Antriebstechnik 25.03.2005, 18:37 Uhr

Elektrische Antriebe drehen an der Produktqualität  

Starke elektrische Antriebe bringen Impulse aus der Automatisierungstechnik in produktive Anwendungen. Besonders mit aufeinander abgestimmten Lösungen wollen deutsche Hersteller künftig weiter wachsen. In Hannover werden sie dazu vom 11. bis 15. April 2005 auf verschiedenen Automatisierungsschwerpunkten ihre neusten Lösungen präsentieren.

Geschäftiges Treiben in der Automatisierungstechnik: „Wir erwarten zu Beginn des Jahres 2005 stabile Auftragseingänge“, erklärt Gunter Kegel, Vorstandsmitglied des Fachverbands Automation im Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI), im Vorfeld der Hannover Messe. So wachse der Automatisierungsmarkt weltweit derzeit um 6 % bis 8 %. Für neue Technologien seien sogar zweistellige Wachstumsraten zu erwarten. Als äußerst solide erweist sich dabei die elektrische Antriebstechnik, bei der deutsche Hersteller 2004 mit einem Gesamtumsatz von 8 Mrd. € und einem Zuwachs von 5 % ein gutes Geschäftsjahr verzeichnen konnten.

Voll im Trend liegen dabei z. B. Hochspannungsmaschinen, wie sie in der Metallverarbeitung eingesetzt werden. Nach einem Produktionsplus von 13 % in 2002 und 8 % in 2003 wurde 2004 ein weiterer Anstieg um 5 % in 2004 verzeichnet. Die Aussichten für 2005 bewerten die deutschen Antriebshersteller als „nicht schlecht“. In Deutschland sei zwar noch keine nachhaltige Belebung in Sicht, vermutlich werde aber auch im laufenden Jahr wieder der Export für weiteres Wachstum in der elektrischen Antriebstechnik sorgen, der aktuell rund 65 % der hiesigen Produktion ausmacht. „Kein anderes Land exportiert so viele elektrische Motoren, Getriebemotoren und Antriebsregler“, freut sich der im Fachverband Automation für Antriebe zuständige Vorstand Karl Heinz Lust.

Dazu tragen auch kräftig Stahlwerke bei, die heimische Hersteller beliefern. So verhilft moderne Antriebstechnik der Stahlindustrie zu höherer Produktivität – trotz weltweit hoher Nachfrage und steigenden Preisen für den Rohstoff ein Wettbewerbsvorteil für den Standort Deutschland. ThyssenKrupp-Vorstandsvorsitzender Prof. Ekkehard D. Schulz stellt dazu fest: „Die Zahl der Mitarbeiter in der deutschen Stahlindustrie ist von 1960 bis 2003 von 417 000 auf 95 000 gesunken, während die Produktivität von 82 t auf 474 t pro Mitarbeiter und Jahr stieg. Bei uns hat sie sich sogar auf 630 t verbessert.“ Der Trend in der Automatisierungstechnik geht dabei hin zu komplexen Antriebssystemen, bei denen Motoren, Steuerungen und Sensorik aufeinander abgestimmt sind. Insbesondere drehzahlveränderbare Antriebe beweisen so ihre Flexibilität.

Walzwerke stellen dazu besondere Herausforderungen an die Antriebstechnik. Schnell wechselnde Belastungen durch Beschleunigen und Abbremsen sowie konstantes Drehmoment über einen großen Drehzahlbereich sind hier gefordert. Als Antriebe gelten in diesem Fall die Umrichter mit den daran angeschlossenen Motoren.

Einer der wesentlichen Ausrüster der Anlage bei ThyssenKrupp, ABB, setzt dabei auf Mittelspannungsantriebe mit direkter Drehmomentenregelung (DTC). „DTC führt zu einem optimierten Regelverhalten, in dem durch Schaltvorgänge des Wechselrichters eine unmittelbare Regelung der Motorgrößen Fluss und Drehmoment erfolgt. Alle 25 µs läuft eine Modellberechnung, damit verbessern sich die dynamische und statische Genauigkeit,“ erläutert Jörg Knauth, technische Vertriebsunterstützung bei ABB in Mannheim. Ergebnis sei ein präzises Drehzahl- und Drehmomentverhalten besonders bei dynamischen Vorgängen, wie sie auch für große Reversierantriebe in Walzwerken typisch sind. Die Dynamik der Antriebe wirke sich direkt auf die Prozessqualität aus, da sie zur Erreichung von hohen Bandgüten mit zu den wichtigsten Stellgrößen für Bandzug und Bandgeschwindigkeit gehörten. Die hohe Drehmomentgenauigkeit und Dynamik der eingesetzten Antriebe führe in Kombination mit der Massenflussregelung, laut Knauth, zu schnellen Ausregelzeiten auf Prozessstörungen und daher zu „hervorragenden Dicken-Qualitäten“.

Auch Siemens ist in der Branche aktiv. Das Unternehmen rüstet u. a. fünf Reversierwalzgerüste für die chinesische Taiyuan Iron & Steel Co. mit Antriebs- und Automatisierungstechnik aus. Für das neue Kaltwalzwerk liefert Siemens insgesamt 15 Synchronantriebe mit einer Leistung von je 4 MW. Die Antriebe werden mit neuen Spannungszwischenkreisumrichtern vom Typ Simovert ML2 ausgerüstet. Die technologischen Regelungen sorgen für die Einhaltung von Dicken- und Planheitstoleranzen. Die im Rahmen des Projekts eingesetzte Antriebs- und Automatisierungstechnik ist Bestandteil eines speziell für Kaltwalzwerke entwickelten Lösungskonzepts. „Mit dem Automatisierungstool Siroll lassen sich Produktionsprozesse mit den übrigen Geschäftsprozessen intelligent verknüpfen, und damit kommen wir der Forderung nach Plug & Produce sehr nahe“, meint Siemens-Bereichsvorstand Industrial Solutions & Services Joergen Ole Haslestad. Damit beschreibt er einen Trend, der auch die Hannover Messe prägen dürfte: Quer durch alle Branchen wird das Zusammenspiel abgestimmter Komponenten immer wichtiger. A. SCHARF /CIU

Von A. Scharf/Martin Ciupek
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