ROI-Kalkulation für KMU — wann rechnet sich ein Cobot?
Die häufigste Frage vor einer Automatisierungsinvestition: „Rechnet sich das überhaupt für einen Betrieb unserer Größe?" Dieser Ratgeber zeigt die Rechenlogik hinter einem fairen ROI — mit der Personalkosten-Ersatz-Formel, der Break-Even-Gleichung und drei Szenarien, die ehrlich ausweisen, was Schätzung ist und was belegt.
1. Die Personalkosten-Ersatz-Formel
Der einfachste Einstiegspunkt: Welche Personalkosten entfallen (oder verringern sich), wenn ein Roboter einen Teil der manuellen Arbeit übernimmt?
Personalersparnis p. a. = K_pers × A_auto × S
K_pers = Gesamtarbeitskosten je Stunde (Bruttolohn + AG-Sozialversicherung + weitere Nebenkosten)
A_auto = automatisierbare Arbeitsstunden je Jahr an diesem Arbeitsplatz
S = Anzahl der abgedeckten Schichten (1, 2 oder 3)
Gesamtarbeitskosten je Stunde (K_pers)
Für die Kalkulation zählen nicht nur Bruttolöhne, sondern alle Arbeitgeberkosten: Arbeitgeberanteil Sozialversicherung (Renten-, Kranken-, Pflege-, Arbeitslosenversicherung, zusammen ca. 19–21 % des Bruttolohns1), Urlaubsentgelt, Entgeltfortzahlung im Krankheitsfall, ggf. Zulagen. Als grober Richtwert für das Verarbeitende Gewerbe in Deutschland werden branchenübergreifend ca. 35–45 EUR/h Gesamtarbeitskosten genannt.Schätzung2
Für Ihre Kalkulation: eigenen Bruttostundenlohn × 1,25 bis 1,35 als Näherung für Gesamtarbeitskosten (AG-Anteil SV + einfache Nebenkosten). Tatsächliche Arbeitskosten aus der Lohnbuchhaltung verwenden.Schätzung/Orientierung
Automatisierbare Arbeitsstunden (A_auto)
Nicht jede manuelle Tätigkeit ist roboterfähig. Typische Einschätzungen aus Integratoren-Praxis für repetitive Handlings- und Montageaufgaben:Schätzung
- Optimistisch: 70–80 % der Tätigkeit ist repetitiv und strukturiert automatisierbar
- Realistisch: 50–60 % (Ausnahmen, Variantenhandling, Rüsten verbleiben manuell)
- Konservativ: 30–40 % (hohe Variantenvielfalt, sensible Bauteile, häufiger Produktwechsel)
Jahresarbeitszeit pro Vollzeitstelle: Tarifliche Wochenarbeitszeit (oft 35–40 h) × Kalenderwochen minus Urlaub, Feiertage, Krankenstand. Näherungswert ca. 1.500–1.750 Produktivstunden/Jahr.Schätzung3
Schichtfaktor (S)
Ein Cobot arbeitet theoretisch rund um die Uhr. Praktisch begrenzen Rüstzeiten, Wartung und Werkzeugwechsel die Laufzeit. Als Schichtfaktor gilt: 1 Schicht = 1, 2 Schichten = ~1,85, 3 Schichten = ~2,6 (Faktor < 3 wegen Pausenzeiten und Rüsten).Schätzung Wichtig: Der Cobot ersetzt keine Vollzeit-Stelle pro Schicht, solange er nicht vollständig autonom läuft — Aufsicht und Rüsten verbleiben beim Menschen.
2. Die Break-Even-Formel
Break-Even (Jahre) = I_gesamt / (Personalersparnis p. a. − C_laufend p. a.)
I_gesamt = Gesamtinvestition (Roboter + Integration + Werkzeuge + Inbetriebnahme)
C_laufend p. a. = laufende Kosten pro Jahr (Wartung + Software + anteilige Energie)
Personalersparnis p. a. = aus Formel §1
Gesamtinvestition: Für ein typisches Cobot-System (Basisroboter + Greifer + Sicherheitstechnik + Inbetriebnahme) werden in Marktberichten Gesamtinvestitionen von 60.000–130.000 EUR genannt.Schätzung4 Verbindliche Angebote von Integratoren können erheblich abweichen.
