X-Faktor

Die Hannover Messe 2015

Wissen | Reportage

Zehn Einzelmessen, mehr als 6400 Aussteller, jeder Quadratmeter auf dem Messegelände belegt: Ihrem Ruf als weltweit größte Industriemesse wird die Hannover Messe auch 2015 gerecht. Im Mittelpunkt der einwöchigen Leistungsschau (13.  bis 17. April) stehen unter anderem digital vernetzte Produktionsanlagen, intelligente Roboter, neue Automatisierungslösungen – und Insekten.

Seit vier Jahren existiert der Begriff „Industrie 4.0“. Erstmals auf der Hannover Messe 2011 verbreitet, soll das Buzzword den Prozess einer zunehmenden Digitalisierung und Automatisierung der industriellen Produktion beschreiben. Im Zuge einer „4. industriellen Revolution“ will man starre Fertigungsstrukturen auflösen und durch ITK-basierte Lösungen ersetzen, die einen hohen Vernetzungsgrad aller beteiligten Komponenten und Fertigungsebenen aufweisen.

Aber wie das mit Revolutionen nun mal so ist: Die Proklamation allein führt noch zu keinen grundlegenden Veränderungen. Es bedarf einer kritischen Masse, um Neues in technologische Standards zu überführen. Und diese kritische Masse ist bei Industrie 4.0 längst nicht erreicht. Was nicht zuletzt strukturelle Gründe hat. Denn warum sollte ein Unternehmer etwa aus Mecklenburg-Vorpommern gerade jetzt in ein innovatives Fabriksystem investieren, wenn ihm nicht einmal eine breitbandige Datenleitung zur Verfügung steht, um die Anlage – wie bei Industrie 4.0 vorgesehen – über ein global ansprechbares Backend zu steuern und gegebenenfalls zu modifizieren.

Industrie 3.irgendwas

So ist es auch wenig verwunderlich, dass Branchengrößen wie der deutsche Automatisierungsspezialist Festo im Vorfeld der diesjährigen Hannover Messe ein wenig auf die Euphoriebremse treten und die derzeitige Entwicklung lieber als „Industrie 3.irgendwas“ bezeichnen – also als einen eher evolutionären Prozess mit Minor Releases, wie man es von der Software-Versionierung kennt. Die Deutsche Messe AG als Ausrichterin der Hannover Messe übt sich beim Thema Industrie 4.0 inzwischen ebenfalls in etwas mehr Zurückhaltung.

So werden im Web-Bereich zum Beispiel Zahlen aus einer aktuellen Studie der Unternehmensberatung PricewaterhouseCoopers (PWC) präsentiert. Danach ist von den einst kolportierten „Produktivitätszuwächsen von bis zu 50 Prozent“ für Unternehmen, die sich für Industrie-4.0-Lösungen entscheiden, keine Rede mehr. Um gerade mal 3,3 Prozent pro Jahr ließe sich die Produktions-, Energie- und Ressourceneffizienz im Schnitt tatsächlich steigern, ermittelte PWC; die erwarteten Kosteneinsparungen durch Industrie 4.0 lägen mit jährlich 2,6 Prozent sogar noch darunter.

Um was es beim Trommeln für Industrie 4.0 tatsächlich geht, erklärt der Geschäftsführer des VDMA-Forums Industrie 4.0, Dietmar Goericke: „Bei Industrie 4.0 geht es um nichts Geringeres, als um die Weltsprache der Produktion. Und diese sollte aus Deutschland kommen.“ Ein Statement, das im Umfeld einer Industriemesse mit weltweiter Beachtung durchaus in den falschen Hals geraten kann. Zudem ist es bei Industrie 4.0 ja auch so, dass man – anders als etwa bei der Heimautomation – bereits sehr früh klar gemacht hat, dass hier nicht jeder sein eigenes Süppchen kochen darf. Vielmehr müssten Interoperabilität und offene Standards im Vordergrund stehen.

Aber auch wenn die Umsetzung noch Jahrzehnte dauert: Die Zeit spielt für Industrie 4.0. Denn mit der zunehmenden Miniaturisierung immer leistungsfähigerer Elektronik, einer globalen Ausweitung des „Internet of Things“ (IoT) sowie neuen Fertigungsmöglichkeiten etwa durch 3D-Druckanlagen, die innerhalb von Minuten individualisierte Produkte herstellen, werden immer mehr Firmen auf den Zug aufspringen und zumindest zwei Kernelemente von Industrie 4.0 verwirklichen: konsequente Digitalisierung und Vernetzung über alle Produktions- und Dienstleistungsebenen hinweg.

