Smarte Antriebstechnik spart Energie und Kosten

In der Lebensmittelindustrie steigen die Anforderungen an moderne Antriebslösungen kontinuierlich. „Durch den Wunsch nach kompakteren Anlagen rücken Antriebe zunehmend näher an hygienisch sensible Bereiche“, erklärt Sarah Herberger, Solution Manager bei SEW-EURODRIVE. Das wirkt sich auf die Schutzart und die gesamte Konstruktion aus. Korrosionsbeständige, leicht zu reinigende Materialien – etwa Edelstahl mit glatten Oberflächen – sowie durchdachte Dichtungskonzepte verhindern Schmutznischen und erleichtern die Reinigung.

Neben der Hygiene spielt die Prozessdynamik eine wachsende Rolle. Höhere Taktzahlen erfordern schnelle, präzise und synchronisierte Bewegungsabläufe, zum Beispiel beim Portionieren, Verpacken oder Fördern. Auch der Energieverbrauch steht im Fokus: Effizienz entsteht heute vor allem durch das abgestimmte Zusammenspiel von Steuerung, Frequenzumrichter und Servogetriebemotoren. Frequenzumrichter passen die Drehzahl dem Bedarf an, die Steuerung koordiniert die Bewegungen und der Getriebemotor setzt die Energie verlustarm in mechanische Arbeit um. „Gerade bei kontinuierlichem Betrieb summieren sich selbst kleine Einsparungen zu einem großen Effekt – ökologisch wie ökonomisch“, betont Herberger.

Die Edelstahl-Servogetriebemotoren der Baureihe CM2H von SEW-EURODRIVE sind in fünf Baugrößen mit unterschiedlichen Längen verfügbar. Sie decken einen Nenndrehmoment-Bereich von 1,0 bis 103,6 Nm ab und bieten vier Übersetzungsvarianten pro Getriebe. Hinzu kommt die Option unterschiedlicher genormter Anschlussflächen der Motoren (B14- oder B5-Flansch) , die eine flexible Kombination mit Maschinenkomponenten ermöglichen sowie den Anbau an unterschiedliche Getriebetypen aus dem Edelstahl-Portfolio. „So lässt sich eine Motor-Getriebe-Kombination konfigurieren, die hinsichtlich Dynamik, Drehmoment und Einbausituation optimal auf die jeweilige Anwendung abgestimmt ist“, erläutert Sarah Herberger. Das Edelstahlgehäuse erlaubt den Einsatz in hygienisch sensiblen Bereichen und erleichtert die Reinigung. Dies reduziert den Einsatz von Wasser, Reinigungsmitteln und die Reinigungszeit – ein Vorteil für Betriebskosten und Umwelt.

Durch präzise Regelbarkeit, hohe Leistungsdichte und geringe Verluste tragen die Antriebe zur Senkung des Energieverbrauchs der Gesamtanlage bei. In Verbindung mit den Steuerungssystemen der MOVI-C®-Familie lassen sich Prozesse bedarfsgerecht und ressourcenschonend steuern. Die robuste Edelstahlkonstruktion schützt vor Korrosion und mechanischem Verschleiß, verlängert die Lebensdauer und senkt den Wartungsaufwand. „Weniger Stillstand, weniger Materialverbrauch – das ist gelebte Nachhaltigkeit im Produktionsalltag“, betont Herberger.

Eine spürbare Senkung des Energieverbrauchs gelingt nur, wenn Motor, Frequenzumrichter und Steuerung exakt aufeinander abgestimmt sind. „In einer gut abgestimmten Kombination können – abhängig von der Anwendung – erhebliche Einsparungen erzielt werden“, sagt Sarah Herberger.

Der Frequenzumrichter passt die Drehzahl des Motors exakt an den momentanen Leistungsbedarf an. Über die Steuerung, ergänzt durch Sensoren, werden Betriebszustände kontinuierlich erfasst und in Echtzeit ausgewertet. Auf dieser Basis lässt sich die Motorleistung gezielt regulieren – etwa durch das Herunterfahren in Lastpausen oder das Anpassen der Drehzahl an wechselnde Prozessanforderungen.