Laufende Kosten: Wartung ca. 2–5 % der Anschaffungskosten p. a.Schätzung, Software/Lizenz je nach Hersteller 0–5.000 EUR/Jahr, Energiekosten für Cobots < 400 W Betriebsleistung bei 0,30 EUR/kWh und 2.000 h/Jahr ca. 240 EUR/Jahr (vernachlässigbar).
Nicht enthalten: Kapitalkosten / Zinsen auf Fremdkapital, Opportunitätskosten, Restwertabschreibung, Downtime-Kosten (können erheblich sein, siehe §4).
3. Drei-Jahres-Szenarien — Rechenbeispiel
Das folgende Beispiel rechnet mit einem typischen mittelständischen Handlingsarbeitsplatz (1 Schicht, ein Mitarbeiter). Alle Werte sind als Orientierungsschätzung zu verstehen — für Ihren Betrieb gelten eigene Zahlen.
Annahmen (Beispiel):Schätzung
- Gesamtarbeitskosten Mitarbeiter: 40 EUR/h (Bruttolohn + AG-Sozialversicherung)
- Produktivstunden je Jahr (1 Schicht): 1.700 h
- Gesamtinvestition Cobot-System: 80.000 EUR
- Laufende Kosten p. a. (Wartung 3 % + Software): 3.200 EUR
| Szenario | Automatisierbarer Anteil | Brutto-Einsparung p. a. | Laufende Kosten p. a. | Nettoeinsparung p. a. | Break-Even |
|---|---|---|---|---|---|
| Optimistisch | 75 % | 51.000 EUR | 3.200 EUR | 47.800 EUR | ~1,7 Jahre |
| Realistisch | 55 % | 37.400 EUR | 3.200 EUR | 34.200 EUR | ~2,3 Jahre |
| Konservativ | 35 % | 23.800 EUR | 3.200 EUR | 20.600 EUR | ~3,9 Jahre |
Alle Werte sind Rechenbeispiele auf Basis von Schätzwerten. Kein belegter Primärwert. Tatsächliche Ergebnisse hängen von Ihren spezifischen Personalkosten, der Automatisierungstiefe und den Integrator-Angeboten ab. Angaben ohne Gewähr.Schätzung/Orientierung
Was die Szenarien zeigen
- Selbst im konservativen Szenario kann sich eine Cobot-Investition bei einem einzigen Handlingsarbeitsplatz in unter vier Jahren amortisieren — wenn der Automatisierungsgrad und die Systemkosten stimmen.
- Der automatisierbare Anteil ist der stärkste Hebel: Verdopplung von 35 % auf 75 % halbiert den Break-Even von knapp 4 auf unter 2 Jahre.
- Mit einer zweiten Schicht (Cobot läuft, Mitarbeiter nicht) halbiert sich der Break-Even näherungsweise — unter der Voraussetzung, dass die Anlage ohne ständige Aufsicht läuft.
4. Was die Szenarien nicht enthalten
Jede Kurzformel unterschlägt Posten, die in der Praxis erheblich sein können:
| Vernachlässigter Posten | Wirkung auf ROI | Belegstand |
|---|---|---|
| Downtime-Kosten (ungeplanter Stillstand) | Erhöht effektive Amortisationszeit erheblich; bei Linientakt 500–5.000 EUR/h Stehzeit möglich | Schätzung |
| Umrüstzeiten / Teach-in für neue Teile | Ingenieurstunden häufig nicht budgetiert; erhöht laufenden Aufwand | Schätzung |
| Kapitalkosten (Fremdfinanzierung) | Zinsen auf 80.000 EUR über 3–5 Jahre verlängern effektiven Break-Even | Eigene Finanzierungskosten einsetzen |
| Reale Wiederholgenauigkeit unter Last | Spec-Wert gilt unter Laborbedingungen; reale In-Cell-Genauigkeit kann 20–40 % schlechter sein5 | Belegt (Stufe A, redaktionelle Aggregation) |
| Personalkosten-Einsparung vs. Personalabbau | Im deutschen Arbeitsrecht oft Umsetzung, nicht Kündigung — Einsparung entsteht erst durch Verzicht auf Nachbesetzung oder durch Aufwertung der freien Kapazität | Rechtlicher Hinweis; kein Schätzwert |
| Restwert / Wiederverkauf nach 5 Jahren | Reduziert effektive Gesamtinvestition; Markt für gebrauchte Cobots vorhanden, Preise nicht standardisiert | Schätzung |
Detaillierte Betrachtung der Kostenblöcke inkl. Downtime und Umrüstkosten: Ratgeber — Was kostet ein Industrieroboter wirklich?
