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O+P Fluidtechnik 9/2020

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5445<br />

09 September <strong>2020</strong><br />

ORGAN DES FORSCHUNGSFONDS<br />

FLUIDTECHNIK IM VDMA<br />

FLUIDTECHNIK<br />

ROTE KARTE FÜR<br />

DIE KOSTENFALLE<br />

Bei einbaufertigen Hydraulikleitungen<br />

die richtige Taktik wählen<br />

oup-fluidtechnik.de


MIT SICHERHEIT<br />

EDELSTAHL<br />

VERBINDUNGS-<br />

TECHNIK<br />

VON PH.<br />

PH-Katalog<br />

als App für<br />

Android<br />

oder iPad<br />

PH Industrie-Hydraulik GmbH & Co. KG<br />

Wuppermannshof 8, 58256 Ennepetal, Germany<br />

Tel. +49 (0) 2339 6021, Fax +49 (0) 2339 4501<br />

info@ph-hydraulik.de, www.ph-hydraulik.de


EDITORIAL<br />

ARBEITEN IN<br />

EXTREMSITUATIONEN<br />

Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />

Leistung muss auch bei extremen Temperaturen gebracht<br />

werden, da geht es den Hydrauliksystemen nicht anders als<br />

ihren humanoiden Kollegen. Auch wir Menschen funktionieren<br />

immer wieder erstaunlich gut in Extremsituationen.<br />

Wir kämpfen zum Beispiel gerade mit einer katastrophalen<br />

wirtschaftlichen Delle, die zum großen Teil nicht eigenes<br />

Verschulden, sondern ein Virus ausgelöst hat. Entlassungen<br />

und Kurzarbeit treffen den Maschinen- und Anlagenbau<br />

härter als andere Branchen.<br />

Magnetventile<br />

&Spulen<br />

der SUN FLeX Serie<br />

•Schwimmende Bauweise<br />

•10Mio. Ein-/Ausschaltzyklen<br />

•Erfüllt neuen NFPA Teststandard<br />

•Höhere Durchflussmengen<br />

•Extrem niedrige Leckage<br />

•Auch mit Explosionsschutz<br />

Entsprechend sehen laut einer Umfrage der RWTH Aachen<br />

unter unseren Lesern 27 Prozent die Folgen der Corona-<br />

Pandemie aktuell als sehr relevantes Geschäftshindernis.<br />

Aber eine positive Sicht der Dinge überwiegt – die Hälfte der<br />

Befragten sieht die durch die Krise angestoßenen Digitalisierungsprozesse<br />

im Arbeitsablauf als Chance, um letztlich<br />

Produktionsprozesse und Arbeitsabläufe effizienter zu<br />

gestalten. Mehr dazu im Heft ab Seite 12.<br />

Die Arbeit in wirklich unwirtlichen Umgebungen können wir<br />

Menschen glücklicherweise den Maschinen überlassen.<br />

Extreme Beispiele dafür gibt unser Special, in dem Tiefsee-<br />

Hydraulik bei 400 bar Außendruck Millionen von Zyklen<br />

überstehen muss.<br />

Ich wünsche Ihnen ein extremes Lesevergnügen!<br />

Ihr<br />

Miles Meier<br />

m.meier@vfmz.de<br />

Brüsseler Allee 2|41812 Erkelenz<br />

Tel.: +492431/80 91 0|Fax: +492431/80 91 19<br />

sales@sunhydraulik.de |www.sunhydraulik.de


INHALT<br />

12<br />

36<br />

38<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

BIG PICTURE<br />

06 Automatisierung leicht<br />

gemacht<br />

<strong>O+P</strong> LOUNGE<br />

10 Siegfried Kurek: „Unsere<br />

Philosophie heißt<br />

Kundenorientierung“<br />

UMFRAGE<br />

12 ifas-<strong>Fluidtechnik</strong>-Umfrage—<br />

Ergebnisse<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

TITEL HYDRAULIKLEITUNGEN<br />

16 Einbaufertige Hydraulikleitungen<br />

- Frühzeitige Beratung<br />

beugt Kostenfallen vor<br />

VENTILE<br />

32 Mit autarker Stickstofferzeugung<br />

in die ökonomische<br />

Ventilfertigung<br />

HYDRAULIKSTEUERUNG<br />

36 Elektrische Antriebe<br />

und Hydraulik:<br />

Gesamtwirkungsgrad optimiert<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

ENERGIEEFFIZIENZ<br />

38 Energieeffiziente Antriebstechnik<br />

in der Produktion —<br />

Herausforderungen bei der<br />

Umsetzung<br />

BUCHREZENSION<br />

42 Von der Hydraulik zur<br />

Fluid-Mechatronik —<br />

Ein Fachbuch am Puls der Zeit<br />

ANZEIGE<br />

SERVICE<br />

03 Editorial<br />

08 Impressum<br />

TITELBILD<br />

VOSS Fluid GmbH<br />

Wipperfürth<br />

4 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/06 <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


Stahlverschraubungen in<br />

Zink Nickel<br />

IhrLieferantfür höchste<br />

Anforderungen in der<br />

<strong>Fluidtechnik</strong>.<br />

Füralle Anwendungen.<br />

26<br />

Schneidringverschraubungen<br />

Schlauchverbinder<br />

Schweissverschraubungen<br />

SPECIAL / OFFSHORETEC<br />

AKTUATOREN<br />

24 3 000 Meter unter dem Meeresspiegel —<br />

Elektrohydraulik im Tiefseeeinsatz<br />

VENTILTECHNIK<br />

26 Unter Druck Leistung bringen<br />

SENSOREN<br />

28 Sicher auf und unter den Weltmeeren<br />

Flanschverbinder<br />

Made in Germany<br />

• 30.000 Produkte ab Lager<br />

• Zubehör, Rohre,Sonderteile<br />

und Ventile<br />

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• aus Stahl und Edelstahl<br />