Jedes Element trägt seinen Teil zur Effizienz bei: Der Motor wandelt elektrische Energie mit minimalen Verlusten in mechanische Bewegung um, der Umrichter steuert präzise die Drehzahl, und die Steuerung sorgt für die optimale Koordination aller Antriebe im System. „Moderne Motoren in der Lebensmittelindustrie erreichen heute Wirkungsgrade von über 90 Prozent“, so Herberger.

In Produktionslinien mit vielen synchronisierten Bewegungen, wie sie bei Hochgeschwindigkeitsanlagen vorkommen, können integrierte Mehrachssysteme gegenüber Einzelantrieben deutliche Energie- und Kostenvorteile bieten. „Neben den Einsparungen, die durch die Synchronisation der Antriebe entstehen, setzen wir ergänzend zu unserer Umrichterfamilie MOVIDRIVE® Modular auf die Power and Energy Solutions (PES)“, erläutert Sarah Herberger. Dabei handelt es sich um ein Leistungs- und Energiemanagementsystem, das den Energieeinsatz gezielt steuert, optimiert und reduziert.

Zu den Funktionen des PES gehören unter anderem Lastmanagement zur gleichmäßigen Verteilung des Energiebedarfs, Energiepufferung für kurzfristige Spitzenlasten, Rückgewinnung von Bremsenergie (Rekuperation) sowie die Stabilisierung der Netzversorgung. Auch die Integration regenerativer Energiequellen ist möglich. Für die Praxis bedeutet das: weniger Energieverluste, geringere Betriebskosten und eine höhere Versorgungssicherheit. Eine integrierte digitale Schnittstelle für Geber und Sensoren reduziert zudem den Verkabelungsaufwand und schafft die Grundlage für vorausschauende Wartung – ein Beitrag zu mehr Anlagenverfügbarkeit und Prozesssicherheit.

Nicht jede Steigerung der Energieeffizienz setzt eine komplette Neuanschaffung voraus. Dank kompakter Bauformen und modularer Konzepte lassen sich viele Antriebskomponenten heute direkt in bestehende Maschinen einfügen. „Die Nachrüstung älterer Anlagen mit moderner, energieeffizienter Antriebstechnik ist heute deutlich einfacher und wirtschaftlicher als noch vor einigen Jahren“, sagt Sarah Herberger. So können Lebensmittelbetriebe Energieverbrauch und Betriebskosten senken, ohne umfassende Umbauten vornehmen zu müssen.

Für Lebensmittelhersteller, die ihre Antriebs- und Anlagentechnik zukunftssicher und energieeffizient ausrichten wollen, gibt Sarah Herberger, Solution Manager bei SEW-EURODRIVE, drei zentrale Empfehlungen:

• 1. Den Antriebshersteller frühzeitig in die Planungsphase einer neuen Anlage einbeziehen, um Komponenten optimal auf die jeweilige Anwendung abzustimmen.
• 2. Energieeffizienz als Gesamtkonzept betrachten – über den einzelnen Antrieb hinaus und im Zusammenspiel aller Systemelemente.
• 3. Die Langlebigkeit der eingesetzten Komponenten genau prüfen, um Wartungsaufwand und Betriebskosten langfristig zu reduzieren.

Ergänzend betont Herberger die Bedeutung eines verlässlichen Servicepartners, der nicht nur bei der Inbetriebnahme, sondern auch bei Wartung, Optimierung und langfristiger Betreuung der Systeme unterstützt.

Die steigenden Anforderungen an Hygiene, Energieeffizienz und Prozessdynamik verlangen Lösungen, die technologische Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit vereinen. Wer frühzeitig auf vernetzte und anwendungsorientiert geplante Antriebssysteme setzt, schafft die Basis für eine effiziente und zukunftssichere Lebensmittelproduktion.

Weitere Informationen:

Sarah Herberger,
Product Life Cycle Manager Mechatronics
SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG
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