5. Förderungen als Hebel: Investitionskosten reduzieren
Förderprogramme können die Gesamtinvestition und damit den Break-Even deutlich verbessern. Für KMU in DACH relevante Instrumente:
- BAFA-Unternehmensberatungsförderung (DE): Bis zu 80 % der Beratungskosten förderfähig (bis 31.12.20266) — senkt die Kosten für Integrations-Consulting
- KfW-Digitalisierungskredite (DE): Zinsgünstige Darlehen für Automatisierungsinvestitionen; reduzieren Kapitalkosten
- KMU.DIGITAL 4.0 (AT): Umsetzungsförderung 2024–2026, kombinierbar mit Länderförderung6
- Innosuisse-Innovationsscheck (CH): Bis CHF 15.000 für Vorstudien mit Forschungspartner6
Vollständige Übersicht mit offiziellen Quellenlinks: Förderungen für Robotik und Automatisierung (DACH). Details zu KfW-Krediten und zur steuerlichen Sonderabschreibung nach §7g EStG: Ratgeber KfW-Förderung und Abschreibung.
Förderungseffekt im Rechenbeispiel: BAFA-Förderung auf externe Beratung von z. B. 10.000 EUR bei 80 % Förderquote → 8.000 EUR weniger Eigenkapitaleinsatz → Break-Even im realistischen Szenario verkürzt sich von ~2,3 auf ~2,1 Jahre.Schätzung
6. Modellbeispiele — Cobot und AMR
Cobot: Universal Robots UR5e
Der UR5e (5 kg Traglast, 850 mm Reichweite, Wiederholgenauigkeit ±0,03 mm nach Herstellerangabe7) ist ein verbreiteter Einstiegs-Cobot für Montage, Schrauben und Pick-and-Place. Typischer Basisroboterpreis: 30.000–45.000 USD (Händlerangabe, nicht vom Hersteller bestätigtSchätzung). Systempreis inkl. Greifer, Sicherheitsintegration und Inbetriebnahme: ca. 60.000–100.000 EUR.Schätzung Vergleichbare Einstiegs-Cobots anderer Hersteller mit quellenbelegten Herstellerdaten: Omron TM12, Yaskawa HC10DT und der reinraumtaugliche Stäubli TX2-40.
Hinweis zur Wiederholgenauigkeit: Der Spec-Wert ±0,03 mm gilt nach ISO 9283 unter Laborbedingungen. Unabhängige Messungen zeigen, dass die reale In-Cell-Genauigkeit unter Produktionslast 20–40 % schlechter liegen kann (redaktionelle Aggregation, Stufe A).5
AMR: MiR250
Der MiR250 (250 kg Traglast, autonome Navigation, kein fixer Fahrweg) eignet sich für innerbetriebliche Materialtransporte. Marktangaben zu Systempreisen: 35.000–80.000 EUR je nach Konfiguration und Flottenmanagement-Software.Schätzung4
ROI-Logik beim AMR: Personalersatz eines Staplerfahrers oder innerbetrieblichen Logistikers (inkl. Gabelstaplerlizenz, Unfallrisiko, Schichtzulage) kann Break-Evens von 1–3 Jahren ergeben — allerdings ist der vollständig autonome Betrieb ohne Ausnahmen selten, und Anlernaufwand sowie Kartierung erhöhen die Ersteinrichtungskosten.Schätzung
Berechnen Sie Ihren Fall jetzt
Die Formeln in diesem Ratgeber sind Orientierungsrahmen. Für eine auf Ihre konkreten Eckdaten zugeschnittene 3- bis 5-Jahres-Kostenbetrachtung:
TrueCost-Report anfordern — Eckdaten eingeben (Stundenlohn, Schichten, Investitionsrahmen), Report nach E-Mail-Bestätigung (Double-Opt-In) erhalten. Kostenlos.
