Printmagazin TECHNIK und WISSEN

28 2024 

BIOLOGISIERUNG 

DER INDUSTRIE 

DEZENTRALE AUTOMATION

EDITORIAL 

STARTERKIT 

COMPACT CONTROLLER 100 

KOSTENGÜNSTIGER UND SCHNELLER 

EINSTIEG IN DIE WAGO STEUERUNGSWELT 

NETTO 

CHF 499 

exkl. MwSt. 

Einfacher und schneller: 

Ermöglicht erstes 

Kennenlernen des WAGO 

Compact Controllers 100 

& CODESYS 

(offene Automatisierung) 

Das Starterkit bietet eine einfache 

und kostenattraktive Möglichkeit, 

um in die WAGO Steuerungswelt einzusteigen. 

Konkret den Umgang mit dem WAGO CC100 

und der CODESYS Software zu erlernen. 

Minimaler Platzbedarf im Schaltschrank, 

dank REG Bauform und integrierten I/Os. 

Ready to work: 

Verdrahten und loslegen ! 

Unabhängig vom 

Kenntnisstand des Anwenders. 

Kit-Inhalt : 

1 x Compact Controller 100 

Artikelnummer: 

2849-1199/0751-9301 

Startschuss für die Zukunft: 

Anfang einer Reihe 

von Starterkits für WAGO 

Compact Controller 

8DI 4DO 2AI 2AO 2NI1K/PT1K 1RS485; 2 x ETHERNET; SD 

1 x Stromversorgung, DC24V/1.25 A 

2 x Schaltermodul mit Ausschalter 250V/16A 

1 x Netz- und Konfigurationskabel 

1 x Betätigungswerkzeug 

TECHNIK UND NATUR MUSS 

KEIN GEGENSATZ SEIN 

Was hat man sich unter «Biologisierung der 

Industrie» vorzustellen? Diese Frage kam 

unweigerlich auf, als wir diese Ausgabe 

planten. Weil von uns keiner so recht 

wusste, um was es da geht, fragten wir Dr. Peter Wydra 

vom Fraunhofer Institut für System und Innovationsforschung. 

Als Leiter des Geschäftsfelds Bioökonomie 

und Lebenswissenschaften befasst er sich intensiv mit 

dem Thema und kennt natürlich die Antwort: Bestehendes 

Wissen wird mit veränderter Methodik dazu angewendet, 

um gesellschaftliche Herausforderungen zu 

lösen. Wie diese Lösungen aussehen, beschreibt er im 

Interview ab Seite 62. In diesem schildert er zudem, wie 

der Einsatz von KI sowie Genforschung in diesem Kontext 

zu bewerten sind. 

Dass die Biologisierung in unserem Alltag längst Einzug 

gehalten hat, zeigen diverse Beispiele ab Seite 68. 

Manches des heute Möglichen, so viel sei verraten, 

wäre noch bis vor kurzer Zeit als Utopie abgetan worden. 

In diesem Zusammenhang möchte ich Ihnen übrigens 

auch den Beitrag (S. 70) meines Kollegen Eugen 

Albisser nahelegen. Er besuchte das Hereon-Institut in 

Hamburg, wo er sich über Membrantechnologie und deren 

Einsatz in einer Bioenergiefassade, deren Hauptbestandteil 

Algen sind, informierte. 

Apropos veränderte Methodik: Dezentrale Konzepte 

reduzieren den (Zeit-) Aufwand für Installation, Inbetriebnahme 

und Unterhalt. Aber wieso haben sie damit 

auch das Potenzial, den Schaltschrank in den Ruhestand 

zu schicken? Die Geschichte dazu erfahren Sie ab 

Seite 18. 

Markus Back, Chefredaktor Print 

Technik und Natur - das ist für viele Menschen 

ein Gegensatz. Der Grund ist einleuchtend, 

denn zu oft hat die Technik der Natur geschadet: 

vom Smog der Industrialisierung bis zu 

den Plastikmeeren von heute. 

Doch diese Sichtweise greift zu kurz. Moderne Technik 

kann der Natur auch helfen und sogar von ihr lernen. 

Ein Beispiel: Drohnen forsten inzwischen schwer 

zugängliche Gebiete schneller und präziser auf als es 

Menschen je könnten. Hier zeigt sich, wie die Technik 

zum Partner der Natur werden kann. 

Die Beziehung geht aber noch weiter: Die Natur dient 

oft als Inspirationsquelle für neue Technologien. Man 

denke nur an die Bionik, bei der die Nachahmung natürlicher 

Phänomene für technische Zwecke im Mittelpunkt 

steht. So wurde der Klettverschluss von Pflanzen 

inspiriert, der Lotuseffekt von wasserabweisenden 

Blättern oder die Aerodynamik moderner Züge vom Eisvogel. 

Auch die Kreislaufwirtschaft, die nachhaltige Energiegewinnung 

und die Nutzung nachwachsender Rohstoffe 

zeigen, dass die Technik der Natur immer näherkommt. 

Natur und Technik - keine Gegensätze, sondern 

eine Symbiose, die uns neue Möglichkeiten eröffnet. 

Vielleicht, und das ist der spannende Gedanke, wird 

uns die Technik eines Tages sogar Wege aufzeigen, wie 

wir noch besser im Einklang mit der Natur leben können. 

Dann wäre der alte Gegensatz nichts weiter als ein 

Missverständnis der Vergangenheit. 

Eugen Albisser, Chefredaktor Online 

#028 3

EIN LEITFADEN FÜR BAHNBRECHENDE AUFTRITTE 

AN FACHMESSEN – SEITE 54 

DEZENTRALE AUTOMATION 

IM WELTWEITEN NETZ – SEITE 26 

WISSENSWERTES – AB SEITE 10 UND 58 

VARIO-X: DIE DEZENTRALE LÖSUNG FÜR 

DIE AUTOMATISIERUNGSWELT VON MORGEN – SEITE 38 

AUF DEM WEG ZUR BATTERIE 

DER VIERTEN GENERATION – SEITE 80 

UMFRAGE ZU DEZENTRALEN 

IO-KONZEPTEN – SEITE 22 

NEUE PRODUKTE FÜR DIE INDUSTRIE – 

SEITE 40 

TECHNISCHE LITERATUR – 

SEITE 56 

CO-CREATION: EINFACHES COACHING 

FÜR FÜHRUNGSKRÄFTE – SEITE 11 

INHALT 

Exklusives KI-Interview mit 

Leonardo da Vinci: «Warum baut 

ihr nicht Maschinen, die atmen 

können?» 

6 

18 

Dezentrale Automation: Braucht 

es noch einen Schaltschrank? 

«Wir haben unsere 

KI von Grund auf 

trainiert» 

34 

70 

Nachhaltige 

Algenproduktion 

durch innovative 

Membranlösungen 

MESSEKALENDER 

HERBST 2024 – SEITE 48 

MIT METHODEN ZU 

BESSEREN ERGEBNISSEN – SEITE 64 

BIOLOGISIERUNG 

IST LÄNGST ALLTAG – SEITE 68 

SMARTES KSS-MANAGEMENT 

MIT AUTOPILOT – SEITE 78 

QR-NEWS – SEITE 8 

SEHEN MASCHINEN 

4 #028 

WETTBEWERBSVORTEIL DURCH OBJEKTORIENTIERTE 

PROGRAMMIERUNG – SEITE 30 

«BIOLOGISIERUNG 

DER INDUSTRIE» IM WELTWEITEN NETZ – SEITE 74 

SO WIE WIR? – SEITE 50 


HISTORISCHES KI-INTERVIEW 

«WARUM BAUT IHR NICHT 

MASCHINEN, 

DIE ATMEN KÖNNEN?» 

Im Jahr 2024 ist die «Biologisierung der Industrie» eines der spannendsten Themen 

der modernen Welt. Was würde eine historische Persönlichkeit wie Leonardo da 

Vinci dazu sagen? In unserem historischen KI-Interview haben wir dem Genie der 

Renaissance seine visionären Gedanken zu diesem Thema entlockt. Klar ist: Er 

findet, dass wir noch nicht sehr weit sind - und hätte noch ein paar Ideen. 

Meister Leonardo, Sie haben Ihr Leben lang die Natur 

studiert und sich von ihr inspirieren lassen. Was halten 

Sie von der heutigen Idee der «Biologisierung der Industrie» 

und den damit verbundenen Entwicklungen? 

Wenn ich mir meine Gedanken und Ideen von damals 

anschaue, dann den Zeitsprung und die technologischen 

Entwicklungen dazu nehme, dann muss ich sagen: Die 

Menschheit ist in dieser Disziplin nicht sehr weit gekommen. 

Das wundert mich jetzt – wir haben Ihnen diese Videos mit 

den fliegenden Lebewesen von Festo gezeigt … 

… und die haben mich fasziniert, das gebe ich zu. Aber der 

Grundansatz geht mir noch nicht weit genug. Die Natur ist 

unendlich geduldig und effizient, sie verschwendet nichts 

und recycelt alles. Hätte ich damals all eure Werkzeuge 

gehabt, hätte ich mir einen Baum zum Vorbild genommen 

– seine Wurzeln, die Nährstoffe aufnehmen, seine Äste, die 

sich dem Licht entgegenstrecken, und sogar die Art und 

Weise, wie er sich an Stürme anpasst. Eure Fabriken sollten 

wie Wälder sein: vernetzt, robust und wachstumsfähig, aber 

niemals statisch. 

Lebendig? 

In gewisser Weise. Wenn ich heute leben würde, würde ich 

mich fragen: Warum baut ihr nicht Maschinen, die atmen 

können? Eure Maschinen sollten wachsen und sich 

regenerieren wie die Zellen im Körper. Sie sollten nicht nur 

arbeiten, sondern auch lernen, sich anpassen und auf die 

Umwelt reagieren. 

Das ist eine faszinierende Idee, Meister Leonardo. Sie 

sprechen davon, dass Maschinen lernen und sich anpassen 

sollten wie lebende Organismen. Wie würden Sie eine 

solche Maschine konstruieren? 

Zunächst würde ich die Natur genau beobachten – nicht 

nur Tiere, sondern auch Pflanzen und sogar Mikroorganismen. 

In jeder Zelle gibt es ein System, das Schäden 

repariert und sich selbst erneuert. Eine Maschine sollte 

das auch können: Sie sollte aus modularen Teilen 

bestehen, die beschädigte Elemente ersetzen oder neu 

konfigurieren können, wie ein Fischschwarm, der sich 

neu formiert, wenn ein Raubfisch auftaucht. Vielleicht 

könnte eine Fabrik selbst so programmiert werden, dass 

sie erkennt, wenn sie an Effizienz verliert, und dann ihre 

Struktur verändert, um sich besser an neue Bedingungen 

anzupassen. 

In der modernen Welt spricht man von künstlicher Intelligenz 

und maschinellem Lernen. Glauben Sie, dass dies der 

richtige Weg ist, um Ihre Vision von lebenden Maschinen 

zu verwirklichen? 

Ich muss zugeben, dass mir das Thema noch sehr fremd ist. 

Ich glaube, ich muss erst einmal KI neu denken, bevor ich 

über KI reden kann (lacht). Wenn ich eine KI programmieren 

würde, würde ich ihr als Erstes die Fähigkeit zur 

Neugier beibringen. Neugier ist die Grundlage jeder 

Erfindung. Eine KI sollte ständig Fragen stellen, immer auf 

der Suche nach dem «Warum» und dem «Wie». 

Und, vielleicht etwas überraschend: Ich würde ihr auch 

einen Sinn für das Unvollkommene mitgeben. 

Ich kann Sie beruhigen: Sie sind unvollkommen. 

(Lacht) Das ist schön zu hören. Aber ich meinte damit eher, 

dass eine KI lernen sollte, das Unvorhergesehene zu 

schätzen, flexibel zu sein und in der Unvollkommenheit die 

Schönheit zu sehen. Schliesslich ist es oft der Umweg, der 

zur wahren Entdeckung führt. 

Ich hätte noch viele Fragen, aber die Zeit drängt. Deshalb 

noch eine letzte zum Thema «Biologisierung der Industrie»: 

Was glauben Sie, würde die Natur selbst dazu sagen, dass 

wir versuchen, ihre Prinzipien auf unsere Maschinen und 

Industrien zu übertragen? Glauben Sie, dass wir mit 

unseren Erfindungen jemals die Eleganz und Perfektion der 

Natur erreichen können? 

Die Natur ist eine strenge Lehrmeisterin, aber auch voller 

Geduld und Grosszügigkeit. Was würde sie sagen? Ich 

glaube, sie würde lächeln, weil sie weiss, dass wir auf dem 

richtigen Weg sind, und gleichzeitig die Augen verdrehen, 

weil wir noch so weit hinter ihren Möglichkeiten zurückbleiben. 

Aber können wir ihre Vollkommenheit erreichen? Vollkommenheit 

ist ein schwieriges Wort. Die Natur ist nicht immer 

perfekt, jedenfalls nicht in dem Sinne, wie wir Menschen 

sie uns wünschen. Sie ist anpassungsfähig, sie experimentiert, 

sie macht Fehler, sie korrigiert sich, sie entwickelt 

sich ständig weiter. Das ist ihr wahres Genie. 

Am Ende wäre es wohl so: Die Natur würde uns applaudieren, 

solange wir auf sie hören, aber sie würde uns auch 

warnen, nicht übermütig zu werden. Denn was sie am 

besten beherrscht, ist das Gleichgewicht. Und das ist die 

eigentliche Lektion, die wir noch zu lernen haben. 

Dieses Interview wurde mit generativen KI-Programmen erstellt 

wie «Hello History» und ChatGPT sowie der menschlichen Denkkraft 

des Online-Chefredaktors Eugen Albisser. 

Bild: Pavel Neznanov/Unsplash 



RUBRIKTITEL 

RUBRIKTITEL 

HAT DER BARCODE 

AUSGEDIENT? 

QR 

CODE 

NEWS 

ROBOTER KANN SICH 

IN ÜBER 1000 FORMEN 

VERWANDELN 

DER STAND 

DER KI IN 

DER 

SCHWEIZER 

TECH- 

INDUSTRIE 

MAGISCH – 

3D-DRUCK MAL 

ANDERS 

SIEHT SO DIE NÄCHSTE 

GENERATION VON 

INDUSTRIEARBEITERN 

AUS? 

DIE 

HOFF NUNGS- 

VOLLE 

ANKUNFT EINES 

QUANTEN- 

COMPUTER- 

CHIPS 

IN ARLESHEIM 

ENTSCHLÜSSELT: 

DAS INNERSTE 

GEHEIMNIS EINER 

BOWLINGKUGEL 

WIE EIN 

BACKUP DIE 

GESAMTE 

PRODUKTION 

RETTEN 

KANN 

TECHNISCHE 

MEISTERLEISTUNG: 

VENEDIGS AUFBAU 

UNTERHALTSAM 

ERKLÄRT 



Wissenswertes 

LEISTUNGSFÄHIGE ZAHNRÄDER 

FÜR WINDKRAFTANLAGEN 

COCREATION 

IM ALLTAG 

FORSCHUNG FÜR WELTGENAUSTE MESSGERÄTE 

Schon jetzt gehören die Messinstrumente 

des Forschungsbereichs 

DQ-mat, in dem 60 

Physiker der Leibniz Universität 

Hannover sowie der Physikalisch 

Technischen Bundesanstalt in Braunschweig 

kooperieren, zu den genauesten 

der Welt. Doch um der Lösung 

der grossen Fragen der Physik näher 

kommen zu können, benötigen sie 

noch einmal deutlich genauere Geräte. 

Im Sonderforschungsbereich entwickeln 

sie daher die nächste Generation 

von Quantensensoren für noch 

sensiblere, schnellere und höher aufgelöste 

Messgeräte wie Atomuhren 

oder Atominterferometer. In Verbindung 

mit Methoden der Quantentechnologie 

wollen die Wissenschaftler so 

das volle Potenzial der Quantenmechanik 

in Präzisionsmessungen 

ausschöpfen. Ihr Ziel sind bis zu hundertfach 

genauere oder schnellere 

Messungen. 

Wichtige Erfolge haben die Forschenden 

bereits in der zweiten Förderperiode, 

die jetzt endete und um 

eine weitere verlängert wurde, verbucht. 

So konnten sie im Frühjahr den 

Atomkern des Elements Thorium-229 

zu einem Quantensprung anregen. 

Was unspektakulär klingt, war Forschenden 

jahrzehntlang nicht gelungen 

und ist ein wissenschaftlicher 

Durchbruch. Er öffnet die Tür für neuartige 

Atomkern-Uhren, die noch einmal 

deutlich genauer sein könnten als 

heutige Atomuhren. 

In Laserlaboren wie diesem 

forschen Wissenschaftler an den 

Quantensensoren von morgen. 

Bild: Leibniz Universität Hannover 

Auf der Suche nach dunkler Materie 

haben DQ-mat-Forschende kürzlich die 

bisher genaueste Suche nach ultraleichten 

dunklen Materie-Teilchen realisiert. 

Auch wenn noch kein entsprechender 

Nachweis gelungen ist, ihre Beschaffenheit 

konnte damit weiter eingegrenzt 

werden. DQ-mat-Experimente reichen 

sogar bis zur internationalen Raumstation. 

Dort waren sie 2023 an der erstmaligen 

Erzeugung einer Quantengas-Mischung 

beteiligt, die aus zwei Arten von 

Atomen besteht. Damit entstehen völlig 

neue Möglichkeiten, bisher nur auf der 

Erde verfügbare Quantentechnologien 

ins All zu bringen, aber auch, um etwa 

Einsteins Äquivalenzprinzip zu testen. 

www.uni-hannover.de 

Zahnradschäden an 

Offshore-Windkraftanlagen 

zu beheben 

ist teuer. Stehen die 

Anlagen wegen defekter Getriebe 

still, ist eine Reparatur 

oft nur unter Einsatz von Spezialkränen 

möglich. Hoher 

Wellengang, kräftige Winde 

und schlechte Sichtverhältnisse 

können Einsatzteams 

behindern und die Stillstandszeiten 

weiter verlängern. 

Im Projekt Gearform 

entwickelte das Fraunhofer 

IWU daher mit Industriepartnern 

ein Warmwalzverfahren 

zur Herstellung langlebiger, 

grossmoduliger Zahnräder. 

Gegenüber dem Wälzfräsen 

punktet dieses Verfahren zusätzlich 

mit besonders hohem 

Materialnutzungsgrad 

und erheblich kürzeren Fertigungszeiten. 

Mit einem Durchmesser von 

500 Millimetern und einem 

Modul von 9,5 Millimetern ist 

das fürs Projekt Gearform gefertigte 

Zahnrad das grösste 

bisher umformtechnisch hergestellte 

Zahnrad. Dazu fertigten 

die Projektpartner eigens 

eine Warmwalzanlage, 

die den Walzrohling auf 1200 

Grad erwärmt und die Verzahnung 

unter rotatorischer Bewegung 

ins Bauteil einbringt. 

In diesem Umformprozess 

entstehen keine Späne; da 

das Volumen bei der Bearbeitung 

nicht reduziert wird. 

Dies macht das Zahnrad nicht 

nur widerstandsfähiger, sondern 

spart ausserdem zwanzig 

Prozent Material ein. Noch 

beeindruckender ist die Zeitersparnis. 

Sechseinhalb Minuten 

dauert der Walzprozess, 

etwa 60 Minuten würde das 

Wälzfräsen in Anspruch nehmen. 

Das Verfahren wirkt sich 

auf die Langlebigkeit des 

Zahnrads besonders positiv 

aus. Beim Umformen wird der 

Faserverlauf des Materials 

nicht getrennt, sondern an 

die geometrische Aussenkontur 

angepasst. Dies erhöht 

die Zahnfussfestigkeit 

sowie die Tragfähigkeit der 

Zahnflanke. Dazu kommen 

umformbedingte Verfestigungseffekte: 

Die plastische 

Verformung als Folge des 

Warmwalzprozesses bewirkt 

eine höhere Versetzungsdichte 

im Kristallgitter des 

Metalls, wodurch dessen Festigkeit 

und Härte erhöht werden. 

Gleichzeitig führt eine 

Kornfeinung zu mehr Zähigkeit 

des Materials. 

www.iwu.fraunhofer.de 

Getriebeschäden an Offshore-Windkraftanlagen sind teuer. Der Einsatz besonders 

standfester Zahnräder wie in Gearform entwickelt, zahlt sich aus. 

Bild: Fraunhofer IWU 

EINFACHES 

COACHING FÜR 

FÜHRUNGSKRÄFTE 

Von Dr. Georg Michalik 

Coaching muss nicht kompliziert sein. Ein effektiver 

und einfacher Ansatz besteht aus drei Schritten: die 

Situation beschreiben, Handlungsoptionen überlegen 

und die Konsequenzen durchdenken. Dieser 

Prozess hilft, Mitarbeiter zur Selbstreflexion und Eigenverantwortung 

zu führen und lässt sich leicht im 

Arbeitsalltag integrieren. Dazu ein Beispiel: Ihr Mitarbeiter 

Max scheint aktuell überfordert: 

Schritt 1: «Beschreibe mir die Situation.» Starten Sie 

ein Gespräch, indem Sie den Mitarbeiter bitten, die 

aktuelle Herausforderung zu schildern. Dies fördert 

Klarheit und Verständnis. Beispiel: «Max, beschreibe 

bitte die Situation, die dich gestresst wirken 

lässt.» 

Schritt 2: «Was hast du dir zu tun überlegt?» Ermutigen 

Sie den Mitarbeiter, eigene Lösungsansätze zu 

entwickeln. Dies stärkt das Vertrauen in die eigene 

Problemlösungsfähigkeit. Beispiel: «Welche Schritte 

hast du dir überlegt, um die Situation zu verbessern?» 

Schritt 3: «Was wird passieren, wenn du das tust?» 

Helfen Sie dem Mitarbeiter, die möglichen Konsequenzen 

seiner Handlungen zu reflektieren. Dies 

fördert vorausschauendes Denken und motiviert 

zum Handeln. Beispiel: «Was denkst du, wird passieren, 

wenn du diese Massnahmen umsetzt?» 

Wenn dann die Mitarbeiterin oder der Mitarbeiter 

erkennt, dass es wohl nicht die gewünschte Konsequenz 

bringt, können Sie den Prozess einfach wiederholen. 

Wenden Sie diesen Coachingprozess an, wenn 

Mitarbeitende Herausforderungen begegnen oder 

Entwicklungspotenzial zeigen. Diese Methode ist 

unkompliziert, fördert Eigenverantwortung und 

stärkt die Zusammenarbeit im Team. Probieren Sie 

es aus – Sie werden überrascht sein, wie effektiv 

diese drei einfachen Fragen sein können. 

Haben Sie Fragen oder Anregungen zur Kolumne? 

Schreiben Sie mir: georg.michalik@cocreation.com 

www.cocreation.com 



WISSENSWERTES 

GEBÄUDEFASSADE REDUZIERT REGENABFLUSSMENGE 

Grosses Potenzial für schwimmende Photovoltaik 

Auf Gewässern installierte Photovoltaik-Anlagen 

boomen weltweit. In 

Deutschland sind bisher 21 Megawatt 

Peak installierte PV-Leistung auf Gewässern 

in Betrieb, weitere 62 Megawatt 

Peak in Genehmigung oder 

Konstruktion. Eine Analyse von RWE 

und dem Fraunhofer-Institut für Solare 

Energiesysteme ISE ergab nun, 

dass das Potenzial schwimmender 

Photovoltaik-Anlagen damit bei weitem 

nicht gehoben ist: Selbst bei 

strengen technischen, wirtschaftlichen 

und ökologischen Vorgaben 

kommt das Team auf 1,8 Gigawatt 

Peak (Südausrichtung der Solarmodule), 

beziehungsweise 2,5 Gigawatt 

Peak (Ost-West-Ausrichtung) PV- 

Darstellung des Floating-PV-Potenzials 

in Deutschland unter Einhaltung diverser 

Vorgaben. Grafik: Fraunhofer ISE 

Leistung, die auf Deutschlands künstlichen 

Seen installiert werden könnten. 

Das Studienteam analysierte künstliche 

Gewässerflächen in Bezug auf 

die technische Umsetzbarkeit von 

Floating-PV-Anlagen sowie der Einhaltung 

von Vorgaben im Erneuerbare-Energien-Gesetz 

und Wasserhaushaltsgesetz. 

Diese besagen, dass in 

Deutschland maximal 15 Prozent einer 

Gewässeroberfläche mit Solaranlagen 

bedeckt werden können und ein Abstand 

zum Ufer von mindestens 40 

Metern eingehalten werden muss. Zudem 

zogen die Wissenschaftler nur 

künstliche Seen in Betracht, die in 

keinen Schutzzonen wie in Naturschutzgebieten 

oder Biosphärenreservaten 

liegen, und nicht weiter als 5 

Kilometer von Einspeisepunkten ins 

Mittelspannungsnetz entfernt sind. 

Letzteres soll die Wirtschaftlichkeit 

der Anlagen garantieren. 

In Deutschland gibt es 6043 künstliche 

Seen mit einer Grösse von mindestens 

einem Hektar, die gemeinsam 

eine Fläche von über 90000 Hektar bilden. 

Die meisten von ihnen liegen in 

Sachsen und Baden-Württemberg, bei 

etwa 70 Prozent handelt es sich um 

Kiesgruben, daneben untersuchte die 

Studie Stauseen, Rückhaltebecken, 

Talsperren und Bergbauseen. 

www.ise.fraunhofer.de 

Eine Erfindung der Universität Stuttgart könnte 

künftig durch Hochwasser verursachte Verwüstungen 

verhindern: Hydroskin. Die leichten Fassadenelemente 

bestehen aus mehreren Textillagen und 

Membranen, die Regenwasser aufnehmen können. Das entlastet 

die Kanalisation und beugt Hochwasser vor. An heissen 

Tagen wird die Textilfassade mit Wasser befeuchtet und 

kühlt damit durch Verdunstung Gebäude und 

Stadtraum nachhaltig ohne Klimaanlage. 

Die Fassadenelemente können aufgrund 

ihres geringen Gewichtes 

problemlos an Neubauten sowie 

bestehenden Gebäuden angebracht 

werden – und das in 

vielfältigen Designs. Zudem 

können die Textilien 

zu 100 Prozent rezykliert 

und sogar aus 

PET-Flaschenabfällen 

hergestellt werden. 

Seit 2022 untersuchten 

Forschende der 

Universität Stuttgart, 

wie sich die Fassade 

bei Starkregen und extremer 

Hitze verhält. Dabei 

zeigte sich, dass die 

Hydroskin-Fassade mehr 

als das Doppelte an Regenwasser aufnehmen kann im Vergleich 

zu einer gleich grossen Dachfläche desselben Gebäudes. 

Das trägt dazu bei, dass sich die Menge des abzuführenden 

Regenwassers um 54 Prozent reduziert. So kann bei 

extremen Wetterereignissen ein Überschreiten der Aufnahmekapazität 

der Kanalisation und so Überschwemmungen 

zuverlässig verhindert werden. 

Die Fassade erlaubt es sogar, überschüssiges 

Nass ins Gebäudeinnere zu leiten, wo es für 

die Waschmaschine, die Toilettenspülung 

oder die Pflanzenbewässerung 

genutzt werden kann. Positiver 

Nebenaspekt: In einem 

Wohngebäude lassen sich 

so bis zu 46 Prozent 

Frischwasser einsparen. 

www.uni-stuttgart.de 

Die lichtdurchlässige 

Fassadentechnologie 

Hydroskin kann Regen 

speichern und so 

zuverlässig vor Überschwemmungen 

schützen. 

Bild: Universität Stuttgart 

AX und KX in Edelstahl 

Systemvorteile in glattem Stahl 

◾ Schutz empfindlicher Steuerungen 

XWW00268DE2310 

◾ Schutz vor den widrigsten Bedingungen 

◾ Fit für digitale Prozessoptimierung 





Daniel Fruhwirt vom Institut für 

Thermodynamik und nachhaltige 

Antriebssysteme untersuchte mit 

seinem Team, welche Gefahren von 

mit Wasserstoff betriebenen 

Fahrzeugen bei Unfällen in Tunneln 

ausgehen können. Bild: TU Graz 

BIOTOPPFLEGE ENTLANG 

VON STROMTRASSEN 

STUDIE UNTERSUCHT GEFAHRENPOTENTIAL 

VON WASSERSTOFFFAHRZEUGEN 

Die TU Graz hat im Projekt Hytra untersucht, 

welche Arten von Zwischenfällen 

mit wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen 

in Tunneln realistisch sind, welche Gefahren 

für Menschen und Tunnelstruktur entstehen 

und mit welchen Massnahmen diese Risiken minimiert 

werden können. Ihr Fazit: Etwaige Schäden 

wären gross, ihr Eintreten aber wenig wahrscheinlich. 

Nach aktuellem Standard ist Wasserstoff in Pkw 

mit 700 bar Druck gespeichert, in Lkw und Bussen 

mit 350 Bar. Tritt ein Schaden an einem Tank auf, 

wird schnell sehr viel Energie frei, gerät Wasserstoff 

in Brand, verbrennt dieser bei Temperaturen 

von über 2000 Grad Celsius. Die Tanks sind zwar 

robust und gut vor mechanischer Einwirkung geschützt, 

aber einem Auffahrunfall mit einem Lkw 

halten auch sie nicht stand. 

Der wahrscheinlichste Ausgang bei einem Unfall 

ist, dass mit keinen nennenswerten Auswirkungen 

durch den Wasserstoff zu rechnen ist. Bei schweren 

Unfällen können jedoch drei verschiedene Gefahrenszenarien 

eintreten. Im ersten Fall springt bei 

steigendem Druck in Folge thermischer Einwirkung 

das Thermal Pressure Relief Device (TPRD) an, 

das den Wasserstoff in einem kontrollierten Strahl 

aus dem Tank ablässt. So hält es den Druck auf einem 

gewissen Niveau und vermeidet eine Explosion. 

Entzündet sich der abgelassene Wasserstoff, 

was bei der Vermischung mit Luft leicht geschehen 

kann, richtet sich die Flamme auf einen festen 

Punkt am Boden. Es bleibt dennoch gefährlich, da 

Wasserstoff farb- und geruchlos verbrennt. Der Gefahrenbereich 

ist allerdings eingeschränkt. 