Pool-Betrieb

Was in Sachen Industrie 4.0 bereits heute möglich ist, können Besucher der Hannover Messe in der Woche vom 13. bis 17. April persönlich in Augenschein nehmen. Tagestickets für Erwachsene kosten online 28 Euro (Tageskasse: 35 Euro). Ermäßigte Tickets für Schüler (ab 15 Jahre) und Studenten sind für 15 Euro an den Tageskassen erhältlich. Auf jeden Fall lohnenswert sind Abstecher zu den insgesamt fünf Firmen, die als Finalisten für den diesjährigen Hermes Award nominiert wurden.

Der Hermes Award ist der bedeutendste Wettbewerb der Hannover Messe und wird seit 2004 für innovative technische Produkte und Verfahren verliehen. Gewinner bekommen die offiziell ausgelobten 100 000 Euro Preisgeld zwar nicht bar ausgezahlt – sie erhalten dafür aber ein Luxus-PR-Paket der Messe und viel öffentliche Aufmerksamkeit. Kriterien beim Hermes Award sind der technologische Innovationsgrad eines Produkts, dessen Wirtschaftlichkeit, sein Nutzen für Industrie, Umwelt und Gesellschaft, sowie ein erfolgreicher Realitätstest in der industriellen Anwendung.

Eine Jury unter Leitung von DFKI-Chef Prof. Wolfgang Wahlster hatte die fünf Finalisten bereits im März unter mehr als 60 Bewerbern ausgewählt. Dazu gehört das Kölner Unternehmen „Next Kraftwerke“ (Halle 27, K34), das viele kleine, dezentrale Stromerzeuger wie Biogasanlagen, Blockheizkraftwerke oder auch Notstromaggregate zu einem großen virtuellen Kraftwerk („Next Pool“) vernetzt. Mit der dadurch verfügbaren Gesamtleistung von derzeit etwa 1500 Megawatt kann das Unternehmen als sogenannter Regelenergie-Lieferant im Strommarkt auftreten und Zusatzeinnahmen für die angeschlossenen Energieerzeuger generieren.

Mit Regelenergie gleichen Übertragungsnetzbetreiber im Bedarfsfall kurzfristige Leistungsschwankungen ihrer Stromnetze aus. Und das kommt durchaus vor – etwa wenn Hunderttausende Solaranlagen wegen einer Sonnenfinsternis weniger Strom produzieren. Garantien zur Bereitstellung von Leistungsreserven – lange eine Domäne von Gasturbinenkraftwerken – kaufen die Netzbetreiber über Online-Auktionen ein. Da allein schon das Vorhalten von Leistung vergütet wird, rechnet sich die Investition von 1500 bis 3000 Euro für die meisten kleinen Stromerzeuger im „Next Pool“.

Next Kraftwerke rüstet die rund 2500 angeschlossenen Stromerzeuger dazu mit Regelungs- und Kommunikationseinheiten („Next-Box“) aus, die über ein standardisiertes M2M-Fernwartungsprotokoll (TCP/IP) mit dem Leitsystem des Kraftwerk-Pools kommunizieren. Im Geschäft mit sogenannten Sekundärreserven (Bereitstellung von mindestens 5 Megawatt Leistung innerhalb von fünf Minuten) und Minutenreserven (ebenfalls mindestens 5 Megawatt, Vorlaufzeit 15 Minuten) konkurriert das Unternehmen bereits mit traditionellen Energieversorgern wie etwa der „Kraftwerke Mainz-Wiesbaden AG“.

Streichfähige Heizung

Der Greifroboter-Spezialist Schunk (Additive Manufacturing Plaza, Halle 7, A48) geht mit dem webbasierten 3D-Designtool „eGrip“ für additiv gefertigte Roboter-Greifer aus Polyamid ins Rennen um den Hermes Award. Unternehmensangaben zufolge lässt sich die Konstruktions- und Bestellzeit für maßgeschneiderte Greiferfinger mit dem Online-Tool auf 15 Minuten reduzieren. Dazu muss der Kunde Produktdaten des geplanten Werkstücks als STEP- oder STL-Datei hochladen und Angaben etwa zum Gewicht, der Einbaulage oder der Fingerlänge machen. Nach spätestens einer Woche sollen die individuell gefertigten Greifer aus dem 3D-Drucker einbaufertig beim Kunden eintreffen.