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MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

AUTOMATISIERUNG LEICHT GEMACHT<br />

Der Hydraulikspezialist HAWE bietet<br />

einen idealen und kostenoptimierten<br />

Einstieg in die CAN-Bus Kommunikation<br />

in vielen mobilen Arbeitsmaschinen an.<br />

Gerade Hersteller, die an einer schnellen<br />

Inbetriebnahme dank geringem<br />

Verkabelungsaufwand und<br />

voreingestellten Parametern interessiert<br />

sind, werden hiermit angesprochen.<br />

Dafür wurde die Produktfamilie des<br />

Proportional-Wegeschiebers Typ PSL von<br />

HAWE Hydraulik um die neue<br />

Betätigungsoption CAN Lite (Stichwort:<br />

Onboard-Elekronik) erweitert.<br />

www.hawe.com<br />

6 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 7


SZENE<br />

KOSTAS<br />

MEDUGORAC<br />

RAYMOND<br />

KAMP<br />

MANN UND<br />

HUMMEL<br />

DIE KI-LÖSUNG<br />

VON FESTO<br />

ist zum Professor für<br />

das Lehrgebiet Produkt-<br />

Design der Technischen<br />

Hochschule Deggendorf<br />

berufen worden. Mit<br />

seiner Lehre möchte er<br />

Technik und Design<br />

vereinen, komplexe<br />

Dinge reduziert,<br />

verständlich und<br />

ästhetisch in Harmonie<br />

bringen. Er wolle dazu<br />

beitragen, dass<br />

Ressourcen sinnig und<br />

nachhaltig eingesetzt<br />

werden. Medugorac<br />

selbst wurde mit<br />

zahlreichen Design-<br />

Awards ausgezeichnet.<br />

ist neuer Geschäftsführer<br />

der Sparte Process<br />

Control, des Geschäftsbereichs<br />

Fluid Technologies<br />

beim Unternehmen<br />

Norgren.<br />

Mit der Aufteilung in<br />

drei neue Geschäftsbereiche<br />

Fluid Technologies,<br />

Motion Control<br />

und Commercial<br />

Vehicles, hat sich das<br />

Unternehmen Norgren<br />

strategisch neu<br />

ausgerichtet. Die drei<br />

Einheiten sind autonom<br />

mit eigenen Entwicklungs-,<br />

Produktionsund<br />

Vertriebsteams.<br />

wird keine neuen<br />

Produktionsaufträge im<br />

Werk in Ludwigsburg<br />

mehr annehmen. Von<br />

dem Entschluss sind<br />

rund 400 Arbeitsplätze<br />

im Werk betroffen. Um<br />

mittel- und langfristig<br />

wettbewerbsfähig zu<br />

bleiben und die<br />

Zukunftsfähigkeit des<br />

Unternehmens mit<br />

weltweit 22 000<br />

Mitarbeiterinnen und<br />

Mitarbeitern zu sichern,<br />

musste das Unternehmen<br />

diese Anpassung<br />

an das Produktionsnetzwerk<br />

vornehmen.<br />

„Intelligente pneumatische Laufzeitüberwachung“<br />

wurde bei der Preisverleihung „KI-Champions<br />

Baden-Württemberg“ des Ministeriums für<br />

Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg<br />

ausgezeichnet. In der Automobilindustrie<br />

werden in den Fertigungslinien tausende pneumatische<br />

Spannsysteme eingesetzt. Sie fixieren zum<br />

Beispiel die einzelnen Teile beim Schweißen im<br />

Karosserie-Rohbau. Eine Software von Festo mit<br />

künstlicher Intelligenz von Resolto stellt fest, ob die<br />

Spanner noch richtig funktionieren oder besser im<br />

Sinne einer vorausschauenden Wartung getauscht<br />

werden sollten. Dazu nutzt sie ausschließlich die<br />

Signale der Ventile und der Endlagen der Antriebe,<br />

die ohnehin vorhanden sind. So lassen sich teure<br />

Ausfälle vermeiden. Diese KI-Lösung von Festo<br />

überzeugte die Jury des Wettbewerbs und auch Dr.<br />

Nicole Hoffmeister-Kraut, Ministerin für Wirtschaft,<br />

Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg.<br />

IMPRESSUM<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

FLUIDTECHNIK<br />

erscheint <strong>2020</strong> im 64. Jahrgang, ISSN 0341-2660<br />

Redaktion<br />

Chefredakteur: Dipl.-Ing. Reiner Wesselowski (We)<br />

Tel.: 06131/992-322, E-Mail: r.wesselowski@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />

Redakteure: Miles Meier, Tel.: 06131/992-208,<br />

E-Mail: m.meier@vfmz.de<br />

Dipl.-Ing. Manfred Weber (MW),<br />

Tel.: 06131/992-202, E-Mail: m.weber@vfmz.de<br />

Ivo Greuloch (Vol.), Tel.: 06131/992-353,<br />

E-Mail: i.greuloch@vfmz.de<br />

Vanessa Weingärtner (Vol.), Tel.: 06131/992-352,<br />

E-Mail: v.weingaertner@vfmz.de<br />

Redaktionsassistenz: Melanie Lerch,<br />

Tel.: 06131/992-261, E-Mail: m.lerch@vfmz.de,<br />

Petra Weidt, Tel.: 06131/992-371,<br />

E-Mail: p.weidt@vfmz.de,<br />

Ulla Winter, Tel.: 06131/992-347,<br />

E-Mail: u.winter@vfmz.de,<br />

(Redaktionsadresse siehe Verlag)<br />

Herausgeber: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Katharina Schmitz,<br />

