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Vom Stromabnehmer zum IoT Device

Case Study DETO Automation: Zustandsüberwachung für vorausschauende Wartung
2. Oktober 2026 durch
Vom Stromabnehmer zum IoT Device
STRATUM 9 GmbH


Wie DETO Automation Stromabnehmer in schienengeführten Anlagen intelligent macht – mit der Embedded-Lösung von STRATUM 9

Projektüberblick

  • Kunde

    DETO Automation GmbH

  • Branche

    Industrielle Automatisierung

  • Kundenprodukt

    EAGLE Energy System

  • Anwendung

    Energieübertragung mit integrierter Zustandsüberwachung von Stromabnehmern und Stromschienen in Echtzeit als Grundlage für vorausschauende Wartung

  • Herausforderung

    Verschleiß und Auffälligkeiten während des laufenden Betriebs erfassen, zuverlässig übertragen und für eine gezielte Wartung nutzbar machen

  • STRATUM 9 Lösung

    Entwicklung der Elektronik, Firmware und Software zur Erfassung, Übertragung, Auswertung und Visualisierung der Zustandsdaten

  • Integrationsansatz

    Die Sensorik in den EAGLE Energy Collectors und der EAGLE Energy Unit erfasst elektrische und mechanische Messwerte während der Fahrt. Die Übertragung erfolgt je nach Anwendung über LTE mit Cloud-Anbindung oder über DECT NR+ und der DETO Smart Antenna an das DETO Mastergateway. Das EAGLE Web Interface stellt Zustandsinformationen, Auffälligkeiten und Entwicklungen übersichtlich dar.

  • Wesentliche Vorteile  

    ✔  Zuverlässige Echtzeitkommunikation und Zustandsüberwachung
    ✔  Frühzeitige Erkennung von Verschleiß und Auffälligkeiten
    ✔  Wöchentliche Berichte zum Zustand von Stromabnehmern und Stromschienen
    ✔  Gezielte Wartung auf Basis tatsächlicher Zustandsdaten
    ✔  Weniger ungeplante Stillstände und höhere Anlagenverfügbarkeit

„Mit der Lösung von STRATUM 9 konnten wir Stromabnehmer für die schienengeführte Automatisierung in smarte IoT Devices verwandeln, die erstmals eine echte Systemdiagnose und vorausschauende Wartung ermöglichen.“

Martin Wolf, Geschäftsführer, DETO Automation Deutschland

Energieübertragung und Zustandsüberwachung für schienengeführte Anlagen


Die DETO Automation GmbH ist ein Hersteller industrieller Automatisierungskomponenten mit Hauptsitz in Kufstein, Österreich. Das 1996 gegründete Familienunternehmen entwickelt intelligente Komponenten und kundenspezifische Lösungen zur Energieübertragung, Kommunikation und Steuerung in automatisierten Fördersystemen. Die wichtigsten Anwendungsbereiche sind die Automobilproduktion und die Intralogistik.

Das EAGLE Energy System beantwortet eine schlichte Frage: Was wäre, wenn ein Stromabnehmer erzählen könnte, was auf der Schiene passiert? Das System verbindet zuverlässige Energieübertragung über Kohlekontakte mit der Zustandsüberwachung von Stromabnehmern und Stromschienen in Echtzeit. Es ist in zwei Varianten erhältlich: mit 400 V für Elektrohängebahnen und mit 48 V für Sortersysteme.

Der EAGLE Energy Collector überträgt die Energie von der Stromschiene auf das Fahrzeug. Die Sensorik in den sensorbestückten Stromabnehmern und der mitfahrenden EAGLE Energy Unit erfasst elektrische und mechanische Messwerte. Die Energy Unit führt die Daten zusammen und übernimmt die Funkkommunikation.


Einheit mit 6 Stromabnehmern des EAGLE Energy Systems neben einem Bild einer Elektrohängebahn mit eingehängter Kfz-Karosserie

AzzuroDigitale MATIX EAM Digital Asset Management

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Die Herausforderung: ungeplante Anlagenstillstände vermeiden


Bei konventionellen Stromabnehmern erfolgt die Wartung häufig nach festen Intervallen, anhand der Laufleistung oder durch Sichtprüfungen. Kontinuierliche Informationen zum tatsächlichen Zustand der Stromabnehmer und der Stromschiene fehlen dabei häufig.

Verschleiß, problematische Schienenübergänge und Kontaktprobleme können dadurch lange unentdeckt bleiben. Werden solche Auffälligkeiten nicht rechtzeitig erkannt, können Schäden an Stromabnehmern und Stromschienen entstehen und ungeplante Anlagenstillstände verursachen.

