Fahrerlose Transportsysteme (FTS) sind aus der modernen Intralogistik nicht mehr wegzudenken. Damit die autonomen Helfer jederzeit sicher unterwegs sind, müssen sie zuverlässig zum Stehen kommen. Doch der Anhalteweg eines FTS ist keine simple Konstante. Er ist das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels aus Sensorik, Steuerung und Mechanik. Kurze, verifizierte Schaltzeiten der Bremsen und eine intelligente Überwachung sind daher entscheidend für die Sicherheit.
Damit fahrerlose Transportsysteme auf ihrem Weg durch die Fabrikhallen immer zielgerichtet anhalten und keinen Schaden an Material oder Personen verursachen, sind zuverlässige und exakt arbeitende Sicherheitsbremsen unabdingbar. Die Anforderungen aus den gängigen Normen sind klar: Das Bremssystem muss das Fahrzeug auch unter ungünstigen Bedingungen wie maximaler Nennlast oder bei einem Gefälle sicher innerhalb der Sensorreichweite zum Stillstand bringen können. Grundlage dafür sind Sicherheitsbremsen, die nach dem Fail-Safe-Prinzip arbeiten. Sie sind im energielosen Zustand durch Federkraft sicher geschlossen. Sie bringen das geforderte Bremsmoment auch bei Not-Stopp, Stromausfall oder Kabelbruch zuverlässig auf.
Theorie und Praxis des Anhaltewegs
Der gesamte Anhalteweg eines Fahrzeugs ist jedoch länger als der reine Bremsweg. „In der Theorie entfällt ohne Fahrer der menschliche Reaktionsweg und die Bremse würde bei entsprechender Anforderung sofort einfallen und das Fahrzeug verzögern“, erläutert Andreas Merz, Produktmanager bei mayr Antriebstechnik in Mauerstetten. „In der Realität hat aber jede Bremse eine bestimmte Tot- bzw. Schaltzeit, die sogenannte t1-Zeit, während der sich das Bremsmoment aufbaut. Hinzu kommen die Totzeiten der vorgelagerten Sensorik, der Steuerung und des Bremsschützes.“
Diese System-Totzeiten führen dazu, dass die Bremsung nicht augenblicklich bei der Anforderung einsetzt, sondern verzögert. „Während dieser Totzeiten bewegt sich auch das fahrerlose Fahrzeug natürlich weiter oder beschleunigt sogar, z. B. aufgrund eines Gefälles“, ergänzt Andreas Merz. „In beiden Fällen wird der Bremsweg länger.“
Verschlechtert wird die Situation durch unnötig lange Tot- und Schaltzeiten oder falsch dimensionierte Sicherheitsbremsen. Wichtig ist für Anwender daher, bei der Auswahl auf Bremsen mit möglichst kurzen, verifizierten Schaltzeiten zu achten, die über die gesamte Lebensdauer eingehalten werden.
Wenn die Bremse smart wird
Genau hier setzen intelligente Monitoring-Lösungen wie das nachrüstbare Modul ROBA® brake-checker® an. Es arbeitet sensorlos und bietet eine ganzheitliche Funktionsüberwachung: Durch die Analyse charakteristischer Strom- und Spannungsverläufe in der Zuleitung zur Bremse schließt der ROBA® brake-checker® eindeutig auf deren Betriebszustand. Die Lösung ist dabei mehr als ein bloßer Ersatz der Lüftüberwachung und Verschleißüberwachung mit Mikroschaltern und Näherungsinitiatoren: Durch Erfassung zusätzlicher Messgrößen wie Schaltzeiten, Spannungen oder Spulenwiderstand der Bremse ermöglicht der ROBA® brake-checker® fortschrittliche Analysen und Schlussfolgerungen zu komplexen Zusammenhängen. In Kombination mit dem Modul ROBA® gateway wird die Lösung netzwerkfähig: Die beiden Module sind per IrDA-Schnittstelle verbunden, die Daten der Bremse lassen sich dann per Ethernet-Anschluss permanent auslesen. Aus einer robusten mechanischen Komponente wird so eine smarte, datenliefernde Einheit, die auch den Geist der kommenden EU-Maschinenverordnung adressiert, die einen stärkeren Fokus auf die Zuverlässigkeit von Steuerungs- und Softwarefunktionen legt.
„Aktuell bieten wir die Module als kompakte Einheit in einem Gehäuse an, das auf der Hutschiene positioniert wird“, erklärt Andreas Merz. „Für die immer kompakteren Konstruktionen sind teils aber hoch integrierte Lösungen gefordert. Wir haben die Lösung daher auf einen Chip gebracht, der die komplette Funktionalität des ROBA® brake-checker® und ROBA® gateway bietet. Der Controller wird direkt in die Steuerung des Anwenders integriert und spart so noch einmal deutlich Platz. Im Moment ist diese Variante bei ersten Kunden in der Erprobung.“ Für einen FTS-Hersteller kann die Integration eines solchen Systems den Konformitätsprozess erheblich vereinfachen. Statt sich auf pauschale Wartungsintervalle zu verlassen, kann er auf konkrete, verifizierte Zustandsdaten zurückgreifen und so die Sicherheit lückenlos nachweisen.
Stabile Funktion und weniger Energieverbrauch
Ein entscheidender Praxisvorteil des Moduls ist zudem seine Fähigkeit, die Bremse auch bei schwankender Batteriespannung stabil zu versorgen – ein typisches Szenario bei mobilen Anwendungen. Es liefert eine geregelte Ausgangsspannung und stellt damit sicher, dass die Bremse jederzeit sicher öffnet und definierte Schaltzeiten einhält. Damit ist ein möglichst langer zuverlässiger Betrieb auch bei abfallender Batteriespannung gewährleistet.
Zudem senkt das Modul nach dem Lüften die Haltespannung intelligent ab. Das reduziert den Energieverbrauch der Bremse um bis zu 90 % und erhöht damit nochmals die Reichweite des AGV durch Schonung der Fahrzeugbatterie.
Zuverlässiger Schutz auch für Hubeinrichtungen
Die Kombination aus bewährten Sicherheitsbremsen und einer intelligenten Überwachungselektronik stellt die optimale Lösung für die hohen Sicherheitsanforderungen an autonome Fahrzeuge dar. Sie erhöht nicht nur die Betriebssicherheit und Verfügbarkeit, sondern rüstet die Fahrzeuge auch für die regulatorischen Anforderungen der Zukunft. Das gilt auch für Hubeinrichtungen auf FTF oder autonome Flurförderzeuge sowie Roboterarme, die auf FTF montiert sind. Hier ist Sicherheit ebenso wichtig wie bei den Fahrzeugen an sich. Denn wie Andreas Merz zu bedenken gibt, sind die Folgen einer überlasteten Bremse gerade hier gravierend: „Im Fall von vertikal bewegten Achsen oder Roboterarmen können die Bremsen etwa aufgrund der Geschwindigkeitszunahme vor dem Einfallen der Bremse überlastet werden.“ Dies könne den Bremsweg weiter verlängern oder schlimmstenfalls zum Lastabsturz führen. Zuverlässige Komponenten, die richtige Bremsenauslegung und eine intelligente Überwachung, die den Zustand der Bremse kennt, verhindern solche Szenarien zuverlässig.
Quelle: MM MaschinenMarkt, Ausgabe 03/2026, Seite 42-43
