Der in Ingenieurwissenschaften und Logistik verwendete Begriff Rekuperation ist die Rückgewinnung kinetischer und potenzieller Energie, die bei Bremsvorgängen oder dem Absenken von Lasten entsteht, sowie deren unmittelbare Umwandlung in nutzbare elektrische Energie.
Technische Funktionsweise der Rekuperation
Beim Abbremsen einer horizontalen Fahrbewegung sowie beim kontrollierten Senken einer Last agiert der Elektromotor als Generator. Die durch die Verzögerung freigesetzte mechanische Energie wird in elektrischen Strom umgewandelt. Anstatt diese Bremsenergie ungenutzt über klassische Bremswiderstände als Verlustwärme an die Umgebung abzugeben, leitet das System die elektrische Energie in den Gleichstrom-Zwischenkreis des Antriebs zurück. Von dort aus wird der Strom entweder direkt von zeitgleich beschleunigenden Antrieben derselben Anlage verbraucht, in lokalen Speichermedien gepuffert oder über Wechselrichter zurück in das betriebliche Stromnetz eingespeist.
Grafik: Generiert mit KI
Erforderliche Ausstattung für die Energierückgewinnung aus Bremsenergie
Für die Umsetzung von Rekuperationskonzepten in der Intralogistik ist eine aufeinander abgestimmte Hardware- und Softwarearchitektur erforderlich:
- Rückspeisefähige Frequenzumrichter: Steuerungsgeräte, welche die variable Wechselspannung des Motors gleichrichten und netzkonform aufbereiten.
- Gekoppelte DC-Zwischenkreise: Physikalische Verbindungen zwischen den Umrichtern verschiedener Achsen (z. B. Hub- und Fahrwerk), um Energie direkt ohne Netzumweg auszutauschen.
- Energiespeicher (Ultracaps): Kapazitive Hochleistungskondensatoren, die Stromspitzen beim Bremsen sekundenschnell aufnehmen und bei der nächsten Beschleunigung wieder abgeben. Dies entlastet das interne Stromnetz drastisch.
- Intelligente Steuerungsinformatik: Softwarebausteine wie die Antriebslösungen von SEW-Eurodrive, welche den Energiefluss zwischen Motor, Speicher und Netz vollautomatisch ausregeln.
Verbreitung und Praxiseinsatz der Rekuperation in der Intralogistik
In der modernen Intralogistik gehört die Rekuperation bei automatisierten Hochregallagern, Regalbediengeräten (RBG) sowie bei elektrischen Flurförderzeugen und fahrerlosen Transportsystemen (FTS) längst zum industriellen Standard.
Aufgrund des kontinuierlichen Betriebs im Mehrschichtbetrieb amortisieren sich die Mehrkosten für Rückspeisemodule und Speicherkondensatoren in der Regel innerhalb weniger Jahre. Wie Praxisanalysen zum energetischen Lagerbetrieb von Remmert zeigen, lassen sich durch die Kombination aus Rekuperation und moderner Steuerungstechnik Stromeinsparungen von 20 bis zu 40 % erzielen. Zudem sinkt die thermische Belastung in den Lagerhallen, da keine Abwärme durch Bremswiderstände entsteht.