Institutsdirektorin,<br />

Tel: 0241/80-47701, Fax: 0241/80-647712,<br />

E-Mail: sc@ifas.rwth-aachen.de<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hubertus Murrenhoff,<br />

Tel.: 0241/80-47710, Fax: 0241/80-647712,<br />

E-Mail: mh@ifas.rwth-aachen.de<br />

ifas – Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme<br />

RWTH Aachen University, Campus-Boulevard 30,<br />

52074 Aachen, Internet: www.ifas.rwth-aachen.de<br />

Organ: Organ des Forschungsfonds des Fachverbandes<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA<br />

Gestaltung<br />

Mario Wüst, Sonja Daniel, Anette Fröder,<br />

Anna Schätzlein<br />

Chef vom Dienst<br />

Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />

Sales<br />

Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262,<br />

E-Mail: o.jennen@vfmz.de<br />

Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206,<br />

E-Mail: a.zepig@vfmz.de<br />

Isabel Faß, Auftragsdisposition<br />

Tel.: 06131/992-416, E-Mail: i.fass@vfmz.de<br />

Anzeigenpreisliste Nr. 60: gültig ab 1. Oktober 2019<br />

Leserservice<br />

vertriebsunion meynen GmbH & Co. KG,<br />

Große Hub 10, 65344 Eltville, Tel.: 06123/9238-266<br />

Bitte teilen Sie uns Anschriften- und sonstige<br />

Änderungen Ihrer Bezugsdaten schriftlich mit<br />

(Fax: 06123/9238-267, E-Mail: vfv@vertriebsunion.de).<br />

Preise und Lieferbedingungen:<br />

Einzelheftpreis: € 14,50 (zzgl. Versandkosten),<br />

Jahresabonnement: Inland: € 159,- (inkl. Versandkosten),<br />

Ausland: € 179,- (inkl. Versandkosten)<br />

Abonnements verlängern sich automatisch um ein<br />

weiteres Jahr, wenn sie nicht spätestens vier Wochen vor<br />

Ablauf des Bezugsjahres schriftlich gekündigt werden.<br />

Verlag<br />

Vereinigte Fachverlage GmbH, Lise-Meitner-Straße 2,<br />

55129 Mainz, Postfach 100465, 55135 Mainz<br />

Tel.: 06131/992-0, Fax: 06131/992-100<br />

E-Mail: info@vfmz.de,<br />

www.vereinigte-fachverlage.de<br />

Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />

Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />

Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />

Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem<br />

Verlagsleiter: Dr. Michael Werner, Tel.: 06131/992-401<br />

Head of Sales: Beatrice Thomas-Meyer<br />

Tel.: 06131/992-265, E-Mail: b.thomas-meyer@vfmz.de<br />

(verantwortlich für den Anzeigenteil)<br />

Vertrieb: Sarina Granzin, Tel.: 06131/992-148,<br />

E-Mail: s.granzin@vfmz.de<br />

Druck und Verarbeitung<br />

Westdeutsche Verlags- und Druckerei GmbH<br />

Kurhessenstraße 4 - 6, 64546 Mörfelden-Walldorf<br />

Datenspeicherung<br />

Ihre Daten werden von der Vereinigte Fachverlage GmbH<br />

gespeichert, um Ihnen berufsbezogene, hochwertige Informationen<br />

zukommen zu lassen. Sowie möglicherweise<br />

von ausgewählten Unternehmen genutzt, um Sie<br />

über berufsbezogene Produkte und Dienstleistungen zu<br />

informieren. Dieser Speicherung und Nutzung kann<br />

jederzeit schriftlich beim Verlag widersprochen werden<br />

(vertrieb@vfmz.de).<br />

Die Zeitschrift sowie alle in ihr enthaltenen Beiträge<br />

und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt. Mit<br />

der Annahme des redaktionellen Contents (Texte, Fotos,<br />

Grafiken etc.) und seiner Veröffentlichung in dieser Zeitschrift<br />

geht das umfassende, ausschließliche, räumlich,<br />

zeitlich und inhaltlich unbeschränkte Nutzungsrecht<br />

auf den Verlag über. Dies umfasst insbesondere das<br />

Recht zur Veröffentlichung in Printmedien aller Art sowie<br />

entsprechender Vervielfältigung und Verbreitung,<br />

das Recht zur Bearbeitung, Umgestaltung und Übersetzung,<br />

das Recht zur Nutzung für eigene Werbezwecke,<br />

das Recht zur elektronischen/digitalen Verwertung, z. B.<br />

Einspeicherung und Bearbeitung in elektronischen Systemen,<br />

zur Veröffentlichung in Datennetzen sowie Datenträger<br />

jedweder Art, wie z. B. die Darstellung im Rahmen<br />

von Internet- und Online-Dienstleistungen, CD-<br />

ROM, CD und DVD und der Datenbanknutzung und das<br />

Recht, die vorgenannten Nutzungsrechte auf Dritte zu<br />

übertragen, d. h. Nachdruckrechte einzuräumen. Eine<br />

Haftung für die Richtigkeit des redaktionellen Contents<br />

kann trotz sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion<br />

nicht übernommen werden. Signierte Beiträge stellen<br />