Versagt das TPRD, kann der Tank explodieren, wobei 

eine Druckwelle entsteht, die sich durch den 

gesamten Tunnel ausbreitet: Innerhalb von 30 Metern 

besteht dabei Lebensgefahr, bis etwa 300 Meter 

die Gefahr von schweren inneren Verletzungen wie 

Lungenblutungen, weiter entfernt drohen immerhin 

noch geplatzte Trommelfelle. Das dritte Szenario 

ist das unwahrscheinlichste: Es tritt ein, wenn 

der Wasserstoff ungezündet freigesetzt wird. Als 

leichtestes Element im Periodensystem steigt er 

auf und sammelt sich unter der Tunneldecke in einer 

Wolke. Befindet sich dort eine Zündquelle, folgt 

eine Explosion, die ebenfalls eine Druckwelle verursacht. 

Um die Risiken zu minimieren, hat das Projektteam 

um Daniel Fruhwirt mehrere Massnahmenempfehlungen: 

Strengere Tempolimits, die mit 

Section Control überwacht werden, genaue Abstandskontrollen, 

die den Fahrern visualisieren, 

wenn sie zu dicht auffahren, und bei Stausituationen 

bereits früher angezeigte Tempolimits, damit 

die Geschwindigkeit beim Ankommen am Stauende 

bereits niedrig genug ist, um im Falle eines Auffahrunfalls 

nur geringe Schäden zu verursachen. 

www.tugraz.at 

Um das Trassenmanagement 

umweltverträglicher zu gestalten, 

hat jetzt das Forum 

Netztechnik/Netzbetrieb im 

VDE erstmals eine Umsetzungshilfe 

zum ökologischen Trassenmanagement 

erarbeitet. Als Fachkreise waren 

der NABU und das Bundesamt für Naturschutz 

beteiligt. 

Der Hinweis zum ökologischen 

Trassenmanagement zeigt auf, wie 

Betriebssicherheit und Naturschutz 

Hand in Hand gehen können. Empfohlen 

werden Massnahmen für 

bestehende Trassen sowie Neu- und 

Ersatzneubauten. Ausserdem wird 

der Begriff «ökologisches Trassenmanagement» 

definiert und vom «konventionellen 

Trassenmanagement» 

abgegrenzt. Fal l beispiele, die bereits 

bei Netzbetreibern umgesetzt sind, 

werden aufgelistet und als Übersicht 

zur Verfügung gestellt. 

Der Beispielkatalog zeigt zudem, wo 

artenreiche Trassenbiotope geschaffen 

werden konnten. Durch gezielte 

schonende Gehölzentfernung können 

Trassen bewusst so gestaltet werden, 

dass Lebensräume für Licht und Wärme 

liebende Arten entstehen. Eine 

Corona-Knick und Gewichtssprung 

Eine neue Initiative fördert eine nachhaltige Biotoppflege entlang von Stromtrassen. Bild: VDE 

weitere Möglichkeit ist, niedrige Sträucher 

und Bäume so weit wie möglich 

stehen zu lassen. In einem Beispiel hat 

auf einer Strecke von rund zwei Kilometern 

eine Ziegenherde erfolgreich 

die jährliche Pflege übernommen. 

www.vde.com 

Das Fitnessniveau bei Kindern im Alter 

von drei bis zehn Jahren ist weiter 

rückläufig. Zu diesem Ergebnis kommt 

das am Karlsruher Institut für Technologie 

(KIT) erstellte Fitnessbarometer 

2024 der Kinderturnstiftung Baden- 

Württemberg. 

In Schulen, Kitas und Vereinen testeten 

die Forschenden 7358 Kinder aus 

276 baden-württembergischen Städten 

und Gemeinden. Die Auswertung 

der Daten zeigt, dass die Corona-Rückstände 

auch geraume Zeit nach der 

Pandemie nicht aufgeholt sind. So 

sank der Fitness-Gesamtwert (Perzentilwert) 

von 57,0 für den Zeitraum 

2012 bis 2019 auf 53,5 im Jahr 2023. Darüber 

hinaus hat sich der Anteil adipöser 

Kinder beim Wechsel vom Kindergarten 

zur Grundschule mehr als 

verdoppelt. 

Professor Klaus Bös, Senior Researcher 

am Institut für Sport und Sportwissenschaft 

(IfSS) des KIT und Entwickler 

des Motorik-Tests, zeigt sich 

besorgt: «Ich bin bisher davon ausgegangen, 

dass wir nach dem Ende der 

Pandemie nur von einer Corona-Delle 

sprechen können. Das ist leider 

nicht so. Das Fitnessniveau ist weiterhin 

niedriger als vor den Corona- 

Jahren.» 

«Die aktuellen Daten zeigen uns unterschiedliche 

Trends in Abhängigkeit 

der zugrunde gelegten motorischen 

Fähigkeit», erläutert Dr. Claudia 

Niessner (IfSS), Projektleiterin der 

wissenschaftlichen Begleitung des 

Fitnessbarometers: «Vor allem bei 

Testaufgaben, die Beinaktivität erfordern, 

zeigen sich signifikant negative 

Effekte der Beschränkungen der Pandemie-Jahre.» 

www.kit.edu 

Ein PDF der 

Umsetzungshilfe 

kann hier kostenlos 

heruntergeladen 

werden. 




ROBOTER FÜR FLEXIBLE TEXTILIEN 

Die Industrieroboter des 

Münchner Start-up Sewts 

lernen mithilfe von KI- 

Algorithmen, wie sie mit 

forminstabilen Materialien umgehen 

müssen. Wäschereien nutzen die 

Technologie bereits, um etwa Handtücher 

automatisiert an Faltmaschinen 

zu übergeben. Als Nächstes wollen die 

Gründer und Absolventen der Technischen 

Universität München Kleiderretouren 

im Onlinehandel automatisiert 

verarbeiten. 

Die technische Herausforderung für 

die erste Anwendung bestand darin, 

dass der Roboter zunächst lernen 

musste, wie er ein Kleidungsstück 

greifen sollte, um es in geeigneter 

Form zu übergeben. Je nachdem wie 

etwa ein Handtuch aufliegt, kann es 

viele unterschiedliche Formen annehmen. 

Es kann zudem liniert oder kariert 

sein, weiss oder bunt. Um dem 

Roboter diese Varianten beizubringen, 

tricksten die Gründer von Sewts. Sie 

simulierten im Rechner die verschiedenen 

Formen, die ein Handtuch einnehmen 

kann und generierten ihre eigenen 

Trainingsdaten fürs System. 

Das zweite grosse Fallbeispiel steht 

jetzt an: Die Retourenverarbeitung im 

Mode-Onlinehandel. In einem Piloten 

mit einem deutschen Einzelhändler 

wurde der Einsatz des Robotersystems 

bereits mit zurückgesendeten Kleidungsstücken 

getestet. Der Unterschied 

zum Einsatz in der Grosswäscherei 

liegt darin, dass das Spektrum 

an Kleidungsstücken nun viel grösser 

ist. T-Shirts mit langen und kurzen Ärmeln, 

mit Knöpfen, V-Ausschnitt, Hosen 

mit Reissverschlüssen: All dies 

muss die KI künftig lernen, um Kleidungsstücke 

für die Faltmaschine vorbereiten 

zu können. Doch bei Sewts ist 

man sicher, die diversen Bekleidungsstücke 

schon bald handhaben zu können. 

www.tum.de 

Das Start-Up Sewts hat 

mit Hilfe von KI Robotern 

die Handhabung 

biegeschlaffer Materialein 

beigebracht. Bild: TUM 

Gel baut Alkohol im Körper ab 

ETH-Forschende haben ein Protein-Gel entwickelt, 

das Alkohol bereits im Magen-Darm-Trakt 

abbaut. In einer Studie zeigten sie an Mäusen, 

dass das Gel Alkohol schnell, effizient und direkt 

in harmlose Essigsäure umwandelt, bevor dieser 

ins Blut gelangt und dort seine berauschende und 

gesundheitsschädigende Wirkung entfaltet. 

«Das Gel verlagert den Alkoholabbau von der Leber 

in den Verdauungstrakt. Im Gegensatz zum 

Alkoholstoffwechsel in der Leber entsteht dabei 

aber nicht das schädliche Zwischenprodukt Acetaldehyd», 

erklärt Raffaele Mezzenga, Professor für 

Lebensmittel und weiche Materialien an der ETH 

Zürich. Acetaldehyd ist giftig und für viele Gesundheitsschäden 

verantwortlich, die durch 

übermässigen Alkoholkonsum entstehen. 

Das Gel könnte daher in Zukunft vor oder während 

des Alkoholkonsums oral eingenommen 

werden, um zu verhindern, dass der Blutalkoholpegel 

steigt und Acetaldehyd den Körper schädigt. 

Im Unterschied zu vielen am Markt erhältlichen 

Produkten bekämpft das Gel also nicht nur 

die Symptome des Alkoholkonsums, sondern seine 

Ursachen. Das Gel ist aber nur wirksam, solange 

sich noch Alkohol im Magen-Darm-Trakt befindet 

und kann deshalb bei Alkoholvergiftungen 

nicht mehr helfen, wenn der Alkohol sich bereits 

im Blut befindet. 

Für die Herstellung des Gels verwendeten die 

Forschenden Molkenproteine. Diese wurden 

mehrere Stunden gekocht, so dass sich daraus 

lange, dünne Fasern bildeten. Fügt man anschliessend 

Salz und Wasser als Lösungsmittel 

hinzu, vernetzen sich die Fasern zum Gel. Der 

Vorteil eines Gels gegenüber anderen Verabreichungsformen 

ist, dass es langsam verdaut wird. 

Damit es den Alkohol abbauen kann, braucht es 

aber mehrere Katalysatoren. Als Hauptkatalysator 

setzten die Forschenden auf einzelne Eisenatome, 

die sie gleichmässig über die Oberfläche 

der Proteinfasern verteilten. Weitere Katalysatoren 

sind Gold und Glukose. 

Die Forschenden haben bereits ein Patent für 

das Gel beantragt. Bis es für Menschen zugelassen 

wird, sind aber noch einige klinische Tests 

notwendig. 

www.ethz.ch 

Die neue Dimension 

des Kabelmanagements 

Simply Smart Systems 

Automation 

und Robotik 

Energieketten 

Schläuche und 

Verschraubungen 

Kabeldurchführungen 

und -halterungen 

STEGO Produktprogramm 

Kennzeichnungen 


Murrplastik AG Ratihard 40, 8253 Willisdorf 

#028 17 

Tel. 052 646 06 46 info@murrplastik.ch


DIE ZEIT IST VORBEI: 

RAUS INS FELD 

Braucht es heutzutage noch einen Schaltschrank? Diese Frage hat sich 

wohl schon so manch ein Verantwortlicher im Maschinen- und Anlagenbau 

gestellt. Die Antwort darauf gibt dieser Beitrag, der sich mit dezentraler 

Automatisierungstechnik befasst. 

Von Markus Back 

Seit Jahrzehnten ist der Schaltschrank ein fester 

Bestandteil in den Planungen des Maschinen- und 

Anlagenbaus. Wie kommt es also, dass dieser in 

den Überlegungen vieler Konstruktionsabteilungen 

an Bedeutung verliert? 

Um das zu verstehen, bedarf es eines Sprungs um knapp 

dreissig Jahre zurück. Bis kurz vor der Jahrtausendwende 

war die Welt noch in Ordnung – zumindest aus Sicht des 

Schaltschrankbauers! Sensoren und Aktoren waren bis dahin 

in passiver Technik ausgeführt und es brauchte für jedes 

Signal ein Kabel in 2-/3-Leitertechnik. Anhand der verbauten 

Reihenklemmen im Schaltschrank konnten so 

selbst Aussenstehende die Komplexität einer Applikation 

sehr gut abschätzen. 

Dieser Ansatz war allerdings mit einem erheblichen Aufwand 

sowie umfangreichen Prozessen verbunden – und 

zwar nicht nur für den Maschinen- und Anlagenbauer. Gleiches 

galt für deren Kunden. Bei einer Anschaffung mussten 

sich diese genau überlegen, wie sie die Kabelstränge zwischen 

den Schaltschränken und Maschinen unter Kontrolle 

bringen können. Teilweise verschwanden diese in Bodenschächten, 

andere verlegten diese über massive Trassen. 

Dies schlug sich auf die Planungs- und Inbetriebnahmezeit 

nieder und verursachte erhebliche Kosten. 

Dezentrale IO-Module reduzieren Installationsaufwand 

Immer aufwendigere Maschinen- und Anlagenkonzepte riefen 

schliesslich diverse Hersteller von Automatisierungstechnik 

auf den Plan. Sie überlegten sich, wie sie den Installationsaufwand 

und die Kabelbündel reduzieren können. 

Ihre Antwort: dezentrale IO-Module. Die Murrelektronik 

GmbH aus Oppenweiler beispielsweise lancierte bereits Anfang 

der 1990-er Jahre erste IO-Feldbusmodule mit steckbaren 

Anschlüssen. Sie trugen den kryptischen Namen MSAB, 


waren gross wie Briketts und sammelten dank hoher 

Schutzart in IP65 die Sensor- und Aktorsignale direkt vor 

Ort zuverlässig ein. 

Während der Maschinenbau zunächst nicht so richtig 

wusste, was er mit dieser neuen Technologie tun soll, erkannte 

die Automobilindustrie schnell deren Nutzen. In ihren 

weitläufigen Produktionsstätten konnte diese dank der 

neuen Technologie Kilometer an Kabeln und Trassen einsparen. 

Zudem erleichterten sie den Service und Unterhalt 

durch eine vereinfachte Fehlersuche sowie steckbarer elektrischer 

Verbindungen. 

Damit war der Auszug der Komponenten aus dem Schaltschrank 

eingeläutet. Zwar war dieser immer noch sehr voll, 

aber der Weg in Richtung Dezentralisierung war eingeschlagen. 

Ganz Verwegene träumten bereits von der Ein-Haken- 

Maschine. Ihre Idee: Eine Maschine komplett betriebsbereit 

auszuliefern. Am Aufstellungsort, so ihr Gedanke, müssten 

nur noch Strom- und Datenkabel angeschlossen werden 

und schon liesse sich produzieren. Doch das sollte zunächst 

ein Traum bleiben. 

Einzelkanalabschaltung erhöht Verfügbarkeit 

Kein Traum blieb indes der Wunsch nach einer höheren Anlagenverfügbarkeit. 

Zwar sammelten die dezentralen IO- 

Module nun die Sensor- und Aktorsignale in der Maschinenperipherie 

ein, hatten aber anfangs eine Schwachstelle. 

Bei Überlast oder einem Kurzschluss ging das komplette 

Modul in den Störungsmodus. Keiner der acht M12-Ports 

konnte mehr Signale senden oder empfangen. 

Durch ihre aktive Mitarbeit in Normungsgremien kannten 

die Verantwortlichen bei der Murrelektronik GmbH dieses 

Problem. Wie aber umgeht man dieses Störverhalten der IO- 

Elektronik? Die Automationsexpertin aus dem Grossraum 

Stuttgart bewies einmal mehr, dass die Schwaben weltweit 

Bei richtiger Konzeption braucht es keinen 

Schaltschrank mehr. Daher ist es an der 

Zeit, sich Gedanken über neue Einsatzgebiete 

für diesen zu machen. Schliesslich hat 

jeder eine zweite Chance verdient.


nicht umsonst den Beinamen «Tüftler» tragen und präsentierten 

im Jahre 2001 das MVK. Der Murrelektronik Verteiler 

Kompakt verfügte als erstes Modul über eine innovative 

Einzelkanalabschaltung bei Kurzschluss oder Überlast. Da 

die übrigen sieben Kanäle bei einer Abschaltung betriebsbereit 

blieben, erhöhte dieser Ansatz die Anlagenverfügbarkeit 

auf sehr gute 87,5 Prozent. Zugleich signalisierte dem 

Serviceteam eine rote LED am Steckplatz auf einen Blick, wo 

das Problem liegt. 

Ein IO-Modul für alle Fälle 

Mit zunehmender Akzeptanz dezentraler IO-Konzepte im 

Maschinenbau wuchs die Zahl verfügbarer IO-Module 

schlagartig. Schliesslich sollten alle Eventualitäten und Bedürfnisse 

abgedeckt sein. 

Das Konzept von Zero Cabinet umgesetzt mit Vario-X. 

Diese Vielzahl dezentraler IO-Module brachte aber bald 

eine andere Herausforderung mit sich. Bei manch einem 

Maschinenbauer gingen die Lagerhaltungskosten plötzlich 

durch die Decke, weil die Konstrukteure durch die gängigen 

IO-Module wie DI8, DO8 oder DI4/DO4 viele ungenutzte Reserveports 

einplanen mussten, um alle Signale auf der Maschine 

bedienen zu können. 

Die Ingenieure bei Murrelektronik erwiesen sich erneut als 

kreativ und lancierten als erster Hersteller multifunktionale 

IO-Module. Das Revolutionäre: Der Anwender konnte aufgrund 

standardisierter Pins sowie der Software-Konfiguration 

frei entscheiden, ob er einen Signalport als Eingang für 

Sensoren oder als Ausgang für Aktoren nutzen will. Damit 

war es vollkommen egal, ob er nun zwei Ein- und sechs Ausgänge 

oder fünf Ein- und drei Ausgänge benötigte. Diese 

Multifunktionalität schuf Platz im Lager, da sich nun auf 

einmal mit nur einem IO-Modul alle Anforderungen abdecken 

liessen. 

Zero Cabinet mit Vario-X 

Mit fortschreitender Miniaturisierung und immer besserer 

Leistungselektronik wurden ab 2005 auf einmal technische 

Lösungen möglich, die zuvor undenkbar schienen. Ein Beispiel 

hierfür sind Safety-Module, die es gestatteten, sicherheitsrelevante 

Signale draussen im Feld zu sammeln. Später 

kamen dezentrale Stromversorgungen mit hohem 

Wirkungsgrad und hoher Schutzart dazu, die je nach Anforderung 

1- oder 3-phasig versorgt wurden und am Ausgang 24 

VDC zur Verfügung stellten. 

Der vor mehr als drei Jahrzehnten eingeschlagene Weg der 

Dezentralisierung und die Möglichkeiten durch immer 

Energie-effizientere Geräte liessen Murrelektronik 2022 

zum nächsten bedeutenden Paukenschlag ausholen. Mit 

Vario-X (siehe auch S. 38) präsentieren sie die Lösung für die 

schaltschranklose Automatisierung von Maschinen. In ihre 

flexible und skalierbare IP67-Plattform integrierten sie die 

bis anhin im Schaltschrank verbliebenen Komponenten. 

Zu diesen gehört ein leistungsfähiger IPC mit Vier-Kern- 

Prozessor. Dieser erlaubt es, ohne weiteren PC oder Gateway, 

rechenintensive Bestandteile einer Anwendung auf die Kerne 

zu verteilen und so die Zykluszeiten kurz zu halten. So 

lassen sich auf die Kerne die Bildverarbeitung, ein Digitaler 

Zwilling zur Kollisionsvermeidung oder spezielle Messapplikationen 

verteilen, um nur einige Beispiele zu nennen. 

Gleich zwei leistungsfähige Stromversorgungen bringen 

indes die Flexibilität, die es im Feld braucht, um unterschiedliche 

Applikationen einfach zu realisieren. Während 24 VDC 

für externe IO-Module und weitere Peripheriegeräte bereitstehen, 

versorgt ein 48-VDC-Anschluss die Antriebstechnik 

mit Energie. Der Clou hier: Beim Einsatz von Motoren mit integrierter 

Regelungselektronik lassen sich ungeschirmte 

Motorleitungen verwenden. Das aufwendige Anschliessen, 

zum Beispiel mit Auflegen des Schirms, entfällt ebenso wie 

die höheren Anschaffungskosten für geschirmte Kabel. 

Ein Einspeisemodul mit integriertem Hauptschalter, eine 

Batterie zur Pufferung des IPC, ein 8-fach IO-Link-Master- 

Modul, ein Ethernet Switch sowie eine Safety PLC mit zugehörenden 

Safety-IO, runden die Lösung ab und bilden die 

Voraussetzung für dezentrale Automatisierungskonzepte. 

Das bestätigen übrigens auch die Veranstalter der Schweizer 

Industrie Messe Sindex, die Murrelektronik 2023 mit 

dem Swiss Dinno Award auszeichneten. Sie begründeten 

ihre Entscheidung unter anderem mit dem innovativen Automatisierungsansatz, 

den sie explizit als nachhaltig bezeichneten. 

«Vario-X ist der 

Schlüssel für die 

schaltschranklose 

Automation.» 

Schaltschrank Adieu 

Einen Preis also für nachhaltigen Maschinenbau! Hinter 

vorgehaltener Hand heisst es, die Jury wollte damit ein Signal 

gegen die anhaltende Schaltschrank-Outsourcing-Welle 

setzen. Ob dem tatsächlich so ist, lässt sich nicht belegen. 

Fakt ist jedoch, dass in den vergangenen Jahren immer häufiger 

etablierte Unternehmen auf der Suche nach Kosteneinsparungen 

den günstigsten Weg wählten und ihre Gehäuse 

in Ländern mit tieferen Lohnkosten installieren liessen. 

Dieser Schaltschrank-Tourismus führt aber dazu, dass jährlich 

tausende Lastwagen zwischen Ost und West pendeln. 

Viele Einkaufsabteilungen sind sich den Nachteilen dieses 

eingeschlagenen Weges gar nicht bewusst. Sie geben nicht 

nur breitwillig Know-how aus der Hand, sondern büssen 

auch an Flexibilität ein. Änderungen im Design lassen sich 

nachträglich nur noch sehr schwer vornehmen. 

Aber nicht nur das. Die prämierte Lösung rückt die Feldebene 

in den Fokus, die bei den allermeisten Kosteneinsparungsprogrammen 

bislang ausser Acht blieb. Dabei hält gerade 

diese für Maschinenbauer ein unheimliches Potential 

bereit, um die Kosten zu reduzieren und die Marge zu erhöhen. 

Die Installation ist 40 Prozent schneller als bei klassischen 

Schaltschranksystemen, der Verdrahtungsaufwand 

reduziert sich gar um 75 Prozent. 

Die Ein-Haken-Maschine ist also kein Traum mehr. Murrelektronik 

macht dies mit seinen innovativen und marktprägenden 

Lösungen möglich. 

Murrelektronik AG 

www.murrelektronik.ch 

FAULHABER Applikationen 

Made to 

grow your 

imagination 

Mit FAULHABER Antriebssystemen 

erwachsen fantastische Möglichkeiten 

für Robotik- und Automatisierungsanwendungen 

in der 

Agrartechnik. 

www.faulhaber.com/agricultural-robotics/de 


WE CREATE MOTION 




«…erhöhen 

die Flexibilität» 

DEZENTRALE 

IO-KONZEPTE… 

Sind Schaltschränke heutzutage überhaupt noch erforderlich 

und welche Vorzüge ergeben sich für den Anwender, 

wenn er die Intelligenz seiner Prozesse ins Feld verlagert? 

Im Gespräch mit vier Automationsexperten über Sinn und 

Nutzen dezentraler IO-Konzepte. 

Wann sind dezentrale IO-Konzepte der konventionellen 

Technik mit Schaltschrank vorzuziehen? 


Christian Vierthaler 

Firma: Siemens Schweiz AG 

Funktion: Regional Product Manager 

E-Mail: christian.vierthaler@siemens.com 

Dezentrale IO-Konzepte sind insbesondere für modulare Maschinen 

interessant, bei denen die eingesetzte Peripherie in den optionalen 

Modulen zugeordnet ist und physisch dort aufgebaut wird. Der Vorteil 

dieses Ansatzes ist, dass Module vorverdrahtet werden können und beim 

Zusammenbau der Optionen Bus- und Energieleitung nur noch mit 

genormten Schraubsteckern angeschlossen werden müssen. 

Wie verändern sich Instandhaltung/Service bei dezentralen 

IO-Konzepten? 

Das sind zunächst einmal die kürzeren Leitungen, welche die Suche von 

Fehlern in der Verkabelung vereinfachen und einen Austausch bei 

Beschädigungen erleichtern, da keine Umverdrahtungen im Schaltschrank 

vorzunehmen sind. Dies vermeidet auch Verdrahtungsfehler. 

Zudem vereinfachen Diagnose-LED an der Peripherie die schnelle 

Lokalisierung eines Fehlers. 

Auf was ist zu achten, damit sich ein dezentrales IO-Konzept 

möglichst reibungslos in eine bestehende SPS-Umgebung 

integrieren lässt? 

Die Voraussetzung dafür ist die Nutzung eines standardisierten 

Bussystems wie beispielsweise Profinet. Durch die Multi Fieldbus 

Eigenschaft lassen sich die Peripheriemodule alternativ auch an 

Fremdsysteme via Modbus TCP oder EThernet/IP anbinden, falls dies in 

einem Projekt notwendig sein sollte.Bei der Integration sollte zudem 

darauf geachtet werden, dass dieses in ein bestehendes Diagnose-Konzept 

integriert wird. 

Wie lässt sich sicherstellen, dass ein dezentrales IO-Konzept mit 

den wachsenden Bedürfnissen eines Unternehmens skaliert? 

Siemens führt hierfür Modul-Familien für die unterschiedlichen Anforderungen. 

Diese stellen alle benötigten IO-Signale inklusiv Failsafe bereit. 

Welche Unterstützung bieten Sie bei der Integration und der 

laufenden Wartung? 

Wichtigstes Werkzeug neben dem TIA Portal ist das TIA Selection Tool, 

das bei der Auswahl der notwendigen Module und Leitungen unterstützt. 

Für den IO-Check oder die Netzwerkanalyse bieten wir die kostenlose 

Software Pronfta an. 

«…erlauben flexible 

Anpassungen» 

Roland Fuchs 



Firma: Bachofen AG 

Funktion: Produktmanager 

E-Mail: roland.fuchs@bachofen.ch 

Dezentrale IO-Konzepte bieten in vielen Anwendungsfällen Vorteile 

gegenüber der konventionellen Technik mit zentralen Schaltschränken, wie 

etwa Effizienz, Flexibilität, weniger Verdrahtungsaufwand oder bessere 

Verfügbarkeit. Insgesamt liegt das grösste Potenzial darin, mit dezentralen 

Konzepten zu standardisieren, um für die Anlagenplanung ein Baukastensystem 

zu erstellen und damit die Time to Market für ganze Anlagen oder 

Teile davon zu verkürzen. 

Dezentrale Automatisierungskonzepte ermöglichen die Verschiebung 

von Steuerungsaufgaben an die Maschine. So werden Prozesse 

schneller, effizienter und modularer. Dezentrale Lösungen erlauben 

auch flexiblere Anpassungen an sich ändernde Kundenwünsche. Durch 

I/O-Anschlüsse im direkten Maschinenumfeld wird der Verdrahtungsaufwand 

reduziert und die Länge von Sensor- und Aktor-Leitungen auf ein 

Minimum reduziert. Das spart teures Kupfer und Arbeitsstunden. 

Werden fertig konfektionierte Kabel eingesetzt, die in der Herstellung zu 

einhundert Prozent geprüft wurden, sinkt zudem das Risiko von 

Verdrahtungsfehlern deutlich. 

Trotz aller Vorteile kann dezentrale Automation nicht in allen Fällen 

Schaltschränke ersetzen, denn es geht immer um die Art von Maschinen 

und Anlagen. Kleine, integrierte Maschinen profitieren in den meisten 

Fällen weiterhin von IP20-Geräten für den Schaltschrank. 


IO-Konzepten? 

Dezentrale I/O-Konzepte beeinflussen die Instandhaltung und den Service 

in mehreren Aspekten positiv. Zum einen profitieren Anwender von 

schnellerer Fehlerbehebung, denn Diagnosefunktionen ermöglichen eine 

präzise Lokalisierung von Fehlern vor Ort. Instandhaltungsteams können 

gezielt eingreifen und die Ausfallzeit minimieren oder sogar schon aktiv 

werden, bevor ein Ausfall eintritt. Diagnosedaten können ausserdem für 

spätere Analysen und Verbesserungen genutzt werden. Das hilft, langfristig 

die Anlagenleistung zu optimieren. 




Natürlich muss das von der Steuerung verwendete Bussystem unterstützt 

werden. Hier punkten beispielsweise die Geräte von Turck mit ihrer 

Multiprotokoll-Fähigkeit. Sie sind wahre Sprachtalente und unterstützen 

Profinet, EthernetIP und Modbus TCP in ein und demselben Gerät. Das 

vereinfacht die Lagerhaltung bei Herstellern, die ihre Kunden mit 

Steuerungen nach deren Vorgabe beliefern, aber auch bei Anwendern, die 

verschiedene Steuerungen in ihren Maschinen und Anlagen haben. 

Kleinere modulare Einheiten können einfacher und schneller autonom 

getestet werden. Mit klar definierten Schnittstellen gelingt anschliessend 

auch die schnelle Inbetriebnahme der gesamten Maschine oder Anlage. 

Wie lässt sich sicherstellen, dass ein dezentrales IO-Konzept mit 

den wachsenden Bedürfnissen eines Unternehmens skaliert? 

Hier ist es wichtig, regelmässige Evaluierungen und Anpassungen 

vorzunehmen. Die in IP67 ausgeführten dezentralen I/O-Blockmodule von 

Turck beispielsweise können ohne Schaltschrank direkt an der Maschine 

angebracht werden, wo sie den grössten Nutzen erbringen, weil sie die 

Verdrahtung verkürzen. Das gilt auch für mögliche Erweiterungen. Zudem 

bieten deren über Ethernet-Protokoll kommunizierende dezentrale 

I/O-Module zwei Ethernet-Anschlüsse, um Linien- und Ring-Strukturen 

einfach umzusetzen. Darum kann bei einer Erweiterung ein neuer Teilnehmer 

sehr einfach in schon bestehende Infrastrukturen eingebunden werden. 



Die Turck Automation Suite TAS unterstützt Anwender beim Management 

und der Konfiguration von Turck-Geräten in industriellen Ethernet-Netzwerken, 

wo sie die Konfiguration und Adressierung der Geräte vereinfacht. 