Technische Daten der genannten Modelle: UR5e · FANUC CRX-10iA · MiR250 · MiR600 · Omron TM12 · Yaskawa HC10DT · Stäubli TX2-40 · Kawasaki RS005N · Alle Modelle ansehen
Noch eine Vorstufe: Ob eigene Automatisierung oder Lohnfertiger wirtschaftlicher ist, klärt der Ratgeber Make-or-Buy Automatisierung — mit Entscheidungsmatrix nach Stückzahl und Variantenvielfalt.
- Bundesgesundheitsministerium — Beitragssätze zur Kranken- und Pflegeversicherung 2026 (Hersteller: Bundesministerium, tagesaktuell prüfen); ergänzt um Rentenversicherung (9,3 % AN+AG), Arbeitslosenversicherung (1,3 % AN+AG) lt. Beitragssätze gesetzliche Sozialversicherung. Gesamtschätzung AG-Anteil SV ca. 19–21 % des Bruttolohns: Schätzung/Orientierungswert — tatsächliche Konditionen aus Lohnbuchhaltung verwenden.
- Statistisches Bundesamt (Destatis) — Verdienste und Arbeitskosten (Themenbereich). Bruttostundenverdienste und Gesamtarbeitskosten je Wirtschaftsbereich (Verarbeitendes Gewerbe, WZ-Abschnitt C) werden im Rahmen der Verdienststrukturerhebung und vierteljährlichen Verdienststatistik veröffentlicht. Für diesen Ratgeber verwendeter Richtwert 35–45 EUR/h Gesamtarbeitskosten: redaktionelle Orientierungsschätzung, aktuelle Tabellen direkt bei Destatis abrufen.
- Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) — Arbeitszeitreport Deutschland. Tatsächliche Jahresarbeitszeiten (Vollzeit, Verarbeitendes Gewerbe) als Orientierung; Brutto-Sollarbeitszeit ca. 1.800 h/Jahr, abzüglich Urlaub, Feiertage und Krankenstand typisch 1.500–1.750 Produktivstunden. Wert für diesen Ratgeber: Schätzung/Orientierung.
- Roboratgeber.de — Ratgeber: Was kostet ein Industrieroboter wirklich? (interne Analyse, Stand 2026-06-25). Systempreise Cobots 60.000–130.000 EUR, MiR250 35.000–80.000 EUR: Händlerangaben / Schätzung, nicht vom Hersteller bestätigt.
- Redaktionelle Aggregation aus unabhängigen Messungen (Belegstufe A): Pollák et al. (2020), Advances in Mechanical Engineering (SAGE), doi:10.1177/1687814020972893; Semjon et al. (2020), International Journal of Advanced Robotic Systems (SAGE), doi:10.1177/1729881420904209; Communications Engineering (Nature, 2026), nature.com. Detailherleitung: interne Quellenanalyse Realitäts-Discount-Faktoren (2026-06-25). Korridor 20–40 % ist redaktionelle Aggregation, kein direkt gemessener Einzelwert.
- Roboratgeber.de — Förderungen für Robotik und Automatisierung (DACH), Stand 2026-06-25. BAFA: bafa.de (Fördersätze/-laufzeit vor Antrag tagesaktuell prüfen); KMU.DIGITAL AT: kmudigital.at; Innosuisse CH: innosuisse.admin.ch.
- Universal Robots — Technische Daten UR5e (Hersteller): Wiederholgenauigkeit ±0,03 mm nach ISO 9283. Primärquelle: universal-robots.com/de/produkte/ur5-roboter/ (Stand 2026; tagesaktuell prüfen). Preisangaben: keine Herstellerveröffentlichung; Händlerrichtwerte, Schätzung.