weiter zur nächsten Station. Ein weiteres mögliches Einsatzszenario ist die Qualitätskontrolle großer Bauteile. Der Arm führt Kameras oder Ultraschallsensoren millimetergenau an Prüfpunkte heran, während das Fahrzeug um das Bauteil

fährt. In der Halbleiterfertigung wiederum transportieren AMMR empfindliche Wafer-Kassetten und setzen sie sanft in Anlagen ein. Und im Lager greift der Roboterarm Teile aus Kisten und stellt Aufträge im bordeigenen Rack zusammen, um sie anschließend an den gewünschten Platz zu bringen.

HUMANOIDE ROBOTER VERSUS AMMR Humanoide Roboter verfolgen ein ähnliches Ziel, lösen es aber grundlegend anders. In physikalischer Hinsicht liegt der AMMR vorn: Er hat einen tiefen Schwerpunkt und rollt stabil auf Rädern. Ein Humanoid hingegen muss seinen Schwerpunkt kontinuierlich ausbalancieren, hebt er ein schweres Teil, verlagert sich sein Schwerpunkt massiv. Ausgleichsbewegungen kosten Energie und Präzision. Bei Machine Tending und millimetergenauen Aufgaben bleibt der AMMR deshalb überlegen. Auch bei der Energieeffizienz hat das Rad die Nase vorn. Räder auf flachem Boden verbrauchen wenig Energie. Das Gehen auf zwei Beinen kostet viel Strom. AMMR schaffen deshalb meist eine ganze Schicht im Dauerbetrieb, Humanoide oft nicht. Allerdings sind Fabriken für Menschen gebaut, nicht für Räder. Treppen, Schwellen und enge Gänge stoppen einen AMMR sofort – ein Humanoider überwindet diese Hindernisse. Er nutzt zudem Standardwerkzeuge, die für Menschen gemacht sind, ohne dafür spezielle Schnittstellen zu benötigen. Auf den Punkt gebracht: Wo Aufgaben stark wechseln und die Umgebung unübersichtlich bleibt, spielt der Humanoide seine Vielseitigkeit aus. Autonome Mobile Manipulationsroboter bleiben in der zerspanenden Fertigung, der Halbleiterindustrie und der Intralogistik das wirtschaftlichere Werkzeug. Humanoide Roboter ergänzen sie dort, wo Treppen, Engstellen und wechselnde Handwerkzeuge dominieren. Der eine Roboter ersetzt den anderen nicht. Sie übernehmen unterschiedliche Aufgaben in derselben Fabrik. n

SPECIAL

TITELSTORY

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

LINEARTECHNIK

Die Anwendung steht immer im Mittelpunkt

RK Rose+Krieger ist auf Komponenten und Systemlösungen für Anwendungen der industriellen Produktion und Automatisierung spezialisiert.

konstruktionspraxis 10 | 2026

Bild: RK Rose+Krieger / Cadera Design

Wie findet man die passende Linearachse für Formatverstellung, Handling oder weite Verfahrwege? Key-Account-Manager Jörg Töhte und Konstruktionsleiter Fynn Witte von RK Rose+Krieger zeigen anhand realer Applikationen, worauf es bei der Antriebsauswahl ankommt.

TITELSTORY

örg Töhte und Fynn Witte vergleichen lineartechnische Anwendungen mit einer „Bewegungsaufgabe“ aus dem Alltag: Eine typische Fragestellung sei nicht, ob ein Auto die Geschwindigkeit von 200 km/h erreichen kann. „Die Frage, die wir stellen, lautet doch: Ich will innerhalb von fünf Stunden von Hamburg nach München – wie krieg' ich das hin? Mit dem Flugzeug, dem Zug oder dem Auto?“ Im Industriealltag verhält es sich ähnlich. Hier löst die Lineartechnik ein Gros der Bewegungsaufgaben. Für diese Anwendungen stehen mehrere Antriebstechnologien zur Verfügung. Die beiden Lineartechnikexerten Töhte und Witte unterstützen Anwender dabei, die richtige Antriebstechnologie auszuwählen und Applikationen auf die jeweiligen Anforderungen zuzuschneiden. Als KeyAccount-Manager und Konstruktionsleiter sind sie Ansprechpartner für das Lineartechnik-Programm von RK Rose+Krieger. Der Mindener Hersteller ist spezialisiert auf Komponenten und Systemlösungen für die industrielle Produktion und Automatisierung. Anhand typischer Anforderungen schildern Töhte und Witte, welche Linearachstypen wofür am besten geeignet sind und welche Rolle die Antriebsvariante dabei spielt.

Linearachsen mit Spindeltrieb machen manuelle sowie automatische Formatverstellungen für häufige Produktwechsel schnell und einfach.

Bild: RK Rose+Krieger

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

UNKOMPLIZIERT FORMATE VERSTELLEN Linearkomponenten werden in Produktionsanlagen typischerweise für die Formatverstellung verwendet. Wechselt das Produkt häufig, sollte die Verstellung einfach gestaltet sein, sodass das Bedienpersonal wenig Zeit zum Umrüsten braucht. Verstellt wird manuell über das klassische Handrad mit numerischer oder farbcodierter Positionsanzeige oder automatisiert über elektronische Positionierantriebe. Die Formatanpassung selbst wird von Linearachsen mit Spindelantrieb übernommen. Sie zeichnen sich durch hohe Kraftübertragung aus, was die Verstellung erleichtert, und arbeiten millimetergenau. „Linearachsen mit Spindelantrieb werden vorzugsweise eingesetzt, wenn hohe axiale Schubkräfte anliegen und eine hohe Genauigkeit gefordert ist“, sagt Töhte. Linearachsen mit Spindelantrieb gibt es in vielen Varianten: von der „leichten“ Einrohr-Linearachse mit Trapezgewinde für einfache Handverstellungen bis hin zur robusten Profil-Linearachse mit Kugelwinde für dynamische Verstellungen. Exemplarisch lässt sich dies an einer Verpackungsanlage zeigen, bei der Lineartechnik von RK Rose+Krieger die Formatverstellung automatisiert durchführt. Als Linearachse setzte der Anwender die Einrohr-Achse Lineareinheit E-II ein. Sie ist wahlweise mit einem Rechts-, mit einem Links- oder mit einem Rechts- und Linksgewinde erhältlich. Dadurch lässt sie sich variabel einbauen. Mit ihr ist sowohl eine manuelle als auch eine motorische Verstellung möglich. In dieser Verpackungsanlage wird sie über einen Stellantrieb von Lenord+Bauer mit einem Nenndrehmoment von 3,5 Newtonmeter bewegt. Der Positionierantrieb wird mit montierter Drehmomentstütze auf die Achse gesetzt und in seine Position geschoben. Ein Klemmring fixiert den Antrieb dabei fest auf der Antriebswelle der Lineareinheit. Neben der kraftschlüssigen Wellenverbindung wird mit einer flexiblen Motoraufnahme an der Drehmo-

VERFASST VON

Tim Hallau Produktmanager RK Rose+Krieger

mentstütze zugleich das erforderliche Loslager abgebildet. Mit dem integrierten Feldbus-Interface werden die Antriebe direkt über Stecker an die Maschinensteuerung angeschlossen. Die Linearachsen werden dann über eine 24-Volt-Spannungsversorgung und einen Anschluss zur Bus-Kommunikation in Betrieb genommen.

DYNAMISCH BE- UND ENTLADEN Das Verfahren von Lasten in Anwendungen zum Beund Entladen oder für das Pick-and-Place gilt ebenfalls als Domäne der Lineartechnik. „Für solche dynamischen Handlingaufgaben sind vor allem Lineareinheiten mit Zahnriemen geeignet“, stellt Fynn Witte fest. Der Zahnriemen wird über eine motorbetriebene Zahnscheibe geführt und treibt dadurch einen an ihm befestigten Führungsschlitten an. Die Elastizität des Riemens fängt dabei Vibrationen und Lastspitzen ab, wodurch hohe Geschwindigkeiten möglich sind. „Wir sind mit unseren Zahnriemen-Lineareinheiten wie RK Ecoline, RK Monoline, RK Duoline und den Schwerlastachsen RK D-Line in der Lage, bis zu 14 Meter Verfahrweg zu realisieren“, zählt Jörg Töhte auf. „Auf solchen Fahrtstrecken sind dann Geschwindigkeiten von bis zu zehn Meter pro Sekunde erreichbar.“ Vergleichbares zeigt sich auch in einer Leergutsortieranlage, die das Unternehmen mit seiner Lineartechnik ausgestattet hat: Um im Dauerbetrieb Flaschen aus 10.000 Kisten je Schicht zu beund entladen, bewegen Lineareinheiten Lasten von rund 200 Kilogramm in kurzen Taktraten mit konstanter Positio-

konstruktionspraxis 10 | 2026

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

Bild: RK Rose+Krieger

TITELSTORY

Die Einrohr-Linearachse E-II eignet sich für leichte bis schwere Verstellaufgaben.

niergenauigkeit. Diese Aufgabe übernehmen zahnriemengetriebene Linearachsen mit Kugelschienenführungen vom Typ RKDuoline Z160. Ihre Wiederholgenauigkeit liegt bei ±0,05 Millimeter. Ein optional integrierbares Wegmess-System kann die Positioniergenauigkeit auf der gesamten Achslänge zusätzlich erhöhen.

BIS ZU 30 METER WEIT VERFAHREN Geht es um besonders lange Verfahrwege, gelten den Entwicklern zufolge Linearachsen mit Zahnstangenantrieb als erste Wahl. „Bis zu 30 Meter sind problemlos möglich, um beispielsweise mit einem Shuttle Bauteile von A nach B zu fördern“, so Töhte. RK Rose+Krieger hat dafür unter anderem seine Schwerlastprofile der D-Line im Portfolio. Die Lineareinheiten aus Aluminium-Profilen sind in Abmessungen von 80 x 240 Millimeter bis 160 x 320 Millimeter lieferbar. Spezielle Geometrieanordnungen sorgen für extra biegesteife Profile. Damit lässt sich durch den Einsatz einer D-Line-Achse gegenüber einer herkömmlichen Stahleinheit rund 35 Prozent des Gewichts einsparen. Dank des geringen spezifischen Gewichts können die Lineareinheiten vergleichsweise klein ausgelegt werden. Für Anwendungen, die eine noch höhere Präzision erfordern, empfehlen die beiden Berater Linearachsen mit Kugelgewindetrieben. Sie übertragen die Kraft mit geringer Reibung und verfügen über eine hohe Steifigkeit, wodurch sich Lasten präzise positionieren lassen. Die jüngste Lineareinheit von RK Rose+Krieger: RK Ecoline. Sie kombiniert hohe Belastbarkeitswerte mit einer vereinfachten Konstruktion.

ger +Krie Rose K R Bild:

konstruktionspraxis 10 | 2026

Solche Linearachsen, wie das Unternehmen sie mit der RK Duoline S im Programm hätte, böten besonders viel Leistung und Präzision, erklärt Witte. Damit lassen sich Roboter oder Handlinggeräte über mehrere Achsen in einem Raum zu bewegen. RK Rose+Krieger erweitert auf diese Weise beispielsweise den Aktionsradius eines Cobots. RK-Duoline-Lineareinheiten verfahren dabei den Cobot auf der x- und z-Achse. So werden mehrere Arbeits- oder Ablageplätze miteinander verknüpft. Diese Lösungen werden vor allem in der Halbleiterindustrie immer stärker nachgefragt. Das Unternehmen bietet daher seine Duoline-Reihe auch als RK Duoline Clean für Reinraumanwendungen an.