Insbesondere die Batch-Funktionen beschleunigen viele Aktionen, da sie 

gleichzeitig für mehrere Netzwerkgeräte ausgeführt werden können. So 

kann beispielsweise über die Stapel-Bearbeitung viel Zeit gespart werden 

bei Firmware-Updates, der Vergabe von IP-Adressen oder selbst bei der 

Verwaltung von Codesys-Programmen. Das neueste Update TAS Cloud 

bietet darüber hinaus die Möglichkeit, Maschinen- und Anlagen aus der 

Ferne zu warten und zu überwachen. 

Bild: Gerd Altmann/Pixabay 

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Eberhard Klotz 

«…verkürzen Stillstandzeiten 

erheblich» 



Wenn durch die dezentrale Installation massgebliche Vorteile entstehen wie 

einfache und klare Funktionszuordnung, leichtere Instandhaltung, 

schnellere oder modularere Installation oder im Falle von pneumatischen 

IO-Anwendungen vor allem schnellere und energiesparende Bewegungsabläufe. 

Betrachtet man die TCO, sind dezentrale Konzepte oftmals auch 

monetär im Vorteil, weil die Hardwarekosten eben nicht alles sind. 


IO-Konzepten? 

Dezentrale Konzepte sind zuerst leichter zugänglich und beispielsweise 

durch Diagnose-LED sofort vor Ort ablesbar. Bei guten Maschinendesigns 

sind die Funktionsgruppen klar zugeordnet. Das verkürzt Stillstände und 

Reparaturzeiten erheblich. Alle feldbusfähigen IO-Systeme bieten darüber 

hinaus umfassende Diagnosefunktionen an, so dass ein intelligentes 

Wartungsmanagement möglich ist. Dank kurzer Kabel-/Leistungswege 

gelingt ein Austausch defekter Sensoren oder Module in der Regel deutlich 

schneller als bei der Schaltschranklösung – was wiederum OEE und 

TPM-Kennzahlen verbessert. 




Die erste Basis ist eine rein handwerkliche: Saubere Beschriftungen und 

Zuordnungen der IO-Module im Maschinendesign. Eine SPS-Integration 

gelingt dann reibungslos, wenn die IO-Komponenten feldbusfähig sind, 

Firma: Festo SE & Co. KG 

Funktion: Global Sales Director Industry 4.0/Digitalization 

E-Mail: eberhard.klotz@festo.com 

gegebenenfalls mit untergeordnetem Bus, und im Rahmen der seamless 

connectivity sich sowohl die Hardware als auch Software an die gewählte 

SPS anpassen. Unsere Komponenten verhalten sich hier immer wie das 

jeweilige Host-System und verfügen daher über eine echte nahtlose 

Integration. Noch einfacher wird es, wenn die Automatisierungslösung aus 

einer Hand bezogen wird: Dann sind auch Plug-and-work-Konzepte 

möglich. 

Wie lässt sich sicherstellen, dass ein dezentrales IO-Konzept 

mit den wachsenden Bedürfnissen eines Unternehmens 

skaliert? 

Das IO-Konzept unserer CPX-Familie und aller Ventilinseln beispielsweise 

passt sich in mehreren Dimensionen den wachsenden Bedürfnissen der 

Kunden an: Zuerst sind die dezentralen Festo-Systeme unabhängig von 

der SPS, können also an mehrere Host-Systeme adaptiert werden. 

Zweitens: Eine bestehende Installation kann immer nachträglich um 

IO-Module, Sonderfunktionen oder Ventilinseln erweitert werden. Drittens 

sind IO an den Ventilinseln modular aufgebaut und lassen sich nachträglich 

ebenfalls ändern/erweitern. Viertens entwickeln und fertigen wir unsere 

IO-Systeme selbst und rüsten sie mit eigenen ASIC aus, so dass eine 

langjährige Verfügbarkeit sichergestellt ist. 



Festo Remote IO und Ventilinseln sind ab Werk einhundert Prozent 

getestet und sofort einsatzbereit. Für individuelle Anpassungen können sie 

mit der Festo Automation Suite ausgelegt, konfiguriert und parametriert 

werden. Dies gelingt aber auch im Rahmen der seamless connectivity 

in Drittsystemen direkt von der SPS. Alle Produkte sind in unserem 

digitalen Computerized Maintenance Management System Smartenance 

bereits integriert, so dass Wartungs- und Reparaturaufträge in digitalen 

Workflows abgebildet werden können. 

«…erhöhen den Stellenwert 

der Busdiagnose» 

Tobias Bachmann 



Firma: Beckhoff Automation AG 

Funktion: Leitung Technik Schweiz 

E-Mail: t.bachmann@beckhoff.ch 

Das hängt vom jeweiligen Maschinen- beziehungsweise Anlagenkonzept 

und dessen Ausdehnung ab. Bei einem modularen Design oder wenn für 

den Anlagenversand zerlegt werden muss, ist eine Reduktion von 

Verbindungsleitungen sehr vorteilhaft. Bezüglich der Modularität eröffnet 

zum Beispiel unser MX-System nochmals komplett neue Möglichkeiten, 

denn als steckbare Lösung für schaltschranklose Automatisierung revolutioniert 

es das Prinzip des konventionellen Schaltschranks. 


IO-Konzepten? 

Das Risiko eines nicht detektieren Drahtbruchs oder Kurzschlusses sinkt 

bei solchen dezentralen Konzepten deutlich, da die analogen Signale auf 

kürzeren Strecken verlegt sind. Gleichzeitig erhält die Busdiagnose einen 

höheren Stellenwert. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn wie beispielsweise bei 

der «EtherCAT Diagnostics» von Beckhoff für die HMI detaillierte 

Kontrollmöglichkeiten zur Verfügung stehen. 




Entscheidend für die strategische Plattformausrichtung ist die Wahl eines 

offenen Bussystems mit flexibler Topologie. Hier kann EtherCAT in 

besonderem Mass punkten. Ob ein Teilnehmer direkt an der SPS 

angeschlossen ist, über eine Kupferleitung 300 m abgesetzt angebunden 

wird oder via Lichtwellenleiter in einem kilometerweit entfernten Anlagenteil 

montiert ist, spielt für die umfangreichen Funktionalitäten keine Rolle. 

Wie lässt sich sicherstellen, dass ein dezentrales 

IO-Konzept mit den wachsenden Bedürfnissen eines 

Unternehmens skaliert? 

Kennzahlen wie maximale Teilnehmerzahl und Bandbreite sollten mit dem 

Arbeitspunkt der Maschine beziehungsweise Anlage verglichen werden. 

Skalierungsoptionen, wie zum Beispiel von 100 Mbit auf 10 Gbit, sollten zur 

Verfügung stehen, um für zukünftige, zusätzliche Technologien und 

Datenströme gerüstet zu sein. 



Wir kennen durch unsere Erfahrung die Prozesse und Anforderungen 

unserer Kunden detailliert und können so genau für die jeweilige 

Applikation massgeschneiderte Lösungen vorschlagen. Hierfür steht ein 

modulares und fein skalierbares Produktportfolio von mehreren tausend 

Komponenten zur Verfügung. Bei der Wartung ist das Ziel die 

Selbstbefähigung des Kunden. Im Fall eines Maschinenstillstandes 

sollte der Kunde die Fehlerstelle mithilfe unserer Tools autonom 

bestimmen können, was diese durch ihre Leistungsfähigkeit und 

Benutzerfreundlichkeit fördern. Benötigt der Anwender hierbei 

Unterstützung, so sind wir weltweit über eine kostenfreie Hotline 

erreichbar oder helfen gegebenenfalls auch vor Ort. 

Bild: MJH Shikder/Pixabay 



Bild: Adobe Firefly 

«DEZENTRALE 

AUTOMATION» IM 

WELTWEITEN NETZ 

Keyword: 

Dezentrale Automation 

Top 3-Plätze bei Google: 

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1,10 Franken 

Die häufigsten Fragen im Netz: 

• Wie funktioniert dezentrale Automatisierung 

in der Praxis? 

• Welche Komponenten werden in dezentralen 

Automatisierungssystemen verwendet? 

• Wo wird dezentrale Automatisierung angewendet? 

Innovation trifft auf 

Dezentralisierung 

Keyword: IO-Link 

Kanal: Nachrichtenseite 

Quelle: Technik und Wissen 

Firmen: Murrelektronik, SN Maschinenbau 

Bereits vor einiger Zeit haben wir diesen Artikel publiziert, 

der aber ein spannendes Beispiel zeigt zum Thema «Innovation 

trifft auf Dezentralisierung». Denn die technologische 

Flexibilität der eigenen Anlagen immer wieder aufs Neue zu 

überdenken und gleichzeitig wirtschaftlich zu agieren, ist 

für die Firma SN Maschinenbau kein Automatismus und beginnt 

bereits bei der Maschinenfertigung. 

Vor einigen Jahren begann man deshalb ein neues Maschinenkonzept 

auf die Beine zu stellen, dessen Kern die 

Implementierung von IO-Link-Modulen vorsieht. Die erklärten 

Ziele: Wirtschaftliche sowie technologische Vorteile in 

der Maschineninstallation erreichen und mithilfe dezentraler 

Automatisierungstechnik modulare Funktionsbaugruppen 

generieren. 

Für die Entwicklung und Umsetzung des Konzepts setzt 

das Unternehmen für Beutelpack-Technik auf Murrelektronik, 

deren Schwerpunkt auf der Dezentralisierung liegt und 

daher ausgewiesener Experte für solche Dezentralisierungsvorhaben 

ist. 

Was die beiden Firmen entwickelt haben, 

lesen Sie in dieser Anwenderstory. 

Mit IO-Link-Modulen weg vom Schaltschrank und hinein in die 

Maschine. Die FME 50 ist eine intermittierend arbeitende Rundläufer- 

Verpackungsmaschine zum Herstellen von 3-Rand-Siegelbeutel, 

4-Rand-Siegelbeutel, Standbodenbeutel und Bodenfaltbeutel. 

Warum dezentrale Konzepte 

die Zukunft der 

Automatisierung sind 

Keyword: Umfrage, Trend 

Kanal: Nachrichtenseite 

Quelle: SPS Magazin 

Firmen: Beckhoff, Bihl+Wiedemann, 

Phoenix Contact und Turck 

Es gibt eine Reihe von Unternehmen, die sich dem Thema 

«Dezentrale Automatisierung» angenommen haben. Seltsamerweise 

gibt es aber nur wenige Umfragen zu diesem Thema, 

in denen mehrere dieser Unternehmen die Frage beantworten, 

warum das dezentrale Konzept die Zukunft ist. Wir 

haben aber nach längerer Suche eine gefunden: Das deutsche 

SPS-Magazin hat bei Beckhoff, Bihl+Wiedemann, 

Phoenix Contact und Turck nachgefragt, welche Potenziale 

diese Entwicklungen bieten und welche Lösungen bereits 

verfügbar sind. 

Wir zitieren hier Daniel Siegenbrink von Beckhoff, der 

das Thema bereits zu Beginn der Umfrage kompakt zusammenfasst: 

«Der Markt an dezentralen Lösungen wächst kontinuierlich. 

Bedingt durch neue Generationen an Leistungshalbleitern 

sind immer grössere Motorumrichter für den 

direkten oder Near-by-Anbau an die Motoren verfügbar. Im 

Bereich der I/O-Signale reduziert der Einsatz von IO-Link- 

Sensoren die Vielfalt und Komplexität. Zugleich wächst das 

Portfolio an sicherheitsgerichteten Sensoren, welche sich 

direkt über die Feldbusse EtherCAT oder Profinet an die 

Steuerung anbinden lassen. Ein weiterer Trend sind Hybridkabel 

und -steckverbinder, die dafür sorgen, dass neben Aktoren 

und Sensoren auch dezentrale Feldbusteilnehmer 

sich über nur ein Kabel an die Steuerung anschliessen lassen. 

Auch im Bereich der Steuerungen tauchen immer mehr 

dezentrale Lösungen auf. Was bislang noch fehlte, sind die 

Infrastrukturkomponenten wie 24-VDC-Netzteile sowie die 

notwendigen Absicherungen. Diese werden bislang zumeist 

in Schaltschränken verbaut. Aber auch hier ist zu erkennen, 

dass die Anzahl der verfügbaren Komponenten wächst und 

sich immer mehr etablierte Unternehmen trauen, die sichere 

Umgebung des Schaltschranks zu verlassen.» (Textquelle: 

SPS-Magazin) 





Das passende Kabel zur 

dezentralen Automation 

Keywords: Einkabeltechnologie 

Kanal: Youtube | Firma: Beckhoff 

Die dezentrale Automation bietet einige Vorteile. Doch man 

kann sie noch erweitern, indem man bei der Maschinenverkabelung 

auch noch das passende Kabel dazu nimmt, und 

zwar eines, das die Verkabelung vereinfacht. Das schafft die 

Einkabeltechnologie – und in diesem Video wird nochmals darauf 

eingegangen, was die Vorteile sein können: Ein hybrides 

Kabel, das sowohl Energie als auch Daten überträgt, reduziert 

den Verkabelungsaufwand erheblich. Dies führt nicht nur zu 

einer vereinfachten Installation, sondern auch zu einer deutlichen 

Senkung der Materialkosten und des Wartungsaufwands. 

Ein wesentlicher Vorteil der Einkabeltechnologie ist die 

Modularität. Dank dieser Technologie können Maschinenmodule 

einfach und flexibel verbunden oder ausgetauscht 

werden, ohne dass aufwändige Verkabelungen neu verlegt 

werden müssen. Dies fördert die Effizienz, insbesondere in 

industriellen Umgebungen, in denen Flexibilität und schnelle 

Anpassungen entscheidend sind. 

Zusätzlich ermöglicht die Kombination von dezentraler 

Automation und Einkabeltechnologie eine signifikante Reduzierung 

der Fehleranfälligkeit bei der Inbetriebnahme. Da 

weniger Verbindungen und Kabel verwendet werden, sinkt 

das Risiko von Verkabelungsfehlern und die Fehlersuche 

wird beschleunigt. Im Falle von Wartungen können defekte 

Module schnell ersetzt werden, was zu minimalen Ausfallzeiten 

führt. 

Zentral oder dezentral: 

Wer kontrolliert eigentlich 

die Hydraulik? 

Keyword: Hydraulik | Kanal: Nachrichtenseite 

Quelle: produktion.de 

Der Artikel beschreibt die unterschiedlichen Steuerungsoptionen 

für hydraulische Systeme, die sich zwischen zentralen 

und dezentralen Konzepten bewegen, und untersucht, welche 

in verschiedenen Anwendungen am sinnvollsten sind. Insbesondere 

in High-End-Anwendungen wie Gigapressen im Karosseriebau 

für Elektroautos wird die Flexibilität und Präzision 

der Hydraulik hervorgehoben, wobei die Verlagerung von 

Steuerungsintelligenz in dezentrale On-Board-Elektroniken 

immer wichtiger wird. Gleichzeitig entstehen Trends, die 

durch leistungsfähigere zentrale Steuerungssysteme und 

softwarebasierte Lösungen unterstützt werden, während die 

Energieeffizienz und Standardisierung, wie in Projekten wie 

«Fluid 4.0», zunehmend an Bedeutung gewinnen. 

Warum sollte man diesen Artikel lesen? 

Dieser Artikel ist besonders für Ingenieure, Maschinenbauer 

und Entscheider im Bereich der Hydraulik von Bedeutung, 

da er einen fundierten Überblick über aktuelle und zukunftsweisende 

Steuerungsoptionen in der Hydraulik bietet. 

Er beleuchtet die Vor- und Nachteile zentraler und dezentraler 

Steuerungsarchitekturen und zeigt auf, wie 

moderne Elektronik- und Softwarelösungen die Fluidtechnik 

optimieren können. Ausserdem informiert der Artikel 

über wichtige technologische Trends und Entwicklungen, 

wie die Digitalisierung und Standardisierung im Rahmen 

von «Fluid 4.0», die für die Zukunft der Industrie unverzichtbar 

sind. 

So dezentral 

wie möglich, 

so zentral wie nötig 

Keyword: Whitepaper 

Kanal: Firmenblog | Firma: Turck 

Dieses Whitepaper beschreibt die Transformation von 

klassischen, zentralisierten Automatisierungsmodellen 

hin zu dezentralen, modularen Ansätzen in der Industrie, 

welche als Grundpfeiler der sogenannten «Smart Factory» 

dienen. Durch die Vernetzung einzelner, autonomer Module 

und die stärkere Integration von IT- und Betriebstechnologien 

wird die Produktion flexibler, schneller und 

kosteneffizienter, was die Time-to-Market verkürzt und 

Anlagenverfügbarkeit erhöht. Entscheidende Technologien 

wie Industrial Ethernet, OPC UA und AutomationML 

ermöglichen diese Entwicklungen und fördern die Standardisierung 

und Interoperabilität innerhalb der Produktion. 

Warum sollte man dieses PDF lesen? 

Dieses Whitepaper dürfte für Fachleute und Entscheider in 

der Industrie von Interesse sein, da es eine klare Strategie 

für den Übergang von zentralen zu dezentralen Automatisierungskonzepten 

bietet. Es vermittelt nicht nur ein tiefgehendes 

Verständnis für die technologischen Entwicklungen 

rund um die Smart Factory, sondern zeigt auch auf, wie 

Unternehmen durch den Einsatz modularer und vernetzter 

Systeme ihre Produktionsprozesse optimieren können. Die 

vorgestellten Technologien und Ansätze helfen dabei, Wettbewerbsvorteile 

zu sichern und auf die zunehmenden Anforderungen 

der Digitalisierung und Industrie 4.0 vorbereitet 

zu sein. 

Download des Whitepapers: 

Die 10 wichtigsten 

Automationstrends 

Keyword: Trend, Automatisierung | Kanal: Nachrichtenseite 

Quelle: «Technik und Wissen» 

12. – 14.11.2024 

NÜRNBERG 

Bringing 

Automation 

to Life 

33. Internationale Fachmesse der 

industriellen Automation 

Trends kommen und gehen? So flüchtig, dass man sie ignorieren 

könnte, sind sie jedoch nicht – vor allem nicht in der 

Technologiewelt. Hier entstehen Trends oft langsam, gewinnen 

kontinuierlich an Bedeutung und verweilen dann über 

Jahre hinweg als zentrale Pfeiler des Fortschritts. Ein bemerkenswertes 

Beispiel ist die «dezentrale Automation», die sich 

bereits vor geraumer Zeit auf der Trendliste etabliert hat und 

dort auch in absehbarer Zukunft fest verankert bleiben wird. 

Doch wie verhält es sich mit anderen Entwicklungen in 

der Automationsbranche? Die Grenzen zwischen den einzelnen 

Trends sind oft fliessend, da sie sich gegenseitig beeinflussen, 

verstärken und manchmal erst durch das Zusammenspiel 

mit anderen Strömungen wirklich an 

Bedeutung gewinnen. Ein Trend ist selten isoliert zu betrachten; 

vielmehr baut er auf bestehenden Innovationen 

auf oder wird durch parallele Fortschritte überhaupt erst 

möglich. Diese Interdependenz zwischen den Trends erschwert 

nicht nur ihre Abgrenzung, sondern macht sie oft 

auch noch mächtiger und nachhaltiger. 

Dennoch haben wir uns der Herausforderung gestellt und 

versucht, die zehn prägendsten Automatisierungstrends für 

das Jahr 2024 zu identifizieren. Diese Liste soll nicht nur eine 

Momentaufnahme aktueller Entwicklungen sein, sondern 

auch einen Blick darauf werfen, wie sich diese Trends zukünftig 

entfalten und die Welt der Automation nachhaltig 

prägen könnten. Hier sind sie. 

Einzigartig. 

Praxisnah. 

Innovativ. 

Das ist die SPS – Smart Production Solutions. 

Eine Fachmesse, die sich durch Erfolgsgeschichten, geballte 

Expertise und wegweisende Lösungen auszeichnet. Als 

Highlight für die Automatisierung bietet sie auch dieses Jahr 

wieder eine einzigartige Plattform für alle, die ihr Unternehmen 

mit smarter und digitaler Automation voranbringen wollen. 

Tauchen Sie ein in eine Welt voller Innovationskraft! 

Infos und Tickets: sps-messe.de 



AUTOMATION 

WETTBEWERBS 

VORTEIL DURCH 

OBJEKTORIENTIERTE 

PROGRAMMIERUNG 

Im preissensitiven Umfeld benötigt der Maschinenbauer zwei Dinge, 

um erfolgreich zu sein: eine kostengünstige, leistungsstarke Hardware und 

ein Entwicklungswerkzeug, das eine schnelle Markteinführung unterstützt. 

Die auf maschinelle Dämmtechnik spezialisierte Gutex GmbH & Co. KG 

im süddeutschen Waldshut-Tiengen setzt daher auf die Lösungen des 

Automatisierungsexperten Sigmatek. 


Die Programmierung des Feeder Lift dauerte 

zwei Monate, die des Feeder Drop aufgrund des 

objektorientierten Softwareansatzes nur noch 

zwei Wochen. Bild: Gutex 

Holz ist ein Dämmstoff, der sich ideal für die Isolation 

von Häusern eignet. Grund hierfür ist seine Fähigkeit, 

Wärme zu speichern und diese wieder zeitversetzt 

abzugeben. Diese Phasenverschiebung 

beträgt ziemlich genau zwölf Stunden, sodass die Sonnenenergie, 

die tagsüber auf eine Fassade fällt, erst wieder 

nachts abgegeben wird, wenn sich die grösste Hitze bereits 

längst gelegt hat. 

Da Häuser aus Massivholz teuer sind, braucht es Alternativen, 

um diese nützlichen Eigenschaften in der Breite nutzen 

zu können. Eine dieser Alternativen ist die Verarbeitung von 

Holzschnitzeln zu schwer brennbaren Holzfasern, die mit 

Hilfe spezieller Maschinen in die Aussenhülle des Hauses, 

bei Bedarf auch in Innenwände und Böden zur Schalldämpfung, 

geblasen werden. 

Ein Hersteller solcher Einblasmaschinen ist die Gutex 

GmbH & Co. KG aus Waldshut-Tiengen. Diese fertigt sie in 

verschiedenen Ausführungen, die sich beispielsweise in der 

Aufnahme sowie in der Aufbereitung der Holzfasern unterscheiden. 

Allen gemein ist ihnen die Software, die sich beliebig 

erweitern und in ein übergeordnetes System integrieren 

lässt. Und das hat seinen Grund. «Wir stehen mit unseren 

Mitbewerbern in einem preissensitiven Umfeld», erklärt 

Alexander Jaenke von der Gutex GmbH & Co. KG und ergänzt: 

«Daher wollten wir von Beginn an nur eine Software-Version, 

die aber auf allen verschiedenen Maschinen läuft.» 

Beschleunigte Softwareentwicklung 

«Mit dem objektorientiertem Engineeringtool Lasal kann die 

Applikationssoftware so universell wie möglich und trotzdem 

erweiterbar und pflegeleicht gestaltet werden. Dies ist 

für die Entwicklung zukunftsfähiger Maschinenkonzepte 

unerlässlich. Zudem ist die Software klar strukturiert und 

übersichtlich aufgebaut», sagt Arno Schmied, Leiter Technik 

bei Sigmatek Schweiz. Dieser Ansatz erfordere jedoch, vorgängig 

ein Softwarekonzept zu erstellen, um eine Basis zu 

schaffen, auf die alles weitere aufgebaut werden könne. 

«Jede Maschine braucht beispielsweise ein Gebläse für das 

Fördern des Materials. Dieses Gebläse nehme ich als Basis 

und baue darauf alles Weitere flexibel auf. So kann ich bereits 

getesteten Code wiederverwenden, ohne dass der Code mehrfach 

vorhanden ist. Dies bringt durchgängige Modularität 

und Übersichtlichkeit», beschreibt Arno Schmied sein Vorgehen 

und verdeutlicht: «So entsteht kein Spaghetticode.» 


AUTOMATION 

AUTOMATION 

Maschinelles 

Dämmen 

mit Holzfasern 

Die Maschinen der Gutex GmbH & Co. KG 

verarbeiten je nach Ausführung einen oder 

mehrere Grossballen mit je 270 Kilogramm 

Gewicht. Diese Ballen bestehen aus gepressten 

Holzfasern, die mit Hilfe einer Vorrichtung je 

nach Modell mit einem Kamm oder mit verzahnten 

Walzen aufgelöst werden. Von der Auflösevorrichtung 

gelangen sie in ein Modul, das übrige 

Brocken und Klumpen auflöst. Anschliessend 

fallen die Fasern in eine Zellradschleuse, die das 

Material über die Geschwindigkeit sowie mit Hilfe 

eines Schiebers, der die Grösse des Einlasses 

reguliert, portioniert. Von dort gelangen die nach 

dem First-in-First-out-Prinzip aufbereiteten 

Fasern über einen Schlauch zu den Dämmplatten, 

wo sie mit einer Dichte von 38 Kilogramm 

pro Kubikmeter eingeblasen werden. 

Dies wäre nicht nur aufwendig, sondern erschwert die 

Pflege und den Unterhalt des installierten Bestands. Bei einem 

Update müsste die Software auf jeder Maschine neu 

aufgespielt und getestet werden. Ausserdem sagt Samuel 

Lieberherr von der Gutex GmbH & Co. KG, beschleunigt die 

objektorientierte Programmierung bei weiteren Entwicklungen 

den Aufwand um Faktoren. So dauerte die Softwareentwicklung 

für den Maschinentyp Feeder Lift zwei Monate, 

die des Feeder Drop nur noch zwei Wochen. 

Remote-Systeme reduzieren Reisebedarf 

Ein weiterer Vorteil des objektorientierten Software-Ansatzes 

ist eine schnellere Markteinführung. Die Maschine kann 

schon lange bevor sie physisch existiert, ausgiebig getestet 

werden. Simuliert wird aber nicht etwa mit einem digitalen 

Zwilling. Aus Kostengründen nutzt Arno Schmied hierfür 

das im Engineering-Tool Lasal integrierte Simulationstool 

Lars. Hier hat er Funktionsklassen erstellt, mit denen sich 

Datenpunkte setzen und Elemente schalten lassen. Die Software 

lässt sich ohne elektrische Anbindungen an die Maschine 

simulieren. 

«Bis die Mechanik 

steht, ist die 

Software längst 

einsatzbereit.» 

Alexander Jaenke, Gutex GmbH & Co. KG 

Dieses Vorgehen setzt jedoch eine enge Zusammenarbeit 

mit dem Kunden voraus, bei der die Software-Entwickler 

schon während der Konzeptphase stark miteinbezogen 

werden. Bei Sigmatek, betont Alexander Jaenke, funktioniert 

das einwandfrei: «Dies und die schnellen Reaktionszeiten 

sind für uns entscheidend. Die Zusammenarbeit mit 

Arno Schmied ist für uns so als wäre er ein interner Programmierer.» 

Diese Verbundenheit ist auch deshalb so bedeutend, weil 

Alexander Jaenke und Samuel Lieberherr für ein deutsches 

Unternehmen tätig sind, aber von Sigmatek Schweiz betreut 

werden. Vor ihrem Wechsel an den Hochrhein waren die 

Beiden im Toggenburg tätig, wo sie bereits eine enge Partnerschaft 

zu Sigmatek Schweiz und vor allem eben zu Arno 

Schmied als Engineering-Partner pflegten. 

Für den Genannten sind die Abstecher ins Deutsche kein 

Problem. Vom Arbeitsplatz in Effretikon ist es an den Hochrhein 

auch nicht viel weiter als ins Toggenburg. Zudem baute 

Sigmatek während der Corona-Pandemie seine Remote 

Access Plattform sukzessive aus, was seinen Reisebedarf 

enorm reduzierte. «Heute kann ich vieles vom Büro aus erledigen 

und muss eigentlich nur noch zur Inbetriebnahme vor 

Ort sein», so Arno Schmied. Durch die HTML5-Anbindung 

des Lasal Visu Designer kann er jederzeit mit einem Standard-Webbrowser 

auf die Bedienoberfläche zugreifen. 

Hervorragendes Preis-Leistungsverhältnis 

Es ist aber nicht nur das Entwicklungswerkzeug Lasal, das 

Gefallen bei der Gutex findet. Ebenso überzeugt ist Alexander 

Jaenke von der Hardware, die in Form von kompakten 

S-Dias-Steuerungen mit integrierter Safety-Funktionalität, 

und ETT Webpanels mit HTML5-Visualisierung in den Maschinen 

zum Einsatz kommt. Die Vorteile der Sigmatek Systemlösung 

kommen speziell im Bereich der Antriebstechnik 

zum Tragen, wo die Motoren je nach Bedarf mittels 

Frequenzumrichter FDD 3000 oder mit den kompakten 

48-V-Servo-Drive DC101 aus der S-Dias-Steuerungswelt realisiert 

werden. 

In diesem Zusammenhang betont Alexander Jaenke die 

Material-Verfügbarkeit während der Lieferkettenkrise sowie 

das optimale Preis-Leistungsverhältnis: «Wir können es 

uns gar nicht leisten, andere Systemlösungen zu verwenden, 

da wir in einem Verdrängungswettbewerb stehen und 

für uns die Herstellkosten daher entscheidend sind. Auch 

die unkomplizierte Software-Lizenzpolitik von Sigmatek 

hilft uns bei der täglichen Arbeit.» 

Ausserdem weiss er die effiziente, grenzüberschreitende 

Zusammenarbeit in ihrem speziellen Fall zu schätzen. Mit 

Arno Schmied habe man einen erfahrenen Softwareentwickler 

an der Seite, der sich sehr gut in der industriellen 

Einblastechnik auskenne: «Für unser Geschäftsfeld ist das 

ausschlaggebend!» 

Sigmatek Schweiz AG | www.sigmatek-automation.ch 

Gutex GmbH & Co. KG | www.gutex.de 



KÜNSTLICHE INTELLIGENZ 

So beurteilt ein Abbiegeassistent die Verkehrssituation 

und kategorisiert Fahrradfahrer und 

Fussgänger. Die Farben signalisieren hierbei, wie 

gross die Gefahr ist, vom Fahrzeugführer wegen 

eines ungünstigen oder toten Winkels übersehen 

zu werden. Bilder und Grafiken: Luis Technology 

«WIR HABEN 

UNSERE 

KI VON GRUND 

AUF TRAINIERT» 

Die Luis Technology AG entwickelt und fertigt intelligente 

Kamera-Monitor-Systeme. Diese sind so gut, dass das Hamburger 

Unternehmen mittlerweile 80 Prozent seines Umsatzes 

mit KI-basierten Lösungen generiert. Doch trotz dieses Erfolgs 

schenken die Norddeutschen der Künstlichen Intelligenz kein 

uneingeschränktes Vertrauen. 


