Häufige Frage

Welche Technologien werden für automatisierte Lager eingesetzt?

von SK

Automatisierte Lager beruhen nicht auf einer einzelnen Technologie, sondern auf dem Zusammenspiel weniger, klar abgegrenzter Bausteine: Fördertechnik für den Transport, automatische Lager- und Regalbediengeräte für die Ein- und Auslagerung, mobile Roboter für flexible Wege, Robotik für Greif- und Palettieraufgaben sowie Software und Sensorik als steuernde Schicht darüber. Erst die Abstimmung dieser Elemente auf Materialfluss, Artikelstruktur und Durchsatz entscheidet, ob eine Anlage im Alltag trägt.

In Projekten zeigt sich immer wieder derselbe Punkt: Die Technikauswahl ist selten das eigentliche Problem. Schwierig wird es dort, wo Prozesse vor der Automatisierung nicht saubergezogen wurden oder Stammdaten wie Maße, Gewichte und Behälterzuordnungen unvollständig sind. Automatisierung verstärkt bestehende Prozesse, gute wie schlechte, weshalb eine belastbare Prozess- und Datenanalyse vor jeder Investitionsentscheidung stehen sollte.

Die folgenden Abschnitte ordnen die relevanten Technologien ein, zeigen typische Einsatzfelder und benennen die Integrationsrisiken, die in der Praxis am häufigsten unterschätzt werden.

Das Wichtigste in Kürze:

  • Automatisierte Lager kombinieren Fördertechnik, automatische Lagersysteme, mobile Robotik und Steuerungssoftware zu einem Gesamtsystem.
  • Die passende Technologie ergibt sich aus Artikelstruktur, Auftragsprofil, Durchsatzspitzen und geplantem Automatisierungsgrad, nicht aus dem Technologietrend.
  • Ohne saubere Prozesse, präzise Stammdaten und definierte Schnittstellen bleibt jede Anlage unter ihren Möglichkeiten.

Bausteine und Automatisierungsgrade im Lager

Sinnvoll ist die Unterscheidung zwischen physischer Automatisierung, also Maschinen, die Waren bewegen und handhaben, und Prozessautomatisierung, die Arbeitsabläufe, Buchungen und Entscheidungen regelbasiert abbildet. Beide Ebenen wirken erst gemeinsam: Ein Shuttle-Lager ohne durchgängige Auftragssteuerung liefert Bewegung, aber keine Effizienz.

In der Praxis lassen sich vier Ausbaustufen beobachten, die auch als Zwischenschritte tragfähig sind:

Stufe Kern der Lösung Typisches Einsatzbild
Digital erfasst Barcode, MDE-Geräte, Lagerverwaltungssoftware Bestandsgenauigkeit und Nachvollziehbarkeit ohne Mechanik
Mechanisiert Fördertechnik, Vertikallifte, Hebehilfen Wiederkehrende Transportwege, Ergonomie
Teilautomatisiert Ware-zum-Mann-Plätze, AMR, Cobots Kommissionierung mit hohem Anteil variabler Artikel
Hochautomatisiert Regalbediengeräte, Shuttle, Sorter, durchgängige Materialflusssteuerung Hoher, planbarer Durchsatz und stabile Artikelstruktur

Der Automatisierungsgrad ist keine Frage von Ambition, sondern von Struktur. Bei stark schwankenden Auftragsprofilen, kurzen Produktlebenszyklen oder häufigen Sortimentswechseln bleibt Flexibilität wertvoller als maximaler Durchsatz. Umgekehrt rechnen sich starre, hochgetaktete Systeme dort, wo Mengen, Behälterformate und Prozesse über Jahre stabil sind.

Ein pragmatischer Einstieg besteht darin, zunächst einen abgegrenzten Bereich zu automatisieren, Kennzahlen zu messen und die Erkenntnisse in die nächste Stufe zu übertragen. Diese Schrittfolge reduziert Investitionsrisiko und schafft internes Know-how, das später über den Betrieb der Anlage entscheidet.

Fördertechnik für den innerbetrieblichen Materialfluss

Fördertechnik verbindet Wareneingang, Lager, Kommissionierung und Versand und bildet damit das Rückgrat des innerbetrieblichen Materialflusses. Sie ist die unauffälligste, aber oft wirkungsvollste Automatisierungsebene, weil sie feste Wege mit hohem Wiederholanteil dauerhaft entlastet.