Die Anforderung war deshalb klar: Während der Fahrt sollten elektrische und mechanische Messwerte wie Kohleverschleiß, Schockbelastungen, Vibrationen, Strom, Spannung und Temperatur erfasst werden. Die Funkkommunikation musste eine zuverlässige Echtzeitübertragung über die gesamte Strecke gewährleisten – auch beim gleichzeitigen Betrieb zahlreicher EAGLE Energy Units.

„Welche Werte wir messen wollten, war uns klar. Die offene Frage war, wie diese Daten von einem Fahrzeug in Bewegung zuverlässig und in Echtzeit übertragen und ausgewertet werden können.“

Martin Wolf, Geschäftsführer, DETO Automation Deutschland

Die Lösung: Elektronik, Firmware und Software aus einer Hand


In enger Zusammenarbeit mit DETO Automation wurde daraus ein gemeinsames Projekt. DETO brachte die Erfahrung aus laufenden Anlagen und die Anforderungen der eigenen Kunden ein. STRATUM 9 entwickelte die Elektronik und Software – von Schaltplänen und Platinen über Firmware bis zur Nutzeroberfläche.

Die einzelnen sensorbestückten Stromabnehmer übertragen nicht nur die Energie von der Stromschiene auf das Fahrzeug. Sie erfassen Sensorwerte für Verschleiß, Schocks und Vibrationen sowie Veränderungen ihrer räumlichen Ausrichtung über drei Achsen. Die Sensorwerte werden in der EAGLE Energy Unit zusammengeführt. Die Unit misst darüber hinaus Strom, Spannung und Temperatur sowie Veränderungen ihrer eigenen räumlichen Ausrichtung. Die Positionszuordnung ermöglicht es, Auffälligkeiten präzise entlang der Strecke zu lokalisieren. Für gezielte Analysen können zusätzlich Streckenabschnitte definiert werden.

Die Messdaten werden verdichtet zur zentralen Auswertung übertragen. Im EAGLE Web Interface werden daraus übersichtlich visualisierte Ereignisse, Alarme, Trends und Berichte. Weil die Verdichtung bereits in der EAGLE Energy Unit beginnt, bleibt die Datenmenge auf der Übertragungsstrecke klein.

Schematische Darstellung des Zusammenspiels technischer Komponenten zur Energieübertragung und Kommunikation an einem schienengeführten Cross-Belt-Sorter

Schematic illustration of the interaction of energy transmission and radio communication components on a rail-guided cross-belt sorter

Für Ausnahmefälle, in denen eine durchgängige Funkabdeckung in einzelnen Streckenabschnitten nicht realisierbar ist, wurde eine lokale Datenpufferung vorgesehen. Sie ermöglicht die Zwischenspeicherung der Messdaten und deren automatische Übertragung, sobald die Funkverbindung wiederhergestellt ist.


Zwei Kommunikationswege: LTE und DECT NR+


Für die Datenübertragung stehen zwei Varianten zur Verfügung, die DETO je nach Anwendung und Kundenanforderung einsetzt.

Über LTE werden die Daten an die Cloud übertragen. STRATUM 9 stellt die Cloud-Anbindung, das Hosting und das EAGLE Web Interface bereit. Bei vorhandener Mobilfunkabdeckung ist keine zusätzliche Funkinfrastruktur in der Halle erforderlich. Damit eignet sich diese Variante besonders für Tests, Pilotinstallationen und Anwendungen, die mit geringem Installationsaufwand umgesetzt werden sollen.

Mit DECT NR+ erhält die Anlage ein vom Mobilfunknetz unabhängiges privates Funknetz. Die nicht-zelluläre 5G-Technologie nutzt ein separates Frequenzband im 1,9-GHz-Bereich und benötigt weder SIM-Karten noch einen Mobilfunkvertrag. Die EAGLE Energy Units übertragen ihre Daten über die DETO Smart Antenna an das DETO Mastergateway, wo sie lokal ausgewertet werden.

Der von STRATUM 9 entwickelte Scheduled-Access-Mechanismus weist den einzelnen Energy Units feste Übertragungszeitfenster zu. Dadurch lassen sich die Daten auch bei zahlreichen gleichzeitig betriebenen Einheiten koordiniert und mit planbaren Übertragungszeiten in Echtzeit übertragen.

