Der Druck auf den Handel wächst: Weil Kunden immer kürzere Lieferzeiten und hohe Verfügbarkeiten erwarten, steigen die Anforderungen an Flächeneffizienz und Prozessgeschwindigkeit in Logistik und Fulfillment. Automatisierte Lagerlösungen – insbesondere in unmittelbarer Nähe zu urbanen Ballungszentren - gewinnen zunehmend an Bedeutung.

Einen innovativen Ansatz in diesem Umfeld verfolgt ein Startup-Robotikunternehmen, das seine Technologie derzeit noch nicht öffentlich vorgestellt hat und aktuell die erste kommerzielle Implementierung seines Systems vorbereitet. Das robotische Lager- und Kommissioniersystem ist darauf ausgelegt, standardisierte Behälter automatisch in einer hochverdichteten Lagerstruktur einzulagern, bei Bedarf präzise zu entnehmen und für die Auftragskommissionierung an Pickstationen bereitzustellen.

Ein besonderes Merkmal der Lösung ist die Möglichkeit, sehr große Gesamtlagerhöhen zu realisieren – deutlich über vergleichbaren Systemen hinaus. Um den verfügbaren Raum optimal auszunutzen, geht der Ansatz über reine Automatisierung hinaus: Das System ist darauf ausgelegt, hohe Kommissionierleistungen auf kompakter Fläche zu erzielen – ein entscheidender Faktor für schnelle Retail-Fulfillment-Prozesse, etwa zur raschen Nachversorgung von Filialen, Micro-Fulfillment-Centern oder urbanen Distributionshubs.

Im Zentrum des Konzepts steht die Kombination aus Regalsystem, vertikalen Schächten und kompakten Satellitenfahrzeugen, die die Behälter innerhalb des Lagergitters horizontal bewegen. Vereinfacht dargestellt fährt das Satellitenfahrzeug in die Lagerkanäle ein, hebt einen Behälter präzise an, transportiert ihn auf der jeweiligen Ebene und setzt ihn an der vorgesehenen Position wieder ab.

Ein zentrales Element dieser Architektur ist die sogenannte Garage, die den vertikalen Transport der Satellitenfahrzeuge innerhalb des Systems übernimmt. Die Garage fungiert dabei als definierter Andockpunkt, operative Übergabestation sowie als Schnittstelle für Energieversorgung und Systemkommunikation.

Ausgangspunkt: Ein bewährtes System – mit Potenzial für die nächste Evolutionsstufe

Im System der ersten Generation, das auf einem Schubkettenmechanismus basierte, waren Garage und Satellitenfahrzeug mechanisch miteinander verbunden. Dieser Ansatz ermöglichte zwar eine funktionsfähige Lösung, brachte jedoch konstruktionsbedingte Einschränkungen hinsichtlich Gesamthöhe, Skalierbarkeit und maximaler Lagerdichte mit sich.

Bei der Entwicklung der nächsten Generation verfolgte das Startup daher ein klares Ziel: Die Fahrzeugarchitektur sollte deutlich kompakter werden, die Gesamtdynamik des Systems steigen und die Gesamtleistung – insbesondere im Hinblick auf die angestrebte Kommissionierleistung – weiter verbessert werden.

Für diese nächste Entwicklungsstufe wandte sich das Unternehmen an Framo Morat, einen Spezialisten für die Entwicklung und Herstellung kundenspezifischer Antriebslösungen.

„Nach den ersten gemeinsamen Brainstorming-Sessions wurde schnell klar, dass das Satellitenfahrzeug unabhängig von der Garage arbeiten muss“, erinnert sich Wolfgang Sühling, Leiter der Vorentwicklung bei Framo Morat.

Diese Erkenntnis führte zu dem Konzept eines Satellitenfahrzeugs, das mechanisch und elektrisch von der Garage entkoppelt ist. Durch diese Trennung entstehen neue Freiheitsgrade hinsichtlich Systemlayout, Wartung, Skalierbarkeit und Performance.

„Das neue System arbeitet zudem deutlich flexibler und zuverlässiger, selbst im Fall eines Ausfalls eines einzelnen Satellitenfahrzeugs“, ergänzt Sühling. „Ein defektes Fahrzeug kann vorübergehend im Regalsystem geparkt werden, während die Garage in einen anderen Schacht verfahren wird.“ Dadurch wird der Reparaturzugang vereinfacht, während die Garage – und damit das Gesamtsystem – weiterhin voll funktionsfähig bleibt.

Lösungskonzept: Satellitenfahrzeug und ganzheitlich überarbeitetes Greifersystem

Eine zentrale Herausforderung bestand darin, den Bauraum – insbesondere die Gesamthöhe des Fahrzeugs – zu reduzieren, um die Lagerdichte zu erhöhen, ohne die Systemdynamik zu beeinträchtigen. Gleichzeitig müssen die Fahrzeuge Behälter zuverlässig durch das Lagergitter manövrieren. Daraus ergeben sich anspruchsvolle Anforderungen an Beschleunigung, Wiederholgenauigkeit, Energieeffizienz und Systemrobustheit – insbesondere im Dauerbetrieb.

