Prof. Hans-Dieter Stölting leitet das Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik der Universität Hannover. Er und seine Mitarbeiter entwickeln unter anderem Linearmotoren im Mini-Format.
Das Interview führte unser Redaktionsmitglied Dr. Birgit Oppermann
? Professor Stölting, wie definieren Sie Kleinantriebe und welche Rolle spielt die deutsche Industrie auf diesem Markt?
! Die Produktionszahlen für Kleinantriebe mit einer Leistung bis zu einem Kilowatt sind bei uns kleiner als in Niedriglohnländern. Die Unternehmen hier profitieren allerdings gegenüber dem Wettbewerb von ihrer Kundennähe, Flexibilität, den kurzen Lieferzeiten und sicheren Lieferterminen.
?In welche Richtung entwickeln sich Klein- und Mikroantriebe?
!Die Antriebshersteller versuchen auch, als Systemanbieter aufzutreten. Der Anwender profitiert davon, denn er muss nur noch Energie- und Signalleitungen anschließen. Bei den Klein- und Mikroantrieben ist das jedoch nicht nur Trend, sondern Notwendigkeit. Einen herkömmlichen Motor kann man relativ einfach mit einem Getriebe zusammenbauen – wenn die Teile sehr klein werden, ist das nicht mehr ohne Weiteres möglich. Daher muss der Hersteller zum Generalunternehmer werden und das System als Ganzes weiterentwickeln. Darüber hinaus werden auch Umrichter und Kleinmotoren zusammengefasst und kommunizieren beispielsweise über den Can-Bus.
? Was sind die Herausforderungen für die Entwickler von Mikroantrieben?
! Wir können für die Antriebe im Prinzip Verfahren übernehmen, die aus der Mikrosystemtechnik bekannt sind. Allerdings benötigen wir oftmals anderes Material wie zum Beispiel Nickeleisen oder spezielles Know-how für die Fertigung. Für einen Motor im Pfennig-Format gibt es bereits Verfahren, das magnetische Material nach den vorgegebenen Maßen herzustellen. Wollte man einen noch kleineren Motor bauen, müsste das Material gesputtert werden – das kann heute noch keiner in der hier erforderlichen Dicke.
? Sie und Ihre Mitarbeiter haben auf der Hannover Messe einen Linearmotor vorgestellt. Wann ist mit dem Einsatz solcher Produkte zu rechnen?
! Bislang gibt es den Protoypen eines Linearmotors, der im Millimeterbereich verfährt und im Mikrometerbereich positioniert. Unser Interesse gilt aber vorwiegend einem Direktantrieb, der noch eine Größenordnung kleiner sein soll. Zwölf Institute arbeiten daran in einem Sonderforschungsbereich zusammen. Ständer und Läufer für diesen Reluktanz-Schrittmotor haben wir. Es wird aber noch Jahre dauern, bis daraus ein Produkt wird. Denn es gibt bisher niemanden, der Führungen und Lager in dieser Größe hat. Anfragen potenzieller Anwender haben wir aber schon bekommen: Ein Handy-Hersteller sucht einen solchen Antrieb, um die Antennen an seinen Geräten aus- und einzufahren.
Kleinantriebe: Was Mikro heißt, hängt vom Fortschritt ab
Kleine Antriebe bis zu einer Leistung von 1 kW haben sich in den letzten Jahren zu den Rennern der elektrischen Antriebstechnik entwickelt. Wie Statistiken des ZVEI zeigen, lagen sie im Jahr 1999 mit einem Produktionswert von 3,8 Mrd. DM an der Spitze, vor großen Motoren und Stromrichtern für elektrische Antriebe. Für das Jahr 2000 schätzt der Verband den Produktionswert auf rund 4,1 Mrd. DM. Ab welcher Größe die Bezeichnung „Mikroantrieb“ berechtigt ist, hängt laut Dr. Frank Michel vom Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH (IMM) vom aktuellen Entwicklungsstand der Komponenten ab: „Die Grenze lag bis vor wenigen Jahren noch bei acht Millimetern.“ Heute bieten traditionelle Motorenhersteller, Umsteiger und Start-up-Unternehmen Mikromotoren im Bereich von 1 bis 8 mm an. Eingesetzt werden sie unter anderem in Handys oder Camcordern.
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