nicht unbedingt die Ansicht der Redaktion dar. Für unverlangt<br />

eingesandte Manuskripte kann keine Gewähr<br />

übernommen werden. Grundsätzlich dürfen nur Werke<br />

eingesandt werden, über deren Nutzungsrechte der<br />

Einsender verfügt, und die nicht gleichzeitig an anderer<br />

Stelle zur Veröffentlichung eingereicht oder bereits veröffentlicht<br />

wurden.<br />

Datenschutzerklärung: ds-vfv.vfmz.de<br />

Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen.<br />

Mitglied der Informations-Gemeinschaft<br />

zur Feststellung der Verbreitung von<br />

Werbeträgern e. V. (IVW), Berlin.<br />

8 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


SZENE<br />

HÄNCHEN AKTUALISIERT STRATEGIE<br />

Verstärkt wird das Antriebssystem Ratio-Drive<br />

und die Produktion des Verbundwerkstoffs<br />

H-CFK eingestellt. „Die jährliche Aktualisierung<br />

unserer Strategie führte dieses Jahr wegen<br />

Corona zu weiterreichenden Weichenstellungen<br />

für die Zukunft“, so Tanja Hänchen,<br />

Sprecherin der Geschäftsführung der Herbert<br />

Hänchen GmbH & Co. KG. „Das einzige Produkt,<br />

für das wir trotz jahrelangem Engagement<br />

keine Zukunft als Unternehmensbereich mehr<br />

sehen, ist unser selbst entwickelter Verbundwerkstoff<br />

H-CFK. Die anderen Zukunftsthemen<br />

der letzten Jahre werden wir verstärkt fortführen“,<br />

so die Unternehmerin. „Dies gilt insbesondere<br />

für das Antriebssystem Ratio-Drive und<br />

den Maschinenbau.“<br />

www.haenchen.de<br />

TIEFE TRAUER UM<br />

KLAUS DIETZEL<br />

In tiefer Trauer und mit großem Respekt<br />

nimmt die Firma Dietzel Hydraulik<br />

Abschied vom Firmengründer Klaus<br />

Dietzel, welcher im Alter von 82 Jahren<br />

verstarb. Diese Nachricht hat das<br />

gesamte Unternehmen sehr betroffen<br />

gemacht. Das heutige Unternehmen hat<br />

Herr Klaus Dietzel als Ein-Mann-Firma im<br />

Jahr 1972 gegründet. Herrn Dietzels<br />

Beharrlichkeit, sein Ideenreichtum und<br />

sein Mut waren der Grundstein für die<br />

Entwicklung zu einem modernen, soliden mittelständischen Unternehmen.<br />

Dietzel Hydraulik war sein Lebenswerk und er war bis zuletzt ein wertvolles<br />

Mitglied des Beirates. Alle Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter werden dieses<br />

Lebenswerk fortführen und ehren.<br />

www.dietzel-hydraulik.de<br />

IFK <strong>2020</strong> FINDET<br />

DIGITAL STATT<br />

Das 12. Internationale Fluidtechnische<br />

Kolloquium (12. IFK) wird<br />

coronabedingt vom 12.10. bis<br />

14.10.<strong>2020</strong> als virtuelle Veranstaltung<br />

stattfinden. Das<br />

IFK-Team um Prof. Jürgen Weber<br />

stellt sich damit der Herausforderung<br />

eine attraktive Plattform<br />

bereitzustellen, die den Wünschen<br />

der Teilnehmerinnen und<br />

Teilnehmer an die wichtigste<br />

internationale Konferenz der<br />

<strong>Fluidtechnik</strong>branche gerecht<br />

wird. Angedacht war zunächst<br />

eine Präsenzveranstaltung mit<br />

flexiblen Hygienekonzepten.<br />

Doch auch wenn einige Beschränkungen<br />

mittlerweile<br />

aufgehoben wurden, ist die<br />

Pandemie-Situation im Herbst<br />

unvorhersehbar.<br />

Für die digitale Konferenz<br />

kommt ein Web-Tool zum<br />

Einsatz, welches das Konferenzgefühl<br />

in die jeweiligen vier<br />

Wände der Teilnehmer transportiert.<br />

Prinzipiell ist das Tool wie<br />

ein reales Messezentrum<br />

aufgebaut und bildet virtuell<br />

den typischen Tagungsalltag ab.<br />

www.ifk<strong>2020</strong>.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 9


UNSERE PHILOSOPHIE HEISST<br />

KUNDENORIENTIERUNG<br />

Siegfried Kurek ist Geschäftsführer der HEB Hydraulik-Elementebau GmbH.<br />

Der Hersteller von Hydraulikzylindern feiert in diesem Jahr sein 40-jähriges Bestehen.<br />

In unserer <strong>O+P</strong> Lounge spricht Siegfried Kurek unter anderem über die große Stärke der<br />

HEB, kundenspezifische Lösungen zu entwickeln und wie man den Nachhaltigkeitsgedanken<br />

mithilfe einer perfektionierten Ersatzteilbeschaffung umsetzt.<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Herr Kurek, für Ihr Unternehmen ist das Jahr <strong>2020</strong> ein Jubiläumsjahr. Sie feiern das 40-jährige Bestehen der HEB<br />

Hydraulik-Elementebau GmbH. Welche Idee stand seinerzeit hinter der Unternehmensgründung?<br />