ANFORDERUNGEN IM UMFELD „Die Anforderungen an lineare Bewegungsabläufe sind so vielfältig wie die möglichen Lösungen“, resümiert Jörg Töhte. Er sieht es daher als Vorteil an, wenn auf Basis eines breiten Portfolios das Gros dieser Möglichkeiten in die Planung einfließen kann. Anwender haben in diesem Fall neben der Lineartechnik auch auf Komponenten der Profil-, Verbindungs- und Modultechnik Zugriff. Dadurch ließen sich auch Anforderungen, die sich „rechts und links der Linearachsen“ ergeben, über einen zentralen Ansprechpartner abdecken, so Töhte. Als Beispiel schildert er ein Projekt, bei dem im Rahmen der Qualitätssicherung eine Kamera zu positionieren war. Da großformatige Objekte zu erfassen waren, musste die Kamera vertikal über eine gewisse Länge verfahren. Es entstand eine Art freistehender Turm mit einem robusten, auf dem Boden verschraubten Gestell aus Aluminiumprofilen, an dem die Lineareinheit die Kamera aufund abfährt. Durch diesen freistehenden Aufbau wurde neben dem Verfahren und dem Positionieren ein drittes Thema relevant: die Arbeitssicherheit.

BEI STROMAUSFALL BLEIBT LAST IN POSITION RK Rose+Krieger entwickelte mit dem Anwender ein redundantes Zahnriemensystem: Der Führungsschlitten mit der Kamera wird über einen Zahnriemen mit einem Motor angetrieben und zugleich durch einen zweiten Zahnriemen mit einem Gegengewicht gesichert. Dank dieser Vorrichtung verbleibt die Last bei einem Stromausfall in ihrer Position und stürzt nicht ab. Zusätzlich schützt eine Verkleidung des Gestells mit Flächenelementen vor unbeabsichtigten Eingriffen in den Verfahrvorgang. Insgesamt 6.500 Katalogartikel hat RK Rose+Krieger in seinem Portfolio; wie in einem Baukasten lassen sie sich auch über die verschiedenen Produktbereiche hinweg miteinander kombinieren. Ob ein Anwender eine Katalogkomponente, eine modifizierte Komponente oder eine kundenspezifische Entwicklung benötigt, hängt letztlich davon ab, welche Anforderungen seine Bewegungsaufgabe bestimmt, wie Jörg Töhte sagt: „Die Anwendung steht immer im Mittelpunkt.“ (dm)

SPECIAL

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

ETHERCAT-BOX-MODULE

Kompakteres und vereinfachtes Roboterdesign Für den Lackauftrag optimierte ein Maschinenbauer seine 6-AchsKnickarmroboter mit Ethercat-Box-Modulen der EPX-Serie von Beckhoff. So konnte er die Wartungsfreundlichkeit verbessern und die Zahl der Leitungen vom Roboter zu den Applikationsschränken reduzieren.

ie B+M Surface Systems GmbH aus dem osthessischen Eiterfeld plant und errichtet komplette Lackieranlagen, das heißt die Verfahrens-, Förder- und Applikationstechnik. Anwendungsschwerpunkte der Lackieranlagen finden sich in der Automobilindustrie, bei Nutzfahrzeugen sowie in der Luftfahrtindustrie. Dazu erläutert Bernd Käsmann, Leiter Anwendungstechnik Applikation von B+M: „Eine komplette Lackieranlage reicht für uns von der Zuführung des Rohteils bis zur Abnahme des fertig lackierten Bauteils. Dazu zählt alles von der Angebotserstellung über das Detail-Engineering bis hin zu Inbetriebnahme und Einfahren der Anlage. Kernkompetenz ist die Applikationstechnik, wofür wir mit einer hohen Fertigungstiefe vom Zerstäuber über die Robotik und Dosiertechnik bis hin zur Farbversorgung eigene Lösungen entwickeln.“

6-ACHS-KNICKARMROBOTER MIT HOHLHANDGELENK Wichtiges Element im Rahmen der Applikationstechnik ist der Roboter mit dem Lackzerstäuber. Hierzu zählen die Lackierroboter der Serien T1 X6 und T2 X6,

Bild: Beckhoff

Die Roboter der X6-Generation von B+M ermöglichen eine sehr hohe Lackierqualität und sind zudem besonders kompakt und wartungsfreundlich aufgebaut.

konstruktionspraxis 10 | 2026

das heißt moderne 6-Achs-Knickarmroboter mit Hollow-Wrist (Hohlhandgelenk) für die interne Medienzuführung an den Zerstäuber. Die größere Ausführung T1 X6 kommt insbesondere in Kfz-Kunststofflackieranlagen zum Einsatz, der kleinere T2 X6 eignet sich vor allem für begrenzte Lackierbereiche oder durch den Prozess vorgegebene Montagepositionen. Das komplette Roboterkonzept ist laut Bernd Käsmann auf die Anforderungen des Lackierbereichs zugeschnitten. Für den Einsatz im Ex-Bereich müssen diverse Richtlinien, zum Beispiel ATEX, eingehalten werden. Um dies zu erfüllen, werden unter anderem überdruckgekapselte Gehäuse (Ex p) verwendet.

EIGENSICHERE SIGNALE NAHTLOS IN STEUERUNGSTECHNIK INTEGRIERT Bei der neuen Robotergeneration X6 ergeben sich nicht zuletzt durch die IP67-I/O-Module der EP- und EPX-Serie von Beckhoff Vorteile sowohl aus Entwickler- wie auch aus Anwendersicht. Dies verdeutlicht Bernd Käsmann: „Bei den Vorgängermodellen war das Kabelführungssystem nicht klar definiert, sodass wir uns schon zu Beginn konkret festlegen mussten, welche Medien, Schläuche oder Kabel vom Roboter weggeführt werden müssen. Mit den direkt im Roboterinneren installierten Ethercat-Box-Modulen der EPXund auch der EP-Serie konnte dieser Aufwand deutlich reduziert werden. Und das passt sehr gut zur Gesamtkonzeption, denn die X6-Generation zeichnet sich besonders durch ihre Wartungsfreundlichkeit und die hohe Anlagenverfügbarkeit aus.“ Die konkreten Vorteile der EPX-Module fasst er folgendermaßen zusammen: „Die größte Einsparung entsteht durch die reduzierte Anzahl an Leitungen, die vom Roboter zu Applikationsschränken geführt werden müssen. Das bedeutet eine deutliche Platzersparnis im Schlauchpaket. Hinzu kommen die vereinfachte und zentrale Installation sowie der wartungsfreundliche Gesamtaufbau.“ Ausgangspunkt für den Einsatz der EPX-Module bei den Lackierrobotern war die Anforderung, auf kleinem Bauraum eine IP67-I/O-Ebene mit implementierter Eigensicherheit zu realisieren – zum Beispiel beim Lackierroboter T2 X6 umgesetzt mit vier EthercatBox-Modulen EPX1058 (8-Kanal-Digital-Eingang) und

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

je nach Ausstattung einer oder mehreren EthercatBox-Modulen EPX3158 (8-Kanal-Analog-Eingang). Beide I/O-Box-Module erlauben den direkten Anschluss eigensicherer Feldgeräte aus explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 0/20 und 1/21.

DURCH DIE EINBINDUNG ÜBER ETHERNET VIEL MATERIAL UND PLATZ EINSPAREN Zur Entwicklung der EPX-Module erläutert Andres Oetken, Branchenmanagement Prozessindustrie bei Beckhoff: „Die Idee zu IP67-I/O-Modulen für die Integration eigensicherer Signale gab es bei Beckhoff schon seit einiger Zeit. In Zusammenhang mit dem Roboterprojekt von b+m wurde dann die erste Umsetzung realisiert.“ Ausgangspunkt – so Bernd Käsmann – waren Optimierungen der Einbauten der X6-Robotergeneration, die sich aus dem Kundenfeedback zur Vorgängergeneration ergeben haben. Zudem sollten die bislang per Einzelverdrahtung erfassten digitalen und analogen Signale durchgängig über Ethercat eingebunden werden, da hierdurch viel Material und Platz eingespart werden konnte: „Es wurden unter anderem sämtliche Ventile im Roboter auf eine Ethercat-basierte Ansteuerung umgestellt, ebenso wie die bis zu 40 prozesstechnischen Sensoren im Prozessarm des Roboters. Dabei handelt es sich in erster Linie um Digital-Sensoren wie zum Beispiel Positionsgeber und Drehimpulsgeber sowie um Drucksensoren vor und nach der Lackierpumpe. Zuvor waren all diese Sensoren über einzelne Kabel angebunden, die außen am Roboter entlang und aus dem Ex-Bereich heraus bis in die Applikationsschränke geführt wurden. Die Schlauchpakete konnten dadurch sehr große Durchmesser annehmen. Bei dem gewünschten Querschnitt wären für alle Leitungen sowie die medien- und luftführenden Schläuche zwei Schlauchpakete erforderlich gewesen. Und das konnte durch die Ethercat-fähige Sensorik mit ihrem entsprechend minimierten Verdrahtungsaufwand vermieden werden.“

BESONDERE ANFORDERUNGEN AN I/OS UND ANSCHLUSSTECHNIK Da die Roboter für Ex-Zone 1 zugelassen und somit eigensicher zu betreiben sind, war eine für solche Anwendungen geeignete Lösung als Ethercat-fähige I/O-Ebene gefragt. Für die Umsetzung mit den IP20Ethercat-Klemmen der ELX-Serie wäre ein zusätzliches IP54-Gehäuse innerhalb des Roboters erforderlich gewesen. Dazu erläutert Bernd Käsmann: „Die Anforderungen des Roboters als überdruckgekapseltes System hätten eine aktive Luftspülung des I/OGehäuses notwendig gemacht. Dies lässt sich mit der Schutzart IP54 nur schwer vereinbaren. Mit den Ethercat-Box-Modulen der EPX-Serie konnten wir diesen Zwiespalt hingegen vermeiden.“

WASSERDICHTER ANSCHLUSS DER ACHT M12-STECKVERBINDER AM KABEL Für eine zuverlässige Signalerfassung bestand die Herausforderung darin, eine torsionsfähige, geschirmte und schlanke Leitung für die Verlegung im Roboter zu finden. Des Weiteren mussten die erforderlichen

SPECIAL

acht M12-Steckverbinder wasserdicht am Kabel angeschlossen werden. Hierfür entwickelte Beckhoff eine Lösung, bei der jeweils zwei Adern einzeln an M12-Steckverbindern umspritzt wurden. Mit dieser Einzeladerumspritzung wurde eine besonders platzsparende IP65-/IP67-geschützte Sensorleitung bereitgestellt, die optimal zum kompakten Footprint der Anlage passt – wie Bernd Käsmann bestätigt: „Die gemeinsam mit Beckhoff entwickelte Lösung sollte acht Kanäle in einer Leitung zusammenführen, um Installatationsraum zu sparen. Weitere für uns wichtige Aspekte waren EMV-Schirmung, Twisted-Pair-Aufbau, ein möglichst geringer Durchmesser, die umspritzten Steckverbinder zur Sicherstellung des IP-Schutzes sowie eine Klemmleiste für Initiatoren und eine beidseitige Konfektionierung für eine zeitsparende Verkabelung.“ Entscheidend seien zudem eine leichte Zugänglichkeit, ohne den kompletten Roboter öffnen zu müssen, sowie die Verfügbarkeit der Kabel in allen erforderlichen Konfektionen und Längen. Und all das habe kein anderer Anbieter umsetzen können.