Gängige Systeme im Überblick:

  • Rollen- und Gurtförderer: Standard für Behälter, Kartons und Pakete auf horizontalen Strecken.
  • Kettenförderer und Palettenfördertechnik: ausgelegt für schwere Lasten, häufig als Anbindung an Hochregallager.
  • Hängefördertechnik: platzsparende Streckenführung über Kopf, verbreitet in der Textil- und Teileversorgung.
  • Vertikalförderer und Aufzüge: Ebenenwechsel ohne manuelles Handling.
  • Sorter (Kippschalen, Quergurt, Schuhsorter): automatische Verteilung auf Versandbahnen oder Kommissionierzonen bei hohem Volumen.
  • Puffer- und Sequenzierstrecken: glätten Lastspitzen und stellen Aufträge in der benötigten Reihenfolge bereit.

Entscheidend ist die Dimensionierung. Wer nur auf Spitzenlast plant, baut teure Überkapazität; wer nur den Durchschnitt betrachtet, erzeugt Staus an genau den Übergabepunkten, die im Layout unscheinbar wirken. In der Praxis sind die Schnittstellen zwischen Fördertechnik und angrenzenden Systemen die häufigsten Störquellen, etwa bei Übergaben an Lagersysteme oder an manuelle Packplätze.

Ein weiterer Punkt aus laufenden Projekten: Fördertechnik legt das Layout auf Jahre fest. Modulare Streckenkonzepte und definierte Erweiterungspunkte kosten in der Planung wenig und ersparen später aufwendige Umbauten.

Automatische Regalbediengeräte und Lagersysteme

Automatische Lagersysteme, häufig als AS/RS bezeichnet, übernehmen Ein- und Auslagerung ohne Bedienpersonal im Regalbereich. Sie bestehen immer aus drei aufeinander abgestimmten Komponenten: Regalkonstruktion, Bediengerät und Lagerverwaltungssoftware.

System Ladungsträger Stärke Grenze
Paletten-Regalbediengerät im Hochregallager Paletten, Gitterboxen Hohe Raumnutzung bei großer Bauhöhe, schmale Gänge Investitionsintensiv, geringe Layoutflexibilität
Automatisches Kleinteilelager (AKL/Miniload) Behälter, Tablare Ware-zum-Mann-Bereitstellung, hohe Bestandsgenauigkeit Durchsatz je Gasse begrenzt
Shuttle-System Behälter, Kartons Hoher Durchsatz, gute Skalierbarkeit über Ebenen Höherer Wartungs- und Ersatzteilaufwand
Kubische Behältersysteme Genormte Behälter Sehr dichte Lagerung auf kleiner Fläche, schrittweise erweiterbar Einheitliche Behälterformate erforderlich
Vertikallifte und Karussellsysteme Kleinteile, Werkzeuge Kompakter Einstieg, gute Ergonomie Für hohe Pickleistungen ungeeignet

Die Auswahl folgt der Artikelstruktur. Bei vielen Kleinteilen mit mittlerer Zugriffshäufigkeit spielen Behältersysteme ihre Stärken aus; bei schweren, homogenen Ladungsträgern führt der Weg meist zum Palettenlager mit Regalbediengeräten.

Zwei Aspekte werden regelmäßig zu spät bedacht: die Verfügbarkeitsstrategie und die Zugänglichkeit. Ein Notfallkonzept für den Fall eines Geräteausfalls, redundante Gassen oder definierte manuelle Rückfallprozesse gehören in das Lastenheft. Ebenso die Frage, wie Bestände bei Störungen erreichbar bleiben, ohne die gesamte Auftragsabwicklung anzuhalten.

Mobile Roboter, fahrerlose Transportsysteme und Cobots

Wo feste Fördertechnik zu unflexibel oder zu teuer ist, übernehmen mobile Systeme den Transport. Fahrerlose Transportsysteme (FTS, englisch AGV) fahren definierte Routen, klassisch über Magnetspuren, Reflektoren oder Konturnavigation. Autonome mobile Roboter (AMR) erfassen ihre Umgebung per Laserscanner und Kamera, planen Wege selbst und weichen Hindernissen aus. Die Übergänge sind fließend; ausschlaggebend ist nicht das Kürzel, sondern wie stabil und wie veränderlich die Wege sind.

Typische Einsatzfelder:

  • Palettentransport zwischen Produktion, Lager und Versand, häufig mit Unterfahr- oder Gabelfahrzeugen.
  • Behälter- und Materialversorgung an Maschinen und Montagelinien, inklusive Leergutrückführung.
  • Ware-zum-Mann-Kommissionierung, bei der Regale oder Behälter zum Arbeitsplatz gebracht werden.
  • Kollaborative Roboter (Cobots) an Pack- und Prüfplätzen, für Etikettieren, Umsetzen leichter Teile oder Palettierung in kleinen Losgrößen.

Die Kombination aus mobilem Fahrzeug und Roboterarm eröffnet zusätzliche Anwendungen, erhöht aber auch die Anforderungen an Sicherheitsbetrachtung, Risikobeurteilung und Flottenmanagement. Eine herstellerübergreifende Steuerung, etwa über die VDA-5050-Schnittstelle, verhindert, dass mehrere Flotten nebeneinander betrieben werden müssen.