Lesen Sie das 

Interview zu diesem 

Beitrag unter 

www.technik-und-wissen.ch 

und erfahren dort, 

wie sich mit KI Emissionen 

im Schwerlastverkehr 

reduzieren lassen. 

Luis Technology ist Marktführer bei Abbiegeassistenten, 

die sich im Wesentlichen aus drei Komponenten 

zusammensetzen. Zunächst ist da einmal 

das Kameramodul, das zwei hochauflösende Bildverarbeitungssysteme 

integriert. Das erste ist leicht nach 

vorne unten und das zweite nach hinten ausgerichtet. 

Die zweite Komponente ist ein Anzeigegerät, das entweder 

ein klassischer Monitor oder aber eine Art Ampelsystem 

sein kann. Zu guter Letzt ist da noch ein Embedded 

Controller, der die Kamerasignale verarbeitet und auf 

dem Anzeigegerät darstellt. 

Was sich nicht sonderlich aufregend anhört, geht in 

der Praxis allerdings mit einer grossen Komplexität 

einher. «Wir müssen sicherstellen, dass die Kameras 

auch bei Regen, Nebel oder tiefstehender Sonne ein 

einwandfreies Bild liefern», sagt Stephan Rave. Die 

Witterungsbedingungen sind aber nur eine von vielen 

Herausforderungen, die es beim Bau zuverlässiger Abbiegeassistenten 

zu bewältigen gilt. 

Als weitere Schwierigkeiten nennt der CTO die mechanische 

Integration ins Fahrzeug sowie regulatorische Themen. 

So schreibt eine EU-Bestimmung beispielsweise 

vor, dass die Systeme Personen bis zu 30 Meter nach hinten 

zuverlässig identifizieren müssen. «Das ist für ein Kamerasystem 

sehr weit und es gibt nur ein paar wenige 

Pixel, die aber eindeutig zugeordnet werden können 

müssen», erklärt Stephan Rave. 

Plattformen reduzieren Entwicklungskosten 

Nun ist es aber nicht mit einem einzigen Kamera-Monitor-System 

alleine getan, um die Anforderungen des 

Marktes abzudecken. Diese sind in den einzelnen Branchen 

viel zu verschieden als dass diese mit einem System 

abgedeckt werden könnten. Nur eines haben die Fel- 

der Logistik, Flurförderfahrzeuge, Landwirtschaft und 

Bau gemein, in denen Luis Technology tätig ist – es sind 

alles äusserst raue Einsatzumgebungen. 

Um den Entwicklungsaufwand zu reduzieren setzt das 

inhabergeführte Unternehmen auf Plattformen. Mit diesen 

modulieren die Experten für intelligente Bildverarbeitung 

soweit es möglich ist. Aktuelles Beispiel ist die 

neue Digitalkamera «Edge 3», die im dritten Quartal 2024 

auf den Markt gekommen ist. Im identischen Gehäuse 

gibt es diese in verschiedenen Ausführungen, beispielsweise 

mit und ohne KI. 

KI-Entwicklung in Deutschland 

Trotz dieses Plattformgedankens sind die Kosten Forschung 

und Entwicklung bei den Hamburgern sehr hoch. 

Knapp 30 Prozent des erzielten Umsatzes fliessen hier 

hinein. Diesen enormen Aufwand begründet Stephan 

Rave so: «Wir trainieren und entwickeln 

unsere KI in Deutschland 

und haben dafür ein entsprechendes Team aufgebaut.» In 

Asien, ist sich der Elektroingenieur bewusst, ginge das 

deutlich billiger, aber das sei eben nicht der Anspruch 

des Unternehmens. 

Trotz der höheren Kosten hat die Inhouse-Entwicklung 

einen entscheidenden Vorteil, nämlich die Kenntnis über 

die verwendeten Daten. «Wir kennen jedes Bild und können 

so absolut sicher sein, dass unsere KI richtig trainiert 

wird», so der CTO. 

KI arbeitet unabhängig von Farben 

Nun verhindert eine in Deutschland trainierte KI nicht 

automatisch Diskriminierung. Wie beugt Luis Technology 

dieser vor? Es sind mehrere Ansätze, die das diverse 

Team aus Entwicklern klug miteinander verknüpft. Zu- 



KÜNSTLICHE INTELLIGENZ 

nächst einmal arbeitet es 

mit einem breiten Spektrum 

an Bildern, um sicherzugehen, 

dass liegende, 

sitzende, stehende, grosse 

oder auch kleine Personen 

ausreichend abgedeckt sind. 

Diese Daten werden dann mit 

virtuellen Daten kombiniert, um 

möglichst viele Situationen abdecken 

zu können. 

Damit Menschen unabhängig von ihrer Hauptfarbe zuverlässig 

erkannt werden, hat sich Luis Technology etwas 

Spezielles einfallen lassen. Die Techniker verändern 

die Farbräume der Trainingsfotos und stellen so sicher, 

dass die Kameras unabhängig von den Farben zuverlässig 

arbeiten. «Für unsere KI spielt die Hautfarbe überhaupt 

keine Rolle», versichert denn auch Stephan Rave: 

«Eine Person wird absolut sicher erkannt, egal ob diese 

nun schwarz, weiss, gelb oder rot ist.» Dieser Ansatz 

treibt zwar die Entwicklungskosten in die Höhe, garantiert 

aber auch, dass die KI schon jetzt im Einklang mit 

dem kürzlich verabschiedeten EU Act steht. 

Vorteile KI-basierter Kamerasysteme 

Aber was hat denn ein KI-basiertes Kamera-Monitor- 

System einem konventionellen überhaupt voraus? Letzteres 

kann lediglich ein Lagebild vermitteln, beispielsweise 

von einer Position, die der Fahrzeugführer oder 

Maschinenbediener so nicht sehen würde. 

Mit Unterstützung der KI wird aus diesem passiven ein 

aktives System. Dieses hilft dem Betrachter nicht nur dabei, 

eine Situation besser zu verstehen, sondern greift im 

Vergleich zum konventionellen System regulierend ein, 

wenn dieser nach einem Warnsignal auf eine Gefahrensituation 

nicht reagiert. Das kann die Einleitung eines 

Bremsvorgangs oder ein automatischer Maschinenstopp 

sein. «Diesen aktiven Eingriff kann ein konventionelles 

Bildverarbeitungssystem nicht leisten. Dadurch ist es 

nicht so sicher wie ein KI-System», erklärt Stephan Rave 

den entscheidenden Unterschied. 

Grenzen des KI-Einsatzes 

Obwohl die Luis Technology GmbH Künstliche Intelligenz 

bereits intensiv nutzt und mit KI-basierten Lösungen 

80 Prozent ihres Umsatzes generiert, schöpft sie bislang 

deren Möglichkeiten noch nicht komplett aus. Die 

«Für unsere KI 

spielt die Hautfarbe 

keine Rolle.» 

Stephan Rave, CTO Luis Technology GmbH 

Gründe hierfür sind gemäss Stephan Rave verschieden. 

Zum einen, weil das mögliche Potenzial überhaupt noch 

nicht erkannt ist, zum anderen aus sicherheitstechnischen 

Bedenken. 

«Wir diskutieren immer wieder darüber, KI für Code-Entwicklung 

zu benutzen. Ich befürchte aber, dass wir einen 

solchen Code nicht mehr nachvollziehen und daher nicht 

mehr testen können», sagt der CTO und gesteht: «Bei 

funktionalsicheren Prozessen, die wir garantieren müssen, 

wäre das höchst fahrlässig!» 

LUIS Technology GmbH 

www.luis.de 

Luis Technology GmbH 

Seit der Gründung 1999 entwickelte sich das inhabergeführte 

Unternehmen mit Sitz in Hamburg zum führenden 

Hersteller für Kamera-Monitor- und Fahrassistenzsysteme. 

Neben eigenen Vertriebsmitarbeitern verfügt Luis 

über ein breites Vertriebs- und Servicenetz im In- und 

Ausland. Dadurch kann schnell auf die Anforderungen 

des jeweiligen Marktes reagiert und Anwender in der 

jeweiligen Region bestmöglich betreut werden. Die 

Lösungen adressieren harte Einsätze im rauen Umfeld: 

Ob Baumaschinen, Agrar-, Logistik- oder Kommunalfahrzeuge, 

die Produkte sind äusserst robust und arbeiten 

selbst bei extremer Kälte oder Hitze sowie Vibration und 

Stössen absolut zuverlässig. Für die jeweiligen Branchen 

bietet Luis spezifische Lösungen bis hin zu Sonderlösungen 

in Kleinserien an. Das Unternehmen beschäftigt rund 

80 Mitarbeitende, wovon die Hälfte in Forschung und 

Entwicklung tätig ist. 





VARIO-X – DIE DEZENTRALE 

LÖSUNG FÜR DIE 

AUTOMATISIERUNGSWELT 

VON MORGEN 

Vario-X bringt Sensorik und Aktorik dezentral ins direkte Maschinenumfeld 

und bietet eine flexible und skalierbare Lösung für alle Applikationen. 

In Kombination mit einem digitalen Zwilling garantiert die modulare Plattform 

eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis bei Installation, Planung, 

Betrieb und Service. 

Willkommen in einer Welt, in der vernetzte Produktion 

und digitale Integration die Automatisierung 

revolutionieren. Inmitten dieses 

Transformationsprozesses drängen sich für 

Automatisierer viele Fragen auf: Wie können Vorteile von digitalen 

Technologien wie KI, maschinellem Lernen, IoT und 

Big Data Analytics effektiv eingesetzt werden? Wie lassen 

sich bestehende Systeme mit neuen digitalen Lösungen verbinden? 

Die Herausforderung besteht darin, eine Brücke zwischen 

Vergangenheit und Zukunft zu schlagen, indem analoge 

und digitale Welten miteinander verbunden werden. 

Text und Bilder von Murrelektronik 

Mit Vario-X betriebene Kraftspanner sind in 

der Anwendung zuverlässiger und weniger 

fehleranfällig als konventionelle Pneumatik- 

Systeme. Das System kann zu jeder Zeit 

Auskunft über Parameter wie Position, 

Moment und Geschwindigkeit geben. 

Vario-X: ein Konzept, das überzeugt 

Eine erfolgreiche digitale Transformation erfordert konsequente 

Dezentralisierung. Der Grundgedanke der Dezentralisierung 

ist dabei simpel wie einleuchtend: Zunächst wird 

die Energieversorgung zusammen mit Peripheriekomponenten 

wie Sicherungen oder dem Hauptschalter in kleine, 

dezentrale Gehäuse gepackt. Zusammen mit den Industrie- 

PC, die die Kommunikation und Steuerung der kompletten 

Anlage oder von einzelnen modular einsetzbaren Maschinenteilen 

übernehmen, werden die nun kompakten Einheiten 

direkt an der Produktionsmaschine platziert. 

Die preisgekrönte Automatisierungsplattform Vario-X 

bringt diesen Ansatz auf den Punkt. Sie ist der Enabler, 

wenn es um Dezentralisierungsvorhaben in Industrie und 

Fertigung geht. Sämtliche Automatisierungsfunktionen lassen 

sich erstmals bedarfsgenau skalieren und dezentral – 

also ohne typische Schaltschrank-Architektur – realisieren. 

Ausser der gleichnamigen Plattform bringt Vario-X ein 

Installationskonzept mit, das sich individuell auf Kundenanforderungen 

und Einsatzzweck ausrichten lässt. Denn für 

eine effiziente Installationslösung ist vor allem die Grundidee 

«vereinfachen, modularisieren, ins Feld bringen, Technologien 

bündeln» entscheidend, auf der dezentrale Automatisierungskonzepte 

aufbauen. 

«Vario-X bietet 100 Prozent dezentrale, schaltschranklose 

Automatisierung», sagt Olaf Prein, Leiter Global 

Business Unit Automation bei Murrelektronik: «Unsere 

Automatisierungsplattform gewährleistet modulare 

und transparente Prozesse, eine höhere Wertschöpfung 

in allen Unternehmensbereichen und damit 

mehr Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit 

im Maschinen- und Anlagenbau. Allein dank des 

durchgängigen Installationskonzepts verkürzt Vario-X 

eine Maschineninstallation um rund 40 Prozent.» 

Wegweisend in dieser Hinsicht ist ein von Murrelektronik 

entwickeltes Installationskonzept in 

der dezentralen Servo-Antriebstechnik. Schlüsselkomponente 

bildet dabei der Steckverbinder 

MQ15 DC, der durch ein innovatives Schnellanschluss- 

System verfügt. ¼-Umdrehung genügt und die Maschinenanlage 

ist angebunden. So lassen sich mit den vorkonfektionierten 

Leitungen Kabelverbindungen einfach, sicher und 

vor allem fehlerfrei stecken. Das spart Zeit und reduziert 

somit Installations- und Planungskosten. 

Leistungsstark, robust, einfach 

Im direkten Maschinenumfeld sorgt Vario-X bei der nahtlosen 

Integration von dezentralen Servoantrieben für ein zuverlässiges 

Spannungs-, Signal- und Datenmanagement. 

Robuste, wasser- und staubdichte Gehäuse in Schutzart 

IP65, die die Spannungsversorgung, Steuerung, Switches, 

Sicherheitstechnik und IO-Module beinhalten, bilden das 

Herzstück der Plattform. Spielend leicht lassen sie sich in 

einer nicht minder robusten Backplane mit integrierten 

Maschinenbauprofilen einrasten. 

Ausgestattet mit einer Multicore-CPU ist der Vario-X-Controller 

allen Anforderungen gewachsen und lässt sich als 

offene Steuerungsplattform in alle übergeordneten Industrial-Ethernet 

Netzwerke einbinden. Das 48-V-System bietet 

zudem genügend Leistung, um nahezu alle Anwendungsfelder 

abzudecken. 

Vom Sensor bis in die Cloud 

Vario-X bedeutet aber nicht nur Backplanes, Steuerungen, 

Kabel und Co. Eine Maschinenanlage, die mit Vario-X automatisiert 

ist, bietet optional auch einen digitalen Zwilling: 

Ein bewegliches 1:1-Abbild der realen Anlage, das alle Funktionen 

und Parameter des späteren Systems beinhaltet – 

und das bereits in der Projektphase, bevor das erste mechanische 

Bauteil bestellt oder montiert wurde. 

Dafür kinematisiert Murrelektronik die Konstruktionsdateien 

von Maschinen und Anlagen in einer speziellen Software, 

mit der sich dann die späteren Bewegungen und Abläufe 

simulieren lassen. Innovative Anwendungen wie die 

Visualisierung und Steuerung der digitalen Anlage per Augmented 

Reality via Handy oder Tablet, sind damit ohne weiteres 

möglich. Hinzu kommt, dass der digitale Zwilling die 

Maschinenanlage im laufenden Betrieb überwachen und 

Maschinendaten auslesen kann. 

Vario-X ist eine modulare und hochflexible Automatisierungsplattform, 

mit der sich sämtliche Automatisierungsfunktionen 

erstmals komplett dezentral realisieren lassen. 

Bilder: Murrelektronik 

Effizienz-Booster für die Fertigung 

Zudem können ständig steigende Ansprüche beim Thema 

Energieeffizienz in Produktion und Fertigung dynamisch 

begleitet werden. Besonders deutlich wird dies am Beispiel 

der weit verbreiteten Pneumatik. Mit einem Wirkungsgrad 

von nur zehn bis 20 Prozent verpufft beim Energieträger 

Luft viel Energie durch unzählige Leckagen im System und 

ineffiziente Aktorik. Mit Vario-X lassen sich Anlagenteile, 

die bisher mit Pneumatik bewegt wurden, ganz einfach 

elektrifizieren. 

Pneumatik durch Elektrik zu ersetzen – etwa bei Spanneinheiten 

im Karosserie-Rohbau – bringt allen Beteiligten 

nur Vorteile: Dem Unternehmer, der die ineffiziente, schlecht 

steuerbare und verhältnismässig teure Pneumatik in seinen 

Werkshallen reduzieren kann, dem Produktionsplaner, der 

sich jetzt auf einen Energieträger – nämlich Elektrizität – 

fokussieren kann, den Mitarbeitenden, die endlich in einem 

merklich leiseren Arbeitsumfeld arbeiten können und nicht 

zuletzt der Umwelt. 

Murrelektronik AG 

www.murrelektronik.ch 



Neuheiten 

Tragarm-Panel für starke Visualisierungen 

Das Multitouch-Bedienpanel TT 1564 (401 x 300 x 47 mm) ist mit einem 

Quad-Core-Edge3-Prozessor sowie einem 15,6-Zoll-TFT-Farbdisplay in 

Full HD ausgestattet. Als Speicherplatz bietet es 2 GByte DDR4 RAM 

und 8 GByte eMMC. Ein RFID-Leser sowie ein USB-Anschluss befinden 

sich direkt an der Front. Zusätzlich gibt es die Möglichkeit, vorderseitig 

sechs individuelle Bedienelemente anzubringen. Zur Systemanbindung 

stehen unter anderem 2 x Ethernet 100 Mbit, 3 x USB-Host 2.0 

(Typ A, 1 x frontseitig), 1 x USB 2.0 (Typ Mini-B OTG) und 1 x MicroSD- 

Kartenhalter (SD 3.0) bereit. Das lüfterlose Bedienpanel unterstützt 

OPC-UA-Kommunikation und verfügt über zwei frei programmierbare 

Status-LED. (Web-) Visualisierungen lassen sich mit dem objektorientierten 

Engineering Tool Lasal einfach erstellen. 


Kompakte Getriebe 

Die Economy-Getriebe PLQE040 und PLFE055 bauen 

das Angebot an kompakten Getrieben in den kleinen 

Baugrössen 040 bis 055 aus, sodass diese nun durch 

vier koaxiale Baureihen (PLE, PLPE, PLQE, PLFE) sowie 

zwei Winkel-Baureihen (WPLE, WPLPE) abgedeckt 

werden. Sie alle sind kurzfristig und ab Losgrösse 1 

lieferbar. Zudem sind die Neuentwicklungen bereits in 

den Softwaretools Neugart Calculation Programm 

(NCP) und Tec Data Finder (TDF) integriert. 

Neugart Schweiz AG | www.neugart.ch 

Kompakte Doppelstockklemme 

Die Doppelstockklemmen mit Drückern erweitern das 

Reihenklemmenportfolio Topjob S. Diese zeichnen sich 

durch eine kürzere Bauform gegenüber den bereits 

erhältlichen Doppelstockklemmen aus: Sie sind weniger 

als 70 mm lang, weshalb sie nicht viel Platz im Schaltschrank 

beanspruchen. Ausserdem besitzen sie eine leicht 

gewinkelte Leitereinführung und sind für Nennquerschnitte 

von 2,5 bis maximal 4 mm² geeignet. Durch ihre Baugleichheit 

zur Serie 2002 können Schaltschrankbauer die 

gleichen Abschlussplatten und das gleiche Zubehör 

verwenden. Verwendung finden die 

Doppelstockklemmen vor 

allem in der Industrie im 

Schaltschrankbau, aber 

auch in anderen 

Anwendungsfällen, 

wenn es darum geht, 

Platz auf der 

Tragschiene zu 

sparen. 

Wago Contact SA 

www.wago.ch 

Ultraschallsensor für mobile Maschinen 

Der Ultraschallsensor UF401V verfügt über eine nachgewiesene Dichtigkeit, die über 

IP68/IP69K hinausgeht. Damit ist er der ideale Sensor für Land- und Baumaschinen, 

Arbeitsbühnen sowie andere mobile Maschinen, die rauesten Bedingungen 

trotzen müssen. Durch sein Automotive-grade-Design ersparen sich OEM 

zudem aufwendige Lebensdauertests und können somit die Markteinführungszeit 

verkürzen. Hierfür sorgt eine Reihe von Industriestandards wie 

ISO14982, EN13309, ISO13766, ISO15003, EN60947-5-2/-5-7. Ein Vorzug des 

UF401V ist das Feature Störungskompensation: Er unterdrückt vorübergehende 

Störungen in der Distanzmessung und liefert so kontinuierliche Messdaten, 

selbst wenn sich beispielsweise Pflanzenteile kurz zwischen Sensor und 

Messfläche schieben. Das erleichtert die Integration auf der Steuerungsebene. 

Ausgelegt ist er für einen Arbeitsbereich von -25 bis 70 °C. 

Baumer Group | www.baumer.com/c/47913 

Programmerweiterung 

Präzise Anpassungen von Widerständen 

Die 5- und 6-schneidigen Vollhartmetallfräser der Familie ME232 Perform 

sowie die 2- und 4-schneidigen Radiuskopierfräser ME432 Perform komplettieren 

das bestehende Perform-Line-Programm. Dieses ist nicht nur für 

Anwender mit kleinen und mittleren Stückzahlen interessant, sondern auch 

für Händler sowie Anwender im preissensitiven Segment. Insbesondere 

die kurzen 3- und 4-Schneider für Drehzentren mit stehenden oder 

angetriebenen Werkzeugen besitzen hier ein enormes Potenzial, 

da sie in diesem Bereich zum Standard-Setup gehören. 

Nach der Programmerweiterung gibt es die Fräser nun mit 

Durchmessern von 1 bis 20 mm, zwei bis sechs Schneiden 

sowie in Längen 1 × Dc bis 3 × Dc. 

Die strengen Kriterien präziser Schaltabstände von Sensoren und die 

Toleranzen elektronischer Bauteile erfordern individuelle Einstellungsmöglichkeiten. 

Mit dem Lasertrimmer Business Fiber TRIM werden diese 

Anpassungen der Widerstände einfach erreicht. Der Scanner-Spiegel des 

Lasers wird dabei gezielt gelenkt, um Widerstände oder spezifische 

Schaltkreise exakt zu trimmen. Der MOPA-Faserlaser verfügt über eine 

angepasste Strahlerzeugung für Trimmanwendungen, ein integriertes 

Bilderkennungssystem und erweiterte Schnittstellen für die 

Anbindung der notwendigen Messtechnik. Durch die automatische 

Bilderkennung kann der Laserstrahl hochgenau positioniert 

werden. Die Messtechnik überwacht dabei den Schaltpunkt 

des Sensors. Sobald der spezifizierte Abgleichwert des 

Sensors erreicht ist, wird der Laserstrahl nahezu pulsgenau 

abgeschaltet. Nach Trimmende wird der erreichte Abgleichwert 

des Sensors und der Trimmstatus angezeigt und 

protokolliert. 

Axnum AG | www.axnum.ch 

Walter AG | www.walter-tools.com 



NEUHEITEN 

Beschriftungsapp für Smart Printer 

Revolutionäres Schneidöl-Management 

Die Hipp Medical AG gilt im Umfeld der Medizintechnik als 

leistungsfähiger Partner und technologischer Vorreiter. Um 

ihren hohen Fertigungsansprüchen sowie dem Aspekt der 

Nachhaltigkeit in der Produktion gerecht zu werden, kam sie auf 

die Idee, das Nachfüllen, Kontrollieren, Filtern und Aufbereiten 

zu automatisieren. Dafür nahm sie vor einem Jahr die erste 

Fluidlynx Neatoil Box in Betrieb. Ralf Gfrörer, Head of Machining 

bei Hipp Medical, sieht bereits nach dieser kurzen Zeit zahlreiche 

Vorteile: «Die Box verlängert die Standzeit des Öls, reduziert 

Entsorgungskosten und verbessert unser Spänemanagement.» 

Heute zeigt ein Dashboard alle relevanten Informationen wie 

Füllstand, Temperatur und Partikelbeschaffenheit jeder Maschine 

an. Motorex Servicetechniker können aus der Ferne auf die 

Box zugreifen und beispielsweise Softwareupdates aufspielen. 

Motorex | www.motorex.com/neatbox 

Erweiterung der E-Kettenserie E4Q 

Flexibilität auf ganzer Schiene 

Das modulare Schienenverteilersystem I-Line Track 

wurde speziell für die Energieversorgung von Server- 

Racks entwickelt. Es wird unterhalb der Decke montiert 

und bietet frei wählbare Abgangsstellen, die eine 

flexibel anpassbare Konfiguration der Stromversorgung 

ermöglichen. Mit leicht zu ergänzenden Abgangsadaptern, 

die werkzeuglos und unter Spannung montiert 

werden können, ist das System jederzeit anpass- beziehungsweise 

erweiterbar. So lässt sich I-Line Track an 

alle Veränderungen in einem Rechenzentrum adaptieren. 

Erhältlich ist das System in drei Grössen sowie mit 

Bemessungsströmen von 250, 400 oder 630 A. 

Schneider Electric | www.se.com 

Der mobile Thermotransferdrucker Smart Printer hat 

ein neues Design erhalten und lässt sich nun über eine 

intuitive Beschriftungsapp, welche Anwender via 

Smartphone oder Tablet offline nutzen können, 

betreiben. Durch die automatisch erzeugten Inhalte und 

die Artikelerkennung per Kamera sorgt dies für eine 

deutliche Zeitersparnis: Einfach den Barcode der 

gewünschten Beschriftungsmaterialien scannen, im 

Editor Texte einfügen und danach den Druckjob 

starten. Darüber hinaus verfügt der 

Smart Printer nun über ein Linux-basiertes 

Motherboard. Steuerbar ist 

er über einen Bluetooth Dongle. 

Dank eines grösseren Speichers 

gibt es zudem keine 

Begrenzung bei der Länge 

der Beschriftungsmaterialien 

mehr. Der Thermotransferdrucker 

verarbeitet alle 

bekannten Materialien, 

wodurch sich unterwegs 

Schaltschränke vollständig 

beschriften lassen. 

Wago Contact SA | www.wago.ch 

RFID-Lesegerät für 

AC-Ladesteuerungen 

Das neue RFID-Lesegerät mit konfigurierbarer 

LED-Anzeige und Buzzer kommt in Verbindung 

mit den Ladesteuerungen Charx Control Modular 

zum Einsatz und eignet sich für die Montage in 

Wallboxen oder Ladestationen. Das Gerät verfügt 

über eine lichtstarke, vierfarbige LED-Statusanzeige 

sowie einen Buzzer für akustische Rückmeldungen 

bei RFID-Interaktionen. So erhalten Nutzer 

der Ladestationen ein intuitives Feedback zum 

RFID- und Ladestatus – dabei leuchtet, blinkt oder 

pulsiert die LED-Anzeige mit einstellbarer Helligkeit 

in vier wählbaren Farben und der Buzzer 

ertönt mit einstellbarer Lautstärke. 

Phoenix Contact | www.phoenixcontact.com 

Die sichere und effiziente Führung von Schläuchen, Wellrohren 

und Leitungen in der Energiekette stellt in vielen industriellen 

Anwendungen eine grosse Herausforderung dar. Um diesem 

Problem zu begegnen, bietet Igus jetzt für seine E4Q-Serie 

neues Zubehör an: eine spezielle Aussenlasche zum parallelen 

Führen von Schläuchen und ein neuer Schlauchhalter. Diese 

Erweiterungen ermöglichen eine einfache und sichere Montage 

von Wellrohren und Schläuchen. Die Laschen mit Führungskanal 

erleichtern das Nachrüsten von PMA-Clips, während der 

Schlauchhalter eine sichere Fixierung von Schläuchen gewährleistet. 

Igus GmbH | www.igus.de 

VIEL GETRIEBE 

AUF WENIG 

RAUM 

PLQE040 und PLFE055: 

Kleine Baugrössen für 

Economy-Baureihen 

Die Neuentwicklungen PLQE040 und PLFE055 erweitern die bewährten 

Economy-Baureihen PLQE und PLFE um kleinere Baugrössen. Die Modelle 

erfüllen damit den Wunsch vieler Maschinenbauer nach passenden 

Getrieben für kompaktere, leichtere Servoantriebe. 

Sprechen Sie uns an: 

Neugart Schweiz AG 

+41 44 515 56 05 sales@neugart.ch • www.neugart.ch 



NEUHEITEN 

Analog-Klemmen 

mit 16-Bit-Auflösung 

Energieführungssystem 

für Trockenreinraum 

Mit der wachsenden Nachfrage nach Elektroautos steigt 

auch der Bedarf an qualitativ hochwertigen Lithium-Ionen- 

Batterien. Aus diesem Grund sollten sie im Idealfall bei 

minimaler Luftfeuchtigkeit und möglichst grosser Partikelfreiheit 

in Trockenreinräumen gefertigt werden. Gleichzeitig 

muss in dieser Umgebung automatisiert werden, weil 

sich Menschen nicht lange in Trockenreinräumen aufhalten 

dürfen. Um hier eine sichere und zuverlässige Energieversorgung 

von Robotern zu gewährleisten, hat Igus die 

Triflex R TRC entwickelt: die erste Roboter-Energieführung 

mit Trockenreinraum-Zertifikat des Fraunhofer IPA für ISO 

Klasse 4-5. 

Schleifmaschine ohne Wärmegang 

Mit ihren Schleif- und Regelspindeln aus Karbon ist die Aussenrundschleifmaschine 

Cube 350 die erste Schleifmaschine ohne Wärmegang. 

Die Vorteile liegen auf der Hand: Durch das Minimieren des 

Wärmegangs ist eine Produktion mit gleichbleibend hoher 

Genauigkeit zu jeder Zeit garantiert. Ein zeitraubendes 

Warmlaufen ist nicht mehr nötig, da die Maschine sofort 

innerhalb einer Massabweichung von maximal 1 µm 

produziert. Darüber hinaus können auch beim mehrbahnigen 

Schleifen alle Teile im exakten Mass gefertigt 

werden – Schleif- und Regelscheibe bleiben parallel, weil 

eine thermische Verlagerung unterbunden wird. Auf diese 

Weise ermöglicht die Cube 350 ein langes, autonomes Arbeiten sowie 

unbemannte Schichten. 