FLEXIBILITÄT DURCH VIELFALT BEI PC-BASED CONTROL Offenheit, Skalierbarkeit und Komponentenvielfalt sind zentrale Eigenschaften der PC- und Ethercatbasierten Steuerungstechnik von Beckhoff. So werden im Roboter ergänzend zu den EPX-Modulen auch Ethercat-Box-Module der EP-Serie eingesetzt, zum Beispiel die 8-kanalige EP2338-1002 zur Erfassung digitaler Signale sowie das 1-Kanal-Encoder-Interface EP5151-1002 zur Ansteuerung der Pistolenventile und zur Drehzahlauswertung bei den Hochrotationszerstäubern. Die Vorteile des breiten I/O-Spektrums bis hin zu Ethercat- und Twinsafe-Klemmen der EL-Serie in den Applikationsschränken bestätigt auch Bernd Käsmann: „Von der Vielfalt an I/Os und Kommunikationsvorteilen profitiert B+M bei allen Anwendungsbereichen, sei es aufgrund der einfachen Anbindung an Drittkompomponenten oder mit den Komponenten zur direkten Integration eigensicherer Signale, ohne wie bei konventionellen Lösungen separate, kostenund installationsintensive Trennbarrieren einsetzen zu müssen.“

SEHR LEISTUNGSSTARKE UND FLEXIBLE STEUERUNGSTECHNOLOGIE Dies sind gute Gründe, weshalb B+M bereits seit dem Jahr 1996 PC-based Control von Beckhoff einsetzt. Ausschlaggebend war damals laut Bernd Käsmann, mit der Software Twincat eine sehr leistungsstarke und flexible Steuerungstechnologie nutzen zu können: „Unser Unternehmen ist äußerst flexibel aufgestellt, das heißt wir entwickeln maßgeschneiderte Lackieranlagen und das Beckhoff-Produktportfolio bietet uns genau diese Flexibilität. Ethercat ist ebenfalls ein wichtiger Faktor wegen der hohen Marktdurchdringung, der hohen Performance und der Offenheit zu anderen Feldbussystemen. Insgesamt sind Leistungsgrenzen für die Automatisierung mit dem Beckhoff-System bei unseren Anwendungen kein Thema mehr.“ n

konstruktionspraxis 10 | 2026

SPECIAL

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

LINEARTECHNIK

Robuste Linearachsen für die Hightech-Galvanik

Bild: Schmid

Schmids neue Galvanikanlage Infinityline P+ vereint Präzision, Flexibilität und Nachhaltigkeit. Damit alle Prozesse nahtlos ineinander greifen, benötigte das Unternehmen für die Anlage maßgeschneiderte, aber dennoch wirtschaftliche Lineartechnik. Gekapselte, korrosionsbeständige Achsen von Rollon verbinden nun alle Module miteinander.

Das Plater- und das Strippermodul wurden mit Portalen auf Basis der Baureihe ELM aus dem Plus-System ausgestattet.

as Galvanisieren verwandelt Rohlinge in Hightech-Bauteile. Es ist einer der zentralen Schritte bei der Fertigung von Leiterplatten und Substraten. Zu den Galvanik-Spezialisten, die solche Anlagen herstellen, gehört die Unternehmensgruppe Schmid. Beim Galvanik-Cluster-Tool Infinityline P+ wollte der Hersteller Prozesssicherheit, Skalierbarkeit und Nachhaltigkeit in einer Plattform vereinen. Um alle Prozesse nahtlos und zuverlässig miteinander zu verbinden, benötigte das Unternehmen passende Lineartechnik. Die technischen Anforderungen musste dabei zu einem wirtschaftlichen Preis erreichen werden. Der Zulieferer Rollon entwickelte in enger Abstimmung mit Schmid Lösungen für die Anlage. Die Infinityline P+ ist ein doppelseitiges, vertikales Galvanik-Cluster-System. Schmid entwickelte es für die Leiterplatten- und Substratfertigung. Das Anlagendesign zeichnet sich durch ein integriertes Cleanroom-Konzept, berührungsloses Handling und wartungsfreundliche Lösungen aus.

konstruktionspraxis 10 | 2026

VERFASST VON

Lars Brandstäter Marketingleitung Rollon

Der geringe Chemie-, Wasser- und Energieverbrauch verringert den ökologischen Fußabdruck, und der modulare Aufbau mit bis zu 20 Plating-Zellen erlaubt es, die Anlage individuell zu konfigurieren, zu betreiben und bei Bedarf zu erweitern. „Die InfinityLine P+ setzt neue Maßstäbe und macht die Leiterplattenfertigung fit für die Zukunft“, betont Steffen Beck, Director Technology bei Schmid. Damit die komplexen Prozesse der Anlage zuverlässig ineinandergreifen, braucht es präzise Bewegungsabläufe. Hier kommt die Lineartechnik von Rollon ins Spiel, einem Komplettanbieter im Bereich der linearen Antriebstechnik. „Rollon hat uns mit einer Kombination aus weltweiter Servicebereitschaft, technisch sehr guten Lösungen und einer äußerst robusten Bauweise überzeugt. Wir schätzen zudem die Möglichkeit, die Komponenten exakt an unsere Bedürfnisse anzupassen, beispielsweise durch spezifischen Korrosionsschutz“, erzählt Beck.

BELASTBAR, ZUVERLÄSSIG, KOMPAKT Die Galvanik-Anlage besteht im Kern aus einem Kombimodul, einem Platermodul und einem Strippermodul. Alle drei sind ausgestattet mit Rollon-Portalen auf Basis der Baureihe ELM aus dem Plus-System. Die vollständig geschlossenen Linearachsen verfügen über eine robuste Struktur aus einem stranggepressten, eloxierten Aluminiumprofil. Sie zeichnen sich durch Steifigkeit, Belastbarkeit, Präzision und Zuverlässigkeit aus – bei gleichzeitig kompakter Bauweise. Ein stahlverstärkter Zahnriemen aus Polyurethan überträgt die Antriebskraft. Ein Abdeckriemen schützt den Riemenantrieb vor Verunreinigungen. Das Kombimodul übernimmt die Reinigung der Substrate vor und nach dem eigentlichen Prozess. Das Platermodul sorgt für die homogene Kupferbeschichtung mit segmentierten Anoden, multidirektionalem Fluss und optionaler Membrantechnologie zur Separierung der Additive im Elektrolyt von der Anode. Das Strippermodul ist mit einem Tauch- und Sprühbecken für alle Anforderungen der zukünftigen Substrate ausgestattet und entfernt den Fotolack (Resist), der zuvor für das Pattern-Plating aufgetragen wurde. Die Module folgen einer definierten Abfolge – zunächst Reinigung, dann Plating, anschließend Strip-

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

SPECIAL

Bild: Schmid

ping und Spülen sowie Trocknen. Sie „Rollon liefert solide Technik, auf die arbeiten auf beiden Seiten des Geräts wir uns verlassen können. Das ist im symmetrisch für höhere Effizienz und täglichen Betrieb von zentraler Bedeumehr Durchsatz. In der Zuführachse, tung“, unterstreicht Steffen Beck und die die Panels von der Übergabestation ergänzt: „In unserer Anwendung stanzum jeweiligen Modul in der Anlage den vor allem die geringe Partikelemisbringt, ist ebenfalls Rollon-Technik sion sowie eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit im Vordergrund. Dies verbaut: die selbsttragende und warhaben wir durch den Einsatz gekapseltungsfreie Linearachse Speedy Rail SAR mit montierter TH-Achse zur Beter Systeme, hochlegierter Stähle und ladung der Maschine, eine kompakte spezieller Beschichtungen erreicht.“ Lösung mit Kugelgewindetrieb. Der Anwender legte neben der TechDer Zulieferer passte alle Lösungen nik auch Wert auf Service, Zuverlässigan die Galvanik-Cluster-Tools an, etwa keit und Flexibilität. Besonders der durch: Support während der Projektierung Die Zuführachse bringt die Panels von der Übergabe■ die individuelle Konfiguration und und Auslegung, die schnellen und station zum jeweiligen Modul in der Anlage. Verbaut kompetenten Rückmeldungen sowie Zusammenstellung der Achsen, um ist hier die selbsttragende und wartungsfreie Lineardas Preis-Leistungs-Verhältnis erwieBauraum zu sparen, führung Speedy Rail SAR180C. ■ Außen-Materialien in Edelstahl bzw. sen sich als Pluspunkte. Beck berichtet: „Natürlich haben wir im Vorfeld vereloxiertem Aluminium, ■ geschlossene Sonderriemen, schiedene Alternativen geprüft. Letztlich haben wir ■ Y-Achsen mit Hubbegrenzung und innenliegenuns jedoch gegen andere Lösungen entschieden, da diese entweder keine ausreichende Anpassung in Beden Anschlägen, ■ Sonderbauformen und -materialen der Energieketzug auf die Korrosionsbeständigkeit geboten haben oder der Support und die Vorauslegung bis zur Enttenhalter, ■ Befestigungsplatten der Z-Achsen mit montagescheidungsfindung nicht unseren Erwartungen entsprachen. Rollon war hier eindeutig der beste Partner.“ optimierter Geometrie sowie ■ eine Y-Achse mit mitlaufender Parallelachse zur Die Unternehmen wollen auch in Zukunft zusammenarbeiten. Als nächster Schritt ist geplant, die Anlage Momentabstützung auf einem speziellen Montaserienreif zu machen. n gewinkel.

SPECIAL

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

LINEARTECHNIK

Präzise Lineartechnik für kurze Taktzeiten in Montageanlagen Der Sondermaschinenbauer Pematech setzt seit Jahren auf Komponenten von IEF-Werner. Seine Erfahrungen aus zahlreichen Projekten zeigen: Präzise Lineartechnik in Kombination mit tiefem Know-how trägt wesentlich zu kurzen Taktzeiten und niedrigen Fertigungskosten bei.

abgestimmt sein“, betont Ketterer. „Es darf zu keinen Verzögerungen zwischen den einzelnen Schritten kommen.“ Deshalb spielt die Lineartechnik bei der Handhabung eine entscheidende Rolle. Seit Jahren setzt der Sondermaschinenbauer hier unter anderem auf seinen Partner IEF-Werner aus Furtwangen. „Verschrauben, Dispensen, Reinigen, Laserbeschriften, Widerstandsschweißen, End-of-Line-Tests und Plasmabehandlung – für einen Automobil-Kunden haben wir eine Montagelinie konzipiert, die sämtliche Prozessschritte abdeckt“, sagt Ketterer. Dazu kommt das vollautomatische Fügen einer flexiblen Leiterplatte mit Steckverbindung sowie externe Prozesse wie das Auftragen von Wärmeleitpaste. Die Anlage arbeitet kameragestützt mit Lagekorrektur und Toleranzausgleich. Sie eignet sich besonders für dreidimensionale, platzsparende Elektronikbaugruppen. Zudem ist die Linie an ein übergeordnetes Manufacturing Execution System (MES) angebunden, wobei ein Linienmanagementsystem – der Pematech Linemanager – die Daten aller Stationen zentral bündelt und als Schnittstelle zum MES dient.

Positioniersysteme mit Lineareinheiten – wie die Spindelachsen der ProfilineReihe – verbaut Pematech seit vielen Jahren.