Auf Basis jahrzehntelanger Erfahrung in der Antriebstechnik und Systementwicklung realisierte Framo Morat nicht nur die mechanische und elektrische Entkopplung von Garage und Fahrzeug, sondern entwickelte auch das Greifersystem grundlegend neu. Anstelle der zuvor eingesetzten vier Einzelantriebe wurde die Mechanik der Kulisse dahingehend optimiert, dass nun alle Greifer über einen einzigen zentralen Antrieb betätigt werden.

Dieses Redesign reduziert die Komplexität, spart Bauraum, verringert die Anzahl der Komponenten und erhöht die Gesamtzuverlässigkeit des Systems. Gleichzeitig schafft es die Grundlage für eine kompaktere und wartungsfreundlichere Konstruktion.

Kundenspezifische Antriebstechnik: speeroX-basierte Getriebe für Kompaktheit und Sicherheit

Das Satellitenfahrzeug wird über eine klassische Kombination aus Elektromotor und Planetengetriebe angetrieben. Für die Bewegung innerhalb der Schächte kommt ein Raupenfahrwerk zum Einsatz, das eine robuste Traktion und sichere Bewegung beim Überbrücken der Distanzen zwischen Garage und Regalgassen ermöglicht. Diese Konfiguration ist entscheidend, um Behälter schnell, präzise und wiederholgenau zu bewegen – eine zentrale Voraussetzung für die angestrebte Kommissionierleistung.

Ein besonders innovatives Element ist der Hub- und Greifmechanismus, der für das Anheben und Positionieren der Behälter ausschlaggebend ist. Hier kommen zwei kundenspezifische Getriebe zum Einsatz, die auf der von Framo Morat entwickelten Verzahnungstechnologie speeroX basieren. Durch den Einsatz von speeroX konnte das zuvor verwendete Schneckengetriebe ersetzt werden. Da speeroX bei deutlich kleinerem Achsabstand das gleiche Abtriebsmoment ermöglicht, konnte die Fahrzeughöhe erheblich reduziert werden – ein direkter Beitrag zur höheren Lagerdichte des Gesamtsystems.

Zusätzlich bietet die Lösung eine inhärente Selbsthemmung im Getriebe. Dadurch wird ein unkontrolliertes Absenken eines Behälters im unwahrscheinlichen Fall eines Systemausfalls verhindert – ein wichtiger Sicherheits- und Qualitätsaspekt in automatisierten Lagerumgebungen.

Von der Getriebeentwicklung zur Systemintegration

Zu Beginn der Zusammenarbeit konzentrierte sich der Beitrag von Framo Morat hauptsächlich auf die Getriebeentwicklung und die Auswahl der Motoren. Im Verlauf des Projekts erweiterten sich die Verantwortlichkeiten jedoch zunehmend in Richtung vollständiger Systemintegration. Neben der Motorsteuerung wurden Sensorik, Energieverteilung, Energiewandlung und Energiespeicherung zu zentralen Entwicklungsthemen.

Die Energiearchitektur stellt einen wesentlichen Unterschied zwischen erster und zweiter Generation dar. Während bei der kabelgebundenen Lösung des Vorgängermodells noch etliche Bauteile ausgelagert werden konnten, mussten nun vergleichsweise viele Komponenten in das Fahrzeug integriert werden – einschließlich Leiterplatten, Leistungselektronik und Energiespeichern. Neben der mechanischen Integration war dabei insbesondere die zuverlässige Kommunikation zwischen allen Bordkomponenten entscheidend.„Das ganzheitliche Design wurde von Framo Morat proaktiv und innovativ konzipiert und umgesetzt, während gleichzeitig unsere elektrischen Systemanforderungen, etwa hinsichtlich der Kommunikationsprotokolle, konsequent berücksichtigt wurden“, fasst ein Unternehmenssprecher zusammen.

Ergebnis: Kompakter, leistungsfähiger, vollständig integriert – und skalierbar

Mit der neuen Satellitenfahrzeug-Architektur und der umfassenden Neuentwicklung der Antriebs- und Greifermechanik wurde die Grundlage für eine deutlich kompaktere und leistungsfähigere Systemgeneration geschaffen. Die Kombination aus robustem Fahrantrieb, kundenspezifischen speeroX-Getrieben für den Hubmechanismus und einer integrierten elektrischen Systemarchitektur erfüllt zentrale Anforderungen moderner Fulfillment-Umgebungen: hohe Lagerdichte, hohe Systemdynamik und hoher Prozessdurchsatz – bei gleichzeitig zuverlässigem Dauerbetrieb. Das Projekt zeigt exemplarisch, wie Framo Morat seine Kernkompetenzen – kundenspezifische Getriebeentwicklung, Systemdesign und Industrialisierung – in zukunftsweisende Robotik- und Intralogistikanwendungen einbringt. Von der ersten Konzeptidee über die architektonische Entwicklung bis zur integrierten Umsetzung entstand in der Zusammenarbeit mit dem Startup-Unternehmen eine leistungsfähige Grundlage für die nächste Generation robotischer Lager- und Kommissioniersysteme.

Das Satellitenfahrzeug ist bereits auf den kommenden Messen am Stand von Framo Morat zu sehen:

LogiMAT, Stuttgart, Deutschland (24.–26. März 2026): Halle 8 | Stand 8C01 Hier Messetermin vereinbaren!

MODEX, Atlanta, GA, USA (13.–16. April 2026): Halle A | Stand A1605  Hier Messetermin vereinbaren!