Die Gründer hatten seinerzeit schon mehrjährige Erfahrung<br />

in der Herstellung, Konstruktion und dem Vertrieb<br />

von Hydraulikzylindern. Sie wollten individueller und<br />

gemeinsam mit den Kunden Lösungen entwickeln. Im<br />

Was hat die Entwicklung Ihres Produktportfolios bis heute geprägt?<br />

Die Kundenorientierung! Wir begannen 1980 mit dem<br />

Slogan „Ihr Problem ist unsere Konstruktionsbasis“. Bis<br />

heute orientieren sich unsere Produkte und Anwendungen<br />

an den vielfältigen Kundenwünschen. Dabei begleiten<br />

wir unsere Kunden von der ersten Idee bis zum fertigen<br />

Produkt und stehen in puncto Hydraulikzylinder<br />

bestehenden Betrieb waren jedoch die Entwicklungsmöglichkeiten<br />

begrenzt, so dass man in der Selbstständigkeit<br />

mehr Freiraum für eigene Ideen und Optimierungen<br />

sah.<br />

mit Rat und Tat zur Seite. Hinzu kommt, dass wir sehr<br />

nachhaltig und wirtschaftlich agieren. Seit jeher werden<br />

bei uns sämtliche Aufträge archiviert, wodurch wir jeden<br />

Zylinder in Kürze reproduzieren oder Ersatzteile<br />

beschaffen können. Das garantiert lange Laufzeiten und<br />

schont den Geldbeutel.<br />

10 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


Siegfried Kurek<br />

NUR EINEN<br />

KLICK<br />

ENTFERNT<br />

Ihr Unternehmen wird heute von Ihnen in der zweiten Generation geführt und<br />

Sie leiten derzeit die Übergabe der Verantwortung auf die dritte Generation<br />

ein. Wo sehen Sie, generell betrachtet, für kleinere und mittlere Unternehmen<br />

die größten Herausforderungen bei derartigen Vorhaben?<br />

Der Prozess der Nachfolgeregelung sollte längerfristig geplant und vorbereitet<br />

werden. Bei HEB können wir auf einen Stamm bewährter Mitarbeiter mit großer<br />

Kompetenz zurückgreifen. Dieses Know-how muss sowohl bewahrt als<br />

auch weiter gegeben werden. Die nächste Generation sollte mutig und engagiert<br />

sein. Problematische Auswirkungen könnten allerdings steuerliche Fallstricke<br />

bei Erbschaft und Schenkung sowie behördliche Administration sein.<br />

Wo sehen Sie zukünftig die größten Herausforderungen für den Markt und in der<br />

Technik im Segment Hydraulikzylinder und wie wird sich HEB darauf einstellen?<br />

Im Bereich Werkzeug- oder auch Maschinenbau, in dem unsere Zylinder oft<br />

und viel eingesetzt werden, gibt es jeden Tag neue Herausforderungen. Die<br />

Schwierigkeit für uns liegt in der Digitalisierung der Zylinder, z.B. zur vorbeugenden<br />

Wartung, aber auch um den Prozess des Werkzeugs oder der Maschine<br />

besser zu überwachen. HEB entwickelt jedoch schon seit mehreren Jahren intelligente<br />

Zylinder; sei es die Überwachung der Endlage oder die Positionsbestimmung<br />

über den ganzen Hub hinweg. Wir haben auch Zylinder mit weiteren<br />

Sensoren in der Entwicklung, die das Thema „IoT“ weiter vorantreiben werden<br />

und sehen uns somit gut gerüstet für die weitere Zukunft.<br />

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IFAS-FLUIDTECHNIK-UMFRAGE<br />

ERGEBNISSE<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

Wie erlebt die <strong>Fluidtechnik</strong>-Branche in Deutschland die<br />

COVID-19-Pandemie? Dazu hat das ifas in der Juni-Ausgabe der<br />

<strong>O+P</strong> bereits erste Ergebnisse einer Umfrage vorgestellt. Nun<br />