INTEGRATOR UND GENERALUNTERNEHMER

Bild: Pematech

er Sondermaschinenbauer aus Radolfzell am Bodensee gehört mit seinen rund 80 Mitarbeitenden zur Schweizer Asic Robotics AG. Im Sortiment hat das Unternehmen automatisierte Prüflinien für Tests zur Qualitätssicherung, Lineartransferund Rundtaktanlagen, Roboterzellen, Sonderlösungen für die Montage sowie modulare Softwareprogramme zur Steuerung, Prozessoptimierung und ProduktRückverfolgung. „Für unsere Kunden konzipieren und fertigen wir bei Bedarf komplette Montagelinien, etwa für Leiterplatten, elektronische Baugruppen und Geräte“, sagt Thomas Ketterer, Keyaccountmanager bei Pematech, „Wir passen die Systeme exakt an die individuellen Abläufe unserer Kunden an.“ „Viele unserer Kunden stammen aus der Automobilbranche, ein wichtiger, aber vor allem auch ein hart umkämpfter Markt“, so Ketterer. Dazu kommen Medizintechnik, Smart-Home, Konsum- und Industriegüter sowie die Elektroindustrie. Oft handelt es sich um taktkritische Prozesse, bei denen jede Zehntelsekunde zählt. Das ist insbesondere bei Automotive-Unternehmen der Fall, wenn etwa elektrische Baugruppen und Komponenten wie etwa Leiterplatten montiert werden. „Die Prozesse bei den Anwendern müssen perfekt

konstruktionspraxis 10 | 2026

So werden Produktions- und Zustandsdaten in Echtzeit erfasst, Transparenz geschaffen und eine durchgängige Rückverfolgbarkeit gewährleistet. Pematech hat die einzelnen Abläufe als Integrator und Generalunternehmer zu einem stimmigen Ganzen zusammengeführt. „Wir haben einzelne Achsen etwa für Verschraubungen bis hin zu Portalsystemen geliefert“, beschreibt Thomas Hettich, der Pematech betreut. Er ist Produktbereichsleiter für Linearachsen und motorische Drehtische bei IEF-Werner. „In Summe befinden sich in der gesamten Linie knapp 45 Linearachsen.“ Exemplarisch lassen sich die Herausforderungen an einer Aufgabe in der konzipierten Montagelinie zeigen: „Die Produkte müssen dem Werkstückträger entnommen und aus mehreren Blickwinkeln mit Kamerasystemen inspiziert werden. Dabei darf es zu keiner Unterbrechung des Prozesses kommen.“ Für diesen Vorgang standen maximal zweieinhalb Sekunden zur Verfügung, damit die Taktzeit am Ende der Linie stimmt.

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

SPECIAL

Gemeinsam mit Pematech entwickelte IEF ein Positioniersystem speziell für diese Arbeitsstation. Es basiert auf Standard-Zahnriemenachsen der ModulBaureihe. Die z-Achse vom Typ Modul 68 ergänzten sie um eine zusätzliche Dreheinheit. Insgesamt bewegt diese Achse eine Masse von sieben Kilogramm. Die kompakte Lineareinheit Modul 68 eignet sich besonders zum Einsatz als Vertikalachse und hat eine Wiederholgenauigkeit von ±0,04 Millimeter bei einer Geschwindigkeit bis zu zwei Meter pro Sekunde. „Diese Kombination aus Präzision, Dynamik und Langlebigkeit macht diese Lineareinheit zur idealen Lösung für automatisierte Prüf- und Montageprozesse“, argumentiert Hettich. „Wir konnten durch die modulare Bauweise der Achsen und die präzise Auslegung die Bewegungen exakt auf die Taktzeit abstimmen.“

DEN RAUM OPTIMAL GENUTZT Im Einsatz hat sich das Modul 68 bewährt: Nicht nur die Taktzeiten lassen sich einhalten, auch bleiben die Kosten gering, und es lässt sich an spezifische Prozessanforderungen anpassen. „Die Kinematik erlaubt es, dass der Motor stillsteht, während der Schlitten auf der y-Achse befestigt ist und nur der Grundkörper aufund abfährt“, beschreibt IEF-Experte Hettich. „Wir können den Raum optimal nutzen und freie Fahrwege gewährleisten.“ Bereits in der Angebotsphase stellte der Antriebstechnikspezialist CAD-Daten und detaillierte Auslegungen bereit. Beide Seiten konnten somit sicher sein, dass das System später wie geplant einsetzbar ist, ohne dass es dabei zu unerwarteten Änderungen und Kostensteigerungen kommt. Ketterer berichtet: „Die fertige CAD-Zeichnung können wir direkt integrieren, und die Lieferung erfolgt so, dass die Achse montagefertig auf der Palette ankommt. Das erleichtert unsere Arbeit erheblich und gibt uns enorme Sicherheit.“ Ein zentrales Ziel bei der Entwicklung von Sondermaschinen ist, einzelne Baugruppen wiederverwenden zu können. Damit konstruiert Pematech GmbH nicht jede Anlage komplett neu. „Wenn wir zum Beispiel ein Portalsystem nutzen, können wir dieses bei neuen Projekten einfach anpassen, kürzen oder verlängern, ohne das Rad neu erfinden zu müssen“, erklärt Ketterer. Diese Herangehensweise vereinfacht die Konstruktion, spart Entwicklungszeit und ermöglicht es, Maschinen effizienter und kostengünstiger zu bauen. Die Zusammenarbeit mit IEF-Werner GmbH überzeugt Pematech durch technisches Know-how, praxisnahe Beratung und präzise Abstimmung auf die Taktzeiten der Anlagen. In einem konkreten Fall standen zunächst Varianten mit zwei Handlingeinheiten im Raum. Diese Lösung wäre technisch umsetzbar gewesen, jedoch wirtschaftlich wenig attraktiv. Daher fiel die Entscheidung zugunsten einer pfiffigen, von IEF-Werner konstruktiv und steuerungstechnisch optimierten Lösung aus nur einer Einheit, die denselben Nutzen bietet – gleichzeitig die Anlage kosteneffizienter und somit wettbewerbsfähiger macht. Die Linearsysteme arbeiten nahezu wartungsfrei und gewährleisten eine hohe Verfügbarkeit. Das ist grundsätzlich wichtig, für internationale Kunden aber noch mehr, da ein Servicetechniker im Ausland oft nicht unmittelbar zur Verfügung steht. n

konstruktionspraxis 10 | 2026

SPECIAL

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

AUTOMATISIERUNG

End-to-End-Plattform fordert den Anlagenbau heraus Die Plattform von Vention setzt auf browserbasiertes Engineering, KI-Unterstützung im Design und Python statt klassischer SPS. Wie wird dies Konstruktion, Programmierung und Betrieb einer Anlage verändern?

ring, Cloud-Kollaboration und Python statt klassischer SPS-Programmierung. Der Einstieg erfolgt über eine browserbasierte, kuratierte CAD-Umgebung: Aluprofile, Förderbänder, Cobots von Universal Robots und Greifsysteme lassen sich dort in wenigen Minuten zu einer kompletten Anlage zusammenstellen – inklusive automatischer Preis- und Lieferzeit-Kalkulation. Wer die Konstruktion nicht selbst übernehmen will oder kann, lässt sie sich von Vention kostenlos entwerfen. Zwei KI-Funktionen sollen den Konstruktionsalltag konkret erleichtern: Die Designsoftware Machine Builder schlägt auf Basis des Engineering-Kontexts passende Komponenten vor und positioniert sie automatisch im Modell – ein Schritt, der klassisch manuelles Platzieren und Ausrichten jedes einzelnen Bauteils im CAD bedeutet. In der Simulationssoftware Machine Logic erzeugt ein Co-Pilot aus natürlichsprachlichen Eingaben direkt Python-Code, der zunächst am digitalen Zwilling validiert wird, bevor er auf den realen Roboter übertragen wird.

Mobil und flexibel: Die Vention-Plattform kombiniert autonome Transportfahrzeuge mit Cobot-Technologie und lässt sich so je nach Bedarf im Werk neu positionieren.

Bild: Vention

ROUTINEARBEITEN VERMEIDEN

utomatisierungsprojekte sollen heute vor allem eines: schnell laufen. Der klassische Sondermaschinenbau mit Projektlaufzeiten von drei bis sieben Jahren passt für viele mittelständische Fertiger nicht mehr zur geforderten Flexibilität – Produkte, Stückzahlen und Marktanforderungen ändern sich zu schnell. Gleichzeitig fehlt es an SPS-Fachkräften, um neue Anlagen zügig in Betrieb zu bringen. Die kanadische Automatisierungsplattform Vention will genau hier ansetzen: mit einem durchgängigen, KIgestützten Workflow von der ersten Skizze bis zur laufenden Anlage – realisiert über Browser-Enginee-

konstruktionspraxis 10 | 2026

Ein integrierter Design Checker prüft zudem auf fehlende Teile oder Verbindungen – wichtig für Konstrukteure: Statische oder maschinenbauliche Fragestellungen wie Gewichtsverteilung deckt dieser Check bislang nicht ab. Wer also mit schweren Payloads oder kritischen Lastfällen arbeitet, sollte die Auslegung weiterhin selbst gegenrechnen. „Wir wollen, dass Konstrukteure ihre Zeit in die eigentliche Applikation stecken und nicht in Routinearbeiten wie das Platzieren von Normteilen", fasst Etienne Lacroix, CEO von Vention, diesen Ansatz zusammen. Der wohl grundsätzlichste Bruch mit der klassischen Automatisierung ist der Verzicht auf eine zentrale SPS für die Zellsteuerung. Vention setzt stattdessen auf einen eigenen Industrie-PC und programmiert in Python. Das Argument dahinter ist ein Fachkräfte-Argument: Schätzungen zufolge gibt es in Deutschland rund 15.000 SPS-Programmierer, aber etwa 110.000 Python-Entwickler – ein Faktor 10, der die Zahl potenzieller Fachkräfte für Automatisierungsprojekte erheblich vergrößern könnte. Für Konstrukteure besonders relevant ist die Frage, wie sich eine solche Zelle in bestehende Linienstruk-

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

SPECIAL

turen einfügt. Hier lohnt ein genauer Blick: Vention unterstützt aktuell Digital I/O, Ethernet/IP, Ethercat und MQTT. OPC UA und Profinet werden derzeit nicht unterstützt – ein Punkt, der insbesondere in Siemensgeprägten Werksumgebungen vorab geklärt werden sollte, bevor man die Zelle in eine übergeordnete Linienarchitektur einbindet. Für Fabriken, die bereits auf Ethercat oder Ethernet/IP setzen, dürfte die Integration hingegen unkompliziert verlaufen. In der Betriebsphase spielt die Plattform ihre CloudAnbindung aus: Anlagen lassen sich per Cloud-toShopfloor-Deployment ausrollen, Software-Updates kommen over the air, und ein Dashboard zeigt Maschinendaten sowie Live-Video in Echtzeit. Wichtig dabei: Die Hoheit über die Anlage bleibt beim Kunden selbst – Änderungen an Verpackungsformaten oder Produktvarianten lassen sich, zumindest laut Anbieter, ohne neue Programmierung vornehmen.

PALETTIERUNG BEI KLÜBER LUBRICATION Wie das in der Praxis aussieht, zeigt ein Projekt bei Klüber Lubrication in München. Das Unternehmen brauchte eine Palettierlösung, die mit einem breiten Produktportfolio und wechselnden Behältergrößen und -formaten zurechtkommt – ohne sich auf eine starre, dediziert konstruierte Anlage festzulegen. 2024 ging ein erstes System in Betrieb, das einen UR20 mit der Vention-Plattform kombiniert. Der Cobot bringt bis zu 25 kg Traglast und 1.750 mm Reichweite mit – Werte, die zum Produktspektrum von Klüber passten. Anfang 2025 folgte ein zweites System: ein Dual-Infeed-Cobot-Palettierer, ebenfalls auf UR20-Basis, der zwei unabhängige Linien – Schmierstoffkartuschen und -dosen – über eine gemeinsame Zelle bedient. Je nach Bedarf laufen die Linien unabhängig oder parallel. Beide Anlagen nutzen Ventions Machine Motionund Machine Logic-Software samt Palletizer-App. Neue Artikelvarianten oder Verpackungsformate lassen sich laut Vention einbinden, ohne die Roboterprogrammierung anzufassen. Vention lieferte zusätzlich Fördertechnik, Sicherheitstechnik und die komplette Integration. Das Ergebnis laut Klüber: eine schnellere Auftragsabwicklung – und Personal, das nun eher für qualitätskritische Produktionsschritte eingesetzt wird als für manuelles Palettieren.