Aus der Projektpraxis: Mobile Systeme wirken zunächst wie eine schnelle Lösung, benötigen aber saubere Verkehrsführung, definierte Übergabepunkte und ausreichend Ladeinfrastruktur. Gemischter Betrieb mit Staplern erfordert klare Regeln, sonst sinkt die Fahrzeugverfügbarkeit durch dauernde Sicherheitsstopps.

Software, Sensorik und Datenintegration

Ohne die digitale Ebene bleibt Lagertechnik ein Transportmittel. Die Steuerung entsteht in einer Schichtung: das ERP-System liefert Aufträge und Bestände auf betriebswirtschaftlicher Ebene, das Lagerverwaltungssystem (WMS) plant Lagerplätze, Kommissionierstrategien und Nachschub, ein Warehouse Control oder Execution System übersetzt diese Vorgaben in Maschinenbefehle und priorisiert in Echtzeit.

Erfassung und Rückmeldung liefert die Sensorik:

  • Barcode und 2D-Codes als robuster Standard für Artikel- und Behälteridentifikation.
  • RFID für Bulkerfassung ohne Sichtlinie, etwa an Tor- oder Durchfahrtspunkten.
  • Bildverarbeitung und 3D-Kameras für Volumenmessung, Vollständigkeitsprüfung und Griffpunkterkennung.
  • Gewichts-, Licht- und Positionssensoren zur Absicherung von Übergaben und Belegungszuständen.
  • Zustandsdaten aus Antrieben und Steuerungen als Basis für vorausschauende Wartung.

Der kritische Punkt ist die Datenqualität. Anlagen scheitern selten an Mechanik, sondern an unvollständigen Stammdaten, uneindeutigen Behälterzuordnungen oder Beständen, die im System anders aussehen als im Regal. Vor der Inbetriebnahme lohnt eine systematische Bereinigung von Maßen, Gewichten, Verpackungseinheiten und Lagerplatzdefinitionen.

Ebenso wichtig ist die Anbindung angrenzender Systeme. Wo Fertigung, Qualitätssicherung und Dokumentation betroffen sind, entstehen Schnittstellen zu MES-, CAQ- und DMS-Lösungen, etwa für Chargenverfolgung, Prüfmerkmale oder papierlose Nachweise. Kontor Gruppe begleitet solche Integrationsvorhaben regelmäßig aus der Prozess- und Digitalisierungsperspektive, damit Datenflüsse und Verantwortlichkeiten vor der Technikauswahl geklärt sind.

Auswahl, Wirtschaftlichkeit und erfolgreiche Einführung

Die Technologieentscheidung sollte am Ende der Analyse stehen, nicht am Anfang. Bewährt hat sich diese Reihenfolge:

  1. Prozess- und Wertstromanalyse: Wege, Bestände, Doppelhandling und Wartezeiten sichtbar machen und offensichtliche Verschwendung vor der Investition beseitigen.
  2. Datenbasis auswerten: Auftragsstruktur, Positionen pro Auftrag, ABC-Verteilung, Saisonalität und Spitzenlast über mindestens zwölf Monate.
  3. Zielbild und Kennzahlen festlegen: Durchsatz, Lieferfähigkeit, Bestandsgenauigkeit, Fehlerquote, Flächenbedarf.
  4. Lastenheft und Varianten: zwei bis drei Konzepte mit unterschiedlichem Automatisierungsgrad kalkulieren, inklusive Betriebskosten.
  5. Stufenweise Umsetzung: ein Bereich zuerst, messen, dann skalieren.

Die Wirtschaftlichkeit umfasst mehr als die Anschaffung. Zu berücksichtigen sind Wartung und Ersatzteile, Energie, Softwarelizenzen, Anpassungen bei Sortimentsänderungen sowie Qualifizierung der Mitarbeitenden. Amortisationsrechnungen, die nur Personaleinsparung gegenüberstellen, greifen zu kurz; Fehlerreduzierung, Flächengewinn und Lieferfähigkeit gehören ebenso in die Bewertung.

Typische Risiken, die in Projekten Zeit und Geld kosten:

  • Automatisierung eines Prozesses, der zuvor nicht standardisiert wurde
  • fehlende oder fehlerhafte Stammdaten bei der Inbetriebnahme
  • unterschätzte Schnittstellenaufwände zwischen ERP, WMS und Steuerung
  • zu starre Auslegung ohne Reserve für Mengen- und Sortimentsänderungen
  • kein belastbarer Rückfallprozess bei Anlagenstörungen
  • Ramp-up-Phase ohne eingeplante Leistungskurve und Schulungszeit

Wer diese Punkte früh adressiert, kommt mit weniger Technik zu mehr Wirkung.

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