stellt das Institut weitere Ergebnisse vor. Dabei wird nicht nur<br />

die aktuelle Situation beleuchtet, sondern auch die<br />

Herausforderungen in den nächsten fünf Jahren<br />

Autoren: Christian Haas, M.Sc.; Niklas Bauer,<br />

M.Sc.; Gunnar Matthiesen M.Sc., M.Sc.;<br />

Marcel Rückert, M.Sc., M.Sc.;<br />

Univ. Prof. Dr.-ing. Katharina Schmitz, ifas<br />

gesagte oder ins Digitale verschobene Konferenzen<br />

oder Reisebeschränkungen: Sowohl<br />

privat als auch beruflich ist die<br />

Pandemie alles andere als überstanden.<br />

Doch welche Auswirkungen hat die aktuelle<br />

Situation auf die <strong>Fluidtechnik</strong> in<br />

Deutschland? Welche Strukturveränderungen<br />

stehen an? Und wie wird die Situation<br />

in den nächsten Jahren noch zu spüren<br />

sein? Mit diesen Fragen hat sich das<br />

Institut für fluidtechnische Antriebe und<br />

Systeme (ifas) der RWTH Aachen gemeinsam<br />

mit den Teilnehmern der in der <strong>O+P</strong><br />

angekündigten Umfrage zur aktuellen Situation<br />

in der <strong>Fluidtechnik</strong> beschäftigt. In der<br />

Juni-Ausgabe wurden bereits erste Trends<br />

Die Folgen der Corona-Krise werden<br />

manche Branchen noch sehr<br />

lange begleiten…“. So äußerte sich<br />

Stefan Sauer, Fachreferent des ifo<br />

Instituts für Wirtschaftsforschung, vor wenigen<br />

Wochen. Die Folgen der Pandemie<br />

und die Auswirkungen der Schutzmaßnahmen<br />

sind an vielen Stellen im Alltag zu spüren.<br />

Ob Maskenpflicht im Supermarkt, abgezeigt.<br />

Nun liefert das ifas eine ausführliche<br />

Analyse der Umfrageergebnisse.<br />

DIE TEILNEHMER<br />

Aufgerufen zur Umfrage wurde unter anderem<br />

in der Juni-Ausgabe der <strong>O+P</strong> sowie<br />

über weitere Online-Kanäle. Die Umfrage<br />

richtete sich dabei an alle Personen, die in<br />

einem Unternehmen aus der <strong>Fluidtechnik</strong>-<br />

Branche arbeiten, aus allen Bereichen von<br />

Entwicklung, Fertigung und Vertrieb bis hin<br />

zur Geschäftsführung. Die Umfrage fand im<br />

Zeitraum vom 06.05.<strong>2020</strong> bis zum<br />

10.06.<strong>2020</strong> statt. Dabei wurden 126 vollständige<br />

Antworten abgegeben.<br />

Die meisten Teilnehmer (70 %) arbeiten<br />

für ein Unternehmen mit mehr als 250 Mitarbeitern<br />

und beschreiben das Kerngeschäft<br />

des Unternehmens als Zulieferer<br />

(48 %) oder Systemanbieter (34 %). Die<br />

übrigen Unternehmen werden von den<br />

Teilnehmern als Ingenieur- oder F&E-<br />

Dienstleister oder in die Kategorie „Sonstiges“<br />

eingeordnet. Die relevantesten Kunden<br />

der Unternehmen kommen aus den<br />

Bereichen Mobilhydraulik, Automotive<br />

12 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


UMFRAGE<br />

oder Anlagen-/Sonder- und Werkzeugmaschinenbau.<br />

Der Hauptabsatzmarkt der<br />

Teilnehmer sind Staaten innerhalb der EU.<br />

Die Umfrage ist nicht repräsentativ und erhebt<br />

weder den Anspruch auf Absolutheit<br />

noch auf Vollständigkeit. Dennoch liefert<br />

diese Umfrage einen ersten Eindruck über<br />

den aktuellen Stand der Branche, die Erwartungen<br />

der Teilnehmer für die nähere<br />

Zukunft sowie ergriffene Maßnahmen.<br />

DIE AKTUELLE SITUATION<br />

01<br />

60<br />

50<br />

40<br />

Wie empfinden/empfanden Sie die Einschränkungen<br />

Ihres Geschäftsbetriebes durch die COVID-19 Pandemie?<br />

Prozent<br />

Die meisten der Studienteilnehmer (über<br />

70 %) gaben an, dass ihr Geschäftsbetrieb<br />

umfangreich oder sehr umfangreich angesichts<br />

der COVID-19-Pandemie eingeschränkt<br />

war/ist. Dieses Bild deckt sich damit,<br />

dass 51 % der befragten Teilnehmer zu<br />

diesem Zeitpunkt mit Auftragsstornierungen<br />

von 10 % oder mehr rechneten.<br />

Als Einschränkungen nannten 61 % der<br />

Teilnehmer fehlende Zulieferprodukte und<br />

notwendige Schutzmaßnahmen für das<br />

Personal. Probleme mit ausfallendem oder<br />

fehlendem Personal gaben nur 20 % der Befragten<br />

an. Das meistgenannte Geschäftshindernis,<br />

das von 81 % der Teilnehmer genannt<br />

wurde, war jedoch die Unsicherheit<br />

über den zukünftigen Verlauf der Krise.<br />

Besonders interessant ist der Trend über<br />

die nächsten fünf Jahre. Die Folgeerscheinungen<br />

der Pandemie selbst rücken dabei<br />

deutlich in den Hintergrund. So bezeichnen<br />

nur noch 25 % der Teilnehmer die Folgeerscheinungen<br />

der COVID-19-Pandemie<br />

