Antriebstechnik Roth -Elektrische Antriebe und autonome Systeme auf dem Vormarsch

Spezialist für E-Antriebe bis 500 kW entwickelt, prüft und optimiert

Auf den hauseigenen Prüfständen kann ATR sämtliche Antriebselemente – hier eine Vorderachse – mit bis zu 500 kW validieren

Bei elektrischen Antrieben – wie hier der des Feldroboters der Firma Eidam – gibt es besondere Herausforderungen, die beispielsweise durch Auslegung der Mikrogeometrien der Getriebezähne gelöst werden können.

Antriebstechnik Roth (ATR) aus Much im Bergischen Land hat sich seit zwölf Jahren auf die Entwicklung von Antrieben spezialisiert. Dabei übernehmen die Ingenieure und Techniker von der ersten Skizze bis zur Serieneinführung auf Wunsch sämtliche Schritte. Dazu gehört auch das Validieren der Komponenten auf entsprechenden Prüfständen. „Über die letzten Jahre haben wir hier unsere Kapazitäten ausgebaut, vor allem, um der zunehmenden Nachfrage nach Elektroantrieben nachkommen zu können. Unsere Kunden kommen mit Projekten zu immer stärkeren Antrieben auf uns zu, weshalb wir hier eine konkrete Nachfrage bedienen“, erklärt Geschäftsführer Andreas Roth.

Da sich elektrische Antriebe in einigen Anwendungen durchsetzen, sind diese Systeme bei ATR bereits zu einer festen Größe geworden, wobei vom Umrichter über Motor und Getriebe bis zu den Achsen das komplette Antriebssystem behandelt wird: „Wir entwickeln und prüfen elektrische Antriebe vom Inverter bis zum Abtrieb. Dabei arbeiten wir mit diversen Motorherstellern und E-Maschinen-Entwicklern im internationalen Umfeld zusammen“, so Roth.

„Die meisten unserer Kunden schätzen unsere ganzheitliche Expertise: Nach der digitalen Auslegung können wir die realen Prototypen direkt bei uns analysieren und das Produkt so bis ins kleinste Detail exakt auf die Kundenanforderung hin optimieren“, sagt Roth. „Als Besonderheit sehen wir die dynamische Lastprüfung mit kundenspezifischen E-Maschinen. Typische Projekte sind Fahrantriebe, aber auch Arbeitsantriebe im mobilen und stationären Einsatz.“

Die entsprechende Lohnvalidierung sei dahingehend inzwischen sehr gut ausgelastet. Im 24/7-Betrieb können Leistungen bis 500 kW auf sieben Prüfständen gefahren werden. Zudem sind Applikationen mit 48 bis 800 Volt Gleichstrom möglich. Für 2025 plant man die Klimatisierung der Prüfstandsräume, um die hohen Prüfleistungen permanent abrufen zu können.

Der Trend der Elektrifizierung hat zudem längst Einfluss auf mehrere Bereiche des Unternehmens genommen und fordert eine neue Art, Antriebe zu entwickeln. Die neuen Anforderungen spiegeln sich in Berechnung und Simulation der Getriebekomponenten genauso wider wie in der konstruktiven Umsetzung im 3D-Modell. E-Antriebe bringen neue Herausforderungen mit, weshalb die bisherige Technik nicht einfach 1:1 in solche Systeme übernommen werden kann. Denn elektrische Antriebe arbeiten beispielsweise häufig mit hohen Motordrehzahlen, 10.000 U/min und darüber sind üblich: „Dadurch ist oft auch die Anforderung an die Zahnräder höher. Insbesondere, um die geforderte Laufruhe zu erreichen, sind Kunstgriffe gefragt. Dafür ist unter anderem die Mikrogeometrie der Zahnflanken entscheidend“, erklärt Roth. „Um diese sauber auslegen und optimieren zu können, arbeiten wir mit spezieller Berechnungssoftware und kombinieren das mit unserer Getriebeerfahrung.“ Außerdem kann der Dienstleister einen kompletten Antriebsstrang am Rechner im Detail simulieren und so verschiedene Lastfälle oder Veränderungen von einzelnen Komponenten – wie etwa andere Lager oder stärkere Wellen – durchtesten, bevor erste Teile gefertigt werden müssen. Auf diese Art sind laut Roth überbelastete Stellen oder kritische Temperaturen zu erkennen.

Antriebe für Feldroboter

Neben den mobilen Anwendungen bei Land-, Bau- und Kommunalmaschinen sieht ATR auch bei stationären Anwendungen einen Wandel zur Elektrifizierung und zu hohen Motordrehzahlen.

Roth entwickelt Antriebe für alle Fahrzeugklassen: Vom Radlader über Lkw bis zum Feldroboter.

Die Ingenieure entwickeln jedoch nicht nur für große OEMS, sondern auch für Spezialanwendungen im professionellen Standard, wie beispielsweise den Antrieb für den autonomen Feldroboter der Firma Eidam (wir berichteten). „Damit sind wir nach der Elektrifizierung schneller als gedacht bei autonomen Antrieben und langfristig wohl auch beim Einsatz von KI für ‚kluge Antriebssysteme‘ angekommen“, nimmt Roth vorweg und ergänzt: „Das ist nun mal der Trend und dem wollen wir uns nicht widersetzen – wir sehen die Chance in diesem Bereich zu wachsen. Und dazu ist es wichtig, jetzt die Weichen zu stellen und weitere junge, gut ausgebildete Mitarbeitende ins Unternehmen zu holen“.