Tschudin AG | www.tschudin.swiss 

Die EL4374 ist die erste kombinierte Ein-/Ausgangsanalogklemme 

(10 V/20 mA oder -20/0/4 bis 20 mA), mit der 

sich eine Wandlungsrate von 2 kSps je Kanal nutzen 

lässt. Die je zwei Ein- und Ausgänge können einzeln auf 

Strom- oder Spannungsbetrieb parametriert werden. Mit 

einem Messbereich von ±107 Prozent des Nennbereichs 

unterstützt sie auch eine Inbetriebnahme mit Sensorwerten 

im Grenzbereich sowie die Auswertung nach NAMUR 

NE43. Hinzu kommt die hohe Ausgangsleistung, die bei 

20 mA eine Bürde bis 750 Ohm erlaubt. Die gleichen 

Features bieten die analogen Eingangsklemmen EL3072 

und EL3074, die als 10-V/20-mA-Universaleingänge nun 

über eine 16-Bit-Auflösung (bisher 12 Bit) verfügen. Die 

EL3072 ist mit zwei, die EL3074 mit vier einzeln parametrierbaren 

Eingängen ausgestattet. Neu ist zudem die 

Ausführung EL3078, bei der sich im gleichen HD-Gehäuse 

sogar acht Kanäle nutzen lassen. 

Igus GmbH | www.igus.de 

Präzise Verbindungen 

für maximale Effizienz 

Die neuen Ventilsteckverbinder von Belden sind die ideale 

Lösung für sichere und zuverlässige Verbindungen in industriellen 

Anwendungen. Entwickelt für höchste Effizienz und 

Langlebigkeit, gewährleisten sie eine präzise Steuerung von 

Ventilen selbst in anspruchsvollsten Umgebungen. Ob in der 

Automatisierungstechnik, Hydraulik oder Pneumatik, die 

Ventilsteckverbinder von Belden sind die erste Wahl, wenn es 

um leistungsstarke Verbindungen geht. 

Omni Ray AG | www.omniray.ch 

Beckhoff Automation AG | www.beckhoff.com 

Funktionale Safety mit Makro-Technik 

Stromversorgung mit Geräteschutz 

Die Stromversorgung Trio Power ist nun als dreiphasige Variante 

erhältlich. Sie integriert einen mehrkanaligen Geräteschutz und ist für 

einen Ausgangsnennstrom bis 40 A ausgelegt. Ihr Push-in-Anschluss 

erlaubt eine werkzeuglose Installation, der mechanische Verschluss der 

Potenziometer macht sie manipulationssicher und integrierte Beschriftungsfelder 

dienen der einfachen BMK- und Stromkreisbeschriftung. Die 

IO-Link-Kommunikation erleichtert indes die Diagnose und Parametrisierung 

und der dynamische Boost (150 %/5 s) ermöglicht das Starten 

schwieriger Lasten. Die intelligente Selbstüberwachung und das 

integrierte Lastmanagement sorgen für eine hohe Anlagenverfügbarkeit. 

Phoenix Contact | www.phoenixcontact.com 

Die Safety-CPU SCP 211 unterstützt softwareseitig neue Funktionen, die 

das Erstellen und Handling von Sicherheitsanwendungen vereinfachen. 

Die Entwicklung erfolgt im Lasal Safety Designer mit zertifizierten, an 

PLCopen angelehnte Funktionsblöcke. Das besondere an den Safety-Makros 

ist, dass diese mehrstufig hierarchisch aufgebaut werden können. 

Jedes Makro ist in sich gekapselt und lässt sich unabhängig testen, da 

es über einen eigenen CRC-Prüfwert verfügt. Dies verringert den Aufwand 

für Gesamttests zur Erlangung von Zertifizierungen erheblich. 

Durch Automatisierung der Testabläufe über Testprogramme, die in der 

Ablaufsteuerung laufen, reduziert sich der Entwicklungsaufwand für 

variantenreiche Maschinen enorm. Gemeinsam mit der Hot-Plug-Fähigkeit 

ermöglicht die Parametrierung der Sicherheitssteuerung während 

der Laufzeit einen flexiblen Betrieb modularer Maschinen und Anlagen. 




NEUHEITEN 

Innovativer Feldbus-Drehgeber 

Der rückwärtskompatible Drehgeber EN580C ist technologisch 

auf neuestem Stand und bietet zahlreiche 

nutzerfreundliche Features. Dazu zählen höchste 

Genauigkeit bis 0,01°, eine applikationsspezifische Parametrierung 

(Getriebefunktion, dynamisches PDO-Mapping), 

eine effiziente Integration durch flexible Verkabelung 

mit Feldbus-Haube sowie eine einfache 

Inbetriebnahme durch Adressschalter (Node-ID, 

Baudrate). Damit ist er eine verlässliche Lösung, um 

alte Feldbus-Encoder durch eine zukunftssichere, 

leistungsstarke Variante zu ersetzen. Bei der Wartung 

lässt sich der alte Feldbus-Drehgeber schnell und 

einfach durchs neue Modell ersetzen und in Betrieb 

nehmen. Neben der Verwendung in Bestandsanlagen 

eignet sich der EN580C ebenso gut für Neuprojekte mit 

Feldbus-Protokollen. 

Baumer Group | www.baumer.com 

Inline-Profilauswertung 

und 3D-Messung 

Das Thickness Gauge 3D misst Dicke und Profil. Es wird als 

fertiges System zur Inline-2D- und 3D-Messung in verschiedenen 

Branchen eingesetzt. Die Hardware besteht aus 

einem Aluminium-C-Rahmen, in welchen zwei Scancontrol-Sensoren 

der Reihe LLT3002 integriert sind. Hinzu 

kommen eine elektromechanische Linearachse zur 

Positionierung und automatischen Kalibrierung, ein 

kompakter Busklemmkasten sowie ein Touch-IPC mit 

vorinstallierter Software. Die Versorgung des kompletten 

Systems erfolgt über 24 V. Kundenspezifische Anpassungen, 

zum Beispiel hinsichtlich Breite oder Messrate, lassen 

sich schnell und kostengünstig umsetzen. Dabei bietet das 

Messsystem bietet höchste Präzision dank abgeglichener, 

kalibrierter und temperaturkompensierter Komponenten. 

Micro-Epsilon | www.micro-epsilon.de 

Automatisierter Werkzeugwechsel 

Das Schnellwechselsystem Solidpro basiert auf einer standardisierten 

Schnittstelle, dessen Basismodell aus einem Werkzeughalter mit 

Spannzangen-System besteht. Je nach Bedarf lässt sich dieses 

individuell zum Werkzeughalter mit Adaptern umrüsten. Erhältlich ist 

das System für statische Werkzeuge in zwei, für angetriebene Werkzeuge 

in vier Varianten. Für die Bedienbarkeit durch einen Roboter 

verfügen die Adapter über HSK-Greiferrillen. Für einen Werkzeugwechsel 

direkt am Revolver und um den Adapter mechanisch zu 

spannen oder zu lösen, muss lediglich der Betätigungsbolzen am 

Werkzeughalter um 90 Grad gedreht werden. So können voreingestellte 

Adapter direkt in der Maschine gewechselt werden, ohne den 

Werkzeughalter austauschen und neu einstellen zu müssen. Für 

Anwender bedeutet das grösste Flexibilität und einen deutlichen 

Effizienz- und Kostenvorteil. 

Sauter Feinmechanik | www.sauter-feinmechanik.com 

FLUIDLYNX 

AUTOMATED FLUID MANAGEMENT 

Mit dem digitalen Fluid Management System lassen sich wassermischbare 

Kühlschmierstoffe zuverlässig überwachen und automatisiert steuern. 

Stromversorgung für Ex-Bereich 

Die Produktlinie Pro 2 wird um eine Gerätekategorie mit ATEX- und 

IEC-Ex-Zulassung ergänzt. Damit sind die einphasigen Stromversorgungen 

dieser Familien nun auch in explosionsgefährdeten 

Bereichen der Zone 2 und Zone 22 anwendbar. Diese lassen sich 

eingangsseitig mit 90 bis 264 VAC versorgen und stellen am 

Ausgang 24 VDC mit einem Nennstrom von 5 A bereit. Der 

Power Boost ist mit 7,5 A für 5 s, Top Boost mit 600 Prozent 

und der Wirkungsgrad mit 93,8 Prozent spezifiziert. Die 

Inbetriebnahme und Überwachung ist über USB, Ethernet IP, 

IO-Link sowie Modbus RTU/TCP möglich. Die Stromversorgung 

verfügt darüber hinaus über eine optische Zustandsanzeige für 

DC-Okay, Auslastung sowie Warn- und Fehlerzustände. 

I Vollautomatisches 24/7-Messsystem 

I Für individuelle oder zentralisierte Systeme geeignet 

I Konzentration, pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit und 

Temperatur online überwachen 

STAY 

COOL 

24/7 

Wago Contact SA | www.wago.ch 


motorex.com/fluidlynx 


MESSEKALENDER 

MESSEKALENDER 

Fakuma 

Euroblech 

Datum: 15. bis 19. Oktober 2024 


Rhythmus: 

jährlich 

Rhythmus: 

Alle zwei Jahre 

Messethema: 

Die Fakuma ist die weltweit führende 

Fachveranstaltung für die industrielle 

Kunststoffverarbeitung 

Messethema: 

Die Euroblech deckt die gesamte Prozesskette 

zur Herstellung von Prototypen, 

Industriekomponenten und Produkten ab 

Fokusthemen: 

• Spritzgiesstechnik 

• Thermo- und Umformtechnik 

• Extrusionstechnik 

• Additiv-Manufacturing / 3D-Drucktechnik 

• Werkzeuge, Werkstoffe, Prozesstechnik 

und Dienstleistungen 

Veranstaltungsort: Messe Friedrichshafen 

Neue Messe 1 

D-88046 Friedrichshafen 

Weitere Infos: 

www.fakuma-messe.de 

Fokusthemen: 

Veranstaltungsort: Deutsche Messe 

Messegelände 

D-30521 Hannover 

• Maschinen, Werkzeuge und IT-Lösungen 

zum Schneiden, Stanzen und Umformen, 

Fügen, Schweissen und Befestigen sowie 

zur Oberflächenbehandlung und -veredelung 

• Prozesskontrolle und Qualitätssicherung 

• Maschinenelemente und -komponenten 

• CAD/CAM/CIM-Systeme 

• Lager-und Betriebseinrichtungen 

• Materialrecycling 

Aluminium 


www.euroblech.com 

HERBST 

2024 

Im Zentrum der DACH-Region finden im Herbst 

gleich vier der fünf vorgestellten Fachmessen 

statt: Zwei Mal Stuttgart, einmal Friedrichshafen 

und einmal Nürnberg. 

SPS 

Datum: 12. bis 14. November 2024 

Rhythmus: 

Messethema: 

Fokusthemen: 

jährlich 

Die Smart Production Solutions, ehemals 

SPS IPC Drives, bietet als internationale 

Fachmesse für elektrische Automatisierungstechnik 

einen kompletten Marktüberblick 

und bildet dabei das ganze Spektrum 

der digitalen Automation ab 

• Steuerungstechnik 

• Elektrische Antriebstechnik 

• Interfacetechnik 

• Mensch-Maschine-Interface 

• Sensorik und Systemlösungen 

• Software & IT für die Fertigung 

• Mechanische Infrastruktur 

• Industrielle Kommunikation 

Veranstaltungsort: Messe Nürnberg 

Karl-Schönleben-Str. / Messeplatz 1 

D-90471 Nürnberg 


www.sps.mesago.com 


Rhythmus: 

Messethema: 

Fokusthemen: 

Alle zwei Jahre 

Die Weltleitmesse und B2B-Plattform der 

Aluminiumindustrie und ihrer Hauptanwenderindustrien 

zeigt Lösungen für den 

Automobilbau, den Maschinenbau, das 

Bau- und Konstruktionswesen, Luft und 

Raumfahrt sowie Elektronik, Verpackung 

und Transport 

• Strangpressen 

• Walztechnik 

• Oberflächenbehandlung 

• Halbzeuge 

• Fügetechnologien 

• Metallbearbeitung und -verarbeitung 

• Guss- und Wärmebehandlung 

• Automation 

• Recycling 

Veranstaltungsort: Messegelände Düsseldorf 

Stockumer Kirchstrasse 61 

D-40474 Düsseldorf 


www.aluminium-exhibition.com 

Motek 


Rhythmus: 

Messethema: 

Fokusthemen: 

jährlich 

Die Motek als internationale Fachmesse für 

Produktions- und Montageautomatisierung 

bildet die komplette Wertschöpfung der 

industriellen Fertigung ab. Komplettiert wird 

sie durch die Bondexpo, welche sich den 

Themen der zunehmend wichtiger werdenden 

Klebetechnologie widmet 

• Montageanlagen und Grundsysteme 

• Handhabungstechnik 

• Prozesstechnik zum Fügen, Bearbeiten, 

Prüfen und Kennzeichnen 

• Komponenten 

für den Sondermaschinenbau 

• Software und Dienstleistungen 

Veranstaltungsort: Landesmesse Stuttgart 

Messepiazza 1 

D-70629 Stuttgart 


www.motek-messe.de 

Bilder: Schall 



Wenn ein Filter wie der 

vertikale Querschnitt eines 

Sombreros aussieht, könnte das 

mit maschinellem Sehen zu tun 

haben. Bild: Adobe Firefly 

NACHGEFRAGT 

SEHEN MASCHINEN SO 

WIE WIR? 

Wie kategorisiert Künstliche Intelligenz Bilder? Dieser Frage gingen Wissenschaftler 

des Massachusetts Instituts of Technology und der TU Wien 

auf den Grund. Im Gespräch mit Prof. Dipl.-Ing. Radu Grosu vom Institut für 

Computer Engineering über Mechanismen, die sich in neuronalen Netzwerken 

entwickeln und wie sich diese Kenntnisse nutzen lassen. 


Warum ist es wichtig zu verstehen, wie Maschinen sehen? 

Dieses Wissen ist extrem wichtig, um Algorithmen zertifizieren 

und für Anwendungen freigeben zu können. 

Nehmen wir beispielsweise das autonome Fahren. Hier 

müssen Algorithmen absolut zuverlässig andere Objekte 

identifizieren, wie Autos, Menschen oder Tiere. Ein anderes 

Beispiel ist die Medizin und hier vor allem die Radiologie. 

Hier braucht es zertifizierte Algorithmen, um Tumore oder 

Organe zu segmentieren und zu klassifizieren. Allerdings 

lassen sich diese Algorithmen nur dann zertifizieren, wenn 

wir auch in der Lage sind, deren Entscheidungen zu 

verstehen. 

Also quasi für eine Plausibilitätsprüfung? 

Genau! Heute sind diese Algorithmen oftmals wie eine 

Black Box. Wir wissen, wie wir sie trainieren müssen, 

wissen aber selten, wie sie zu ihren Ergebnissen kommen. 

Die Wissenschaft versucht daher die Mechanismen hinter 

den Algorithmen zu verstehen, um Anwendungen sicherer 

zu machen. Es gibt Fälle, in denen Algorithmen bei der 

Erkennung von Fahrrädern versagten und es zu Unfällen 

kam. Solche Unfälle lassen sich nur vermeiden, wenn wir 

verstehen, was in den Netzwerken wirklich passiert. 

Probleme bei Simulation neuronaler 

Netzwerke 

Mit welchen Herausforderungen ist es verbunden, wenn 

neuronale Netzwerke des Gehirns und des Nervensystems 

am Computer simuliert werden sollen? 

In der Mathematik und der Informatik kommt eine starke 

Vereinfachung dessen, was in Nervenzellen passiert, zur 

Anwendung. Nun muss man aber wissen, dass bereits eine 

einzelne Nervenzelle unglaublich komplex ist, möglicherweise 

sogar so komplex wie ein ganzer Organismus. Daher 

verwendet die Wissenschaft Modelle, die eine stark 

vereinfachte Version dieser Komplexität darstellen. Bislang 

ist sie nicht in der Lage, die tatsächlichen Prozesse eins zu 

eins zu simulieren, besonders die chemischen. 

Wir an der TU Wien arbeiten daher beispielsweise mit 

elektrischen Modellen, welche die Signalübertragung 

beschreiben. Bei diesem Ansatz wird die Membran einer 

Nervenzelle als eine Art Kondensator betrachtet, der durch 

Ionenströme beeinflusst wird. Diese Ionenströme wiederum 

werden durch Kanäle in der Membran gesteuert, die 

sich öffnen und schliessen lassen und von präsynaptischen 

Neuronen beeinflusst sind. 

Das hört sich so an, als bräuchte es hierfür eine enorme 

Rechenleistung? 

Unsere heutigen Computer sind im Vergleich zu Neuronen 

sehr ineffizient und weit von der Effizienz des menschlichen 

Gehirns entfernt. Während dieses für eine bestimmte 

Denkleistung 30 Watt Leistung benötigt, brauchen Computer 

für eine ähnliche Aufgabe Terawatt an Energie. 

Das menschliche Gehirn hat sich über Millionen von Jahren 

entwickelt und ist daher unglaublich effizient und komplex. 

Wir versuchen, diese Komplexität mit unseren Algorithmen 

zu reproduzieren, aber es bleibt eine grobe Vereinfachung 

dessen, was im menschlichen Gehirn passiert. 


NACHGEFRAGT 

können. Ähnlich könnte man zukünftig visuelle Prothesen 

entwickeln, die eine beschädigte Makula ersetzen. Das 

bedeutet, eine künstliche Makula nimmt die Lichtreize auf 

und leitet diese ans Gehirn weiter. Dadurch könnten 

Menschen mit Sehverlust plötzlich wieder besser sehen. 

Führen Ihre gewonnen Erkenntnisse dazu, Algorithmen 

weiter zu vereinfachen und so die Prozesse schneller zu 

machen? 

Ein tieferes Verständnis der Funktionsweise dieser 

Netzwerke hilft dabei, effizientere Algorithmen zu entwickeln, 

die schneller sind. Wenn man weiss, dass bestimmte 

Filter immer wieder entstehen, muss man diese nicht jedes 

Mal neu trainieren. Stattdessen legt man die Filter von 

Beginn an fest und arbeitet nur noch an deren Gewichtung, 

also die Art und Weise, wie diese Ergebnisse kombinieren. 

Ziel: Verständliche Netzwerke 

Prof. Radu Grosu (rechts) und die Doktoranden Peyman Kiasari und 

Zahra Babaiee befassten sich mit der Frage wie Maschinen sehen und 

stellten dabei erstaunliches fest. Bild: TU Wien 

Die Bedeutung von Filtern 

Sie und Ihr Team untersuchten, welche Mechanismen in 

neuronalen Netzwerken zur Zielerreichung beitragen. 

Können Sie diese Mechanismen kurz beschreiben? 

In faltungsneuronalen Netzwerken, die weit verbreitet sind, 

suchen Filter nach Mustern im Bild und setzen beim 

Erkennen eines solchen Musters ein Signal ab. Diese 

Muster helfen dem Algorithmus bei der Entscheidungsfindung, 

ob es sich beispielsweise bei dem abgebildeten Tier 

um eine Katze handelt. Während sich in der ersten Schicht 

diese spezifischen Muster gut erkennen lassen, ist das in 

den folgenden Schichten deutlich schwieriger. 

Und was haben Sie bei Ihrer Forschungsarbeit nun genau 

entdeckt? 

Wir haben festgestellt, dass alle Filter in allen Schichten 

die gleichen Muster erkennen. Diese Muster lassen sich als 

eine einfache Ableitung beschreiben, ähnlich wie bei einer 

Gauss‘schen Funktion. Diese Erkenntnis gestattet es, 

zukünftig in neuronalen Netzwerken alle Filter und Muster 

zu identifizieren und zu klassifizieren. 

In der Fotografie kommen ebenfalls Filter zur Anwendung, 

um bestimmte Ergebnisse zu erreichen. Wie diese Filter 

aussehen, weiss man genau. Wie würden Sie Ihre Filter 

beschreiben? 

Stellen Sie sich einen mexikanischen Hut, also einen 

Sombrero vor, den man in der Mitte durchschneidet. Wenn 

Sie sich diesen Querschnitt ansehen, sieht er aus wie eine 

wellige Linie. Der höchste Punkt des Hutes entspricht 

einem hohen Wert im Filter, und die meisten Werte sind 

positiv. Am Rand des Hutes gehen die Werte jedoch nach 

unten und werden negativ, bevor sie wieder ansteigen. 

Was sind nun die weiteren Schritte? 

Diese Muster, die sich aus der Ableitung der Gauss‘schen 

Funktion ergeben, nennt man «Wavelets». Diese Wavelets 

werden in der Signalverarbeitung verwendet. Jetzt, da wir 

besser verstehen, wie neuronale Netzwerke funktionieren, 

möchten wir diese mathematischen Konzepte in neuronalen 

Netzwerken nutzen. Unser Ziel ist es, zu erklären, was 

in diesen Netzwerken passiert. Wenn wir das schaffen, 

können wir die Algorithmen besser zertifizieren. 

Ausserdem möchten wir verstehen, wie die Verbindung 

zwischen Biologie und Technologie aussieht. In der 

Biologie gibt es ähnliche mathematische Funktionen, was 

die Frage aufwirft, ob unser Gehirn ähnliche Prozesse 

verwendet wie neuronale Netzwerke. Über den visuellen 

Kortex des Menschen, der Muster und Objekte erkennt, 

wissen wir noch nicht alles. Es könnte sein, dass neuronale 

Netzwerke ähnlich arbeiten wie unser Gehirn. Wenn das so 

ist, können wir mehr darüber lernen, wie unser Gehirn 

Objekte erkennt. 

Biologisierung der Industrie 

Heisst das, dass diese Erkenntnisse zu einer Art Biologisierung 

der Industrie führen wird, indem digitale Technologien 

mit biologischen Prozessen verknüpft werden? 

Es gibt Ansätze, die diese Richtung verfolgen. Zum Beispiel 

versuchen Forscher, Schnittstellen zwischen Gehirn und 

Robotik zu entwickeln. Wenn jemand zum Beispiel durch 

Amputation eine Prothese benötigt, lassen sich deren 

Bewegungen durch das Verständnis neuronaler Netzwerke 

besser steuern. Es gibt bereits Hörprothesen, die bei 

beschädigten Haarzellen das Gehör wiederherstellen 

Gibt es Schätzungen, um wie viel schneller zukünftig 

Netzwerke trainiert werden könnten? 

Es gibt keine genauen Zahlen, aber es geht deutlich 

schneller. Normalerweise muss man alle Filterwerte 

zunächst einmal einlernen, was lange dauert, bis stabile 

Werte erreicht sind. Wenn man die Filter von Beginn an 

festlegt, lässt sich das Training eines Netzwerks massiv 

beschleunigen. In dem Fall müssen nur noch die Pointwise-Gewichte, 

die bestimmen, wie wichtig jedes Bild oder 

Filter ist, gelernt werden. 

Was sollte aus Ihrer Sicht abschliessend zu diesem Thema 

gesagt werden? 

Wir wollen zukünftig Netzwerke entwickeln, die verständlich 

sind und effizient trainiert werden können. Allerdings 

ist das trotz der neu gewonnenen Erkenntnisse weiterhin 

eine grosse Herausforderungen, speziell die Objekterkennung. 

Die Klassifizierung von Bildern im Internet funktioniert 

inzwischen sehr gut, allerdings steckt die Erkennung 

von 3D-Objekten auf Bildern immer noch in den Kinderschuhen. 

Das macht deutlich, wie leistungsfähig das 

menschliche Auge ist. 

Technische Universität Wien 

www.tuwien.ac.at 

Bild: freepik 

WEB-PANELS 

MODERNES BEDIENEN 

■ FLEXIBEL 

- Webbasierte Visualisierung mit HTML5, CSS3, JavaScript 

- Einfaches Konfigurieren mit einsatzbereiten Controls 

- Im Hoch- und Querformat einsetzbar 

■ PERFORMANT 

- Flüssiger Seitenaufbau durch leistungsstarke CPUs 

- Integrierter Webbrowser bzw. -server 

■ VIELFÄLTIG 

Widescreen Multitouch-HMIs von 7 bis 21,5 Zoll und 

für mobile Anwendungen im 10,1-Zoll-Format 

Halle 7 Stand 270 



www.sigmatek-automation.ch

FACHMESSEN 

EIN LEITFADEN FÜR 

BAHNBRECHENDE 

AUFTRITTE AN FACHMESSEN 

Fachmessen sind immer noch eine grossartige Möglichkeit, um 

sich zu präsentieren. «Technik und Wissen» hat in Zusammenarbeit 

mit Bernexpo einen Leitfaden entwickelt, wie man sich auf 

Messen vorbereitet und inklusive Tipps für einen erfolgreichen 

Messeauftritt – zum Beispiel auf der Innoteq 2025. 

Von Eugen Albisser 

Das unsichtbare 

Netzwerk der 

Fachmessen nutzen 

Stellen Sie sich vor: Ein potenzieller 

Kunde schlendert an Ihrem Stand vorbei, 

angezogen von der innovativen 

Präsentation Ihrer neuesten Produkte. 

Dieser flüchtige Moment des Interesses 

verwandelt sich in ein lockeres Gespräch, 

das weit über das Geschäftliche 

hinausgeht. Ergreifen Sie diesen 

Moment, der nur hier passieren kann 

(und nicht im Onlineshop oder Onlineseminar). 

Hier, in dieser ungezwungenen Atmosphäre, 

wo kein formaler Meetingraum 

die Kreativität einschränkt, entstehen 

die wertvollsten Verbindungen. Es ist 

die spontane Frage nach der Funktion 

eines Produktes, die eine tiefgehende 

Diskussion über Branchentrends, Herausforderungen 

und Chancen entfacht. 

In diesen Momenten wird klar: Messen 

sind weit mehr als nur eine Ansammlung 

von Ständen und Produkten; sie 

sind ein lebendiges Ökosystem für den 

Aufbau echter, menschlicher Beziehungen, 

die das Potenzial haben, sich 

zu langfristigen Geschäftspartnerschaften 

zu entwickeln. 

Unser Tipp zum Thema 

Den Leitfaden mit 

zehn Tipps finden Sie auch 

online unter 

https://hi.switchy.io/MgIF. 

Der Leitfaden entstand 

in Zusammenarbeit mit der 

Bernexpo Group und der 

Messe Innoteq 2025. 

www.innoteq.ch 

Halten Sie einen fesselnden «Eisbrecher» parat, der spontane Standbesucher zum 

Gespräch animiert. Entwickeln Sie eine kurze, interessante Frage, die direkt auf Ihre 

Technologie oder Innovation abzielt. Beispielsweise könnten Sie fragen: «Haben Sie sich 

je gefragt, wie diese Technologie Ihren Alltag erleichtern kann?» Dieser Ansatz ist nicht 

nur ein effektiver Gesprächseinstieg, sondern öffnet auch die Tür für eine tiefergehende 

Diskussion über Ihre Produkte. 


Dieser Tipp braucht etwas Vorlaufzeit, aber man kann den Aufwand für eine beeindruckende 

Wall of Fame auch etwas reduzieren. Bitten Sie Ihre besten Kunden im Vorfeld um 

Erfolgsgeschichten und fassen Sie diese in zwei oder drei Sätzen zusammen. Senden Sie 

einen Profifotograf zu den Kunden und schon haben Sie in Kürze eine beeindruckende 

«Wall of Fame», die Sie immer wieder verwenden können. Platzieren Sie die «Wall of 

Fame» gut sichtbar, um maximale Aufmerksamkeit zu erzielen. Ergänzen Sie mit digitalen 

Displays für detailliertere Geschichten und Videos, falls Sie mehr Zeit haben. 

Gemeinsam 

Innovationen schaffen 

und erleben 

Die Zukunft der Messekommunikation 

liegt in der Kollaboration. Wenn Ihre 

Besucher nicht nur Zuschauer, sondern 

Mitgestalter sind, erschaffen Sie eine 

tiefe emotionale Verbindung zu Ihrem 

Unternehmen. Interaktive Stationen, 

an denen Besucher kreative Lösungen 

mit Ihrem Team entwickeln können, 

bieten eine neue Dimension des Messeerlebnisses. 

Nicht das fertige Produkt 

zieht an, sondern der Prozess dahinter. 

Diese Form der Einbindung 

erzeugt nicht nur Neugier, sondern fördert 

Innovation. Wer zusammen denkt, 

schafft zusammen Grosses – und genau 

das bleibt in Erinnerung. 


Eine «Wall of Fame» 

aufbauen 

Technikaffine Fachbesucher suchen 

nicht nur Informationen, sondern 

auch Bestätigung und Anerkennung. 

Ein erfolgreiches Messeerlebnis 

spricht den inneren Stolz und das Bedürfnis 

nach Anerkennung an. Anstatt 

nur Ihre Produkte zu präsentieren, 

bieten Sie Fachbesuchern eine 

Bühne: Lassen Sie die Erfolge Ihrer 

Kunden strahlen. Eine so genannte 

«Wall of Fame» für die beeindruckendsten 

Anwendungen Ihrer Produkte 

kann Wunder wirken. Psychologisch 

gesehen, schafft dies eine 

starke emotionale Bindung und ein 

Gefühl der Zugehörigkeit. Wenn Besucher 

sehen, wie andere Ihre Produkte 

erfolgreich nutzen, erhöht das die 

Glaubwürdigkeit und das Interesse. 

Nutzen Sie Storytelling, um emotionale 

Verbindungen zu knüpfen und 

Fachbesucher aktiv einzubinden. 

Planen Sie im Vorfeld genau, wie Sie die kreative Beteiligung der Besucher anregen 

können. Definieren Sie klare, aber offene Aufgaben, die zur Mitarbeit einladen. Belohnen 

Sie innovative Ideen mit kleinen Preisen oder besonderen Erwähnungen. Achten Sie 

darauf, dass jede Idee wertgeschätzt wird – das stärkt die Bindung und den Eindruck, 

dass Ihr Unternehmen neue Denkweisen begrüsst. Ihre Standbesucher sollten sich als 

Teil des Teams fühlen – nicht als blosse Beobachter. 



BIOLOGISIERUNG WISSENSWERTES 

DER INDUSTRIE 

TECHNISCHE 

LITERATUR 

Erneuerbare Energien und 

Klimaschutz 

Damit die Klimakrise nicht ausser Kontrolle gerät, muss die 

Energieversorgung in den nächsten zwanzig Jahren komplett 

auf regenerative Energien umgestellt werden. Doch wie kann 

das gelingen? Auf solche und andere Fragen rund um 

Erneuerbare Energien und Klimaschutz geht dieses Buch ein. 