in fünf Jahren als relevant oder sehr relevant.<br />

Stattdessen richtet sich das Hauptaugenmerk<br />

auf andere Trends. Insbesondere<br />

steigender Wettbewerb (69 %) und technologische<br />

Veränderungen (79 %) rücken bereits<br />

jetzt und verstärkt in den nächsten<br />

fünf Jahren in den Fokus.<br />

Die Teilnehmer sind somit zum allergrößten<br />

Teil von den Auswirkungen der<br />

Pandemie betroffen. Insbesondere die Unsicherheit<br />

über den Verlauf der Krise wird<br />

als Geschäftshindernis wahrgenommen.<br />

Bezogen auf die nächsten fünf Jahre rückt<br />

die Pandemie jedoch eher in den Hintergrund,<br />

da der technologische Wandel deutlich<br />

an Relevanz gewinnt.<br />

OPTIMISTISCHE SICHT IM INTER-<br />

NATIONALEN WETTBEWERB<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

sehr geringe<br />

Einschränkungen<br />

geringe<br />

Einschränkungen<br />

Aktuell bezeichnen über 66 % der Befragten<br />

den steigenden Wettbewerb als relevantes<br />

oder sehr relevantes Geschäftshindernis.<br />

Dennoch beurteilen die Befragten die Situation<br />

ihrer Unternehmen gegenüber dem<br />

Wettbewerb als gut. Gegenüber der innereuropäischen<br />

Konkurrenz (Deutschland<br />

ausgenommen) sehen rund 38 % der Befragten<br />

ihr Unternehmen auf gleichem Niveau,<br />

51 % gaben an, gegenüber der innereuropäischen<br />

Konkurrenz einen Vorsprung<br />

oder sogar einen großen Vorsprung zu haben.<br />

Im nationalen und internationalen<br />

Vergleich außerhalb Europas sehen sich die<br />

Unternehmen ebenfalls gut gerüstet. Insbesondere<br />

gegenüber der Konkurrenz aus<br />

China sowie den USA gaben 63 % (USA)<br />

bzw. 76 % (China) an, einen Vorsprung oder<br />

sogar einen großen Vorsprung zu haben.<br />

Hinsichtlich der inländischen Konkurrenz<br />

sowie der japanischen Konkurrenz sehen<br />

sich die meisten Befragten (53 % Deutschland,<br />

bzw. 44 % Japan) auf einem Niveau.<br />

Über ein Drittel (43 % Deutschland bzw.<br />

39 % Japan) der Befragten sehen sogar einen<br />

Vorsprung oder einen großen Vorsprung ihres<br />

Unternehmens.<br />

Insgesamt blicken die Befragten bezüglich<br />

des steigenden Wettbewerbs entsprechend<br />

optimistisch in die Zukunft. Auch<br />

wenn 70 % der Teilnehmer den steigenden<br />

Wettbewerb in fünf Jahren nach wie vor als<br />

relevantes oder sehr relevantes Geschäftshindernis<br />

einstufen, erwarten über 53 % der<br />

Befragten, dass die deutsche <strong>Fluidtechnik</strong>-<br />

Branche auch in Zukunft weltweit führend<br />

bleiben und einen Qualitätsvorsprung<br />

haben wird.<br />

KEINE STANDORTWECHSEL<br />

ODER BEVORZUGUNG<br />

DEUTSCHER LIEFERANTEN<br />

Während die Lage der deutschen <strong>Fluidtechnik</strong><br />

im Wesentlichen optimistisch beurteilt<br />

Umfangreiche<br />

Einschränkungen<br />

sehr umfangreiche<br />

Einschränkungen<br />

wird, werden keine umfangreichen Änderungen<br />

von Standorten und Lieferstrukturen<br />

erwartet. 78 % der Befragten bewerteten<br />

es als nicht oder wenig zutreffend, dass ihr<br />

Unternehmen internationale Lieferanten<br />

verstärkt durch deutsche Lieferanten ersetzen<br />

will. Passend dazu planen die Unternehmen<br />

selbst im Wesentlichen ebenfalls<br />

keine Standortwechsel. Während 30 % der<br />

Befragten angaben, bereits ohnehin nur in<br />

Deutschland zu produzieren, liegt der Anteil<br />

der Befragten, die einen Standortwechsel<br />

nach Deutschland infolge der Pandemie<br />

als zutreffend oder sehr zutreffend bezeichneten<br />

bei unter einem Prozent.<br />

Es zeigt sich: Auch wenn im Zuge der<br />

Krise mit Auftragsstornierungen und Umsatzrückgängen<br />

gerechnet wird, sind keine<br />

umfangreichen Standortwechsel oder Änderungen<br />

in der Lieferantenstruktur geplant.<br />

Die Teilnehmer bleiben ihren<br />

Standorten und Lieferstrukturen also weitgehend<br />

treu.<br />

F&E STATT RÜCKZUG<br />

AUS MÄRKTEN<br />

Befragt nach der Prognose für ihre Unternehmen<br />

und den getroffenen strategischen<br />

Entscheidungen, bezeichneten 40 % der Teilnehmer<br />

ein Schrumpfen des Unternehmens<br />

als zutreffend oder sehr zutreffend. Von einer<br />

starken Abkehr von etablierten Märkten<br />

kann auf Basis der Umfragewerte jedoch keine<br />

Rede sein. Im Gegenteil: Nur 7 % der Teilnehmer<br />

antworteten auf die Fragen, ob das<br />

Unternehmen Produktserien einstellen wird,<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 13