VORTEIL ANPASSUNGSFÄHIGKEIT Ob sich das Modell von Vention flächendeckend gegen etablierte Sondermaschinenbauer durchsetzt, wird sich zeigen – gerade wenn es um komplexe, hoch spezialisierte Anlagen geht, stößt der kuratierte Plugand-play-Ansatz an Grenzen. Für standardisierbare Aufgaben wie Palettieren, Verpacken oder einfache Handling-Prozesse liefert die Kombination aus browserbasiertem Engineering, Cloud-Kollaboration und Python-Programmierung jedoch ein Argument, das viele mittelständische Fertiger interessieren dürfte: kürzere Entwicklungszeiten und ein größerer Kreis an Fachkräften, die eine solche Anlage betreuen können. Für Konstruktionsteams heißt das vor allem: Silos zwischen Mechanik- und Softwareentwicklung werden aufgebrochen – Anpassungsfähigkeit wird zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor. (ud)

konstruktionspraxis 10 | 2026

SPECIAL

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

LINEARTECHNIK

Vom Küchentisch zu automatisierten Hochleistungsmaschinen Schon seit seinen Start-up-Tagen arbeitet 4-mation BV mit Hiwin zusammen. Für die neueste Maschine, einen Henkelautomaten für die Eimerindustrie, entwickelte der Zulieferer eine vollständige X-Y-Achsanwendung. Die Unternehmen sprechen nicht nur technisch, sondern auch menschlich dieselbe Sprache.

Der Henkelautomat wurde speziell dafür konzipiert, Eimer mit Henkeln zu versehen und sie anschließend effizient zu stapeln.

enn neue Technologien entstehen, beginnt ihre Geschichte häufig am Zeichentisch. Bei dem niederländischen Unternehmen 4-mation BV startete eine der wichtigsten Entwicklungen wörtlich am Küchentisch. „Wir waren ein junges Start-up mit einer großen Vision, aber ohne die Sicherheit eines etablierten Antriebstechnikherstellers“, erzählt Rik Borgijink, Mitgründer des Unternehmens. „Während des Gesprächs mit Hiwin am Küchentisch wurden wir vom ersten Moment an ernst genommen. Das machte den Unterschied.“ Heute präsentiert sich 4-mation BV als Maschinenbauspezialist für die Kunststoffindustrie mit besonderem Fokus auf Maschinen für die Eimerindustrie. Die neueste Innovation des Unternehmens ist ein Henkelautomat, auch Bügelautomat genannt. Diese Maschine wurde speziell dafür konzipiert, Eimer mit Henkeln zu versehen und sie anschließend zu stapeln. Sie bietet der Eimerindustrie eine unvergleichliche Flexibilität und Effizienz.

Bei der Entwicklung ihres neuen Vorzeigeprojekts sah sich der Maschinenbauer mit einer komplexen technischen Herausforderung konfrontiert: Neben einer konstant hohen Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb sowie kurzen Zykluszeiten und einer außergewöhnlichen Formatflexibilität, die verschiedenste Eimerarten und -größen ermöglicht, hatte der niederländische Maschinenspezialist das Ziel, mit möglichst wenigen unterschiedlichen Ersatzteilen auszukommen. Hinzu kam der Anspruch einer werkzeuglosen Schnellumrüstung. Mithilfe von Snap-on-Funktionen sollte die Maschine ohne Schrauben oder Spezialwerkzeug in kürzester Zeit an neue Eimerformate angepasst werden können. Ergänzt wurde diese Vision durch eine benutzerfreundliche, umfassende Human-Machine-Interface(HMI)-Lösung, die das präzise Einstellen aller Parameter und volle Kontrolle über sämtliche Bewegungen ermöglichen sollte. „Für unsere Innovationen suchten wir einen Partner, der technisch und menschlich unsere Sprache spricht“, beschreibt Tom Abbink, Montageingenieur bei 4-mation BV. „Es ging nicht nur um Komponenten, sondern um eine Lösung, die problemlos einen jahrzehntelangen Dauerbetrieb übersteht.“

Bild: 4-mation BV

LANGLEBIGE KOMPLETTLÖSUNG

konstruktionspraxis 10 | 2026

Nach mehreren technischen Abstimmungen entwickelte Hiwin GmbH eine vollständige X-Y-Achsanwendung, die exakt auf die Anforderungen des Henkelautomaten zugeschnitten war. Nun realisierte der Anwender Zykluszeiten von lediglich zweieinhalb Sekunden bei der kleinen und dreieinhalb Sekunden bei der großen Maschinenvariante. Die montagefertige Lösung kombiniert verschiedene Hiwin-Linearachsen, deren unterschiedliche Antriebskonzepte optimal auf die Anforderungen abgestimmt wurden: ■ Die HT-B-Lineartische mit ihrem hochdynamischen Zahnriemenantrieb ermöglichen besonders schnelle Bewegungen über große Distanzen. ■ Für absolut parallele und stabile Portalbewegungen kommt die HD-Doppelachse zum Einsatz, deren zwei synchronisierten Riemenachsen eine präzise Führung über den gesamten Hub sicherstellen.

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

Die eingesetzten HM-S-Modulachsen mit Spindelantrieb bewegen auch große Lasten punkt- und wiederholgenau. ■ Ergänzend sorgt die kompakte HC-B-Achse mit einem schnellen Zahnriemenantrieb für eine dynamische Positionierung auf engem Raum. Alle Achsen sind durch Edelstahlabdeckungen geschützt und teilweise mit Profilschienenführungen der CG-Serie ausgestattet, die auch bei hohen Geschwindigkeiten eine ruhige, präzise Bewegung sicherstellen. Mit einer berechneten Lebensdauer von mehr als zehn Jahren und einer kurzen Lieferzeit passte die komplette Einheit sowohl technisch als auch wirtschaftlich zu den Vorstellungen des Teams bei 4-mation BV: „Die Präzision der Hiwin-Komponenten hat uns sofort überzeugt“, berichtet Rik Borgijink. „Aber mindestens genauso wichtig war der Support: Unsere Hiwin-Ansprechpartner haben nicht nur geliefert, sondern auch mitgedacht. Immer wieder kamen Vorschläge, wie wir unsere Konstruktion noch effizienter gestalten könnten.“ ■

REDUZIERTE AUSFALLZEITEN Durch diese enge und lösungsorientierte Zusammenarbeit war 4-mation BV in der Lage, die hohen Ansprüche an ihren neuen Henkelautomaten nicht nur zu erfüllen, sondern sogar zu übertreffen. Die präzise und langlebige Antriebs- und Führungstechnik reduziert Ausfallzeiten und gewährleistet einen ruhigen Betrieb, selbst bei dauerhaft hohen Taktzeiten. Gleichzeitig trägt die kompakte und durchdachte Bauform der Achsen dazu bei, dass die gesamte Maschine sehr platzsparend bleibt. Der fertig entwickelte Henkelautomat zählt heute zu den innovativsten Anlagen seiner Klasse. Die schnellen und gleichzeitig sanften Bewegungen der Achsen ermöglichen ein präzises Greifen, Führen und Bestücken der Eimer mit Henkeln sowie ein stabiles Stapeln. Dank der schnellen Umrüstmechanik ohne Werkzeug kann der Bediener innerhalb kürzester Zeit zwischen unterschiedlichen Eimerarten und -größen wechseln. Das ist ein entscheidender Vorteil in einer Industrie, die zunehmend von kleinen Losgrößen und

SPECIAL

flexibler Produktion geprägt ist. „Für unsere Kunden zählt jede Sekunde, sei es Stillstand- oder Zykluszeit“, so Tom Abbink von 4-mation BV. „Die Lösung von Hiwin hilft uns dabei, beides auf ein absolutes Minimum zu reduzieren.“

START-UP TRIFFT BRANCHENEXPERTEN Während viele junge Unternehmen darum kämpfen müssen, von großen Zulieferern wahrgenommen zu werden, erlebte der junge Maschinenbauer bei Hiwin das Gegenteil. Von Beginn an wurde das Unternehmen als Partner auf Augenhöhe behandelt. „Obwohl wir damals erst gestartet waren, erkannte Hiwin sofort unser Potenzial“, erzählt Rik Borgijink. „Das hat uns motiviert und das Vertrauen gestärkt, auf einen zuverlässigen Technologiepartner bauen zu können.“ Hilfreich waren dabei die Online-Tools des Zulieferers. Damit konnte das Team von 4-mation BV verschiedene Achsauslegungen und Produktkonfigurationen schnell und präzise berechnen. „Die Tools ersparten uns unzählige Stunden und lieferten verlässliche Werte“, bilanziert Borgijink. „Und wenn wir doch einmal nicht weiterkamen, standen uns die Applikationsingenieure von Hiwin mit ihrem Know-how zur Seite und fanden immer wieder Lösungen, die wir selbst nicht gesehen hätten.“ Heute setzt der niederländische Maschinenbauer in nahezu allen seinen konstruierten und gebauten Maschinen auf Komponenten von Hiwin. Die Gründe dafür sind vielfältig: Die Systeme überzeugen durch ihre außergewöhnliche Zuverlässigkeit im Dauerbetrieb, ihre hohe Präzision bei hohen Geschwindigkeiten, ihre robuste und langlebige Bauweise sowie den umfassenden technischen Support, der weit über das Übliche hinausgeht. Auch die kurzen Lieferzeiten und die Option, montagefertige Lösungen zu beziehen, erleichtern die Projektabwicklung erheblich. „Wenn man Maschinen baut, die zugleich schnell, präzise und absolut robust sein müssen, braucht man Partner, auf die man sich verlassen kann“, fasst Mark Nijenhuis, Projektingenieur bei 4-mation BV zusammen. „Hiwin ist für uns genau dieser Partner – und unsere erste Maschine sowie der Start und die Dauer unserer Partnerschaft sind der beste Beweis dafür.“ n

konstruktionspraxis 10 | 2026

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

2 Bild: Bosch Rexroth AG

Katalogprodukt für extreme Einsatzbedingungen: Der neue Führungswagen NRTVG von Bosch Rexroth hält extremen Umwelteinflüssen stand.

Bild: Schmalz

SPECIAL

Mit dem neuen Balgsauggreifer FSGA-78 CF von Schmalz lassen sich selbst herausfordernde Werkstücke wie sägeraues Holz sicher und leckagefrei greifen.

PRODUKTE UND LÖSUNGEN

Neues aus Lineartechnik und Handhabung 1. Linearführung für den Einsatz unter Extrembedingungen Bosch Rexroth erweitert sein Portfolio an Linearführungen um eine Lösung für extreme Einsatzbedingungen. Der neue Führungswagen NRTVG (NRII Temperature Vacuum Graded) für Kugelschienenführungen BSHP in Baugröße 25 ist komplett aus Metall gefertigt und eignet sich daher sowohl für Bewegungsaufgaben

im Vakuum als auch für raue Umgebungen oder Temperaturen von -30 bis 200 °C. Der Führungswagen aus korrosionsträgem Stahl ist beständig gegen eine Vielzahl aggressiver Medien. Verschiedene Abstreifer aus Metall oder widerstandsfähigen Kunststoffen sind als optionale Anbauteile erhältlich.

2. Sauggreifer hat auch raues Material fest im Griff Sägeraues Holz stellt Vakuum-Sauggreifer vor eine große Herausforderung: Die unebene Oberfläche lässt Luft in das System strömen. Dadurch entstehen Leckagen, die den Halt reduzieren und Prozesse stören können. Schmalz hat für solche Anwendungen den Balgsauggreifer FSGA-78 CF mit neuer Dichtungstechnologie ausgestattet. Die extrem weiche Dichtlippe aus Silikon passt sich während des Greifens an die Struktur

des Werkstücks an. Trotz Spalten und Unebenheiten schließt sie dadurch zuverlässig ab. Strukturierte Werkstücke lassen sich mit dem neuen Sauggreifer sicher greifen und bewegen. Die Dichtung ist bionisch, also von der Natur inspiriert, und basiert auf dem sogenannten Clingfish-Effect. Der Northern Clingfish nutzt dieses Haftprinzip, um sich mit seinem Bauchsaugnapf an nassen, rauen Untergründen festzuhalten.