Es setzt keine Fachkenntnisse voraus und richtet sich an alle, 

die sich für das Thema interessieren. 

Das Buch behandelt die gesamte Bandbreite der Erneuerbaren 

Energien. Neben verständlichen Beschreibungen der jeweiligen 

Technik, des Entwicklungsstandes und künftiger Potenziale 

enthält es konkrete Anleitungen zur Planung und Umsetzung 

eigener regenerativer Anlagen. Hinweise auf Vorschriften und 

Fördermöglichkeiten geben Hilfestellungen. Darüber hinaus 

erläutert das Buch die Umweltverträglichkeit und das Zusammenspiel 

der diversen Technologien und deren Wirtschaftlichkeit. 

Es liefert Hintergrundinformationen und zeigt anhand von 

realisierten Beispielen, dass eine komfortable Energieversorgung 

ganz ohne schädliche Klimaeinflüsse möglich ist. Damit 

leistet dieses Buch einen wichtigen Beitrag zur Klimadebatte. 

Autor: Volker Quaschning 

Herausgeber: 

Carl Hanser Verlag 

Sprache: deutsch 

Erscheinungsdatum: 2021; 

6. aktualisierte Ausgabe 

ISBN (Hardcover): 

978-3-446-46867-2 

Die perfekte Produktion 

Mit den klassischen Methoden der Produktionsplanung und 

-steuerung sowie den häufig anzutreffenden Produktionsprozessen 

gelingt es vielen Unternehmen nur noch mit grossem Aufwand, in 

den immer besser vernetzten und schneller getakteten Lieferketten 

mitzuspielen und kurze Lieferzeiten, hohe Termintreuen, kleine 

Losgrössen, kurzfristige Abrufe und Just-in-time-Anlieferungen bei 

wettbewerbsfähigen Kosten sicherzustellen. 

Die überarbeitete Auflage berücksichtigt daher die neuesten 

Softwarefunktionalitäten und ergänzt diese um Themen wie Shop 

Floor Management, Energiemanagement, Projektmanagement, 

Change Management und Industrie 4.0. Die Autoren zeigen 

anhand von Praxisbeispielen auf, wie sich durch die Short Interval 

Technology (SIT) systematisch schnelle Regelkreise im Unternehmen 

aufbauen lassen. Das Ziel ist die perfekte Produktion mit 

transparenten, reaktionsschnellen 

und wirtschaftlichen Prozessen. 

Autoren: Jürgen Kletti, 

Jürgen Rieger 

Herausgeber: Springer Nature 


Erscheinungsdatum: 2022, 

3. Auflage 

ISBN: 978-3-658-39023-5 

Computergeschichte(n) – 

Nicht nur für Nerds 

Zuse, IBM, Atari und der Browserkrieg. Wenn Sie bei diesen 

Worten in Nostalgie schwelgen oder von Entdeckerlust gepackt 

werden, wird diese Computergeschichte Sie auf eine spannende 

Reise mitnehmen. Entdecken Sie, wie ein damals raumfüllender 

Computer heute in Ihre Hosentasche passt, warum der 

Millennium-Bug die Welt in Hysterie versetzte und wie uralte 

Verschlüsselungstechniken die heutige Programmierwelt 

beeinflussen. Werkeln Sie mit alten Programmiersprachen, 

emulieren Sie den C64 oder tauchen Sie in die pixelige Welt 

der Retrogames ein. 

Autor: Jürgen Wolf 

Herausgeber: 

Rheinwerk Verlag 


Erscheinungsdatum: 2020 

ISBN: 978-3-8362-7777-8 

Personalisierte Kundenstrategie 

im Zeitalter der KI 

Untersuchungen zeigen, dass die meisten Verbraucher 

personalisierte Erfahrungen wünschen und sich einige wenige 

Unternehmen dieser Herausforderung stellen. Diese führenden 

Unternehmen im Bereich Personalisierung bauen Beziehungen 

zu Millionen von Kunden über alle Kanäle hinweg auf und 

begleiten sie bei jedem Schritt auf ihrer Reise. Viele Unternehmen 

betreiben aber keine gute personalisierte Kundenstrategie, 

was nicht nur Zeit und Geld verschwendet, sondern auch zu 

falschen Erwartungen führt. 

Um effektiv zu sein, muss die Personalisierung ein entscheidendes 

Element der Strategie eines jeden Unternehmens sein. 

Das Buch ist ein Leitfaden für eine Personalisierung in grossem 

Massstab und erklärt deren fünf Versprechen: Befähige mich, 

kenne mich, erreiche mich, zeige mir und erfreue mich. Mit 

detaillierten Beispielen aus vielen Branchen zeigt es Führungskräften, 

wie sie Personalisierung für ein beschleunigtes und 

nachhaltiges Wachstum nutzen können. 

Autoren: Mark Abraham, David 

C. Edelman 

Herausgeber: Harvard Business 

Review Press 

Sprache: englisch 


ISBN: 978-1-64782-627-7 

Guideline Industrial Security 

Zu wenig Sicherheit ist nachlässig, zu viel Sicherheit ist ineffizient! 

Mit zunehmenden Angriffen von aussen wächst die Bedeutung von 

Sicherheitsschutzkonzepten. Betreiber von kritischen Infrastrukturen 

müssen Mindeststandards einhalten und ihre Anlagen vor 

Cyberangriffen schützen. Cybersecurity erfordert einen ganzheitlichen 

Ansatz. Wirksame Schutzkonzepte lassen sich nur mit einer 

Reihe von organisatorischen und technischen Massnahmen 

umsetzen. Produktanbieter, Systemintegratoren und Betreiber 

müssen zusammenarbeiten, um ganzheitliche Schutzlösungen zu 

realisieren. In dieser neuen Ausgabe wird das Schutzkonzept 

wesentlich detaillierter beschrieben. 

Die Normenreihe IEC 62443 unterstützt die Entwicklung von 

ganzheitlichen Lösungen für den Schutz von Industrieanlagen und 

Technische Zuverlässigkeit 

Dieses Lehrbuch vermittelt Methoden der Datenanalytik zur 

Abbildung der technischen Zuverlässigkeit und Risikoprognose 

unter Zuhilfenahme der Probabilistik, Statistik sowie der 

Modellbildung. Eingesetzt werden die Methoden der Technischen 

Zuverlässigkeit in den elementaren Phasen des 

Produktentstehungsprozesses sowie während des Feldeinsatzes 

technischer Produkte. 

Dieses Buch umfasst ausführliche Grundlagen der Statistik, 

grafische Visualisierung und Berechnungsverfahren. Zahlreiche 

Fallbeispiele werden durchgerechnet und repräsentieren typische 

Aufgabenstellungen des Ingenieurs bei der Zuverlässigkeitsanalyse 

in Entwicklung/Produktion sowie der Beurteilung von 

Feldschäden. Die Zielgruppen sind somit gleichermassen 

Studenten der Ingenieurwissenschaften sowie Ingenieure, 

welche sich mit der technischen Zuverlässigkeit im Rahmen der 

Entwicklung und Herstellung komplexer technischer Produkte 

sowie im Rahmen der Felddatenanalyse auseinandersetzen. Die 

Darlegung der Methoden und Verfahren der Technischen 

Zuverlässigkeit folgt dem Leitmotiv «Theoriegeleitet – Praxisorientiert», 

sodass das vorliegende 

Buch sowohl als Nachschlagewerk 

als auch als Lehrbuch 

Verwendung finden kann. 

Autor: Stefan Bracke 

Herausgeber: Springer Nature 



ISBN: 978-3-662-65014-1 

spricht alle beteiligten Akteure an. Dieser Leitfaden hat das Ziel, 

den Ansatz für den Einsatz von Schutzkonzepten zu vereinfachen, 

indem er einen Überblick über die IEC 62443 gibt, die Ideen und 

Konzepte zusammenfasst und praktische Lösungen aufzeigt. 

Autor: Pierre Kobes 

Herausgeber: VDE Verlag 

Sprache: englisch 

Erscheinungsdatum: 2023, 

3. neu bearbeitete Auflage 

ISBN: 978-3-8007-6074-9 



Wissenswertes 

LEISTUNGSSTARKE 

BILDSENSOREN AUS PEROVSKIT 

Durch die Verknüpfung 

mit einem 

Workflow-Modell 

erhält der Mitarbeiter 

Handlungsempfehlungen 

direkt auf seine 

Smart Watch. Bild: 

Fraunhofer IPA 

Die gängigste Art von Bildsensoren basiert auf Silicium, 

das durch spezielle Filter in einzelne Pixel 

für rotes, grünes oder blaues (RGB-) Licht unterteilt 

wird. Dies ist aber nicht die einzige Möglichkeit, 

einen digitalen Bildsensor herzustellen. Forschende der 

Empa und der ETH Zürich arbeiten an einer Alternative aus 

Perovskit. Dieses ist in der Lage, wesentlich mehr Licht einzufangen 

als sein Gegenspieler aus Silicium. 

Im Silicium-Bildsensor sind die RGB-Pixel gitterförmig 

nebeneinander angeordnet. Dabei fängt jeder Pixel nur rund 

ein Drittel des einfallenden Lichts ein; die restlichen zwei 

Drittel werden vom Farbfilter blockiert. Pixel aus Bleihalogenid-Perovskiten 

brauchen keinen Extra-Filter: Der Filter ist 

im Material sozusagen eingebaut. Den Forschenden ist es 

gelungen, Bleihalogenid-Perovskite so herzustellen, dass 

sie nur das Licht einer bestimmten Wellenlänge – und somit 

Farbe – absorbieren, für andere Wellenlängen hingegen 

transparent sind. Somit lassen sich die Pixel für Rot, Grün 

und Blau übereinanderschichten, anstatt sie nebeneinander 

anzuordnen. 

Der resultierende Pixel kann alle Wellenlängen des Lichts 

absorbieren. «Mit einem Perovskit-Sensor lässt sich also 

dreimal so viel Licht pro Fläche einfangen wie mit einem herkömmlichen 

Silicium-Sensor», erklärt Empa-Forscher Ivan 

Shorubalko. Ausserdem konvertiert Perovskit einen grösseren 

Anteil des absorbierten Lichts zu einem elektrischen Signal, 

was dem Bildsensor eine noch höhere Effizienz verleiht. 

Ein weiterer Vorteil von Perovskit-basierten Bildsensoren 

ist ihre Herstellung. Im Gegensatz zu anderen Halbleitern 

sind sie wenig empfindlich auf Materialdefekte und lassen 

sich dadurch verhältnismässig unkompliziert herstellen, 

etwa indem man sie aus einer Lösung auf das Trägermaterial 

ablagert. Konventionelle Bildsensoren brauchen hingegen 

hochreines monokristallines Silicium, das in einem 

langsamen Verfahren bei fast 1500 Grad Celsius hergestellt 

wird. 

www.empa.ch 

Empa-Forscher Erfu Wu und Ivan Shorubalko 

untersuchen den Bildsensor. Bild: Empa 

KI REDUZIERT STILLSTANDZEITEN 

Ein Forschungsteam um Jonas 

Krauß von der Projektgruppe 

Prozessinnovation am Fraunhofer 

IPA hat einen Demonstrator 

entwickelt, bei dem das Ultraschallschweissen 

mit Kamera und KI 

überwacht wird. Ein Algorithmus wertet 

die Kamerabilder aus und erkennt 

fehlerhafte Schweissnähte sofort, 

wenn sie entstehen. Um die KI zu trainieren, 

wurden ihr Fotos von guten 

und fehlerhaften Schweissnähten vorgelegt, 

bis sie darin ein Muster erkannte. 

«Sobald die KI eine schlechte 

Schweissnaht erkennt, den erhöhten 

Stromverbrauch der Sonotrode registriert 

oder Abweichungen beim Durchmesser 

feststellt, erscheint auf der 

Smart Watch des Maschinenbedieners 

eine Meldung», erklärt Jonas Krauß: 

«Verbunden ist sie mit einer Handlungsempfehlung, 

damit die Störung 

rasch behoben oder rechtzeitig eine 

neue Sonotrode beschafft werden 

kann.» 

Die Handlungsempfehlungen basieren 

auf Workflow-Modellen, die die 

Forschenden zuvor mit Prozessexperten 

entwickelt haben. Diese vorausschauende 

Instandhaltung verbessert 

nicht nur konkrete Wartungsarbeiten, 

sondern auch die Produktionsplanung 

und -steuerung. Denn wenn im 

Voraus bekannt ist, wann eine Sonotrode 

ausgetauscht wird, lassen sich 

die Auftragsabwicklung und das Beschaffungswesen 

entsprechend organisieren. 

Im ersten Praxiseinsatz reduzierte 

die KI die Dauer von Maschinenstillständen 

um bis 20 Prozent und senkte 

die Ausschussrate um rund 0,5 Prozent. 

Die Firma Maxsyma, eine Softwareschmiede 

aus Floß in der Oberpfalz, 

wird die neuen Funktionen und 

Softwarebibliotheken nun in ihre bestehende 

Anwendung «iot2flow» integrieren 

und so anpassen, dass sie auch 

für Unternehmen aus anderen Branchen 

von Nutzen sind. 

www.ipa.fraunhofer.de 

Doppelte Anerkennung fürs Iguverse 

Die internationale Expertenjury des Wettbewerbs für Kommunikationsdesign 

Red Dot Award hat die offene Virtual- 

Reality-Plattform Iguverse in zwei Kategorien prämiert: 

«Virtual Reality Installations» und «Exhibition Design Elements». 

Die Auszeichnung würdigt die Bemühungen von 

Igus, dem Mittelstand einen barrierefreien Zugang zu neuartigen 

3D-Technologien zu bieten und so seine globale 

Wettbewerbsfähigkeit zu unterstützen. Anwender können 

so Produkte schneller, effizienter und nachhaltiger präsentieren 

und konstruieren, ohne eigene Entwicklungsressourcen 

aufbringen zu müssen. Zudem sparen sie durch die Nutzung 

des Iguverse Kosten: So können Unternehmen zum 

Beispiel Messestände verkleinern und statt in teure Messemodelle 

zu investieren, digitale Exponate erstellen lassen. 

www.igus.de 

Ob Fräsmaschine, Schweisstechnik oder Landstromsystem für Häfen: 

Das Iguverse soll KMU dabei helfen, komplexe Produkte schneller, 

effizienter und nachhaltiger zu präsentieren und zu konstruieren. 

Bild: Igus 



IMPRESSUM 

Das crossmediale Fachmagazin für 

Automation und Fertigungstechnik 


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Erscheinungsweise 

4 × jährlich, 6. Jahrgang 

Auflage 

8000 Exemplare 

Eine Publikation in Zusammenarbeit mit 

Die nächste Ausgabe 

von Technik und 

Wissen erscheint 

am 11. Dezember 2024 

Verleihung der Ehrendoktorwürde 

an Klaus Fischer 

Die Universität Stuttgart hat die Ehrendoktorwürde 

an Prof. Klaus Fischer verliehen. Der Inhaber 

der Unternehmensgruppe Fischer aus 

dem Schwarzwald, die für Dübel, Konstruktionsbaukästen, 

Prozessberatung und elektronische 

Systeme bekannt ist, wurde in einem 

Festakt der Maschinenbau-Fakultäten kürzlich 

für sein Engagement im Bereich der Wissenschaft 

sowie für seinen Einsatz für die Universität 

Stuttgart geehrt. 

Rektor Prof. Wolfram Ressel überreichte dem 

Unternehmer und Ehrensenator der Universität 

Stuttgart die Urkunde. Klaus Fischer erhielt 

sie im Beisein zahlreicher Persönlichkeiten 

aus Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Gesellschaft 

unter anderem für seine Verdienste 

auf den Gebieten des konstruktiven Ingenieurbaus, 

der Produktions- und Verfahrenstechnik 

und des Maschinenbaus. Fischer ist nicht nur 

als Unternehmer bekannt, sondern auch für 

seine Entwicklungsarbeit, in der er neueste 

wissenschaftliche Methoden interdisziplinär 

anwendet und gleichzeitig innovative Forschungsthemen 

aufgreift. Ein Beispiel ist die 

Entwicklung eines Aktivhauses, das mehr 

Energie erzeugt als verbraucht und sich ohne 

Rückstände recyceln lässt. 

Prof. Oliver Riedel, Dekan der Fakultät für 

Konstruktions-, Produktions- und Fahrzeugtechnik 

der Universität Stuttgart, betonte in 

seiner Laudatio, dass Fischer Verantwortung 

übernehme und lebe – in und für Wirtschaft, 

Wissenschaft und Gesellschaft. Er setze konsequent 

auf Innovationen, fördere in seinem Unternehmen 

interdisziplinäres Arbeiten, sei 

selbst an 38 Patentschriften beteiligt und unterstütze 

den Erfolg der Universität Stuttgart, 

etwa über Forschungsvorhaben, Stiftungsprofessuren 

und Preise. 

www.uni-stuttgart.de 

ROBOTICS INSTITUTE 

GERMANY GEGRÜNDET 

Gemeinsam werden die Spitzenstandorte 

der Robotik in 

Deutschland das Robotics 

Institute Germany (RIG) 

aufbauen, das künftig die zentrale 

Anlaufstelle für Robotik in Deutschland 

werden soll. Auf der Konferenz 

«KI-basierte Robotik 2024» in Berlin 

stellten Prof. Angela Schoellig von der 

Technischen Universität München 

sowie Prof. Tamim Asfour vom Karlsruher 

Institut für Technologie das 

Konzept zur KI-basierten Robotik vor. 

Das vom Bundesministerium für Bildung 

und Forschung mit 20 Millionen 

Euro geförderte Projekt läuft bis 30. 

Juni 2028 und verfolgt fünf strategische 

Ziele. 

Diese fünf Ziele sind im Einzelnen: 

1.) Die Forschung weltweit wettbewerbsfähig 

zu machen und hierfür 

die Zusammenarbeit zwischen Robotik-Standorten 

zu fördern sowie Forschungscluster 

zu Schlüsseltechnologien 

in Deutschland zu etablieren. 

2.) Die Infrastruktur und Ressourcen 

für gemeinsame Forschungen zu nutzen. 

3.) Talente fördern und Training 

für die Robotik anbieten. 4.) Robotikforschung 

vergleichbar machen mit 

Benchmarking und Wettbewerben. 5.) 

Den Transfer von Forschungsergebnissen 

für die Industrie vereinfachen. 

Dazu soll die Start-up-Kultur gefördert 

und Forschende dazu motiviert 

werden, neue Anwendungsfelder für 

die Robotik zu entwickeln. 

Im Bild, von links: Prof. Angela Schoellig, Bundesforschungsministerin 

Bettina Stark-Watzinger und Prof. Tamim Asfour. Bild: TUM 

Mit dabei sind neben der TUM und 

dem KIT die Universität Bonn, die 

Technische Universität Berlin, die 

Technische Universität Darmstadt, 

die Universität Bremen, die Universität 

Stuttgart, die RWTH Aachen, die 

Technische Universität Dresden und 

die Technische Universität Nürnberg. 

Hinzu kommen das Deutsche 

Zentrum für Luft- und Raumfahrt, 

das Max-Planck-Institut für Intelligente 

Systeme, drei Fraunhofer-Institute 

(IPA, IOSB und IML) und das 

Deutsche Forschungszentrum für 

Künstliche Intelligenz sowie 19 assoziierte 

Partner. Eine Zusammenarbeit 

mit weiteren (internationalen) 

Partnern, etwa aus der Industrie, ist 

geplant. 

Alle Urheber- und Verlagsrechte an dieser Publikation oder Teilen 

davon sind vorbehalten. Jede Verwendung oder Verwertung bedarf 

der schriftlichen Zustimmung der Herausgeber. Der Inhalt dieses 

Heftes wurde sorgfältig geprüft. Dennoch übernimmt der Herausgeber 

Klaus Fischer ist nun Ehrensenator und Träger der 

keine Haftung für seine Richtigkeit. Die rechtlichen Bestimmungen 

Ehrendoktorwürde. Bild: Hoffmann Photo Schneider 

für die Schaltung von Werbung entnehmen Sie den «Allgemeinen 

auf schmierfreie Gleitlagertechnik setzt. 

Geschäftsbedingungen» unter www.technik-und-wissen.ch 

*(Manufacturing Technology Institute MTI und 

Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH 

60 #028 #026 #017 


www.tum.de 

238.464 Stunden 

Wartungszeit ...wofür? 

Für Flaschenabfüllung 

In Deutschland fallen jedes Jahr bei Flaschenabfüllanlagen* 238.464 Stunden 

Wartungszeit an, um die Lagerbuchsen in Abfüllanlagen, Transportbändern 

und Etikettiermaschinen nachzuschmieren. Erfahren Sie, wie die Krones AG 

Aachen, „Ökologiebewertung des Einsatzes 

von Kunststoffgleitlagern“, Aachen 2023) 

/Schmierfreiheit 

Tel. 062 388 97 97 info@igus.ch



SIMULATION METALLORGANISCHER 

GERÜSTVERBINDUNGEN 

SELTENE ERDEN SCHÜRFEN 

AUS ELEKTROSCHROTT 

Europium kommt zumeist in 

Leuchtstofflampen und Flachbildschirmen 

zum Einsatz, 

was in der Vergangenheit zu 

hohen Marktpreisen führte. Da Leuchtstofflampen 

nun sukzessive aus dem 

Verkehr gezogen werden, sinkt die 

Nachfrage, so dass die bisherigen Recyclingmethoden 

wirtschaftlich nicht 

mehr rentabel sind. Forschende am 

Laboratorium für Anorganische Chemie 

der ETH Zürich haben nun eine 

Methode entwickelt, mit der sich Europium 

effizient aus komplexen Gemischen 

von anderen seltenen Erden abtrennen 

und wiederverwerten lässt. 

In der linken Hand der Rohstoff 

«Leuchtstofflampe», in der rechten 

das gelbe Reagenz, das seltene Erden 

trennen kann: ETH-Doktorandin 

Marie Perrin präsentiert den neuen 

Recycling-Ansatz. Bild: ETH Zürich 

Der Schlüssel zu dieser Technik liegt 

in kleinen anorganischen Molekülen 

mit vier Schwefelatomen, die um ein 

Wolfram- oder Molybdänatom herum 

angeordnet sind: Tetrathiometallate. 

Erstmals werden diese nun auch als 

Liganden für die Trennung von Seltenerdmetallen 

eingesetzt. Dabei kommen 

seine Redox-Eigenschaften zum 

Tragen, die Europium in seinen ungewöhnlichen 

zweiwertigen Zustand reduzieren 

und so die Trennung von den 

anderen dreiwertigen Seltenerdmetallen 

vereinfachen. Das Prinzip ist dabei 

so robust, dass es sich direkt auf verbrauchte 

Leuchtstofflampen anwenden 

lässt, ohne dass die sonst üblichen 

Vorbehandlungsschritte erforderlich 

sind. 

Die Forschenden haben ihre Technologie 

patentiert und sind daran ein 

Start-up namens Reecover zu gründen, 

um sie künftig zu vermarkten. 

Derzeit arbeiten sie daran, das Trennverfahren 

für weitere Seltenerdmetalle, 

wie etwa Neodym und Dysprosium, 

die in Magneten vorkommen, anzupassen. 

www.ethz.ch 

Wenn zwischen Ihnen und uns mehr entsteht: 

Das ist der MAPAL Effekt. 

Die Simulation der Wärmeleiteigenschaften von MOFs erfolgt durch 

die neue Methode mit sehr hoher Genauigkeit. Bild: TU Graz 

Metal-Organic Frameworks, kurz MOFs, weisen 

trotz ihrer geringen Grösse eine sehr grosse 

Oberfläche auf. Das macht sie für Forschung und 

praktische Anwendungen äusserst interessant. 

Allerdings war deren genaue Simulation bislang nur mit viel 

Zeit- und Rechenaufwand möglich. Ein Team um Egbert Zojer 

vom Institut für Festkörperphysik der TU Graz hat nun 

mittels maschinellen Lernens diese Simulationen wesentlich 

verbessert, wodurch die Entwicklung und Anwendung 

neuartiger MOFs enorm beschleunigt wird. 

Durch die neue Simulationsstrategie ist es möglich, relevante 

Materialeigenschaften schon vor der Synthese der 

MOFs zu simulieren und damit massgeschneiderte Strukturen 

am Computer zu entwickeln. Für die Forschung an komplexen 

Materialien stellt dies einen grossen Sprung nach 

vorn dar, der es Forschenden beispielsweise erlauben wird, 

das Zusammenspiel der Metalloxidknoten und der halbleitenden 

organischen Linker für den Wärmetransport zu optimieren. 

So wird es auch einfacher, komplexe Herausforderungen 

zu überwinden. 

«Wir haben jetzt Tools, von denen wir wissen, dass sie uns 

auf unglaublich effiziente Art und Weise quantitativ zuverlässige 

Zahlen liefern. Damit können wir in den Simulationen 

systematisch die Strukturen der MOFs verändern und 

uns gleichzeitig sicher sein, dass die Simulation der Eigenschaften 

der neuen Materialien auch akkurat sein werden. 

Dies erlaubt es, kausalitätsbasiert zu verstehen, welche Veränderungen 

der atomistischen Struktur die gewünschten 

Effekte generieren», sagt Egbert Zojer, der von Forschungsgruppen 

in München und Bayreuth weiss, dass sie die neue 

Simulationsstrategie bereits aufgegriffen haben. 

www.tugraz.at 

Schneller bauen mit Carbonbeton 

Gebäude am Computer massgeschneidert 

zu entwerfen, zu konstruieren 

und zu planen, ist nicht neu. Erstmals 

stehen dafür jedoch filigrane und dennoch 

belastbare Fertigelemente für 

den Hochbau zur Verfügung: Carbonfaserverstärkte 

Betonplatten. «Unser 

Bausystem aus Carbonbeton funktioniert 

ähnlich wie Lego», erläutert 

ZHAW-Forscher Josef Kurath, welcher 

die flexible Bauweise entwickelt hat. 

Sie bietet gleich mehrere Vorteile, wie 

ein 120 Quadratmeter grosser Pavillon 

in Winterthur verdeutlicht, der mit 

diesem flexiblen Bausystem gebaut 

wurde. 

Die hierfür verwendeten Carbonbeton-Platten 

wurden bereits in der Fabrik 

gefertigt, verarbeitet und zugeschnitten. 

Durch Stecksysteme lassen 

sie sich zu Bauelementen zusammenfügen 

und auf der Baustelle in kürzester 

Zeit montieren. «Dadurch ergeben 

sich viel kürzere Bauzeiten, was ein 

Vorteil für städtische Baustellen ist», 

betont Josef Kurath: «Zudem lassen 

sich Gebäude einfach vor Ort anpassen 

oder erweitern.» 

Ein weiterer Vorteil des innovativen 

Systems: Es ist langlebig, wiederverwendbar 

und belastet die Umwelt bei 

der Herstellung weniger als Stahlbeton. 

«Dank Leichtbauweise reduzieren 

wir den CO 2 -Fussabdruck um Faktor 

zwei bis vier und sparen bis zu 75 Prozent 

Material gegenüber herkömmlicher 

Bauweise ein», so Josef Kurath. 

Beim Rückbau spielt der Carbonbeton 

eine weitere Stärke aus. Während sich 

bei einem herkömmlichen Gebäude 

etwa 90 Prozent des Betons nicht direkt 

wiederverwenden lassen, ist es 

beim Carbonbeton genau umgekehrt. 

Rund 90 Prozent des Materials und der 

im Bauteil steckenden Wertschöpfung 

können wiederverwendet werden. 

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BIOLOGISIERUNG DER INDUSTRIE 


MIT METHODE ZU 

BESSEREN 

ERGEBNISSEN 

Bei der Biologisierung geht es darum, mit veränderten Methoden zu 

besseren und vor allem nachhaltigeren Ergebnissen zu kommen. Wie 

diese Methoden die Industrie und Prozesse verändern wird, erläutert 

Dr. Sven Wydra vom Fraunhofer ISI im Gespräch. 


Diese spielen eine wesentliche Rolle. Gentechnische 

Methoden werden oftmals dazu eingesetzt, um gewünschte 

Eigenschaften in Organismen zu entwickeln oder zu 

verbessern. Das kann von der Landwirtschaft über die 

Lebensmittelproduktion bis hin zur Medizin reichen. Diese 

Technologien ermöglichen es, spezifische Merkmale zu 

fördern, wie etwa die Resistenz gegen Krankheiten oder 

höhere Erträge. Allerdings ist die Akzeptanz unterschiedlich 

und stellt eine Herausforderung dar. Daher ist eine 

transparente Kommunikation entscheidend, um das 

Vertrauen der Öffentlichkeit und damit die Unterstützung 

für die Anwendung dieser Technologien zu gewinnen. 

Bioabbaubarkeit und KI-Einsatz 

Chemische Verbindungen lösen sich nicht wieder so 

einfach auf, was zu Problemen führen kann. Inwieweit 

eignet sich die Biologisierung dazu, solche Verbindungen 

später einmal einfacher abbauen zu können? 

Die Bioabbaubarkeit und das Recycling sind wichtige 

Themen, wobei man aber wissen muss, das biobasierte 

Materialien nicht automatisch bioabbaubar sind – vor 

allem nicht in natürlichen Systemen. Im Bioplastikbereich 

gibt es aber inzwischen einige Produkte, die recycelbar 

oder abbaubar sind, oftmals jedoch nur unter speziellen 

Bedingungen, die sich in Biokompostieranlagen oder 

ähnlichen Recyclinganlagen vorfinden. 

Anderseits ist eine Abbaubarkeit der Produkte, zumindest 

eine einfache, nicht immer erwünscht. Nehmen Sie 

beispielsweise die Innerverkleidung eines Autos! Wenn 

sich diese bereits nach wenigen Monaten zersetzt, ist 

keiner wirklich glücklich. Für andere Bereiche, wie 

Verpackungen oder Folien in der Landwirtschaft, ist die 

Bioabbaubarkeit indes äusserst wichtig. 

sich teilweise erheblich von denen bei traditionellen, 

chemischen Prozessen. Zudem werden sich Verarbeitungsprozesse 

verändern, da die neuen Rohstoffe im Vergleich zu 

den bisher verwendeten Materialien andere Eigenschaften 

bezüglich Hitzefestigkeit, Härte und so weiter haben 

werden. 

