Wie Hydraulik und Elektrik zusammenwachsen

Wo liegen die Vorteile der Hydraulik? „Wenn hohe Leistungen insbesondere translatorisch übertragen werden müssen, dann wird dies auch zukünftig über sehr kostengünstige, kompakte und robuste hydraulische Zylinder geschehen“, erklärt Mathias Niebergall, Professor für hydraulische Antriebstechnik an der Hochschule Ulm. Seine Stiftungsprofessur für Ölhydraulik wird von 18 Unternehmen getragen.

„Jede Technologie bringt ihre Stärken ein. Die sinnvolle Kombination mechanischer, fluidtechnischer und elektrischer Systeme führt zur effizienten und benutzerfreundlichen Koexistenz der Technologien“, erläutert der Professor. Damit wird sowohl die Konfiguration der Antriebssysteme, als auch deren Anwendung im Plug-&-Play-Sinn vereinfacht.

„Aktuell entstehen neue konstruktive Freiheitsgrade durch additive Fertigungstechnologien, welche die limitierten Geometrien der klassischen Verfahren des Zerspanens oder des spanlosen Formens überwinden“, ergänzt der Professor, „damit sind neben vielfältigen strömungstechnischen Optimierungen zunehmend kompakte, hochintegrierte Maschinenfunktionen absehbar.“

Im Zuge der Emissionsrichtlinien haben sich die Anforderungen hinsichtlich Abgasminderung und Abgasnachbehandlung verschärft. Dies vergrößert den Marktanteil energieeffizienter und kompakter hydraulischer Antriebstechnik, da diese es erlaubt, beispielsweise ohne Performanceverluste in niedrigere Leistungsklassen vorzustoßen. „Die Hydraulik wird qualitativ hochwertiger.“ fasst der Experte zusammen. Dies wird offensichtlich, beispielsweise durch den zunehmenden Einsatz load-sensing-fähiger Hydraulikkomponenten wie auch in dem Trend zu höheren Drücken, jenseits der 500 bar.

Beim Blick auf die kommenden Jahre sollten auch die weltweit unterschiedlichen Marktanforderungen Berücksichtigung finden. Nicht überall wird der Trend zu Hightech greifen. „Neben den anspruchsvollen, effizienzoptimierten Maschinen wird auch die einfache, kostengünstige Technik benötigt“, bemerkt Niebergall, „insbesondere überall dort, wo es vor allem um niedrige Investitionskosten geht, sowie um eine robuste Zuverlässigkeit, trotz der oft brachialen Einsatzbedingungen.“

Im Bereich der Mobilhydraulik sind zwei Trends ersichtlich:

• Kostenreduzierung, Fertigungsoptimierung und Vereinfachung ausgereifter Komponenten und Systeme.
• Effiziente, in der Anwendung einfacher zu handhabende und präzise Subsysteme.

Die Hydraulik ist nicht gerade eine Plug&Play-Lösung. Um sie optimal einzusetzen, werden spezielle Fachkräfte benötigt, alternativ können betriebsfertige Subsysteme zur einfachen Verwendung eingesetzt werden.

„Die Mobilhydraulik wird sich künftig für automatisierte Systeme öffnen“, davon ist Dierk Peitsmeyer überzeugt, der verantwortlich ist für das Produktportfolio bei Bucher Hydraulics. Die Mobilhydraulik muss für geregelte Systeme optimiert werden. Assistenzsysteme werden zunehmend eingesetzt, die unterstützt von der Elektronik bestimmte Aufgaben übernehmen. Die stationäre Industriehydraulik wird weniger große zentrale Aggregate einsetzen. „Gefragt sind in Zukunft dezentrale Power-on-Demand-Lösungen“, berichtet Peitsmeyer. Er fährt fort: „Bucher Hydraulics wird sich zum Subsystemlieferant entwickeln.“ Das hilft den Anwendern, die Hydraulik in Mobil- und Industrieapplikationen einfacher einzusetzen. Je kompakter, desto besser: Dezentrale Power-on-Demand-Units ermöglichen effiziente lineare Antriebskonzepte. Im Idealfall sind sie rückspeisefähig und erhöhen damit die Energieeffizienz. Power-on-Demand heißt das Konzept, mit dem lediglich jene Energie erzeugt wird, welche die jeweilige Anwendung aktuell benötigt. Vermieden wird damit der Betrieb unter ungünstiger Teillast. Da Fachleute für die Nutzung von hydraulischen Anwendungen zunehmend fehlen, fordert Peitsmeyer, dass der Einsatz einfacher wird – idealerweise „so einfach wie die elektromechanische Lösung.“ Er sieht in der Verbindung von elektrischer und hydraulischer Antriebstechnik zu hocheffizienten Subsystemen bei größeren und stärkeren Linearantrieben die große Chance für den Antrieb der Zukunft: „Intelligente Mechatronik lebt vom Miteinander der Technologien.“