3. Kombigetriebe mit viel Untersetzung und Drehmoment Dunkermotoren stellt mit den neuen WG-Kombinationsgetrieben eine wirtschaftliche Lösung für Anwendungen vor, die hohe Untersetzungen, hohes Drehmoment und exakte Positionierung auf engstem Bauraum erfordern. Die rechtwinklige Bauweise kombiniert ein Schneckengetriebe mit einem angebauten Planetengetriebe und erschließt damit Untersetzungsbereiche, die mit klassischen einstufigen Getriebekonzepten nicht realisierbar sind. Die Kombinationsgetriebe er-

konstruktionspraxis 10 | 2026

möglichen große Übersetzungen bei gleichzeitig hoher Beschleunigungs- und Spitzenmomentfähigkeit. Sie eignen sich anspruchsvolle industrielle und medizinische Anwendungen, unter anderem für Schwenkbewegungen, Justier- und Positionierachsen sowie Hubund Verstelleinheiten, bei denen Zuverlässigkeit, Belastbarkeit und einfache Integration entscheidend sind. Erhältlich sind die Kombi-Getriebe in den Baugrößen WG 52, WG 63 und WG 75. Sie lassen sich mit

Robotik, Handhabung und Lineartechnik

SPECIAL

Bild: Dunkermotoren GmbH

Während Kegelradgetriebe zwar kompakt, jedoch in ihrer Übersetzung begrenzt sind, stoßen Stirnradgetriebe bei höheren Untersetzungen schnell an technische oder wirtschaftliche Grenzen. Die WG-Kombinationsgetriebe von Dunkermotoren schließen diese Lücke.

vielen Motorplattformen des Herstellers kombinieren und eignen sich auch für batteriegespeiste, mobile oder autonome Systeme.

4. Kraftvolle Zahnstangengetriebe für Linearantriebe Stöber Antriebstechnik hat die Leistungsfähigkeit seiner Zahnstangengetriebe – eine Kombination aus den Planetengetrieben PH sowie ZTR- und ZTRS-Ritzel für anspruchsvolle Antriebskonzepte oder für den Einsatz in Vorschubachsen – weiter erhöht. Je nach Baugröße liegen die maximalen Vorschubkräfte nun bis zu 20 Prozent über den bisherigen Werten. Die höheren Werte basieren auf neuen FEM-Berechnungsmethoden, bei denen die Lasten im Zusammenspiel von Drehmoment und Ritzelkräften detaillierter untersucht wurden. Ergänzend verbesserte Stöber die Mikrogeometrie der Verzahnung und validierte die Ergebnisse in umfangreichen Versuchsreihen. Die Optimierungen sind Teil der kontinuierlichen Weiterentwicklung der mechanischen Antriebskomponenten hinsichtlich Leistungsdichte, Dynamik und Prozesssicherheit. Stöber Zahnstangengetriebe liefern Vorschubkräfte bis 124 kN.

5. Vielseitige und flexible Planetengetriebefamilie Flexibilität, Leistungsdichte und Preis sind drei wesentliche Anforderungen des Markts an AntriebsKomponenten. Diese standen auch im Vordergrund bei der Entwicklung der Getriebefamilie GPT von Faulhaber für besonders hohe Drehmomente. Die Getriebe lassen sich flexibel mit verschiedenen Motoren des Standardsortiments kombinieren, wie Motoren der flachen bürstenlosen BXT-Familie oder den bürstenlosen DC-Antrieben der Kleinstantriebsexperten. Bei der Entwicklung wurden sie speziell zusammen mit den DCAntrieben der GXR/SXR-Familie gedacht. So sind ideal aufeinander abgestimmte Kombinationen möglich aus Encoder, Antrieb und Getriebe, die ohne zusätzliche Verbindungselemente kombiniert werden können.

konstruktionspraxis 10 | 2026

ELEKTRIK

Maschinensicherheit

MVO UND CRA

Was Konstruktionsleiter bis 2027 ändern müssen Die neue MVO und der CRA werden die Produktentwicklung ab 2027 entscheidend verändern. Praxisnahe Lösungsansätze und Methoden, die damit verbundenen Herausforderungen zu meistern, zeigt das Konstruktionsleiter-Forum SPOTLIGHT 2026.

In der Produktentwicklung müssen künftig Safety und Cybersecurity von Beginn an gemeinsam gedacht werden.

bersecurity müssen künftig von Beginn an gemeinsam gedacht werden, mit unmittelbaren Auswirkungen auf Entwicklungsprozesse, Konformitätsbewertung und den Marktzugang. Das Konstruktionsleiter-Forum SPOTLIGHT, das am 28. Oktober 2026 zum zweiten Mal in Würzburg stattfindet, schärft das Bewusstsein der Teilnehmer für die Anforderungen der beiden neuen Regelungen sowie deren Konsequenzen, die auf Unternehmen zukommen und zeigt auf, wie sie ihre Entwicklungsabteilungen und Prozesse in Zukunft aufstellen müssen.

Bild: KI-generiert

it dem Geltungsbeginn der neuen Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 im Januar 2027 und den bereits schrittweise wirksam werdenden Anforderungen des Cyber Resilience Act (EU) 2024/2847 stehen Konstruktions- und Entwicklungsleiter vor der größten regulatorischen Veränderung im europäischen Maschinenbau seit Einführung der CE-Kennzeichnung. Was viele Unternehmen noch als reine Weiterentwicklung bestehender Pflichten betrachten, verändert die Produktentwicklung grundlegend. Safety und Cy-

konstruktionspraxis 10 | 2026

Maschinensicherheit

ELEKTRIK

So zeigt Rüdiger Krauß, Fachbereichsleiter Maschinensicherheit bei Dekra Testing and Certification, in seinem Keynote-Vortrag „Don't miss the deadline – MVO & CRA: Was Konstruktionsleiter bis 2027 wirklich umsetzen müssen“ wo bei Unternehmen heute die größten Lücken auftreten und warum bestehende Entwicklungsprozesse den neuen Anforderungen häufig nicht mehr genügen.

SCHUTZ VOR KORRUMPIERUNG In Anhang III fordert die neue EU-Maschinenverordnung 2023/1230 unter anderem „Schutz gegen Korrumpierung“ als auch „Sicherheit und Zuverlässigkeit von Steuerungen“. Die neue Norm EN 50742 soll Maschinen systematisch gegen „Korrumpierung“ abzusichern – und stellt damit einen Weg dar, den Anforderungen der Maschinenverordnung gerecht zu werden. Im Vortrag „(pr)EN 50742 in der Praxis – Wie Steuerungen MVO-konform gegen Korrumpierung geschützt werden“ beschreibt Peter Goebbels, Marketing Specialist Safety bei Omron Electronics, die wesentlichen Inhalte der Norm und legt dar, wie sich deren Anforderungen auf Konstruktion, Systems Engineering und Risikobeurteilung auswirken. Eine weitere Neuerung: Der Cyber Resilience Act verlangt künftig Security-Risikoanalysen nach IEC 62443, die sich von Safety-Risikobeurteilungen nach ISO 12100 deutlich unterscheiden. Hendrik Stupin von IBF Solutions beleuchtet in seinem Vortrag „Safety vs. Security: Unterschiede verstehen, Gemeinsamkeiten nutzen“ die grundlegenden Unterschiede beider Ansätze. Er deckt die methodischen Gemeinsamkeiten in der Systematik auf und zeigt Konstruktionsleitern, wie Safety- und Security-Risikoanalyse im Entwicklungsprozess verbunden werden können. Der CRA verpflichtet ab Dezember 2027 alle Hersteller von Produkten mit digitalen Elementen zu umfassenden Sicherheitsmaßnahmen. In seinem Vortrag „CRA aus Sicht einer Prüfstelle: Do's & Don'ts für Konstruktionsleiter“ berichtet Florian Schmidt, Senior Expert Cybersecurity bei TÜV SÜD, aus Sicht einer unabhängigen Prüfstelle, woran Produkte in Assessments wirklich scheitern, und macht daraus konkrete Do’s and Don’ts für Konstruktionsleiter. Dies sind nur einige der Themen, die das Event für die Teilnehmer bereithält. Neugierig geworden? Dann melden Sie sich noch heute an für Konstruktionsleiter-Forum SPOTLIGHT 2026 am 28. Oktober 2026 in Würzburg. n

INFO

Zukunftssicher konstruieren Die Maschinenverordnung (MVO) und der Cyber Resilience Act (CRA) stellen neue Anforderungen an Security-Maßnahmen für vernetzte Komponenten und Systeme. Das Konstruktionsleiter-Forum SPOTLIGHT schärft das Bewusstsein für die Anforderungen sowie deren Konsequenzen, die auf Unternehmen zukommen. Das Programm finden Sie hier: spotlight.konstruktionsleiter-forum.de

konstruktionspraxis 10 | 2026

Bild: Icotek

Mit der flexiblen KEL-DPF-OD erweitert Icotek sein Portfolio um besonders robuste Kabeleinführungen für Einsatzbereiche mit erhöhten Anforderungen an UV-Beständigkeit und Witterungsresistenz.

KABELMANAGEMENT

Robuste Kabeldurchführungen für Extrembedingungen Kabeldurchführungen übernehmen eine wichtige Schutzfunktion an Gehäusen und Maschinen. Für extreme Belastungen wie Nässe, Staub oder UV-Strahlung im Außenbereich bietet die KEL-OD-Serie von Icotek eine robuste und dauerhaft dichte Lösung.

n vielen Anwendungen entscheidet ein kleines Bauteil über die langfristige Sicherheit und Verfügbarkeit eines gesamten Systems. Kabeldurchführungen schützen empfindliche Leitungen an Schnittstellen und verhindern, dass Feuchtigkeit, Schmutz, mechanische Belastungen oder Umwelteinflüsse Schäden verursachen. In einem solchen Fall können die Folgen weitreichend sein: von Funktionsstörungen und erhöhtem Wartungsaufwand bis hin zu Ausfällen kompletter Anlagen.

„Während unsere Standardprodukte bereits eine hohe Beständigkeit bieten, wurde die OD-Serie speziell für Anwendungen entwickelt, bei denen dauerhaft extreme Umwelteinflüsse wirken.“ Michael Bär, Leiter des Produktmanagements bei Icotek

konstruktionspraxis 10 | 2026

Gerade in Anwendungen mit dauerhaft wechselnden Umgebungsbedingungen kommt es deshalb nicht nur auf eine sichere Kabelführung an. Entscheidend sind eine zuverlässige Abdichtung, eine stabile Zugentlastung sowie dauerhaft beständige Materialeigenschaften. Die Kabeldurchführung wird damit vom unscheinbaren Nebenbauteil zu einem wichtigen Element für die Betriebssicherheit eines Systems.

BEI JEDEM WETTER IM EINSATZ Mit der jüngst eingeführten KEL-DPF-OD erweitert Icotek, Spezialist für Kabelmanagement, sein Portfolio um besonders robuste Kabeleinführungen für Einsatzbereiche mit erhöhten Anforderungen an UV-Beständigkeit und Witterungsresistenz. Ebenfalls für Extrembedingungen ausgelegt sind die Kabeldurchführungsplatten KEL-DPU-OD. Die Artikelbezeichnung „OD“ weist auf diese Robustheit hin und steht für „optimized durability“, erklärt Michael Bär, Leiter des Produktmanagements bei Icotek: „Während unsere Standardprodukte bereits eine hohe Beständigkeit bieten, wurde die OD-Serie speziell für Anwendungen entwickelt, bei denen dauerhaft extreme Umwelteinflüsse wirken.“

Die KEL-DPF-OD wurde zur Einführung von Leitungen bis 60 mm Durchmesser entwickelt und ist in metrischen Standardausführungen von M25 bis M75 verfügbar.

