Energiediagramm Symbolbild, Bild: fotolia/Jürgen Fälchle

Maximale Energieeffizienz und drehzahlvariable Antriebe gehen nicht immer Hand in Hand. Bild: Jürgen Fälchle/Fotolia

Herr Brahmer, Haben Sie schon Projekte durchgeführt, bei denen ein klassischer Hydraulikantrieb mit Ventilsteuerung durch eine drehzahlvariable Lösung ersetzt wurde?

Bert Brahmer, Bild: Voith Turbo H + L Hydraulic
Technischer Geschäftsführer Bert Brahmer bei Voith Turbo H + L Hydraulic sieht hohes Einsparpotenzial bei drehzahlvariablen Antrieben. Bild: Voith

Brahmer: Solche Projekte sind bei uns tägliches Geschäft. Systeme mit Drosselsteuerung und einkreisiger Druckversorgung bieten oft ein hohes Einsparpotenzial. Mit unserem Kompaktantrieb CLDP erzielen wir regelmäßig Einsparungen von bis zu 70 Prozent gegenüber solchen Systemen.

Herr Roosen, welche Erfahrungen haben Sie bisher mit drehzahlvariablen Pumpen gemacht?

Roosen: Parker hat mit der sogenannten Drive Controlled Pump eine drehzahlvariable Pumpenlösung entwickelt, die sowohl für neue als auch für bestehende Anlagen Energieeinsparungen ermöglicht. Bei dem Konzept nutzen wir die Frequenzumrichtertechnik (englisch: Drive) sowie die energiesparende Motortechnik unserer elektromechanischen Antriebe. Die Drive Controlled Pump ist bereits vielfach im Einsatz, unter anderem in Pressen oder Produktionsmaschinen. In der Anwendung einer Holzbearbeitungspresse konnten durch Erhöhung des Drehzahlspektrums kleinere Komponenten gewählt werden, wodurch sich die Anschaffungskosten um fünf Prozent verringerten. Der Geräuschpegel fiel drehzahlabhängig um drei bis sechs Dezibel, die Energiekosten reduzierten sich in Abhängigkeit vom Maschinenzyklus zwischen 20 und 50 Prozent, und die Produktivität stieg gleichzeitig um bis zu 20 Prozent.

Dr. Klaus Roose, Bild: Parker Hannifin
Dr. Klaus Roosen ist Systems Engineering Manager bei Parker Hannifin. Bild: Parker Hannifin

In welchen Fällen raten Sie Anwendern von drehzahlvariablen Antrieben ab beziehungsweise zu klassischer Ventilsteuerung und warum?

Brahmer: Je mehr das System mit Beschleunigungsvorgängen beschäftigt ist, umso geringer wird die Energieeinsparung einer Verdrängersteuerung gegenüber der Drosselsteuerung sein. Wir haben nachgewiesen, dass bei hochdynamischen Anwendungen, wie zum Beispiel dem Stanzen mit hoher Hubzahl, eine richtig ausgelegte klassische Drosselsteuerung mit geeigneten Servoventilen energetisch ebenso gut ist wie eine Verdrängersteuerung. Auch bei Anwendungen mit langen Lasthaltephasen ist eine Drosselsteuerung energetisch gut.

Roosen: Bei Anwendungen mit langen Abschaltphasen erbringen drehzahlvariable Antriebe meist keine signifikanten Vorteile im Hinblick auf Energieeinsparungen. Die Total Costs of Ownership sind über den gesamten Produktionslebenszyklus zu betrachten.

Herr Brahmer, sehen Sie in den drehzahlvariablen Antrieben eine Chance für die Hydraulikbranche, neue Märkte zu erschließen?

Brahmer: Mit unserem Kompaktantrieb CLDP erleben wir regelmäßig eine deutlich geringere Akzeptanzschwelle im Vergleich zu klassischen Ventilsteuerungen. Wir haben erlebt, dass wir Verdrängersteuerungen in Applikationen verkauft haben, welche aus den oben genannten Aspekten eigentlich gut oder besser für eine klassische Ventilsteuerung geeignet gewesen wäre. Aber mit Blick auf die genannten Vorteile des drehzahlvariablen Antriebs hat sich der Kunde eben doch für diesen entschieden.

Welche Entwicklung erwarten Sie in diesem Bereich, Herr Roosen?

Roosen: Ein weiteres Zusammenwachsen von Elektrik, Elektronik und Hydraulik ist weiterhin notwendig, um den Anforderungen hinsichtlich Energieersparnis und Produktivitätssteigerung zu entsprechen. Der Anteil von Antrieben, bei denen Pumpen von drehzahlgeregelten Elektromotoren getrieben werden, nimmt insbesondere im Industriesektor zu – je nach Anwendung kommen dabei Konstant- oder Verstellpumpen zum Einsatz. Insgesamt gewinnt das Thema Industrie 4.0 an Bedeutung.