Um Robotik geht es auch beim Produkt „YuMi“ der Mannheimer ABB Automation GmbH (Halle 11, A35). YuMi steht für „You and Me“ und ist ein zweiarmiger Roboter mit Kamerasystem, der speziell für kollaboratives Arbeiten mit Menschen in der Kleinteilmontage konzipiert wurde. Damit Kollege Mensch nicht durch Bewegungen des Roboters verletzt wird, ist dieser mit gepolsterten Armen sowie einer integrierten Kraft- und Drehmomentsensorik ausgestattet. YuMi wurde bereits intensiv in realen Produktionsumgebungen getestet und soll beispielsweise in der Lage sein, eigenhändig einen Faden durch ein Nadelöhr zu führen.

Ein Heimspiel ist die Hannover Messe für das Unternehmen ContiTech (Halle 6, F18) aus dem Continental-Konzern. Der Spezialist für Kautschuk- und Kunststoffprodukte wurde für das Projekt „Materialinnovation für die Fahrzeugheizung“ nominiert. Dabei handelt es sich um eine leit- und streichfähige Paste auf Polymerbasis, die mittels Siebdruckverfahren auf Oberflächen von Autositzen, Armlehnen oder Türverkleidungen aufgebracht werden kann. Elektrischer Strom wird direkt durch die Paste geleitet und erzeugt so Wärme. Im Vergleich zu traditionellen Heizdrähten soll der Energieverbrauch der „streichfähigen Heizung“ bei lediglich zehn Prozent liegen.

Auch die Wittenstein AG (Halle 15, F08) aus dem baden-württembergischen Igersheim hat Chancen auf den Hermes Award. Der Antriebstechnikspezialist mit rund 1900 Mitarbeitern hat mit „Galaxie“ ein hochleistungsfähiges Hohlwellen-Antriebssystem mit neuartiger Getriebeverzahnung entwickelt. Das System eignet sich unter anderem für den Einsatz in Werkzeugmaschinen, Robotern, Windenergieanlagen oder auch Textilmaschinen. Bekannt gegeben wird der Gewinner des Hermes Award 2015 bei der Eröffnungsveranstaltung der Hannover Messe am 12. April.

Das große Krabbeln

Nicht entgehen lassen sollten sich Besucher ein besonderes Highlight der Hannover Messe, für das wieder einmal das „Bionic Learning Network“ von Festo verantwortlich zeichnet (Halle 15, D07). Gezeigt werden in diesem Jahr gleich drei neue Bionik-Produkte: die sogenannten eMotionButterflies, BionicANTs sowie den FlexShapeGripper. Bei Letzterem handelt es sich um einen Saug-Greifer, der ähnlich wie die Zunge eines Chamäleons funktioniert.

Bei den BionicANTs haben sich die Ingenieure von Ameisen inspirieren lassen. Die etwa handtellergroßen Roboter sind mit Funkmodulen, 3D-Stereokameras, Bodensensoren sowie jeweils 20 Piezoaktuatoren (drei pro Bein, zwei für die Greifer) ausgestattet und verstehen sich sowohl auf autonomes als auch auf kooperatives Verhalten. Durch vereintes Schieben und Ziehen können die BionicANTs beispielsweise einen Gegenstand über eine abgesteckte Fläche bewegen.

Über dem Messestand von Festo werden die eMotionButterflies ihre Kreise ziehen. Diese künstlichen Schmetterlinge haben eine Spannweite von 50 Zentimetern, schlagen ein bis zwei Mal pro Sekunde mit den Flügeln und werden von kleinen Servomotoren angetrieben. Ein Indoor-Trackingsystem mit zehn Infrarotkameras erfasst 160 Mal pro Sekunde die Positionen der Falter und leitet sie an einen Zentralrechner weiter. Dieser ermittelt kontinuierlich eventuelle Abweichungen von der vorgesehenen Flugbahn und korrigiert sie gegebenenfalls über eine Funkverbindung zu den Schmetterlingen. Das Leit- und Monitorsystem könnte laut Festo auch in der „Produktion der Zukunft“ zum Einsatz kommen. (pmz@ct.de)

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