Unter anderem sorgt das Material der Produkte, eine Kombination aus widerstandsfähigem Polyamid und TPE, für eine hohe Langlebigkeit und erfüllt die Anforderungen der F1-Listung gemäß UL 746C. Dadurch bleiben die Einführungen und Platten auch unter intensiver Sonneneinstrahlung, wechselnden Witterungsbedingungen und starken Temperaturschwankungen zuverlässig funktionsfähig – ohne Versprödung oder Materialermüdung. Icotek nennt hier Einsatzbereiche von –40 °C bis 120 °C. Damit eignen sich die Produkte besonders für Anwendungen, bei denen Komponenten dauerhaft im Außenbereich eingesetzt und Wartung oder Austausch nur mit hohem Aufwand möglich sind.

HOHER SCHUTZ IM DAUERBETRIEB OD-Komponenten sind auch für den Einsatz in Photovoltaikanlagen geeignet und erfüllen die relevanten UL-Anforderungen nach UL 6703, UL 6703A, UL 3703 und UL 1703. Gerade bei Photovoltaikinstallationen, die über viele Jahre unter freiem Himmel betrieben werden, ist eine hohe Dichtigkeit ein entscheidender Faktor für die langfristige Betriebssicherheit. Zertifizierte Schutzarten bis IP66/IP68 nach DIN EN 60529:2014-09 gewährleisten einen zuverlässigen Schutz gegen das Eindringen von Staub und Wasser. Die silikonfreien OD-Tüllen und -Platten erfüllen außerdem die Brandklasse UL 94 V-1 mit selbstverlöschenden Eigenschaften.

ABDICHTEN – FLEXIBEL UND SICHER Welche Größe die Kabeldurchführung haben muss, wird häufig erst bei der Montage vor Ort endgültig festgelegt, da der erforderliche Dichtbereich vom tatsächlichen Kabeldurchmesser abhängt. Passt die vorgesehene Durchführung oder -verschraubung dann nicht zum verwendeten Kabel, ist sie etwa zu groß oder zu klein, sind meist aufwendige Anpassungen oder sogar der Tausch erforderlich. Die flexible KEL-DPF-OD lässt sich einfach auf den erforderlichen Kabeldurchmesser zuschneiden, sodass Anpassungsprobleme schnell zu lösen sind, wie Michael Bär ausführt: „Mit der neuen KEL-DPF-OD bieten wir eine besonders komfortable Lösung für unterschiedliche Kabeldurchmesser. Der große variable Dichtbereich von drei bis 60 Millimetern ermöglicht eine sichere Abdichtung mit nur einer Kabeldurchführung. Gleichzeitig sorgt die zuverlässige Zugentlastung dafür, dass die Kabelverbindung dauerhaft geschützt bleibt und ihre Lebensdauer verlängert

ELEKTRIK

Bild: Icotek

Elektrotechnik

wird.“ Sie ist in metrischen Standardausführungen von M25 bis M75 verfügbar. Neben ihrer Robustheit und sicheren Abdichtung überzeugt auch die einfache Installation. Michael Bär fasst die Vorteile zusammen: „Mit der OD-Serie wollten wir eine Lösung schaffen, auf die man sich im Außeneinsatz wirklich verlassen kann. Gerade unter schwierigen Bedingungen kommt es darauf an, dass die Produkte auch langfristig dicht bleiben und viel aushalten. Dabei soll die Montage unkompliziert sein.“

Wie die KEL-DPF-OD sind auch die Kabeldurchführungsplatten KEL-DPU-OD für Extrembedingungen ausgelegt und daher besonders robust und dicht.

EINFACH ZU MONTIEREN Die Verschraubung mit Gegenmutter ist im Lieferumfang enthalten, und dank der Kegelform der KEL-DPUOD können Leitungen – im Vergleich zu herkömmlichen Kabelverschraubungen – deutlich leichter eingeführt und positioniert werden. Das spart Montagezeit und reduziert den Wartungsaufwand. Darüber hinaus ist das schräge Einfahren von unflexiblen Leitungen möglich. Unkompliziert ist auch die Montage der Durchführungsplatten der Baugröße KEL-DPU 24-OD, die einfach festgeschraubt oder aufgerastet werden können. Zum Schutz vor Vandalismus und ungewolltem Abschrauben von außen kann die Ausführung mit Gewindebuchsen an der Gehäuseinnenseite befestigt werden. Zur Bestückung mit Leitungen wird die entsprechende Membran durchstoßen, die per ST-B Stopfen für Membranen wieder verschlossen werden kann. KEL-DPU 24-OD passt auf Ausbrüche, die für 24-polige, schwere Steckverbinder genormt sind (36 mm × 112 mm).

BRINGT ORDNUNG IN DEN KABELSALAT Neben der hohen Widerstandsfähigkeit spielt auch eine strukturierte und platzsparende Kabelführung eine zentrale Rolle. Diesen Anspruch verfolgt Icotek nicht nur mit der OD-Serie, sondern über das gesamte Produktportfolio hinweg, da der verfügbare Bauraum in vielen Anlagen eine wichtige Rolle spielt. Gerade in Schaltschränken, Maschinen oder Photovoltaiksystemen müssen häufig zahlreiche Leitungen auf engem Raum geführt werden. Dank ihrer hohen Packungsdichte eignen sich die Icotek-Lösungen besonders für solche Anwendungen und ermöglichen eine strukturierte sowie platzsparende Kabelführung. In die Kabeldurchführungsplatten KEL-DPU-OD können beispielweise gleichzeitig mehrere Kabel mit 3,2 bis 20,5 Millimetern Durchmesser eingeführt werden – platzsparend, sicher und im Fall der OD-Serie auch unter Extrembedingungen. n

konstruktionspraxis 10 | 2026

Elektrotechnik

Bild: Conta-Clip

Speziell für die Anforderungen der Bahntechnik konzipoert: Das neue KDS-Rail Brandschutz-Set von Conta-Clip.

Bild: Hummel

ELEKTRIK

Mit internationalen Zertifizierungen stärkt Hummel seine Kunden beim weltweiten Vertrieb ihrer Produkte.

PRODUKTE UND LÖSUNGEN

Neuheiten rund ums Kabelmanagement 1. Kabeldurchführungen für höchste Sicherheit in der Bahntechnik Für den anspruchsvollen Schienenverkehr hat ContaClip sein modulares KDS-Kabelmanagement-System um die neuen KDS-Rail-Lösungen erweitert. Die Kabeldurchführungen KDS-DE-Rail und KDS-DEG-Rail sind speziell für die hohen Sicherheitsanforderungen der Bahntechnik konzipiert. Sie sind nach EN 61373

geprüft und verfügen über die strenge Brandschutzzulassung HL3. Das System ermöglicht eine planbare, werkzeuglose Montage und Einführung von Leitungen mit und ohne Stecker – wahlweise von außen nach innen oder umgekehrt. Dabei wird die Schutzart IP66 erreicht.

2. Mehrwert und Liefersicherheit in der Verbindungstechnik Bei der Auswahl von Steckverbindern und Kabelverschraubungen rücken neben der reinen Produktqualität zunehmend Serviceaspekte in den Fokus. Die Hummel AG bietet Konstrukteuren ein Leistungspaket aus vier Kompetenzbereichen: Hohe Lieferfähigkeit wird durch eine große Fertigungstiefe und umfangreiche Lagerbestände gesichert,

was auch bei angespannten Lieferketten Termintreue garantiert. Zweitens investiert das Unternehmen in eigene Labore, um zukunftssichere Lösungen zu entwickeln. Drittens erleichtern über 140 Zertifikate und 16 Baumusterprüfbescheinigungen für Europa, Nordamerika und Asien den weltweiten Markteintritt.

3. Vorkonfektionierte Energieführung für den Maschinenbau Für Konstrukteure im Werkzeugmaschinenbau präsentiert Tsubaki Kabelschlepp maßgeschneiderte Lösungen für Kabelschutz, Materialfluss und Recycling. Ein Highlight sind die vorkonfektionierten Energiekettensysteme der Reihe Totaltrax. Diese bündeln Energieketten, Leitungen, Trennstege, Steckverbinder und Anschlusselemente zu einer einbaufertigen Einheit, was den Mon-

konstruktionspraxis 10 | 2026

tageaufwand an der Maschine massiv reduziert. Zusätzlich zeigt die Business Unit CAPS (Conveyor and Protection Systems) passgenaue Schutz- und Fördersysteme. Dazu zählen Förderer und Teleskopabdeckungen sowie Anlagen, die Metallspäne und andere Produktionsreste effizient erfassen und abtransportieren, um Materialflüsse in der Fertigung optimal zu strukturieren.

Elektrotechnik

ELEKTRIK

Bild: Ganter

Bild: Tsubaki Kabelschlepp

Diese vorkonfektionierten Totaltrax-Lösungen von Tsubaki Kabelschlepp reduzieren den Montageaufwand und lassen sich auf die Anforderungen unterschiedlicher Maschinenkonzepte abstimmen.

Ganter bietet Kabelverschraubungen mit Klemmdurchmessern von drei bis 44 Millimeter in drei unterschiedlichen Gewindeformen an.

4. Vielfältige Kabelverschraubungen mit drei Gewindetypen Überall dort, wo Leitungen sicher durch eine Gehäusewand geführt werden müssen, kommen die neuen standardisierten Kabelverschraubungen GN 62444 von Ganter zum Einsatz. Sie fixieren Kabel mit Durchmessern von drei bis 44 mm und bieten eine effektive Zugentlastung sowie Abdichtung dank eines robusten Chloropren-Kautschuk-Einsatzes. Um unterschied-

lichsten Konstruktionsanforderungen gerecht zu werden, sind die Verschraubungen in drei Gewindetypen erhältlich: als metrische Varianten, mit Panzergewinde (PG) für Retrofit-Aufgaben sowie mit NPT-Gewinde für den US-Markt. Je nach Umgebung kann zwischen grauem Polyamid, Messing oder korrosionsbeständigem Edelstahl gewählt werden.

5. Modulare Mehrfachdurchführungen für raue Umgebungen

Bild: KAISER

Für ein zeitsparendes Kabelmanagement im Schaltschrank- und Maschinenbau hat die zur Kaiser Group gehörende Agro AG ihr Portfolio ausgebaut. Die robusten Mehrfachdurchführungen MCE Pro aus schlagfestem Aluminium dichten Kabel von vier bis 22,5 mm gemäß IP6X / IPX8 / IPX9K ab. Sie sind auch als EMV-Varianten mit Easy-Connect-CT-Kontaktfedern für einen sicheren Schirmabgriff verfügbar. Für Modularität sorgt die Serie MCE Syntec aus brandhemmendem Kunststoff. Diese teilbaren Einführungen ermöglichen es, bis zu 40 konfektionierte Kabel mit Steckern pro Rahmen in die Anlage einzuführen, ohne die Herstellergarantie der Leitungen zu gefährden.

6. Robuste und teilbare Wellschläuche für die Automation In der Industrieautomation und im CNC-Bereich sind Leitungen oft extremen Belastungen durch Biegewechsel, Schmutz und Hitze ausgesetzt. Zum Schutz dieser sensiblen Versorgungs- und Steuerleitungen hat Flexa die Wellschlauch-Serie Rohrflex PA 6-L entwickelt. Die aus flammwidrigem, selbstverlöschendem Polyamid 6 gefertigten Schläuche widerstehen Temperaturen von –25 °C bis 120 °C

sowie Öl, Benzin und Lösungsmitteln. Für die Nachrüstung oder Reparatur bereits konfektionierter Leitungen bietet der Hersteller zudem die teilbaren Rohrflex-Duo PA 6 Schläuche an. Diese extrem flexiblen Wellschläuche lassen sich einfach längs öffnen und wieder verschließen. Passende Schnellverschraubungen mit Dichteinsatz gewährleisten in beiden Fällen eine sichere Systemintegration.