Ein weiterer Aspekt sind die Kosten, die in vielen Bereichen 

höher sein werden. Dazu kommen regulatorische 

Fragen, insbesondere beim Einsatz von Reststoffen oder 

Abfällen. Im Lebensmittelbereich werden sich Fragen 

hinsichtlich der Kennzeichnung ergeben, da es häufig nicht 

mehr identische Produkte, sondern weiterentwickelte mit 

teilweise ganz neuen Eigenschaften sein werden. 

Wie bereitet sich ein Unternehmen idealerweise auf diese 

Veränderungen vor? 

Das lässt sich nicht pauschal beantworten, da die Branchen 

unterschiedlich weit in der Biologisierung sind. Generell 

lässt sich aber sagen, dass diese eine Veränderung des 

technologischen Wissens, vor allem bei Technologieentwicklern 

und -herstellern, aber auch in den Anwenderindustrien, 

mit sich bringen wird. Sie müssen biotechnologische 

Prozesse integrieren und diese mit Digitalisierung 

«Es gilt biotechnologische 

Prozesse zu integrieren 

und diese mit 

Digitalisierung und KI zu 

verknüpfen.» 

Was versteht man unter der «Biologisierung der Industrie»? 

Bei dieser werden Materialien, Prinzipien sowie das Wissen 

über natürliche Prozesse systematisch dazu angewendet, 

um industrielle Prozesse oder Forschungsprozesse zu 

verändern. Ziel ist es, mit diesen veränderten Methoden für 

gesellschaftliche Herausforderungen, wie zum Beispiel die 

Nachhaltigkeit, Lösungen zu finden. 

Welche Industrien arbeiten bereits mit solch veränderten 

Methoden? 

Da ist zunächst einmal die Chemieindustrie, die biotechnologische 

Methoden zur Herstellung bestimmter Kosmetika 

und Kunststoffe anwendet. Die Pharmaindustrie nutzt sie 

indes für die Entwicklung neuer Medikamente und 

Therapien. Ein weiterer Ansatz ist die Nutzung des Wissens 

über biologische Systeme oder Analogien aus der Natur, um 

Materialien mit besonderen Eigenschaften zu entwickeln. 

Ein bekanntes Beispiel ist der Lotus-Effekt, der oftmals 

übertragen wird, um Oberflächen bestimmte Eigenschaften 

zu verleihen. 

Wo sehen Sie besonderes Potential für die Biologisierung? 

Ein äusserst interessanter Bereich ist der des Fleischersatzes. 

Hier könnten Insekten und Pflanzen als Ersatzstoffe in 

Kombination mit speziellen Fermentationsmethoden 

tierisches Eiweiss im grossen Stil ersetzen, was ein grosses 

Nachhaltigkeitspotenzial hätte. 

Im Agrarbereich ermöglichen Digitalisierungsmethoden 

eine effizientere Landwirtschaft. Mit biologischen Methoden 

liessen sich dort zudem Pflanzen resistenter gegen die 

Folgen des Klimawandels machen. 

Ein weiteres spannendes Segment ist die Bioökonomie, 

also die Erzeugung und der Einsatz biogener Rohstoffe. Das 

ist beispielsweise für die Chemieindustrie interessant, die 

chemische Grundstoffe so durch Biomasse ersetzen oder 

Spezialchemikalien wie Kosmetika mit biotechnologischen 

Methoden und natürlichen Materialien herstellen könnte. 

Wie sind die Themen «Genforschung» und «Genmanipulation» 

im Kontext der Biologisierung einzuordnen? 

Bild: Rattakarn/Pixabay 

Inwieweit beeinflusst Künstliche Intelligenz die Fortschritte 

in diesem Bereich? 

Das kommt aufs Fachgebiet an. Generell gibt es aber einige 

Bereiche, die biologische beziehungsweise biotechnische 

Methoden mit KI kombinieren könnten. Bei den Omics- 

Technologien modellieren zum Beispiel digitale Systeme 

biologische, um vorhersagen zu können, wie sich bestimmte 

Moleküle verhalten werden. Das ist deshalb so wichtig, 

weil diese lebenden Organismen im Vergleich zu chemischen 

Verbindungen viel instabiler sind. 

Veränderung industrieller Prozesse 

Wie wird die biologische Transformation industrielle 

Prozesse verändern? 

Biotechnologische Prozesse unterscheiden sich erheblich 

von chemischen Prozessen, da es bei diesen um wässrige 

Systeme mit anderen Reaktionen geht. Das bedeutet, es 

bedarf anderer Kompetenzen und Infrastrukturen. Ein 

wichtiger Punkt ist dabei die Skalierung der Produktionsanlagen. 

Die optimalen Produktionsmengen unterscheiden 

Dr. Sven Wydra über eine der Herausforderungen, 

welche die Biologisierung für Unternehmen 

mit sich bringt 

und KI verknüpfen. Für sehr viele Unternehmen wird sich 

dabei die einfache Frage stellen, ob ihre technologische 

Basis und ihre Mitarbeitenden auf diese Veränderungen 

überhaupt vorbereitet sind. 

Sicherlich sind Unternehmen gut beraten, wenn sie sich 

schon jetzt Gedanken über ihre zukünftigen Lieferketten 

machen. Da es andere Ausgangsmaterialien und möglicherweise 

andere Endprodukte sein werden, ist es nicht 

damit getan, einen Schritt in der Wertschöpfungskette zu 

verändern und den Rest zu belassen. Die Biologisierung 

wird in der ganzen Wertschöpfungskette, einschliesslich 

Lieferprozesse und Kundenstamm, zu Veränderungen 

führen. Allerdings, und das möchte ich an dieser Stelle 

betonen, werden diese Veränderungen nicht alle Branchen 

im gleichen Masse betreffen. 




Diese Branchen stehen unter Zugzwang 

Weisse Biotechnologie 

Biologisierung im Alltag 

Für welche Branchen besteht dringender Handlungsbedarf 

und welche können die Veränderungen zunächst noch 

abwarten? 

Die Pharma-, Lebensmittel- und Gesundheitsindustrie 

sowie die Landwirtschaft sind von den Veränderungen 

bislang am stärksten betroffen und haben sich auf diese 

zum Teil auch schon eingestellt. Aktuell rückt die Bauindustrie 

durch ihren hohen CO 2 -Ausstoss und Materialbedarf 

in den Fokus. Generell würde ich sagen, wird es kaum 

eine Industrie geben, die nicht durch den Einsatz und die 

Verwendung Bio-basierter Produkte Veränderungen 

unterworfen sein wird. 

Wie sieht es mit dem Wachstum und Beschäftigungspotenzial 

in dieser Branche aus? 

Die Biotechnologie-Industrie existiert bereits seit einigen 

Jahrzehnten und verzeichnet ein stetiges Wachstum, das 

anhalten wird. Rein auf Zahlen runtergebrochen mag sie 

zwar kein beeindruckender Wachstumsmotor sein, aber 

über die Wertschöpfungskette hinweg betrachtet, hat sie 

beschäftigungserhaltende und beschäftigungsfördernde 

Effekte. 

Um was geht es bei der «weissen» Biotechnologie? 

Die weisse Biotechnologie wird häufig als Synonym für 

industrielle Biotechnologie verwendet, wobei es meist um 

den Einsatz biotechnischer Methoden in der Produktion 

geht. Ein klassisches Beispiel aus der Lebensmittelindustrie 

ist die Fermentation von Bier oder Backwaren mit speziellen 

Hefen. Ein weiterer Bereich ist die Präzisionsfermentation, 

bei der versucht wird, Eier, Käse oder Milch durch 

biotechnologische Methoden herzustellen. 

Welchen Einfluss haben die Preise für fossile Rohstoffe auf 

die Fortschritte in diesem Bereich? 

Ökonomische Aspekte spielen eine grosse Rolle. Ich habe 

schon erwähnt, dass die Biologisierung und die daraus 

entstehenden Produkte häufig teurer sind. Das hat verschiedene 

Ursachen, aber die Einsatzstoffe spielen hier 

eine ganz entscheidende Rolle. Bei Massenprodukten im 

Chemiebereich, können diese 40 bis 50 Prozent der 

entstehenden Kosten ausmachen. Eine Verteuerung des 

Erdöls kann also biobasierte Produkte relativ gesehen 

günstiger machen. Dabei ist aber zu beachten, dass auch 

die Preise für Biomasse eher steigen werden. 

Gibt es Produkte, die einen biotechnischen Hintergrund 

haben und bereits fest in unseren Alltag integriert sind, wir 

das als Konsumenten aber gar nicht so bewusst wahrnehmen? 

Im Chemiebereich gibt es sicherlich einige solcher 

Produkte. Grosse Unternehmen, wie beispielsweise BASF, 

nutzen einen massenbilanzierten Ansatz. Bei diesem 

mischen sie je nach Verfügbarkeit der Rohstoffe mehr oder 

weniger Biomasse ihren Produkten bei. Das kann im 

Nachhinein gar nicht festgestellt werden, sondern wird 

bilanziell verrechnet. Als Konsumenten können wir das 

nur erkennen, wenn es explizit angegeben ist. 

In der Automobilindustrie werden viele Teile des Interieurs 

aus biobasierten Produkten gefertigt, ohne dass das der 

Verbraucher erkennt. Gleiches gilt für biotechnologische 

Prozesse. Bei der Herstellung von Backwaren kommen 

beispielsweise genetisch veränderte Hefen zum Einsatz. 

Das wird aber nicht an die grosse Glocke gehängt, weil es 

hier Akzeptanzprobleme gibt. 

Womit begründen Sie diese Akzeptanzprobleme? 

Alles, was nah am Körper ist, wird vom Menschen mit 

grosser Sensibilität betrachtet. Das gilt nicht nur für 

Lebensmittel, sondern auch für Textilien. In beiden Fällen 

spielt es für den Menschen dann keine Rolle, wie wirtschaftlich 

attraktiv oder gut eine Lösung tatsächlich ist. 

Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung 

www.isi.fraunhofer.de 

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Zur Person 

Biotechnologische Verfahren wie die Fermentation, bei der Mikroorganismen wie Bakterien oder Pilze CO 2 als Baustein für Stoffwechselprodukte 

verwenden, werden in Zukunft für die Chemieindustrie immer bedeutender werden. Das Bakterium Basfia succiniciproducens beispielsweise 

produziert das Zwischenprodukt Fumarat und bindet dabei Kohlendioxid. Bild: BASF SE 

Sven Wydra studierte zwischen 

1999 und 2004 Wirtschaftswissenschaften 

mit dem Schwerpunkt 

Volkswirtschaft an den Universitäten 

Hohenheim und Göteborg. Seit 

2005 ist er wissenschaftlicher 

Mitarbeiter am Fraunhofer Institut für 

System- und Innovationsforschung ISI, 

Competence Center «Neue Technologien». 2009 

promovierte er am Institut für Volkswirtschaftslehre der 

Universität Hohenheim. Seit 2014 ist er Leiter des Geschäftsfelds 

«Bioökonomie und Lebenswissenschaften», wo er sich unter anderem 

mit Innovationen in der Bioökonomie und der industriellen Biotechnologie 

befasst. 

innoteq.ch/ausstellerwerden 




BIOLOGISIERUNG IST 

LÄNGST ALLTAG 

Die Biologisierung der Industrie macht Dinge, die vor einigen Jahren noch absolut utopisch 

erschienen, auf einmal möglich. Auf dieser Doppelseite haben wir einige Beispiele, darunter 

eines aus der Schweiz, zusammengetragen. 

Smarte Ohrringe 

Forscher der University of Washington haben einen 

smarten Ohrring entwickelt, der die Körpertemperatur 

seines Trägers kontinuierlich überwacht. Der Prototyp ist 

etwa so gross und schwer wie eine Büroklammer und hat 

eine Akkulaufzeit von 28 Tagen. Ein Magnetclip befestigt 

einen Temperatursensor am Ohr des 

Trägers, während ein anderer 

Sensor etwa einen Zentimeter 

darunter baumelt, um die 

Raumtemperatur 

abzuschätzen. Der 

Ohrring kann mit 

Modedesigns aus 

Harz, zum 

Beispiel in Form 

einer Blume 

oder mit einem 

Edelstein 

personalisiert 

werden, ohne 

seine Genauigkeit 

zu beeinflussen. Das 

Team hat den Stromverbrauch 

des Ohrrings so 

effizient wie möglich gestaltet 

und gleichzeitig Platz für einen 

Bluetooth-Chip, eine Batterie, zwei Temperatursensoren 

und eine Antenne geschaffen. Anstatt ihn mit einem Gerät 

zu koppeln, das mehr Strom verbraucht, verwendet der 

Ohrring den Bluetooth-Werbemodus – die Übertragungen, 

die ein Gerät sendet, um zu zeigen, dass es 

gekoppelt werden kann. Nach dem Ablesen und Senden 

der Temperatur geht der Ohrschmuck zurück in den 

Schlafmodus, um Strom zu sparen. 

www.washington.edu 

Ein drahtloser 

Ohrring überwacht 

kontinuierlich die 

Körpertemperatur 

seines Trägers. 

Bild: Universität 

Washington 


DNA als Datenspeicher 

Auf DNA lassen sich grosse Datenmengen speichern, diese sich 

aber nicht unbedingt fehlerfrei zurückgewinnen: Durch chemischen 

Zerfall der DNA und Fehler beim Auslesen entstehen 

Lücken und Fehlinformationen in den kodierten Daten. Bereits 

vor zehn Jahren zeigten ETH-Forschende, wie sich eine 

fehlerfreie Langzeitspeicherung erreichen lässt. Zum einen 

verkapselten sie die informationstragenden DNA-Stücke in 

Siliziumdioxid, zum anderen verwendeten sie einen Algorithmus, 

um Fehler in den ausgelesenen Daten zu korrigieren. Da der 

Einschluss in Siliziumdioxid ungefähr demjenigen in fossilen 

Knochen entspricht, konnten sie auf prähistorische Daten über 

die Langzeitstabilität verkapselter DNA zurückgreifen. Daraus 

errechneten sie ihre Prognose: Bei Lagerung bei tiefen 

Temperaturen, wie zum Beispiel im weltweiten Saatgut-Tresor 

auf Spitzbergen bei minus 18 Grad Celsius, könnte die 

DNA-kodierte Information über eine Million Jahre überdauern. 

Im Vergleich dazu lassen sich Daten auf Mikrofilm nur für 

schätzungsweise 500 Jahre bewahren. 

www.zhaw.ch 

Um das digitale Wissen für die Ewigkeit zu bewahren, 

liessen sich Forschende von Fossilien inspirieren. Bild: ETH 

Mikroroboter als Zelltaxi 

Sie sind rund, halb so dick wie ein Haar, enthalten Goldstäbchen 

und fluoreszierenden Farbstoff, sind umgeben von einem 

Biomaterial, das aus Algen gewonnen wird und können sich – 

angetrieben von Laserlicht – zwischen Zellen bewegen: Die 

winzigen Roboter sind eine Erfindung von Prof. Berna Özkale 

Edelmann. Genauer gesagt hat die Bioingenieurin und Leiterin 

des Microrobotic Bioengineering Labs mit ihrem Team eine 

Plattform entwickelt, mit der beliebig viele dieser Vehikel 

hergestellt werden können. Eingesetzt werden die 30 Mikrometer 

grossen Roboter aktuell ausserhalb des menschlichen Körpers, 

sollen aber eines Tages im Körperinnern 

gezielt Krebszellen 

ansteuern und diese zerstören. 

www.tum.de 

3D-Lebensmitteldruck 

Science-Fiction-Fans haben das Verfahren schon vielfach 

gesehen: der 3D-Druck von Lebensmitteln. Schliesslich wollen 

Captain Kirk und seine Crew bei ihren Reisen durch die 

unendlichen Weiten nicht auf Pizza, Hamburger und andere 

kulinarische Genüsse verzichten! Ob das österreichische 

Start-Up Revo Foods bei der Entwicklung und dem Bau seines 

3D-Lebensmitteldruckers von Star Trek inspiriert war, ist nicht 

bekannt. Fakt ist aber, dass sie es geschafft haben, erstmals 

neue Lebensmittelkategorien in industriellem Massstab zu 

drucken. Eine besondere Bedeutung 

kommt hierbei einem hochpräzisen 

Extrusionssystem zu, das verschiedene 

Inhaltsstoffe in beliebiger Form 

miteinander kombinieren kann. 

Dadurch können authentische Fleisch- 

Alternativen oder Produkte mit 

innovativen Strukturen, Formen oder 

Texturen flexibel hergestellt werden. 

Eine Lachsfilet-Alternative auf Basis 

von Mycoprotein, den Wurzeln von 

Pilzen, ist seit knapp einem Jahr als 

erstes 3D-produzierte Lebensmittel in 

Supermärkten erhältlich. 

www.revo-foods.com 

Lesen Sie 

das Interview mit 

Berna Özkale Edelmann 

zu dieser Erfindung in 

Ausgabe TuW #026. 

Nachwachsende 

Verpackungen 

Die Lebensmittelindustrie hat einen enormen Bedarf an 

Kunststoff, um ihre Produkte sauber und hygienisch zu 

verpacken. Nachteil dieser Methode sind Unmengen an 

Plastikmüll, der oftmals in den Ozeanen landet. Eine 

Lösung für dieses Problem könnte ein vermehrter 

Einsatz nachwachsender Rohstoffe sein. BASF hat dazu 

beispielsweise sein Portfolio an zertifiziert kompostierbaren 

Biopolymeren um ein biomassenbilanziertes 

Polybutylenadipat-Terephthalat erweitert, das in der 

Compoundierung von Biopolymeren eingesetzt werden 

kann. Bei der Produktion werden die fossilen Rohstoffe 

dazu gleich am Anfang der Wertschöpfungskette durch 

nachwachsende Rohstoffalternativen 

ersetzt. Diese Rohstoffe 

werden aus Abfällen und 

Restbiomasse gewonnen 

und tragen so zu 

einem geringeren 

Verbrauch fossiler 

Ressourcen bei. 

Ausserdem bieten 

sie einen 60 Prozent 

geringeren 

CO 2 -Fussabdruck als 

vergleichbare Produkte 

auf fossiler Basis. 

www.plastics.basf.de 

Das biomassenbilanzierte Biopolymer Ecoflex bietet der 

Verpackungsindustrie die Möglichkeit, den Einsatz von 

nachwachsenden Rohstoffen zu steigern. Bild: BASF 

Hochskalierung des 3D-Lebensmitteldrucks mit Hilfe eines 

kontinuierlichen und dennoch flexiblen Produktionsprozesses. 

Bild: Revo Foods 



Dr. Torsten Brinkmann 

Dr. Torsten Brinkmann studierte Maschinenbau mit 

Schwerpunkt Verfahrenstechnik an der RWTH 

Aachen. Er promovierte an der University of Bath in 

Grossbritannien auf dem Gebiet der Membrantechnik 

über die Spaltung von Methanol in einem Membranreaktor 

zur Gewinnung von Wasserstoff. Danach 

arbeitete er einige Jahre für die britische Niederlassung 

eines US- Unternehmens, das Software für die 

Prozesssimulation entwickelt. Im Jahr 2000 kam er 

nach Hamburg ans Hereon, um die Forschung rund 

um die Membrantechnologie voranzutreiben. Damals 

hiess das Forschungszentrum noch GKSS, 

Gesellschaft für Kernenergieverwertung in Schiffbau 

und Schifffahrt, obwohl man schon damals nicht 

mehr mit diesen Themen forschte. 


NACHHALTIGE 

ALGENPRODUKTION 

DURCH INNOVATIVE 

MEMBRANLÖSUNGEN 

Die Membrantechnologie wird in der Verfahrenstechnik noch immer unterschätzt. 

Ihre Anwendungsmöglichkeiten sind jedoch vielseitig und könnte in der 

Umwelttechnologie grosse Dienst leisten zum Beispiel in der CO 2 -Abtrennung. 

Ein Besuch bei Membranforschern in Hamburg, die es unter anderem geschafft 

haben, den Algen in einer Bioenergiefassade genügend CO 2 bereitzustellen. 

Von Eugen Albisser (Text) und Steffen Niemann, Hereon (Bilder) 

Torsten Brinkmann mit einer Dünnfilmkompositmembran 

und den bei Hereon konstruierten Maschinen in seinem Labor: 

«Würden Membranen von Anfang an berücksichtigt, liessen 

sich oft kostengünstigere Lösungen finden.» 

Als in den 1950er-Jahren in einem abgelegenen 

Waldstück nahe Hamburg eine Forschungsanstalt 

errichtet wurde, um die friedliche Nutzung der 

Kernenergie zu erforschen, ahnte wohl keiner der 

dortigen Forscher, dass deren Nachfolger sich eines Tages 

mit einer vollkommen anderen Art der Energiegewinnung 

beschäftigen würden. Zum Beispiel mit einer Mikroalgenzucht, 

die an einer Hausfassade gedeiht und die Biomasse 

und Wärmeenergie für die Bewohner des Hauses liefert. Und 

doch kam es exakt so. 

Heute heisst das abgelegene Zentrum schlicht und einfach 

«Hereon» und ist ein interdisziplinäres Forschungszentrum 

der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren. 

Dort zeigt an einem sonnigen Tag im Jahr 2024 Dr. Torsten 

Brinkmann stolz auf die bei Hereon konstruierten Maschinen 

in seinem Labor, deutet auf die perfekt abgestimmten Rollen, 

die dünnste Folien herstellen können in mehreren Lagen. 

Torsten Brinkmann ist seit 2000 hier beschäftigt und sein 

Jobfunktion lautet «Abteilungsleiter Verfahrenstechnik» 

am Institut für Membranforschung. Und genau das wird auf 

diesen Maschinen hergestellt: Membranen, oder exakter 

ausformuliert: Dünnschicht-Membranen, die man unter anderem 

in einem Algenhaus unglaublich effektiv einsetzen 

kann – aber dazu etwas später. 

Die Membrantechnik 

Die Membrantechnik fand in den sechziger Jahren auch 

ausserhalb der Medizin Einzug in technische Lösungen. Damals 

zur Meerwasserentsalzung, ein Verfahren, das Umkehrosmose 

genannt wird. 

Doch für alle, die nicht Verfahrenstechnik studiert oder 

darauf promoviert haben wie Dr. Brinkmann: Was genau 

macht eine Membran, wie funktioniert sie? 

Im Nachschlagewerk Wikipedia heisst es: «Die Membrantechnik 

umfasst in der Verfahrenstechnik Vorrichtungen 

und Verfahren zum Transport von Stoffen zwischen zwei 

Fraktionen unter Zuhilfenahme permeabler Membranen 

(Trennmembranen). Es handelt sich um mechanische 

Trennverfahren zur Separation aus gasförmigen oder flüssigen 

Stoffströmen.» 

Wer diese Grundlage noch etwas präzisier ausformuliert 

erklärt haben möchte, stösst im Dubbel, dem grossen Taschenbuch 

für den Maschinenbau, in der Sektion «Verfahrenstechnik» 

auf die Membrantechnologie, die aber nur kurz 

erwähnt wird: «Diffusion und Sorption bewirken den Stofftransport 

durch dichte Lösungs-Diffusionsmembranen, 

während der konvektive Transport in porösen Membranen 

vorherrscht.» 

Membranen aus Polymeren für die CO 2 -Abtrennung 

Das Grundlage und das physikalische Gesetz dahinter erklärt 

Dr. Brinkmann: «Bei der Membran brauchen wir immer 

eine Triebkraft, um Moleküle durch die Membran zu bewegen. 

Diese Triebkraft ist die Differenz der chemischen Potentiale 

oder einfach gesagt die Differenz der Partialdrücke auf 

beiden Seiten der Membran. Diese Differenz bewegt die Moleküle 

durch die Membran. Ohne diese Triebkraft kann 

nichts durch die Membran gehen. Wenn nur noch sehr geringe 

Konzentrationen vorhanden sind, muss man einen sehr 

tiefen Unterdruck auf der Rückseite der Membran anlegen.» 





Mit dem Algenhaus verfügt Hereon über einen direkten Teststand für seine Membranen. Im Hintergrund eine eigene Versuchsanlage im 

Forschungszentrum Hereon. 

Am «Hereon» wird unter anderem geforscht an Dünnfilm- 

Kompositmembranen aus Polymeren. «Wir machen eine 

poröse Stützstruktur aus Polymer und tragen darauf eine 

dünne, dichte Polymerschicht auf», erklärt Brinkmann. Diese 

Struktur ist etwa 20 bis 30 Mikrometer dünn und darauf 

kommt eine rund hundert Nanometer dünne Drainageschicht. 

Darauf wird dann die Trennschicht mit circa achtzig 

Nanometer Dicke aufgetragen, die wiederum durch eine 

weitere dünne Schicht geschützt wird. 

Mit dieser sehr Dünnschicht-Kompositmembranen kann 

man nun CO 2 abtrennen. Filme von einem halben Millimeter 

oder Zehntelmillimeter wären dafür zu dick. Man braucht 

eine Membran mit einem dünnen Polymerfilm im Bereich 

von hundert Nanometern, damit der Durchsatz optimal ist. 

Spektakuläre Bioreaktorfassade 

Wie es sich für ein Institut gehört, forscht man unentwegt 

an diesem «optimalen Durchsatz». Doch er ist insofern 

schon «sehr optimal», dass ein gewisser Dr. Martin Kerner 

auf die Resultate aufmerksam wurde. Kerner ist Geschäftsführer 

der SSC GmbH und dieses Start-up entwickelt Bioenergiefassen. 

«Ausgangspunkt war die Idee, Algen an einer 

Hauswand zu kultivieren. Dieser Ansatz wurde konsequent 

zu einer Technologie weiterentwickelt, mit der biogene Rohstoffe 

und Energie gewonnen und die Ressourcen Wasser 

und Fläche geschont werden können», heisst es bei SSC auf 

der Webseite. 

Umgesetzt wurde eine erste spektakuläre Bioreaktorfassade 

an einem fünfgeschossigen Wohnhaus in Hamburg-Wilhelmsburg. 

Die Fassadenelemente sind mit Wasser und Mikroalgen 

gefüllt. Diese werden mit Nährstoffen und 

Kohlendioxid versorgt. Zusammen mit der Sonneneinstrahlung 

ergibt das eine Photosynthese und die Algen wachsen, 

werden ab einer gewissen Zelldichte geerntet und könnten 

als Biomasse verkauft werden. Doch das ist noch nicht alles: 

Die Bioreaktorfassade dient gleichzeitig der Energiegewinnung. 

Einerseits kann die Algen-Biomasse selber Energie erzeugen, 

anderseits produziert das Licht Wärme, die für Heizung 

und Warmwasseraufbereitung genutzt werden kann. 

«Teststand für unsere Membranen» 

Doch die Kultivierung von Algen in einer Fassade ist nicht so 

einfach – vor allem brauchen die Algen CO 2 – und zwar mehr, 

als man zu Beginn bereitstellen konnte. Also wandte sich der 

Bioverfahrenstechniker Kerner an das Forschungszentrum 

Hereon. Man habe die Anlage relativ einfach und schnell aufgebaut, 

mit Membranmodulen und Messgeräten aus einer 

Grundfinanzierung. «Für uns war das eine Win-Win-Situation», 

sagt Brinkmann. «Wir sehen den Sinn in der lokalen Zusammenarbeit 

und haben ausserdem einen direkten Teststand 

für unsere Membranen. Wir können damit nachweisen, 

wie gut eine Membran funktioniert, wie lange sie hält und ob 

sie durch Nebenkomponenten angegriffen wird.» 

Die industrielle Produktion kann beginnen 

Die Dünnschichtmembranen werden derzeit noch in Hamburg 

am Hereon auf den selbst gebauten Maschinen hergestellt, 

vor denen Brinkmann nun steht und die Details erklärt. 

Industriell produziert wird hier allerdings nicht. Die 

Herstellung einer Charge von 150 Quadratmetern dauert 

etwa eine Woche. Doch eine britische Firma hat die Entwicklung 

in Hamburg seit einiger Zeit aufmerksam verfolgt und 

den Bedarf in der Industrie erkannt. «Sie haben mit uns Lizenzverträge 

abgeschlossen und sind jetzt dabei, die Produktion 

und die Module aufzubauen, um diese stark nachgefragte 

Technologie anbieten zu können», erklärt Brinkmann. 

Neben der Beratung bei diesem Lizenzprojekt arbeitet 

Brinkmanns Team weiter daran, die Leistungsfähigkeit und 

Langlebigkeit der Membranen zu verbessern. Ein Schwerpunkt 

liegt dabei auf der Optimierung der Gasvorbehand- 

lung, um die Membranen vor schädlichen Einflüssen zu 

schützen. Auch die Kombination von Membranen mit anderen 

Trennverfahren wie Adsorption oder Absorption ist ein 

wichtiges Forschungsfeld. 

Überhaupt arbeitet man daran, weitere interessante Felder 

für sich zu öffnen wie die Abtrennung von CO 2 ₂ aus Wasserstoff, 

Erdgas und Biogas. Hier sind zwar bereits kommerzielle 

Lösungen im Einsatz, aber es gibt immer noch Raum für 

Verbesserungen. «Grosses Potenzial sehe ich auch im Einsatz 

von Membranen in sogenannten Membranreaktoren 

für E-Fuels und Power-to-X-Projekte. Hier können Membranen 

helfen, die Reaktionsführung zu verbessern und höhere 

Ausbeuten zu erzielen. Das erfordert allerdings temperaturstabile 

Membranen, was für Polymermembranen eine Herausforderung 

darstellt – aber daran arbeiten wir», so Brinkmann. 

Nächstes Fernziel: Etablierung von Membranverfahren 

Ein Thema liegt Torsten Brinkmann besonders am Herzen: 

die Etablierung von Membranverfahren in der Industrie. Ein 

Hindernis hat er bereits ausgemacht: «Junge Verfahrensingenieure 

denken bei der Planung neuer Verfahren oft nicht 

automatisch an Membranverfahren, weil Membranen in den 

Grundoperationen der kommerziellen Fliessbildsimulatoren 

oft nicht enthalten sind. Deshalb wollen wir die Membrantechnik 

stärker etablieren und durch Modellierung und 

Simulation mehr in den Fokus rücken.» 

Aber natürlich sind auch die klassischen Trenntechnologien 

in der chemischen Industrie sehr etabliert. Bei Trennverfahren 

denkt man automatisch an Destillation, Adsorption 

oder Gaswäsche. Membranen kommen selbst in 

Vorlesungen oft nur am Rande vor. Die grossen Industrieunternehmen 

haben zwar ihre Membranexperten, die aber 

oft erst spät in den Entwicklungsprozess eingebunden werden. 

«Würden Membranen von Anfang an berücksichtigt, 

liessen sich oft kostengünstigere Lösungen finden», ist 

Brinkmann überzeugt. 

Die Membrananlage 

im Algenhaus 

Die Membrananlage dient dazu, dem Rauchgas einer 

Heizungsanlage CO 2 zu entziehen und dieses dabei auf Werte 

zwischen 35 und 50 mol-% aufzukonzentrieren, um es dann zur 

Algenkultivierung zu nutzen. Ein höherer CO 2 -Stoffmengenanteil 

ist für diese Anwendung nicht notwendig, daher kann die 

Anlage einstufig ausgeführt werden. Das von der Heizung 

abgegebene Rauchgas wird dem mit Kühlwasser betriebenen 

Wärmeaustauscher zugeführt. Etwaige Kondensate werden in 

einem Kondensatabscheider abgeführt. 

Insgesamt wurden in Untersuchungszeitraum vom Januar 2014 

bis Mai 2023 vier Membranmodule eingesetzt, wobei aufgrund 

von Umbaumassnahmen der Betrieb zeitweise für insgesamt 

etwa 18 Monate ausgesetzt war. 

Bei der verwendeten Membran handelt es sich um eine aus 

mehreren Schichten aufgebaute Dünnfilmkompositmembran. 

Die trennaktive Schicht besteht aus einem dichten Film aus 

Polyethylenoxid/Polybutylenterephthalat-Blockcopolymer 

(PolyActiveTM), in dem Polyethylenoxid als CO 2 -selektiver, 

permeabler Block genutzt wird. Die

«BIOLOGISIERUNG DER INDUSTRIE» IM WELTWEITEN NETZ 


«EINER DER WICHTIGSTEN 

INNOVATIONSPFADE 

FÜR DIE NACHHALTIGE 

TRANSFORMATION» 

Keyword(s): 

Cost per Click: 

Biologisierung der Industrie 

0,11 CHF Biologisierung / 0,79 CHF Bionik 

Top 3-Plätze 

Die häufigsten Suchanfragen 

bei Google: 

im Netz: 

• isi.fraunhofer.de 

• Biologisierung einfach erklären 

• haute-innovation.com 

• Warum braucht es eine Biologisierung der Technik? 

• biologisierung-der-technik.de 

• Beispiele für Biologisierung in der Industrie 

Den nachhaltigen 

Wandel gestalten 

mit Biointelligenz 

Keyword: Biointelligenz, Fachbuch 

Kanal: Blog 

Quelle: Hanser-Verlag 

Bücher über Biointelligenz gibt es nicht viele. Doch dieser 

Tage ist im Hanser Verlag ein umfassendes Grundlagenwerk 

in englischer Sprache erschienen mit dem Titel «Biointelligence. 

Basic considerations for sustainable production». 

Der Autor: Robert Miehe. Er ist Privatdozent am IFF 

der Universität Stuttgart und Forschungsbereichsleiter 

des Fraunhofer IPA. 

Auf der Plattform Biointelligenz.de erklärt der Autor, warum 

er das Buch geschrieben hat: «Die Biointelligenz ist als 

neue Leitvorstellung einer der wichtigsten Innovationspfade 

für die nachhaltige Transformation, die die Herausforderungen 

unserer Zeit adäquat adressiert. Um das Thema 

künftigen Entscheidungsträger*innen näherzubringen, 

habe ich dieses Grundlagenwerk zur Biointelligenz geschrieben. 

Auf 438 Seiten entfaltet sich der riesige Innovations-Komplex 

der Biointelligenten Wertschöpfung. Dabei 

werden nicht nur technologische, sondern auch philosophische, 

gesellschaftliche und politische Aspekte ausführlich 

behandelt. 

Meine grundlegenden Überlegungen für eine nachhaltige 

Produktion bilden die Basis für das kommende Paradigma 

der Biointelligenz, das wir im Hause IFF und IPA intensiv 

beforschen. Ich habe dieses Werk in Form eines Hochschullehrbuchs 

aufgebaut, das den Wissenstransfer in der akademischen 

Lehre unterstützen soll. 

Zur Zielgruppe gehören neben 

Studierenden und Nachwuchswissenschaftler*innen 

aber auch 

Personen, die sich für eine Reorientierung 

der klassischen Denkweisen 

in der industriellen Produktion 

einsetzen.» 

Bild: Hanser-Verlag 

MIT-Forscher entschlüsseln 

die Entstehung 

komplexer Schmetterlingsschuppen 

Keyword: Bionik, Oberflächentechnik, Werkstoffe 

Kanal: Blog 

Quelle: Cell Reports Physical Science 

Schmetterlingsflügel sind mit Hunderttausenden mikroskopisch 

kleiner Schuppen bedeckt, die für ihren Glanz und 

ihre Funktionalität verantwortlich sind. Ein Team des MIT 

hat nun die ersten Momente der Metamorphose eines 

Schmetterlings dokumentiert, in denen diese Schuppen 

ihre charakteristischen Wellenmuster entwickeln. 

Mit Hilfe moderner bildgebender Verfahren konnten sie 

beobachten, wie sich die glatte Oberfläche einer sich entwickelnden 

Schuppe in mikroskopisch kleine parallele Wellen 

kräuselt. Dieser Prozess, der durch mechanisches «Knicken» 

hervorgerufen wird, bildet die Grundlage für die späteren 

Rippenstrukturen, die für die optischen und thermischen 

Eigenschaften der Schuppen verantwortlich sind. 

Die Forscher vermuten, dass Aktinbündel, die als Gerüst 

unter der Schuppenmembran fungieren, eine entscheidende 

Rolle bei der Entstehung dieser Strukturen spielen. Durch 

ein theoretisches Modell konnten sie zeigen, dass mechanisches 

Knicken das Wachstum der Schuppen beeinflusst und 

die wellenförmigen Muster erzeugt. Diese Erkenntnisse 

könnten zu neuen Ansätzen in der Entwicklung von Materialien 

mit massgeschneiderten Eigenschaften führen, die 

in Textilien, Gebäudeoberflächen und Fahrzeugen Anwendung 

finden könnten. 

Das Team hofft, durch das Verständnis dieser natürlichen 

Prozesse nachhaltige Funktionsmaterialien mit speziellen 

optischen, thermischen, chemischen und mechanischen 

Eigenschaften herstellen zu können. 

Zum Report (englisch): 




Internationaler 

Benchmark zur 

Biointelligenz 

Keyword: Biointelligenz, Studie 

Kanal: Blog 

Quelle: Fraunhofer IPA 

Bild: Benchmark Biointelligenz 

Es gibt Rankings, in denen sich die Schweiz nicht profilieren 

kann. Im Bereich «Biointelligenz» taucht sie nicht einmal 

unter den Top 11 auf. Dennoch ist das Ranking spannend, 

ebenso wie die dazugehörige grossangelegte 

internationale Benchmarking-Studie, die das Fraunhofer 

IPA gemeinsam mit der VDMA Services GmbH und den Universitäten 

Hohenheim und Stuttgart durchgeführt hat. 

Die Studie analysiert technologische Entwicklungen in 

den Konvergenzbereichen zwischen Natur, Technik und Informatik 

und bewertet 17 wesentliche Technologiefelder 

nach ihrem aktuellen Umsetzungsstand in der Industrie. 

Diese Entwicklungen könnten sowohl neue Industrien hervorbringen 

als auch bestehende Industrien verändern. 

Zur kostenlosen Studie 

Der Biointelligenz- 

Kongress 2024 

Keyword: Biointelligenz, Events 

Kanal: Blog 

Quelle: Fraunhofer IPA 

Am 22. Oktober 2024 findet der 2. Biointelligence Kongress 

im Stuttgarter Rathaus statt. Unter dem Motto «Biointelligenz 

– Aktueller Stand und Zukunftsperspektiven» bietet 

der Kongress eine globale Perspektive auf den biologischen 

Wandel der Industrie. Im Mittelpunkt stehen innovative Ansätze, 

um die Produktion nachhaltig zu gestalten, ohne den 

Wohlstand zu gefährden. 

Die Veranstaltung gliedert sich in vier Schwerpunkte, darunter 

Biointelligente Produktionssysteme mit der Frage: 

Wie können nachwachsende Rohstoffe durch intelligente 

biotechnologische Prozesse effizient genutzt werden? 

Im Rahmen des Kongresses wird erstmals der Wittenstein 

Biointelligence Award für herausragende Innovationen 

an der Schnittstelle von Biotechnologie und Informationstechnologie 

verliehen. Der Preis ist mit 20 000 Euro für 

Unternehmen und 5000 Euro für Einzelpersonen dotiert. 

Bionisches Werkzeugdesign 

von Ingersoll 

Keyword: Bionik, Werkzeuge, 3D-Druck 

Kanal: Blog 

Quelle: Ingersoll 

Auch Werkzeughersteller 

können von der Natur 

lernen. So hat die 

Ingersoll Werkzeuge 

GmbH im vergangenen 

Jahr eine neue 

Werkzeugentwicklung 

Bild: Ingersoll 

vorgestellt, die sich die 

Prinzipien der Bionik zunutze macht. Das Ergebnis sind 

Werkzeuge, die an biologische Strukturen wie Knochen oder 

Bäume erinnern. 

Diese bionischen Formen sind nicht nur ästhetisch, sondern 

auch funktional: Sie optimieren die Lastverteilung und 

reduzieren den Materialverbrauch. 

Herausgekommen ist ein erstes Demonstrationsobjekt: 

ein eher kleines Fasenwerkzeug für 75-Grad-Fasen mit einem 

Durchmesser von 30 mm. Das Aussergewöhnliche daran: 

Sein Gewicht konnte durch die bionische Formgebung 

fast halbiert werden. 

Weitere Anwendungsgebiete für Ingersoll Bionic, so 

schrieb das Unternehmen, dürften aber in Zukunft eher 

grössere Spezialwerkzeuge sein. Denn je nach Konstruktion, 

so die Erwartung, lasse sich bei diesen noch mehr Gewicht 

einsparen. 

Festo gelingt 

sogar der Bienenschwarmflug 

Keyword: Bionik, Flugobjekt, Schwarmverhalten 

Kanal: Youtube 

Quelle: Festo 

IHR PARTNER 

AUF AUGENHÖHE 

Die TOLUS Group vereint die Fachkompetenz 

von drei etablierten und 

erfolgreichen Anbietern von Gesamtlösungen 

im Bereich der Fertigungsindustrie 

unter einem Dach. 

Mit starken Marken decken wir die Bedürfnisse der Industrie 

optimal ab. Wir setzen Akzente mit Präzision, Qualität 

und Zuverlässigkeit für höchste Ansprüche. Durch innovative 

Ideen, neuzeitliches Management und nachhaltige 

Über legungen sind wir das ideale Partnerunternehmen. 

Erfahren Sie mehr 

über uns: 

Wer an Bionik und gleichzeitig an ein Industrieunternehmen 

denkt, dem fällt sicher der Name Festo ein. Das Unternehmen 

ist bekannt für seine verblüffenden Flugobjekte: 

Schwalbe, Schmetterling, Libelle, Vogel und Flughund waren 

schon an der Reihe. Jetzt ist es eine 22 Zentimeter grosse 

und 34 Gramm leichte Biene. 

Mit der BionicBee hat das Bionik-Team erstmals ein 

Flugobjekt entwickelt, das in grosser Zahl und völlig autonom 

im Schwarm fliegen kann. 

Das autonome Verhalten des Bienenschwarms wird 

durch ein Indoor-Ortungssystem mit Ultra-Wideband-Technologie 

(UWB) ermöglicht. Dazu werden acht UWB-Anker 

auf zwei Ebenen im Raum installiert. Dadurch ist eine präzise 

Laufzeitmessung möglich und die Bienen können sich 

im Raum lokalisieren. 

Die UWB-Anker senden Signale an die einzelnen Bienen, 

die selbstständig die Abstände zu den jeweiligen Sendeelementen 

messen und 

anhand der Zeitstempel 

ihre eigene 

Position im Raum berechnen 

können. 

Um im Schwarm zu fliegen, folgen 

die Bienen den von einem zentralen 

Rechner vorgegebenen Pfaden. Für 

einen sicheren und kollisionsfreien 

Flug in enger Formation ist 

eine hohe räumliche und zeitliche 

Genauigkeit erforderlich. Auch die mögliche gegenseitige 

Beeinflussung durch Luftverwirbelungen («down-wash») 

muss bei der Flugwegplanung berücksichtigt werden. 

Da jede Biene von Hand gebaut wird und kleinste Unterschiede 

in der Fertigung das Flugverhalten beeinflussen 

können, verfügen die Bienen zudem über eine automatische 

Kalibrierfunktion: Nach einem kurzen Testflug ermittelt 

jede Biene ihre individuell optimierten Reglerparameter. 

Der intelligente Algorithmus kann so die Hardware-Unterschiede 

zwischen den einzelnen Bienen herausrechnen 

und der gesamte Schwarm kann von aussen so gesteuert 

werden, als wären alle Bienen identisch. 

Video: 


TOLUS AG 

Grüttstrasse 106 

4562 Biberist 

032 674 41 11 

info@tolus.ch 

tolus.com 

NEWEMAG 

SUVEMA 

BROMATEC 


KÜHLSCHMIERMITTEL 

SMARTES KSS- 

MANAGEMENT MIT 

AUTOPILOT 

schmierstoff auf ein Minimum reduziert. Das Unternehmen 

wurde 2018 gegründet und ist eine Schwesterfirma des KSS- 

Herstellers Blaser Swisslube. 

«Der Aufbau des Systems ist relativ einfach», erklärt Rolf 

Schneider, Head of Team Services bei Blaser Swisslube, «jede 

Maschine erhält einen Messsensor, der in regelmässigen Abständen 

die Konzentration und Temperatur überprüft.» An 

diesen Sensor ist ein Extender gekoppelt, dessen Aufgabe es 

ist, den Füllstand kontinuierlich zu überwachen. Aus diesen 

Daten errechnet das System, wie viel KSS in welcher Konzentration 

benötigt wird. 

Der Bedarf wird an die Fülleinheit übermittelt, die den KSS 

automatisch in der erforderlichen Konzentration mischt und 

der Maschine über den Extender zuführt. Das System ist übrigens 

nicht nur mit Blaser Kühlschmierstoffen kompatibel, 

sondern auch mit Produkten anderer Hersteller. 

Als modulares System können sowohl einzelne Anwendungen 

als auch mehrere Maschinen an ein System angeschlossen 

werden. Die erfassten Daten werden zuverlässig 

und sicher in der Cloud gespeichert. Abweichungen werden 

frühzeitig erkannt und entsprechende Massnahmen wie das 

kontinuierliche Nachfahren eingeleitet, so dass es nicht zu 

ungewollten Spitzen in der Kühlschmierstoffkonzentration 

kommt. «Mit dem AutoPilot im Einsatz sinkt der Kühlschmierstoffverbrauch 

nachweislich um bis zu 40 Prozent», 

sagt Rolf Schneider. 

Ein Beispiel aus der Praxis 

An einer Maschine, an der hauptsächlich Kleinserien aus 

Edelstahl gefertigt werden und die in der Regel im Zweischichtbetrieb 

läuft, hält der AutoPilot die Konzentration 

sehr stabil bei einem Mittelwert von 8,13 Prozent mit Unterund 

Obergrenzen von 7,9 und 8,4 Prozent. 

Eine Vorher-Nachher-Rechnung: Im Jahr 2022 wurden an 

dieser Maschine 212 Nachfüllvorgänge manuell durchgeführt. 

Pro Nachfüllvorgang benötigte ein Mitarbeiter rund 20 

Minuten, um 96 Liter Kühlschmierstoff mit einer Konzentration 

von 1,52 Prozent manuell zur Maschine zu bringen und 

nachzufüllen. Dies summierte sich auf 71 Arbeitsstunden 

pro Jahr, die allein an dieser einen Maschine für das Anmischen 

und Einfüllen der benötigten Nachfüllmenge aufgewendet 

wurden. 

Mit der Automatisierung derselben Anlage ein Jahr später: 

Innerhalb von 12 Monaten wurden 1022 Nachfüllzyklen 

durchgeführt. Im Durchschnitt wurden nicht mehr 96 Liter, 

sondern 23 Liter mit einer Konzentration von 0,83 Prozent 

pro Zyklus nachgefüllt, das heisst, es wurde deutlich weniger 

KSS-Konzentrat in das System eingebracht. Der Zeitaufwand 

eines Mitarbeiters pro Nachfüllzyklus konnte auf nahezu 

Null reduziert werden. 

«Abo-Modell kommt sehr gut an» 

Wer dennoch die Anfangsinvestition scheut, kann auf ein 

neues Servicemodell zurückgreifen: das Abonnement. «Das 

Abo-Modell kommt sehr gut an, weil es den heutigen Bedürfnissen 

entspricht», sagt Rolf Schneider. «Die Investitionskosten 

sind gering, da nur ein Wasser- und Stromanschluss 

sowie WLAN benötigt werden.» 

www.blaser.com 

www.liquidtool.com 

Der AutoPilot von Liquidtool optimiert das Kühlschmierstoffmanagement 

in Werkstätten durch automatisierte Konzentrationskontrolle 

und reduziert den Verbrauch um bis zu 40 Prozent. 

Wer kennt dieses Bild nicht aus vielen Werkstätten: 

Am Freitagnachmittag herrscht 

Aufräumstimmung, die Maschinen werden 

gereinigt und der Auszubildende oder Maschinenführer 

misst mit einem Refraktometer die aktuelle 

Konzentration des Kühlschmierstoffs (KSS). Er holt Nachschub, 

füllt entsprechend auf – und schon ist alles perfekt 

vorbereitet für den kommenden Wochenanfang. 

Oder doch nicht? 

Manuelles Kontrollieren und Nachfüllen ist zeitaufwändig 

Man kann sich leicht vorstellen, was passiert, wenn die Maschinen 

am Montag wieder laufen. Die Verdunstung des 

wassermischbaren KSS hat begonnen und die Konzentration 

steigt kontinuierlich an. Liegt die Ausgangskonzentration 

beispielsweise noch bei optimalen 8 Prozent – falls man 

Von Eugen Albisser 

mit etwas Erfahrung beim Nachfüllen diesen Wert auch erreicht 

–, kann sie am Freitagnachmittag vor dem Nachfüllen 

bei etwa 12 oder gar 13 Prozent liegen. 

Hinzu kommt: Eine grosse Menge Kühlschmierstoff auf 

einmal in das System zu geben, kann sich negativ auf den 

Prozess auswirken, da Maschine und KSS nicht gut auf Temperaturschwankungen 

reagieren. 

Rechnet man den Zeitaufwand für die Kontrolle und das 

Nachfüllen sowie die Auswirkungen auf den Zerspanungsprozess 

zusammen, liegt die Überlegung nahe: Warum nicht 

den Nachfüllvorgang automatisieren? 

Rund um die Uhr einen optimalen KSS-Zustand 

Genau das dachten sich vor einigen Jahren die Entwickler 

der Firma Liquidtool – und entwickelten den «AutoPilot», 

ein System, das Konzentrationsschwankungen im Kühl- 

«Mit dem 

AutoPilot 

reduziert sich 

der Kühlschmierstoffverbrauch 

nachweislich 

um bis zu 

40 Prozent.» 

Rolf Schneider (links) 

Head of Team Services bei Blaser 

Swisslube, Bild: Blaser Swisslube 



FERTIGUNGSTECHNIK 

Lesen Sie 

das Interview 

zu diesem Beitrag 

unter 

www.technikund-wissen.ch. 

AUF DEM WEG ZUR 

BATTERIE DER VIERTEN 

GENERATION 

Fehlende Reichweite und lange Ladezeiten sind Gründe, 

wieso die Elektromobilität nicht richtig Fahrt aufnehmen will. 

Im EU-Forschungsprojekt HIDDEN suchten die Projektbeteiligten 

nach Lösungen, um diese Einschränkungen zu beseitigen. Aufgabe 

der BFH in dieser Allianz: die fertigungstechnische Umsetzung der 

neu gewonnenen Erkenntnisse. 


Blick in die Fertigungszelle zum 

Bau von Autobatterien der 

vierten Generation. Im Vergleich 

zur Industrie ist die Anlage nicht 

auf Geschwindigkeit, sondern 


auf Flexibilität ausgelegt. 

Heutige Elektroautos beziehen die benötigte Leistung 

meist aus Batterien vom Typ 3A oder 3B. Diese 

sind für 2000 Ladezyklen ausgelegt und bewegen 

damit ein Auto mehrere hunderttausend 

Kilometer fort – also ein Fahrzeugleben lang. Dennoch ist 

die Reichweite pro Ladung vielen potenziellen Nutzern zu 

knapp, sodass der Umstieg vom Verbrenner nicht wirklich 

an Schwung gewinnt. 

«Wenn man eine eingeschränkte Reichweite hat, möchte 

man zumindest schnell laden können», erzählt Prof. Dr. Axel 

Fuerst vom Institut für Intelligente Industrielle Systeme des 

Departments Technik und Informatik der Berner Fachhochschule 

Burgdorf. Als Projektverantwortlicher koordinierte 

er die Zusammenarbeit mit den anderen Partnern in dem 

internationalen Forschungsprojekt. 

Verschiedene Optimierungsansätze 

Doch genau dieses Schnellladen vertragen die Batterien der 

dritten Generation nicht so gut. Dieses beschleunigt unter 

anderem deren Alterung und verkürzt zudem deren Reichweite. 

Daraus ergeben sich für die Entwicklung der vierten 

Batteriegeneration verschiedene Ansätze. «Ein Ansatz geht 

dahin, Batterien mit grösserer Kapazität und somit einer höheren 

Reichweite zu bauen. Ein anderer Ansatz belässt die 

Grösse der Batterien weitestgehend und optimiert diese für 

ein schnelleres Laden», so Michael Stalder von der BFH. 

Der erste Ansatz, die Leistungsfähigkeit der Batterie zu erhöhen, 

beruht darauf, den bestehenden Bauraum effizienter 

zu nutzen. Daher verzichten die Forschenden auf die Graphitschichten, 

die beim Ladevorgang die Ionen aufnehmen. 

Stattdessen werden die Ionen nun direkt auf dem Lithium- 

Metall aufgelegt. Da so innerhalb einer Batterie mehrere Dutzend 

Schichten Graphitschichten entfallen, entsteht Raum 

für zusätzliche Speicherkapazitäten. «So lässt sich bei gleichem 

Bauraum ohne zusätzliches Gewicht deutlich mehr 

Energie speichern», beschreibt Axel Fuerst den Vorteil. 

Lösungen gegen Dendritenbildung 

Doch wo Licht ist, da ist auch Schatten! Diesen beschreibt Projektleiter 

Michael Stalder so: «Das ungelöste Problem dabei ist, 

dass sich Lithium nicht homogen ablagert und Dendriten bildet, 

die durch den Separator wachsen und Kurzschlüsse verursachen.» 

Die Dendriten müssen dabei nicht sonderlich hoch 

sein, um eine Batterie zu zerstören. Je nach Stärke des Separators 

genügen bereits einige wenige Mikrometer, um diese ins 

Nirvana zu befördern. Da sich die Dendriten schnell bilden, ist 

die Lebensdauer der Lithium-Metall-Batterien auf rund einhundert 

Ladezyklen begrenzt. Damit ist dieser Ansatz von der 

Lebensdauer der Batterien vom Typ 3 noch weit entfernt. 

Damit Lithium-Metall-Batterien eines Tages die Forderung 

nach grösserer Reichweite erfüllen, muss also die Dendritenbildung 

verhindert werden. Eine Möglichkeit ist es, den 


FERTIGUNGSTECHNIK 

Funktionsweise Autobatterie 

Wenn ein Elektromotor über einen Akku angetrieben wird, 

fliesst durch ihn ein Strom aus negativ geladenen 

Elektronen, die vom Minuspol gespeist werden. Parallel 

dazu fliessen innerhalb der Batteriezelle die positiv 

geladenen Lithium-Ionen von der Anode zur Kathode. 

Hierfür müssen die Lithium-Ionen ihren Weg durch den 

Separator bahnen, der dafür sorgt, dass ausschliesslich 

Ionen und keine Elektronen passieren können, denn das 

würde zu einem Kurzschluss im Zellinneren führen. Der 

Elektrolyt ist hierbei Trägerstoff für die Lithium-Ionen. 

Beim Aufladen läuft der Prozess umgekehrt ab: Innerhalb 

der Batteriezelle werden die positiv geladenen Lithium-Ionen 

von der Kathode zur Anode transportiert, während in 

der Gegenrichtung über das Ladekabel die negativ 

geladenen Elektronen, also der Ladestrom, fliesst. 

Jedes Be- und Entladen geht nicht spurlos am Akku vorbei, 

es bilden sich, je nachdem wie schonend das erfolgt, 

innerhalb der Zelle Kristalle. Diese Dendriten beschädigen 

im schlimmsten Falle den Separator und es kommt zum 

Kurzschluss und somit zur Zerstörung der Zelle. 

Michael Stalder und Axel Fuerst (rechts) von der BFH Burgdorf 

wissen ganz genau, auf was es beim Bau der Autobatterien der 

vierten Generation ankommt. 

Separator so zu gestalten, dass er die Dendriten einfach 

schmilzt. «Eine andere ist ein piezoelektrischer Effekt, bei 

dem sich das Potential durch Deformation verändert und 

sich Lithium nicht dort ablagert, wo schon Dendriten sind», 

erklärt Axel Fuerst. 

Diese Selbstteilungsprozesse passieren automatisch, erfordern 

hierfür aber eine Sensorüberwachung der Batteriezellen. 

Das gilt insbesondere für die Methode, bei der sich 

die Batterie erwärmt, die Kristalle schmilzt beziehungsweise 

bricht und diese abschliessend neu anordnet. 

Herausforderung Prozessskalierung 

Was hier kurz und knapp beschrieben ist, erfordert eine 

Vielzahl von Disziplinen für die Entwicklung. «Es braucht 

unter anderem Materialwissenschaftler, Chemieingenieure 

und Experten, die eine Batterie im relevanten Format bauen 

können», sagt Michael Stalder und ergänzt: «Wir verstehen 

uns auf Letzteres!» 

Wieso es diese Expertise überhaupt braucht, ist schnell erklärt: 

Die Materialforschung arbeitet unter Idealbedingungen. 

Daher sind die Batterien im Labor meist kaum grösser 

als Knopfzellen. Geht es nun darum, die Forschungsergebnisse 

auf ein grösseres Format zu übertragen, geht das nicht 

problemlos. 

«Mit dem piezoelektrischen 

Effekt lässt sich 

die Dendritenbildung 

vermeiden.» 

Prof. Dr. Axel Fuerst, BFH Burgdorf 

Die Schwierigkeiten beim Skalieren der Prozesse beginnen 

dabei mit ganz banalen Dingen. «Presst man beispielsweise 

zwei Flächen aufeinander und möchte auf diesen eine 

gleichmässige Beanspruchung haben, geht das mit einer 

kleineren Auflagefläche deutlich einfacher», weiss Axel Fuerst: 

«Eine grosse Fläche wirft hingegen Wellen, was das 

Stapeln von Folien zu mehreren Schichten erheblich erschwert.» 

Als ein weiteres Problem benennt der Projektverantwortliche 

das Schneiden der mit Lithium beschichteten Folien, 

da sich das Element leicht entzündet. «Daher mussten wir 

ein Verfahren entwickeln, bei dem wir mit Laser schneiden 

können, ohne dabei die Anlage in Brand zu setzen», so Axel 

Fuerst. 

Die gefundene Lösung ist eigentlich recht einfach. Es muss 

mit entsprechend schneller Geschwindigkeit mit dem Laser 

gearbeitet werden. Einen Arbeitsraum mit Vakuum oder Argon, 

die prozesstechnisch der Idealfall wären, ist gar nicht 

erforderlich. 

Automatischer Selbstheilungsprozess 

Ebenfalls bedurfte es einiger Versuche, um eine Lösung zu 

finden, die es gestattet, die Dendriten abzubauen – schliesslich 

kann man die Batterie nicht ausbauen und den Ofen legen! 

In den Zellen aufgedampfte Schaltspiralen dienen beim 

automatisch ausgelösten Selbstheilungsprozess nun als Widerstandsheizung. 

Inzwischen hat die BFH sämtliche Probleme, die es zur 

Herstellung der neuen, vierten Batteriegeneration zu lösen 

gilt, behoben und in ihre Fertigungslinie integriert. Diese ist 

dabei aber nicht etwa auf maximale Geschwindigkeit ausgelegt, 

wie sie die Industrie fordert, sondern auf maximale 

Flexibilität. «Theoretisch könnten wir Batterien für den Renault 

Zoe herstellen, begnügen uns aber mit Batterien im 

Handyformat», sagt Axel Fuerst. Der Grund hierfür sind die 

Materialkosten: Würde die BFH bei ihren Versuchen Autobatterien 

fertigen, wäre das Budget bereits nach wenigen 

Tagen verbraucht. 

Wissenstransfer in die Industrie 

Von den gewonnenen Kenntnissen profitieren übrigens 

nicht nur die Partner innerhalb des HIDDEN-Projekts. Immer 

häufiger suchen Fertigungsunternehmen bei der BFH 

Rat, weil sie aus Kostengründen ihre Prozesse umstellen. 

«Wenn Sie nicht weiter wissen, kommen sie zu uns», berichtet 

Axel Fürst. Als Beispiel für den Wissenstransfer nennt er 

den Umstieg von teuren, verschleissanfälligen Stanzwerkzeugen 

auf Laser. 

Und wie bewertet er persönlich die Teilnahme an dem 

dreijährigen Forschungsprojekt? «Für uns war es toll, dass 

wir als eine Fachhochschule in diese Domäne eindringen 

konnten», so Axel Fuerst: «Dass wir eine Nische gefunden 

haben, in der wir auf europäischem Niveau mithalten können, 

ist für uns eine grossartige Erfahrung.» 

Berner Fachhochschule BFH 

Institut für Intelligente Industrielle Systeme 

www.bfh.ch 



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