Beim ZVEI Electrifying Ideas Award 2026 schaffte es die voll-elektrische Greiftechnologie des ZeMA unter die drei Finalisten. Gewonnen hat sie nicht. Auf den ersten Blick wirkt ein kleiner Vakuumgreifer neben den großen Themen der industriellen Energieeffizienz ohnehin eher unscheinbar. Doch genau darin liegt seine Geschichte: Was an einer einzelnen Greifstelle kaum ins Gewicht zu fallen scheint, wird in automatisierten Anlagen millionenfach wiederholt. Und ausgerechnet eine seit Jahrzehnten selbstverständliche Energiequelle wird dabei selten grundsätzlich hinterfragt: Druckluft.
Die Finalteilnahme blieb nicht ohne Wirkung. Ein Unternehmen, das heute mit nititec vacuum gripper über eine konkrete Anwendung spricht, wurde erst durch den Award auf die Technologie aufmerksam. Es war nicht das erste Mal, dass jemand genauer hinsah. Acht Jahre zuvor geschah etwas Ähnliches auf der Hannover Messe.
Von intelligenten Drähten zum Vakuumgreifer
Am Anfang stand kein Greifer, sondern Forschung. Prof. Stefan Seelecke und Prof. Paul Motzki beschäftigten sich an der Universität des Saarlandes und im Umfeld des ZeMA mit Formgedächtnislegierungen und der Frage, wie sich deren besondere Eigenschaften für kompakte mechatronische Antriebe nutzen lassen.
Eine zentrale Rolle spielt Nickel-Titan. Wird ein dünner Draht aus dieser Legierung durch einen kurzen Stromimpuls erwärmt, verändert er seine innere Struktur und verkürzt sich. Dabei entwickelt er auf sehr kleinem Raum erstaunlich hohe Kräfte.
Aus dieser Forschung entstanden unterschiedliche Antriebsideen. Eine davon führte zum Vakuumgreifen.
Volkswagen sah den ersten Prototypen mit dieser Technologie 2018 auf der Hannover Messe und wurde darauf aufmerksam. Zu diesem Zeitpunkt war noch nicht absehbar, dass Jahre später daraus ein Unternehmen entstehen würde. Aber eine Frage war auf dem Tisch: Lässt sich aus dem Forschungsprinzip eine Greiftechnik entwickeln, die unter industriellen Bedingungen funktioniert?
Dabei ist die physikalische Grundidee erstaunlich alt.
Eigentlich kann das jeder Saugnapf
Einen Saugnapf an einer Glasscheibe muss niemand an eine Druckluftleitung anschließen. Man drückt ihn auf die Oberfläche, Luft entweicht, das Volumen wird geschlossen und der entstehende Druckunterschied hält ihn fest. Das Prinzip kennt jeder. Warum also wird beim automatisierten Vakuumgreifen seit Jahrzehnten dann darüber nachgedacht, wie das Vakuum erzeugt wird? Meist mit Druckluft und einem Ejektor?
Die Antwort liegt weniger in der Physik als in der Automation. Ein Mensch drückt einen Saugnapf auf die Scheibe und zieht ihn später am Rand wieder ab. Ein Roboter kann das nicht. Er braucht einen reproduzierbaren technischen Ablauf. Beim Aufsetzen muss Luft möglichst schnell entweichen. Danach muss das System schließen und den Unterdruck während der Bewegung zuverlässig halten. Am Ablagepunkt muss ebenso schnell wieder Luft hinein, damit das Bauteil sofort freigegeben wird.
Und das Ganze nicht einmal. Sondern zehn-, zwanzig- oder dreißigmal pro Minute. Hier wurde aus einem einfachen physikalischen Prinzip eine Entwicklungsaufgabe.
Schalten. Und danach nichts mehr tun
Für den Schaltvorgang nutzten die Forscher den Nickel-Titan-Antrieb. Ein kurzer elektrischer Impuls erwärmt den Formgedächtnisdraht. Er verkürzt sich und erzeugt die Kraft, mit der das System seinen Zustand wechselt.