Die variablen MCE Syntec-Mehrfachdurchführungen von Kaiser steigern die Flexibilität und Prozesssicherheit im Kabelmanagement.

konstruktionspraxis 10 | 2026

FINALE

Job & Karriere

Seminartipp

Rechtsgrundlagen für Konstruktion, Ausrüstung und Bau von Maschinen, 10.11.2026, online – Mit der Veröffentlichung und dem Inkrafttreten der EU-Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 werden neue und veränderte Rechtsgrundlagen für Maschinen im Europäischen Wirtschaftsraum (EWR) geschaffen. Alle, die Maschinen bauen oder umbauen, verkaufen oder kaufen und betreiben, müssen die neue Rechtsgrundlage, verbindlich ab dem 20.01.2027, anwenden. Vorhandene betriebliche Strukturen in der Konstruktion, Dokumentation und Vertrieb müssen somit abgeglichen bzw. angepasst werden. Die jahrelange Berufserfahrung des Referenten im Maschinen-Anlagenbau bei Beratungen, Prüfungen und Unfalluntersuchungen ermöglicht eine sehr praxisbezogene Seminargestaltung. Durch seine internationalen Tätigkeiten kennt Herr Hüning auch die Sicht- und Vorgehensweise europäischer Unternehmen und Marktaufsichtsbehörden. Zudem arbeitete er mit Europäischen Institutionen und Normgremien zusammen.

Bild: KI-generiert

Die neue EU-Maschinenverordnung

Im Seminar erfahren Sie alles über die neuen Rechtsgrundlagen der EU-Maschinenverordnung und lernen praxisbezogene Anwendungen kennen.

TIPP

Im Jahr 2023 hat die neue EU-Maschinenverordnung die bisherige EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG nach mehr als 15 Jahren abgelöst. Das Fachbuch „Die neue EU-Maschinenverordnung“ vermittelt einen schnellen Überblick über die Neuerungen und weist auf wichtige Änderungen bei der praktischen Anwendung des Regelwerks hin.

ISBN 978-3-8343-3525-8

konstruktionspraxis 10 | 2026

Mehr Seminare unter:

vogel-professional-education.de/konstruktionspraxis

Diese Seminare sollten Sie nicht verpassen! Safety CE-Kennzeichnung nach Niederspannungsrichtlinie EN ISO 20607 27.10.2026 Die Norm für Betriebsanleitungen im Online Maschinen- und Anlagenbau Safety 28.10.2026 Anforderungen an das Inverkehrbringen von Online Maschinen in den USA Antriebstechnik 30.10.2026 Parasitäre Effekte und Schadensanalysen Online elektrischer Maschinen Safety 10.11.2027 Die neue EU-Maschinenverordnung (EU) Online 2023/1230 vogel-professional-education.de/Maschinenbau/Konstruktion

14.10.2026 Online

Quelle: VCG

BUCH

Wesentliche Inhalte:

Überblick EU-Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 Gegenüberstellung MRL 2006/42/EG zur (EU) 2023/1230 Begriffsbestimmungen und Anwendungsbereich im EWR Inverkehrbringen von Maschinen/unvollständigen Maschinen Struktur für die Konstruktion und Dokumentation sowie das Inverkehrbringen und die Inbetriebnahme Konformitätsbewertungsverfahren mit den unterschiedlichen Modulen Wesentliche Veränderung an Maschinen im europäischen Anwendungsbereich i. V. mit Interpretationspapieren „wesentliche Veränderung von Maschinen“ (Musterlösungen) Anwendung von harmonisierten Normen und technischen Spezifikationen

Job & Karriere

FINALE

Impressum

www.konstruktionspraxis.de

Webinar: CAD-Wechsel

Leserservice konstruktionspraxis.de/hilfe oder E-Mail an vertrieb@vogel.de mit Betreff „Konstruktionspraxis“. Gerne mit Angabe Ihrer Kundennummer vom Adressetikett: *CS-1234567*

Bild: Bechtle

Redaktionsservice

Wann lohnt sich ein Umstieg und wie gelingt er? – Das Thema des Webinars „CAD-Systemwechsel: Wann lohnt sich ein Umstieg und wie gelingt er?“ kennen viele aus dem Konstruktionsalltag: Der Systemwechsel im CAD-Bereich steht früher oder später bei fast jedem Unternehmen auf der Agenda. Sei es, weil das bestehende System an seine Grenzen stößt, weil Hersteller den Support einstellen oder weil der Wunsch nach einer durchgängigen PLM-Strategie wächst. Die entscheidende Frage ist dabei aber nicht nur „ob“, sondern vor allem „wann“ und „wie“. Denn ein Wechsel bedeutet Aufwand, Risiko und – wenn er schiefgeht – auch handfeste Produktivitätsverluste. Genau hier setzt das Webinar an. Referent ist Heiko Burkhardt, Director Growth Management bei der Bechtle PLM Deutschland GmbH. Er bringt Erfahrung aus vielen Kundenprojekten mit und zeigt ganz konkret: Welche Gründe sprechen für einen Wechsel? Wie lässt sich der Prozess strukturiert gestalten – von der Analyse über die Pilotierung bis zum Rollout? Und wie überstehen Daten und Mitarbeiter den Übergang unbeschadet?

Verkauf von Medialeistungen Director Commercial: Max Stern sales@vogel.de Auftragsmanagement: auftragsmanagement@vogel.de

Abonnement

Mehr Webinare unter:

Bezugspreis (inklusive Versandkosten): Inland: jährl. 240,90 € Ausland: jährl. 259,50 € Verbreitete Auflage: Angeschlossen der Informationsgemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern – Sicherung der Auflagenwahrheit. Aktuelle Zahlen: www.ivw.de ISSN 0937-4167

www.konstruktionspraxis.vogel.de/webinare

AKTUATORTECHNIK Europa steht an der Spitze bei industriellen Präzisionskomponenten: Die EU dominiert den globalen Handel mit Aktuatorkomponenten und hat damit eine Schlüsselrolle in der Robotik inne. Mit einem Anteil von 34 Prozent liegt die Region deutlich vor China mit 26,3 Prozent.

Bild: Statista | CC BY-ND 4.0

Kontakt zur Redaktion: Tel. +49 931 418-2333 fachmedien@vogel.de Chefredakteurin: Ute Drescher (ud), V. i. S. d. P. Redaktion: Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein (häu), Dagmar Merger (dm), Juliana Pfeiffer (jup), Angela Unger-Leinhos (aru), Jan Vollmuth (jv), Anna Wintermayr (aw), Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler (mz) Layout: Alexandra Geißner Schreibweisen, Firmen- und Produktnamen: Wir halten uns generell an die Schreibempfehlungen des Dudens. Haftungsausschluss: Für den Inhalt der einzelnen Artikel sind die jeweils benannten Autoren verantwortlich, er spiegelt nicht zwangsläufig die Meinung der Redaktion wider. Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichungen kann trotz sorgfältiger Prüfung nicht übernommen werden. Kein Teil dieser Publikation darf ohne ausdrückliche schriftliche Genehmigung in irgendeiner Form reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

Europa führt laut Barclays-Daten den globalen Handel mit Aktuatorkomponenten an. Mit einem Anteil von 34 Prozent liegt die Region vor China mit 26,3 Prozent.

konstruktionspraxis 10 | 2026

Vogel Communications Group GmbH & Co. KG Max-Planck-Str. 7/9, 97082 Würzburg Tel. +49 931 418-0 www.vogel.de Registergericht: Amtsgericht Würzburg Handelsregisternummer: HRA 245 Umsatzsteueridentifikationsnummer: DE 169343403 Komplementär GmbH: Vogel Communications Group Verwaltungs GmbH Registergericht: Amtsgericht Würzburg Handelsregisternummer: HRB 10 Geschäftsführung: Matthias Bauer (Vorsitz) Dennis Hirthammer Druck: Vogel Druck und Medienservice GmbH Leibnizstraße 5, 97204 Höchberg Gedruckt auf Steinbeis silk Recyclingpapier, ausgezeichnet mit dem Blauen Engel und dem EU Ecolabel. Mehr Infos unter: www.stp.de Fragen zur Produktsicherheit: produktsicherheit@vogel.de Copyright: Vogel Communications Group GmbH & Co. KG

FINALE

Technik kurz erklärt

100 Bild: Marco Kraan/Nikhef

Das Einstein-Teleskop

So könnte das unterirdische Einstein-Teleskop aussehen. Darstellung Projektbüro Einstein Teleskop – Euroregion Maas-Rhein.

Tief unter der Erde soll das Einstein-Teleskop (ET) neue Fenster zum Universum aufstoßen: Das europäische Megaprojekt ist ein geplantes unterirdisches Observatorium zur Messung von Gravitationswellen. Doch es ist nicht nur hinsichtlich der Grundlagenforschung ein Gigant. Das ET stellt eine immense technologische Herausforderung dar – und eine enorme Chance für den Maschinen-, Anlagen- und Tiefbau. Während heutige Anlagen der zweiten Generation (wie das Laser Interferometer Gravitational-Wave Oberservatory LIGO in den USA) L-förmig an der Erdoberfläche gebaut sind, wird das ET völlig neue Wege gehen: Es ist als gleichseitiges Dreieck konzipiert, dessen drei Arme jeweils 10 Kilometer lang sind. Um störende Umwelteinflüsse zu minimieren, wird die gesamte Anlage in einem gigantischen Tunnelsystem rund 200 bis 300 Meter tief unter der Erde errichtet. Als mögliche Standorte gelten derzeit Sardinien, die sächsische Lausitz sowie die Euregio Maas-Rhein. Eine finale Standortentscheidung wird für 2026/2027 erwartet.

Podcast

konstruktionspraxis 10 | 2026

ratur und Recycling fördern sowie ein Ökodesign und eine nachhaltige Produktentwicklung unterstützen.Dies bedeutet für Konstrukteure und Entwickler, dass sie nun Produkte von Anfang an als „datengetriebene, zirkuläre Systeme“ betrachten müssen. Diese Folge des Podcast Wissen erklärt anschaulich und ohne kompliziertes Fachchinesisch u.a. welche Pflichtangaben der DPP verlangt, für welche Produktgruppen der DPP gilt und wie sich der DPP auf die Arbeit von Konstrukteuren auswirkt. Bild: Gemini

DPP beeinflusst die Konstruktionsarbeit Der Digitale Produktpass (Digital Product Passport, DPP) ist ein strukturiertes digitales Dokument, das alle wesentlichen Informationen über ein konkretes Produkt über dessen gesamten Lebenszyklus enthält – von der Herstellung, über die Nutzung respektive Einsatz bis hin zur Entsorgung und dem Recycling. Die Ziele und Funktionen des DPP bestehen in einer höheren Transparenz entlang der Produktwertschöpfungskette und soll die Kreislaufwirtschaft unter anderem durch konkretere Informationen etwa zu Repa-

Fuß lang, autark und zu 100 Prozent erneuerbar versorgt: ABB rüstet die neue Tragflügel-Yacht „Ferrari Hypersail“ mit einem extremen 800-VDC-Microgrid aus. Das Ziel der Technologiepartnerschaft zwischen ABB und dem Projekt Ferrari Hypersail besteht darin, eine 100-Fuß-Tragflügel-Einrumpfyacht (rund 30 Meter) vollständig mit erneuerbaren Energien zu betreiben. Das technische Konzept der seetauglichen Yacht gleicht einem leistungsstarken, völlig autarken Microgrid. Die Systeme an Bord arbeiten mit 48 Volt und 800 Volt Gleichspannung. Dieses Netz muss die elektrische Energie für zentrale Systeme wie Navigation, Tragflügelsteuerung, Sicherheit und den Antrieb erzeugen, speichern und steuern. Die Schwierigkeit dabei: Das Boot muss wochenlang energieautark operieren, und die sensible Technik muss extremen Bedingungen wie Kälte, Salzwasser und Erschütterungen dauerhaft standhalten. Die Technik auf hoher See soll in Zukunft auch Datenzentren und die Industrie robuster machen.

Mehr Podcasts unter: