Warum viele Unternehmen lieber auf Frequenzumrichter als auf Servoantriebe setzen
- Antriebstechnik
- 22.8.2025
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Die industrielle Automatisierung entwickelt sich stetig weiter – mit ihr auch die Anforderungen an Antriebssysteme. Während vor einigen Jahrzehnten einfache Drehzahlsteuerungen ausreichten, erfordern moderne Anwendungen zunehmend komplexe, hochgenaue und energieeffiziente Lösungen. Frequenzumrichter (FU) sind in vielen Branchen immer noch Standard. Doch steigende Ansprüche an Effizienz, Produktqualität und Prozesskontrolle bringen Servoregler immer stärker ins Spiel. Dennoch bleibt ihre Verbreitung auf bestimmte High-End-Anwendungen beschränkt. Warum ist das so? Und lohnt sich der Umstieg? Wenn ja, ab wann?
Dieser Artikel beleuchtet die Unterschiede zwischen Frequenzumrichtern und Servoantrieben, nennt die Vor- und Nachteile beider Systeme und geht gezielt auf die Fragen und Bedenken ein, die viele Unternehmen beim Thema Umrüstung auf Servotechnik haben.
Frequenzumrichter – Die bewährte Wahl für viele Anwendungen
Frequenzumrichter bieten eine flexible Lösung für eine Vielzahl von Anwendungen. Sie ermöglichen die Drehzahlregelung bei Asynchronmotoren und auch bei bestimmten Synchronmotoren. Besonders beliebt sind sie in Bereichen, in denen eine einfache Geschwindigkeitssteuerung ausreicht, etwa bei Pumpen, Lüftern oder Förderbändern.
Vorteile von Frequenzumrichtern:
- Kostenersparnis: Geringe Anschaffungs- und Wartungskosten.
- Robustheit: Ideal für einfache Bewegungsprofile ohne hohe Präzisionsanforderungen und gut geeignet für harte Betriebsbedingungen.
- Einfache Implementierung: Seit Jahrzehnten etabliert, mit breiter Fachkräftebasis.
Servoantriebe – Die präzisere Alternative
Servoantriebe sind speziell für Anwendungen konzipiert, bei denen eine exakte Positions-, Drehmoment- oder Geschwindigkeitsregelung erforderlich ist. Sie stellen dabei das „Gehirn“ des Antriebssystems dar: Sie verarbeiten Rückmeldungen von Sensoren, vergleichen sie mit den Sollwerten und passen die Motorbewegung an.
Vorteile von Servoreglern:
- Hohe Präzision: Ideal für anspruchsvolle Bewegungsprofile mit schnellen Richtungswechseln, wie z.B.in Pick-and-Place-Anwendungen, Palletier- und Dosieranlagen.
- Bessere Energieeffizienz: Durch die exakte Regelung von Drehmoment, Drehzahl und Position wird nur so viel Energie eingesetzt, wie tatsächlich benötigt wird.
- Erhöhte Prozessstabilität: Dank der geschlossenen Regelkreise werden Abweichungen in Echtzeit ausgeglichen – das sichert konstante Bewegungsabläufe und sorgt für gleichbleibende Qualität der Werkstücke.
Häufige Fragen zu Servoantrieben
Wenn Unternehmen eine Umstellung auf Servotechnik erwägen, tauchen oft folgende Fragen auf:
Sind Servoantriebe wirklich wirtschaftlicher als Frequenzumrichter?
Die Investitionskosten sind höher, aber durch genauere Steuerung und geringeren Energieverbrauch können sich Servoantriebe langfristig amortisieren. Die zusätzliche Energieeinsparung durch den Einsatz von Servosystemen statt FU-Lösungen liegt typischerweise bei 7 % - 10 %, kann je nach Getriebeart auch bis zu 50 % betragen. Der Mehrwert ist vor allem bei Applikationen mit vielen Prozesswechseln und häufiger Teillast signifikant.
Wie aufwendig ist die Integration von Servoantrieben in bestehende Anlagen?
Die Komplexität der Umstellung hängt von der vorhandenen Infrastruktur ab. Moderne Servosysteme lassen sich oft problemlos mit bestehenden Steuerungssystemen verbinden. Dennoch erfordert die Integration in vielen Fällen eine genaue Anpassung der Software sowie eine Abstimmung der Schnittstellen. Auch mechanische Aspekte, wie Befestigungen oder Kupplungselemente, müssen berücksichtigt werden.
Brauchen wir spezielles Know-how, um Servoantriebe zu betreiben?
Ja, Servoantriebe erfordern eine andere Herangehensweise als Frequenzumrichter, doch mit gezielter Schulung können Techniker:innen schnell auf das neue System umsteigen. Bei einer Standard-Applikation kann man mit 1,5 Tagen Basic-Schulung pro Person rechnen.
Welche Anwendungen profitieren am meisten von Servoantrieben?
Immer da, wo mehrere Achsen in einem Schaltschrank montiert sind, insbesondere in Maschinenbau, Robotik, Verpackungstechnik und bei präzisen Produktionsprozessen, zahlen sich die Vorteile von Servotechnik aus.
Gibt es Fördermöglichkeiten für die Umstellung auf energieeffiziente Antriebe?
Ja, in vielen Ländern gibt es Programme zur Förderung von energieeffizienten Technologien. Es lohnt sich, gezielt nach Förderungen zu suchen.
Gibt es in Bezug auf Wartung Unterschiede zwischen FU-Systemen und Servoantrieben?
Beide sind wartungsfrei. Der Vorteil des Servoantriebs ist, dass er über die Prozesssignale (Ströme, Drehzahl, Position) Aussagen über den Verschleißzustand der angeschlossenen Mechanik machen und dies an die überlagerte Steuerung melden kann, so dass eine vorausschauende Wartung der Maschine möglich ist.
Ist ein Servoantrieb für unsere Anwendung vielleicht „überdimensioniert“?
Servoantriebe lohnen sich besonders dann, wenn hohe Dynamik, Präzision oder Energieeffizienz gefordert sind. Bei einfachen Anwendungen, wie z.B. einfache Förderantriebe, Pumpen und Ventilatoren bleibt der Frequenzumrichter meist die wirtschaftlichere Wahl. Hier können bis zu 50 % Investitionskosten gespart werden.
Können Servoantriebe auch einfache Anwendungen übernehmen?
Ja, viele moderne Servoantriebe sind skalierbar und lassen sich auch für einfache Bewegungsabläufe einsetzen. Besonders im Hinblick auf Energieeffizienz oder die Integration in digitale Steuerungskonzepte kann dies sinnvoll sein.
Was muss ich bei der Auswahl eines Servoantriebssystems beachten?
Wichtige Faktoren sind u. a. Leistungsbedarf, gewünschte Anbindung an die überlagerte Steuerung über Feldbus (z. B. EtherCAT, CANopen, PROFINET), Umweltbedingungen, Zykluszeiten und mechanische Anforderungen. Eine enge Abstimmung mit dem Hersteller hilft, die optimale Lösung zu finden.
Warum bleiben viele Unternehmen bei Frequenzumrichtern?
Obwohl Servoantriebe auf technischer Ebene viele Vorteile bieten, gibt es mehrere Gründe, warum sich Unternehmen oft gegen eine Umstellung entscheiden:
- Kostenbedenken: Servoantriebe sind in der Anschaffung teurer als Frequenzumrichter. Hinzu kommen zusätzliche Schulungskosten für das Personal.
- Komplexität der Umstellung: Bestehende Anlagen sind oft auf Frequenzumrichter ausgelegt und eine Umstellung kann erhebliche Anpassungen der Infrastruktur erfordern.
- Technische Hemmschwellen: Das Know-how für Servoantriebstechnik ist in vielen Unternehmen nicht in dem Maße vorhanden wie für Frequenzumrichter. Die Angst vor komplizierterer Inbetriebnahme schreckt viele Anwender:innen ab.
- Bewährte Prozesse: Wenn ein System seit Jahren funktioniert, stellt sich oft die Frage, warum man es ändern sollte.
Wo macht der Einsatz von Servotechnik Sinn?
Die Entscheidung zwischen Frequenzumrichter und Servoantrieb ist selten pauschal zu treffen und hängt stark vom Anwendungsfall ab. FU-Systeme bieten eine kostengünstige, robuste und leicht zu integrierende Lösung für einfache Anwendungen ohne hohe Anforderungen an Präzision oder Dynamik. Sie bleiben eine etablierte Technologie mit breiter Nutzerbasis.
Servoantriebe hingegen sind technologisch auf dem neuesten Stand und ermöglichen durch ihre präzise Steuerung und hohe Effizienz eine deutliche Leistungssteigerung in vielen industriellen Prozessen. Insbesondere in Bereichen, in denen Schnelligkeit, Energieeinsparung und Produktqualität entscheidend sind, ist der Einsatz von Servotechnik eine zukunftsfähige Lösung. Die höheren Anschaffungskosten werden durch Einsparungen im Betrieb und höhere Produktionsqualität oft kompensiert.
Wann ist ein Umstieg sinnvoll?
Ein bewusster Blick auf den konkreten Bedarf, die vorhandene Infrastruktur und die langfristigen Ziele ist entscheidend. Unternehmen, die ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern wollen, sollten prüfen, ob der Einsatz von Servoantrieben nicht genau der Hebel ist, der ihnen den entscheidenden Vorteil bringt. Wer frühzeitig investiert, kann langfristig profitieren – technologisch, wirtschaftlich und ökologisch.
Sie denken über den Umstieg auf Servotechnik nach – oder stehen bereits vor einer konkreten Entscheidung? Als erfahrener Automatisierungspartner unterstützen wir Sie dabei, maßgeschneiderte Antriebslösungen zu entwickeln und effizient in bestehende oder neue Maschinenkonzepte zu integrieren. Ob Retrofit oder Neuanlage: Wir begleiten Sie vom ersten Konzept bis zur Serienreife – technisch fundiert, praxisnah und mit Blick auf Ihre langfristigen Ziele.
