Elektromechanischer Antrieb Effizienter Elektroantrieb soll Pneumatik ablösen

Redakteur: Stefanie Michel

Die elektromechanischen Linearaktuatoren des Start-ups „Smela“ sind robust und energieeffizient, sodass sie bald herkömmliche Pneumatiksysteme ablösen können. Dafür wurde das Unternehmen bereits mehrfach ausgezeichnet.

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Smela hat kompakte, elektromechanische Linearantriebe entwickelt, die Pneumatiksysteme ersetzen sollen.
Smela hat kompakte, elektromechanische Linearantriebe entwickelt, die Pneumatiksysteme ersetzen sollen.
(Bild: Univations)

Das Start up „Smela“ („smart electric actuators“) aus Magdeburg wurde vor vier Jahren als Gründungsprojekt ins Leben gerufen und ist seit einem halben Jahr eingetragenes Unternehmen. In dieser Zeit erhielt es bereits zahlreiche Auszeichnungen, darunter den 2. Platz im Ranking um Deutschlands TOP 50 Start-ups 2020; 2. Platz bei der Science4Life Businessplanphase oder den 2. Platz beim Gründungswettbewerb start2grow 2020. Das spiegelt etwas die Bedeutung des kleinen Unternehmens wider, denn es entwickelt teleskopierbare elektromechanische Linearaktuatoren, die im vergleich zu Druckluftsystemen den Energiebedarf um 75 Prozent senken.

Hoher Energieverbrauch von Druckluftsystemen

Bisher kommen in vielen Produktionsprozessen vorwiegend Druckluftsysteme für lineare Bewegungen zum Einsatz: beispielsweise in der Verpackungsindustrie oder bei der Herstellung von Alltagsprodukten. Diese Systeme bewegen einen Kolben in einem Zylinder durch das Einströmen von Druckluft vor und zurück und führen somit lineare Bewegungen aus. Ein Nachteil dabei: der hohe Energieverbrauch. „Nur fünf Prozent der aufgewendeten Energie kommt tatsächlich in der Bewegung an“, erklärt Mitgründer und CEO Benjamin Horn. Außerdem sei, so Benjamin Horn, der Wartungsaufwand durch immer wieder entstehende Leckagen im System hoch. Zwar gäbe es bereits elektrische Alternativen, um die Druckluftsysteme abzulösen, die haben aber laut Horn ein Problem:. „Sie sind zu groß - momentan fünf bis sieben mal größer als unser Antrieb.“ Zudem setzen die meisten elektromechanischen Antriebe auf sehr kostenintensive Mechaniken, um den Verschleiß zu reduzieren. Diese hohen Mehrkosten sind aber nicht für jede Anwendung gerechtfertigt. Optimal also sind die herkömmlichen Antriebe nicht.

Elektrischer Antrieb erlaubt flexible Bewegungssteuerung

Und hier kommt nun Smela ins Spiel. Die von dem Start-up entwickelten elektromechanischen Linearaktuatoren haben einen um 75 Prozent verringerten Energiebedarf. Zudem sind sie flexibel bei ihren Bewegungen. „Bei den Druckluftsystemen“, so Horn, „ist meist nur eine definierte Positionierung möglich. Unsere Antriebe ermöglichen ein beliebiges Positionieren an verschiedenen Punkten und auch das Anfahren dieser Punkte mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Das erlaubt zum Beispiel eine flexible Produktion von unterschiedlichen Produkten mit nur einer Anlage.“ Ein weiterer Vorteil ist das sanfte Fahren in die Endpositionen, das die Materialermüdung verringert und die Geräuschkulisse in den Anlagen reduziert. „Natürlich gibt es auch bei uns Verschleiß. Aber dieser soll automatisch überwacht und damit ein notwendiger Austausch zielgerichtet vorausgesagt werden“, erklärt Horn.

Das größte Plus aber sei die deutlich geringere Größe der Aktuatoren. Ihre Abmaße sind generell abhängig von dem verfahrbaren Hub, den der Stößel zurücklegen muss. Bei einem Hub von fünf Zentimetern sind die Smela-Antriebe etwa so groß wie eine kleine Faust. Geregelt werden sie von Motioncontrollern, welche autark (dezentral) oder über eine Hauptsteuereinheit (zentral) angesteuert werden. Kompakt, ohne Luftschläuche und ohne Kompressoren sind sie überall dort einsetzbar, wo wenig Platz vorhanden ist.

Aktuatoren bisher in Kleinserie produziert

Aktuell werden Smela-Aktuatoren in Kleinserie produziert und für Pilotzwecke eingesetzt worden. Zulieferer fertigen die Einzelkomponenten, die Endmontage findet bei Smela statt. Auf Interesse ist die Idee des kompakten Antriebes schon vor drei Jahren auf der Hannover Messe gestoßen. Schon 2017 wurde das Patent angemeldet, derzeit findet die internationale Prüfung statt. Zukunftssorgen plagen die Smela-Gründer Benjamin Horn, Denis Draganov und Oleksandr Tyshakin also nicht. Bis Ende des Jahres sollen zehn Mitarbeiter im Unternehmen arbeiten, vor wenigen Wochen wurden neue Räumlichkeiten bezogen. Das Portfolio des Unternehmens erweitert sich sukzessive, verschiedene Größen und Einsätze des Produkts werden entwickelt und viele Ideen für „Nebenprodukte“ sind schon entstanden.

Dank eines Privatinvestors kann sich das Startup nun zwei Jahre lang dem Markteinstieg und dem ersten echtem Wachstum widmen. Unterstützt wurde es auch durch eine Förderung des Landes Sachsen-Anhalt sowie durch die Gründerzentren Univations GmbH aus Halle und das TUGZ der Universität Magdeburg sowie dem dort ansässigem Lehrstuhl für Elektrische Antriebssysteme. Dort habe man, sagt Benjamin Horn, die Labore und Inkubatoren mitnutzen können, was sehr hilfreich gewesen sei.

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