Im Wachstumskern Leantec-Antrieb engagieren sich fünf Unternehmen und drei Forschungseinrichtungen aus Sachsen und Thüringen mit dem Ziel, einen neuartigen Elektroantrieb auf den Markt zu bringen, der die technologische Lücke zwischen Direktantrieben und klassischen Motor-Getriebe-Kombinationen schließt. Material-, Ressourcen- und Energieeffizienz tragen zur Zukunftsfähigkeit des Antriebs bei. Eines der beteiligten Unternehmen bei der Entwicklung des Leichtbauantriebs ist Samag.
Die Antriebsplattform zeichnet sich durch geringe Bauhöhe und geringes Gewicht aus. So wiegt der Rotor durch den Einsatz von Verbundwerkstoffen statt der üblichen 100 kg nur 800 g. Entsprechend lautet das Motto des Bündnisses „So leicht geht Antrieb“. Die Innovation liegt laut Dr. Michael Schmidt, Geschäftsführer von Bitsz Engineering und Sprecher des Wachstumskerns, in der Interdisziplinarität. Eine der Herausforderungen des Projekts ist die Großserienproduktion der Komponenten aus Sinter- oder Verbundwerkstoffen. Leistungssteigerung bei geringer Masse und minimiertem Bauraum ist einer der grundlegenden Schritte in Richtung Energie-, Material- und Ressourceneffizienz.
Rolle der Rohstoffe beim Entwurf neuer Antriebskonzepte
Rohstoffe sowie deren Beschaffung und Preisentwicklung spielen aktuell eine entscheidende Rolle beim Entwurf neuer Antriebskonzepte. Der Verzicht auf Seltene Erden beispielsweise schont nicht nur knappe endliche Ressourcen, deren heutige Abbaumethoden zudem massive Umweltschäden verursachen, sondern bedeutet auch eine Unabhängigkeit von einem zum aktuellen Zeitpunkt schwer einzuschätzenden Monopolanbieter. Zudem zeichnet sich eine steigende Tendenz bei der Preisentwicklung, insbesondere von Neodym, ab. Eine Unabhängigkeit von diesem Seltenerdmetall trägt also zu einer bedeutend stabileren Preiskalkulation bei.
Die Möglichkeiten der Elektronik mit modernen Umrichter- und Steuerungsarchitekturen bilden die Grundlage, die mechanischen Prinzipien der hochpoligen Transversalflussmotoren in serienreifen Antrieben umzusetzen. Das Zwickauer Unternehmen Bitsz entwickelt und fertigt im Bereich der Embedded Systeme und der Antriebstechnik. Hier werden der Leantec-Antrieb ausgelegt, die zugehörigen Motorregler inklusive Elektronik und Software entwickelt sowie das gesamte elektronische System geprüft.
Schrittmotor | Präzise low cost Positionierung
Die Samag Saalfelder Werkzeugmaschinen GmbH ist selbst potenzieller Anwender von Leantec-Antrieben in Rundtischen und verfügt über jahrzehntelange Erfahrung in der präzisen Fertigung von Teilen für die Automobilindustrie in Großserie. Die Kompetenz in der Großserienfertigung von Motorenteilen ist hier ebenso gegeben wie in der Bearbeitung von Leichtbauwerkstoffen. Mit dem Einsatz der Antriebe in den eigenen Werkzeugmaschinen schafft das Unternehmen durch die neuen Bearbeitungsoperationen einen zusätzlichen Kundennutzen.
Sandwichbauweise erlaubt skalierbare Ausführung
Die Sandwichbauweise des Antriebs erlaubt die skalierbare Ausführung für unterschiedliche Anwenderbranchen. Exemplarisch werden Demonstratoren für vier Zielanwendungen gebaut und erprobt: Ein Direktantrieb soll in Rundtischen für Werkzeugmaschinen zum Einsatz kommen, ein weiterer in einer direktangetriebenen Spannvorrichtung zur Schleifbearbeitung von Messern. Bei den stationären Arbeitsmaschinen ist ein Leantec-Antrieb als Hauptantrieb eines Extruders in Spritzgießmaschinen vorgesehen, und als Beispiel für einen Fahrantrieb wird ein Leantec-Radnabentrieb für Radlader entwickelt.
Zukunftsperspektive für Mitteldeutschland
Der Wachstumskern umspannt den Zeitraum bis 2014 und trägt zur Festigung der Rolle Mitteldeutschlands als Zentralregion des Maschinenbaus bei. Neben der Sicherung der Arbeitsplätze bei den beteiligten Industriepartnern im Zuge der Neuorientierung der Antriebstechnik vor allem im Fahrzeugbereich sollen bis 2019 durch den Wachstumskern in der Region Sachsen/Thüringen etwa 200 neue Arbeitsplätze entstehen.