Von der Messung zur Entscheidung: das EAGLE Web Interface


Im EAGLE Web Interface können Betreiber individuelle Schwellenwerte festlegen und Alarme für elektrische und mechanische Messgrößen sowie den Kohleverschleiß einrichten. Bei einer Grenzwertverletzung wird angezeigt, welcher Stromabnehmer oder welche Energy Unit betroffen ist und an welcher Position entlang der Strecke das Ereignis aufgetreten ist. So lassen sich Auffälligkeiten gezielt prüfen und erforderliche Maßnahmen ableiten.

Technische Darstellung: Verschleiß von Stromabnehmern

Die EAGLE Energy Collectoren messen kontinuierlich und millimetergenau ihren eigenen Verschleiß

Technische Darstellung eines Stromabnehmers auf einer Stromschiene, der Vibrationen und Schäden an der Schiene erfasst

Technical drawing of a current collector on a busbar, detecting vibrations and damages on the conductor rail

Mechanische und elektronische Veränderungen werden überwacht und sofort gemeldet
Für detaillierte Analysen lassen sich frei definierbare Streckenabschnitte separat auswerten. Die Live-Ansicht zeigt bei Bedarf die aktuelle räumliche Ausrichtung der einzelnen Stromabnehmer. Sie ermöglicht eine direkte Beurteilung ihrer Einbaulage und hilft so bei der Inbetriebnahme.

Über die Alarmschnittstelle des DETO Mastergateways können Zustands- und Alarmmeldungen in die bestehende Anlagenvisualisierung eingebunden werden. Die Informationen stehen damit auch in der gewohnten Bedienoberfläche des Betreibers zur Verfügung.

Wöchentliche Berichte zu den einzelnen Geräten und zur gesamten Anlage zeigen die Entwicklung der vergangenen vier Wochen. Sie fassen den Zustand der Stromabnehmer und der Strecke sowie relevante Auffälligkeiten übersichtlich zusammen und schaffen eine fundierte Grundlage für die Wartungsplanung.

EAGLE Web Interface mit Zustandsdaten auf einem Laptop-Bildschirm

Im EAGLE Energy Web Interface werden alle Werte und Ereignisse übersichtlich dargestellt

Schwachstellen werden sichtbar, bevor die Anlage steht


Das EAGLE Energy System ist bereits bei namhaften Automobilproduzenten und Logistikkonzernen im Einsatz und sorgt dort für maximale Anlagenverfügbarkeit.

„Bei einem Kunden z.B. läuft eine Anlage, die über 20 Jahre alt und entsprechend störanfällig ist. Eine einzige Schwachstelle kann dort die gesamte Anlage stilllegen. Diese Schwachstellen werden jetzt erkannt, bevor es zum Stillstand kommt, und die Ausfallkosten entstehen erst gar nicht.“ 

Martin Wolf, Geschäftsführer, DETO Automation Deutschland

Aus einer Komponente, die früher ausschließlich Strom übertragen hat, ist ein intelligentes IoT Device geworden. Aus geschätzten Serviceintervallen wird eine vorausschauende Wartung, die sich am tatsächlichen Zustand der Anlage orientiert.

„Die Zusammenarbeit mit STRATUM 9 lief eng und schnell. Wir haben die Anforderungen aus den Anlagen unserer Kunden mitgebracht, Elektronik, Firmware und Web Interface kamen von STRATUM 9. Beides ist in ein innovatives Produkt gewachsen, das Kunden echten Mehrwert bietet.“

Martin Wolf, Geschäftsführer, DETO Automation Deutschland

Zusammenfassung


Mit einer kundenspezifischen STRATUM 9 Entwicklung von der Platine bis zum Web Interface hat DETO Automation das EAGLE Energy System um die Schicht erweitert, die Sensorwerte erfasst und daraus verwertbare Zustandsinformationen macht. Jeder Stromabnehmer wird damit zu einem IoT Device, das seinen eigenen Zustand und den Zustand der Schiene meldet. Für die Übertragung stehen LTE für den einfachen Aufbau und DECT NR+ für ein unabhängiges Funknetz im 1,9-GHz-Band zur Verfügung.

Betreiber schienengeführter Anlagen erkennen mit dieser Lösung Verschleiß, Kontaktprobleme und beginnende Schienenschäden, bevor sie zum Stillstand führen, planen ihre Wartung nach tatsächlichem Zustand und erhöhen die Anlagenverfügbarkeit.



Mehr über DECT NR+

Mehr über das EAGLE Energy System


Bilder: © DETO Automation, STRATUM 9

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