Die größere Herausforderung lag danach darin, diesen Zustand zu halten. Die Konstruktion musste zwei stabile Schaltzustände zuverlässig einnehmen können, ohne dafür permanent Energie zu benötigen. Die Entwickler sprechen von Bistabilität.
Viele Ansätze wurden ausprobiert und wieder verworfen. Manche funktionierten grundsätzlich, erwiesen sich aber als nicht robust genug. Andere waren zu kompliziert, um daraus später ein skalierbares Produkt zu entwickeln. Die Forschung musste an diesem Punkt etwas tun, das in Entwicklungsabteilungen zum Alltag gehört: Ideen loslassen, obwohl sie technisch interessant waren.
Dann fand das Team die Lösung, die sich als robust und skalierbar erwies. Damit war aus einer interessanten Eigenschaft eines intelligenten Materials noch kein industrieller Greifer geworden. Aber eine der entscheidenden Hürden war genommen.
Volkswagen macht aus Forschung eine Industrieaufgabe
Einige Jahre nach dem ersten Kontakt auf der Hannover Messe entstand im Rahmen der Volkswagen „Fabrik der Zukunft“ ein gemeinsames Forschungsprojekt des ZeMA Instituts in Saarbrücken und Volkswagen.
Jetzt wurde die Messlatte höher gelegt.
Es reichte nicht mehr zu zeigen, dass ein Greifprinzip im Labor funktioniert. Das bistabile Konzept musste auf konkrete Anforderungen eines Automobilherstellers ausgelegt werden: Mechanik, Leckage, Sicherheit, Elektronik und Schnittstellen gehörten ebenso dazu wie die Frage, ob sich daraus überhaupt ein reproduzierbarer Greifzyklus aufbauen lässt.
Yannik Goergen war damals Gruppenleiter am Lehrstuhl und begleitete das Projekt als Projektmanager. Am Ende stand ein Greifsystem mit vier Greifern. Es nahm eine Türaußenhaut auf, verfuhr sie und legte sie wieder ab. Rein elektrisch. Rund zehnmal pro Minute.
Das war noch kein Serienprodukt. Aber der Greifer hatte das Labor verlassen.
Das Projekt zeigte, dass sich das pneumatikfreie Prinzip auf eine reale industrielle Greifaufgabe übertragen ließ. Aus einer Forschungsfrage war ein funktionierendes Greifsystem geworden.
„Da scheint ein Markt da zu sein“
Technische Machbarkeit und ein tragfähiges Geschäftsmodell sind zwei verschiedene Dinge. Für Goergen kam deshalb das zweite wichtiges Signal erneut von Volkswagen. Der Automobilhersteller unterstützte das Team intensiv bei der Suche nach Investoren und stellte Kontakte zu Zulieferern her. Das veränderte den Blick auf die eigene Entwicklung. „Da scheint ein Markt da zu sein“, beschreibt Goergen den damaligen Moment heute.
Bis daraus tatsächlich ein Unternehmen wurde, war es trotzdem noch ein langer Weg. Mitte 2025 wurde nititec vacuum gripper ausgegründet, unterstützt von einem Technologieinvestor, um die Weiterentwicklung von Technologie und Produkten zu unterstützen.
Das Forschungsprojekt war abgeschlossen. Die Entwicklung des Greifers noch nicht.
Ohne Pumpe – oder mit Reserve
Aus dem damaligen Forschungsaufbau sind inzwischen zwei Greifer für unterschiedliche Anforderungen entstanden.
Der G-VAC PS ist für weitgehend dichte Oberflächen ausgelegt. PS steht für passive Ansaugung. Der Greifer setzt auf dem Werkstück auf und schließt die geringe verbleibende Luftmenge im System ein. Hebt der Roboter das Bauteil an, entsteht der Unterdruck. Eine Pumpe ist dafür nicht erforderlich.
Bei Glas, Blech, Kunststoffen und anderen weitgehend dichten Oberflächen kann dieses Prinzip ausreichen. Schwieriger wird es, wenn Luft nachströmt. Rohe oder poröse Materialien, flexible Oberflächen oder andere Leckagen verlangen nach einer Möglichkeit, Verluste auszugleichen.
Dafür wurde der G-VAC AS entwickelt. Hier ergänzt eine lokale elektrische Pumpe das Grundprinzip. Sinkt das Vakuum durch nachströmende Luft, kann die Pumpe nachregeln und den Unterdruck stabilisieren.
Damit verfolgt nititec vacuum gripper nicht die Idee eines Greifers, der alles können soll. Unterschiedliche Bauteile benötigen unterschiedliche Antworten.
Kleine Komponente, viele Millionen Zyklen
Warum ist das überhaupt relevant? Ein einzelner Ejektor an einer einzelnen Greifstelle wirkt zunächst kaum wie ein großes Energiethema. Er ist klein, funktioniert zuverlässig und verschwindet irgendwo zwischen Ventilen, Schläuchen und Saugnäpfen einer Anlage.
Nur bleibt es selten bei einem Zyklus. Aus einem Greifvorgang werden Millionen. Aus einer Greifstelle werden mehrere. Aus einer Anlage werden Linien, aus Linien ganze Werke.
Und jedes Mal muss die Druckluft vorher erzeugt werden. Erstaunlich ist, wie selten dieser Energieverbrauch bei der Auslegung einer Greiflösung überhaupt hinterfragt wird. Meist wird entschieden, was technisch funktioniert und seit Jahren bekannt ist. Was die Druckluft über die gesamte Betriebszeit kostet, spielt häufig erst spät eine Rolle, wenn überhaupt.
Noch weniger sichtbar ist eine zweite Dimension. Druckluft braucht elektrische Energie. Wird weniger davon erzeugt, sinkt deshalb nicht nur der laufende Energiebedarf. Abhängig von der Stromversorgung reduziert sich auch der damit verbundene CO₂-Ausstoß.
Ein einzelner Greifer wird damit nicht zum Klimaretter. Aber er kann Teil eines erheblich größeren Hebels werden. Gerade weil bei einer kleinen Greifstelle kaum jemand danach sucht.
Eine alte Frage neu gestellt
Dass die Technologie 2026 beim ZVEI Electrifying Ideas Award erneut Aufmerksamkeit bekam, führt die Geschichte zurück an ihren Ausgangspunkt. Schon 2018 war es ein genauerer Blick auf ein zunächst unscheinbares Greifprinzip, der das Volkswagen-Projekt ins Rollen brachte. Heute führt dieselbe Technologie dazu, eine seit Jahrzehnten etablierte Lösung noch einmal zu hinterfragen.
Vielleicht liegt genau darin ihre eigentliche Bedeutung. Nicht darin, Druckluft grundsätzlich aus der Fabrik verbannen zu wollen. Pneumatik ist etabliert, robust und für viele Anwendungen sinnvoll.
Aber eine über Jahrzehnte selbstverständliche Entscheidung bekommt eine glaubhafte Alternative. Und damit verändert sich die Reihenfolge der Fragen.
Bei einer neuen Vakuumgreifaufgabe sollte nicht zuerst gefragt werden: Wie erzeugen wir das Vakuum?
Davor gehört eine andere Frage: Brauchen wir dafür überhaupt Druckluft?
Mehr über die Technologie
Im Interview „Warum eigentlich noch Druckluft?“ spricht Yannik Goergen über die Entwicklung der Technologie, G-VAC PS und G-VAC AS, die Grenzen heutiger elektrischer Greifer und darüber, warum nititec künftig auch andere Greifprinzipien hinterfragen will.
Interview mit Yannik Goergen lesen
Kann Ihre Greifaufgabe ohne Druckluft funktionieren?
Bauteil, Oberfläche, Takt, Bewegung und Sicherheitsanforderungen entscheiden, welches Greifprinzip sinnvoll ist. Im Application Check prüft nititec die konkrete Anwendung am realen Bauteil und dokumentiert, was funktioniert – und wo die Grenzen liegen.