UMFRAGE<br />

02<br />

Geschäftshindernisse<br />

0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 %<br />

Folgeerscheinungen der<br />

COVID-19-Pandemie<br />

Aktuell<br />

In 5 Jahren<br />

1<br />

10<br />

16<br />

18<br />

18<br />

43<br />

42<br />

27<br />

19<br />

6<br />

Steigende Regulierungen<br />

Aktuell<br />

In 5 Jahren<br />

2<br />

4<br />

10<br />

10<br />

27<br />

29<br />

37<br />

44<br />

25<br />

13<br />

Maßnahmen/Investitionen<br />

zum Klimaschutz<br />

Aktuell<br />

In 5 Jahren<br />

2<br />

1<br />

6<br />

12<br />

24<br />

37<br />

34<br />

36<br />

35<br />

14<br />

Steigender Wettbewerb<br />

Aktuell<br />

In 5 Jahren<br />

2 5<br />

2 4<br />

25<br />

28<br />

40<br />

48<br />

30<br />

18<br />

Abkühlende Konjunktur<br />

Aktuell<br />

In 5 Jahren<br />

2<br />

2<br />

5<br />

11<br />

17<br />

28<br />

42<br />

42<br />

34<br />

17<br />

Handelsrestriktionen/<br />

Protektionismus<br />

Aktuell<br />

In 5 Jahren<br />

5<br />

3<br />

10<br />

16<br />

34<br />

30<br />

33<br />

36<br />

20<br />

14<br />

Technologische<br />

Veränderungen<br />

Aktuell<br />

In 5 Jahren<br />

1 9<br />

13<br />

17<br />

26<br />

45<br />

50<br />

34<br />

15<br />

nicht relevant wenig relevant neutral relevant sehr relevant<br />

MENSCHEN UND MÄRKTE<br />

03<br />

Prozent<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

Wie bewerten Sie den Anteil von Software- oder<br />

Automatisierungslösungen in Ihren Produkten?<br />

Kein Anteil 1 bis 3 % 4 bis 6 % 7 bis 9 % mehr als 10 %<br />

n aktuell<br />

Die bereits erwähnte Beobachtung, dass<br />

sich Unternehmen tendenziell nicht aus<br />

Märkten zurückziehen, deckt sich mit dem<br />

Trend, dass viele der Befragten es als nicht<br />

oder wenig zutreffend bezeichneten, zusätzliche<br />

Chancen durch den erhöhten<br />

Wunsch nach einem lokalen Anbieter<br />

(62 %) oder durch einen erhöhten Marktanteil<br />

durch das Ausscheiden von Mitbewerbern<br />

(68 %) zu erhalten. Vergleichsweise<br />

große Chancen infolge der aktuellen<br />

Situation hingegen wurden von den Teilnehmern<br />

durch Innovationen in den Betriebsabläufen<br />

stärkere Nutzung der<br />

Digitalisierung gesehen: 49 % der Teilnehmer<br />

bewerteten diese Aussage als zutreffend<br />

oder sehr zutreffend.<br />

Somit wird die vermehrte Nutzung der<br />

Digitalisierung als größte Chance der aktuellen<br />

Krise wahrgenommen. Das Erobern<br />

von neuen Marktpositionen durch das<br />

Ausscheiden von Wettbewerbern oder den<br />

stärkeren Wunsch nach einem lokalen Anmit<br />

zutreffend oder sehr zutreffend. Damit,<br />

dass ihr Unternehmen sich aus Märkten zurückziehen<br />

wird, rechnen lediglich 5 % der<br />

Befragten. Zudem gaben viele der Befragten<br />

an, dass ihr Unternehmen neue Produkte<br />

n in 5 Jahren<br />

entwickeln wird (49 %) oder verstärkt F&E-<br />

Vorhaben durchführen wird (44 %), um sich<br />

von Mitbewerbern abzusetzen.<br />

Auch wenn viele der Befragten mit einer<br />

Schrumpfung ihres Unternehmens rechnen,<br />

kommt ein Rückzug aus Märkten oder ein<br />

Einstellen von Produktserien nicht infrage.<br />

Stattdessen wird die Krise oft genutzt, um<br />

trotz eines drohenden Umsatzrückgangs<br />

neue Ideen und Konzepte zu entwickeln.<br />

CHANCEN DURCH<br />

DIGITALISIERUNG<br />

14 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


UMFRAGE<br />

bieter wird dagegen als eher unwahrscheinlich<br />

gesehen.<br />

TECHNOLOGISCHER WANDEL<br />

GEWINNT DEUTLICH AN RELEVANZ<br />

Während einerseits Chancen durch die Digitalisierung<br />

gesehen werden, bewerteten<br />

über 65 % der Befragten technologische<br />

Veränderungen aktuell als relevantes oder<br />

sehr relevantes Geschäftshindernis. In fünf<br />

Jahren erwarten dies sogar 79 %. Besonders<br />

bezeichnend ist hier der steigende Anteil an<br />

Software- und Automatisierungslösungen<br />

in den Produkten. Während heute bereits<br />

25 % der Befragten einen Anteil von über<br />

10 % in ihren Produkten angaben, erwarten<br />

in fünf Jahren sogar über 51 % der Befragten<br />

einen Anteil von Software- und Automatisierungslösungen<br />

von über 10 %. Besonders<br />

ausgeprägt ist dieser Trend bei den Systemanbietern.<br />

Während dort gegenwärtig<br />

nur 22 % der Teilnehmer einen Anteil an<br />

Software- und Automatisierungslösungen<br />

von über 10 % in ihren Produkten angaben,<br />

rechnen 63 % der Befragten damit, dass der<br />

Anteil an Software- und Automatisierungslösungen<br />

in ihren Produkten in fünf Jahren<br />

über 10 % betragen wird.<br />

Gleichzeitig stellen sich die Unternehmen<br />

auf Veränderungen ein. 55 % der Befragten<br />

schätzen ihr Unternehmen als innovativ<br />

oder sehr innovativ ein. Dies spiegelt<br />

sich auch in den hohen F&E-Quoten der<br />

Teilnehmer wider. So gaben 60 % der Teilnehmer<br />

an, mindestens 4 % ihres Umsatzes<br />

in F&E zu investieren. Bei 22 % der Teilnehmer<br />

liegt die F&E-Quote sogar über 7 %.<br />

Trotz der stark ansteigenden Relevanz<br />

des Themas und der hohen Investitionen in<br />

F&E sehen einige Teilnehmer bei der Umsetzung<br />

von Software- und Automatisierungslösungen<br />

weiterhin Nachholbedarf in<br />

ihrem Unternehmen. Zwar gaben 45 % der<br />

Befragten an, dass die notwendige Expertise<br />

in ihrem Unternehmen vorhanden ist, jedoch<br />

glauben 34 %, dass diese nur teilweise<br />

vorhanden ist. 21 % der Befragten sagten sogar<br />

aus, dass die notwendige Expertise zum<br />

Umsetzen von Software- und Automatisierungslösungen<br />

fehlt.<br />

Insgesamt ist ein deutlicher Trend zu<br />

technologischen Veränderungen zu erkennen.<br />

Auch wenn die meisten Unternehmen<br />

mit hohen F&E-Quoten in Sachen Innovation<br />

gut aufgestellt sind, wünschen sich<br />

viele Teilnehmer zusätzliche Expertise beispielsweise<br />

zur Umsetzung von Softwareund<br />

Automatisierungslösungen.<br />

FAZIT<br />

04<br />

Prozent<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

0<br />

Wir werden verstärkt F&E betreiben, um uns von<br />

Mitbewerbern abzusetzen<br />

nicht<br />

zutreffend<br />

wenig<br />

zutreffend<br />

Auch wenn aktuell mit Auftragsrückgängen<br />

gerechnet wird, beurteilen die Teilnehmer<br />

die Situation insgesamt vergleichsweise<br />

optimistisch. Zwar wird auch<br />

weiterhin die Unsicherheit über den Verlauf<br />

der Krise als Geschäftshindernis<br />

wahrgenommen, allerdings gehen die<br />

meisten Teilnehmer nicht davon aus, dass<br />

Produktserien eingestellt werden oder sich<br />

ihr Unternehmen aus Märkten zurückzieht.<br />

Viele Unternehmen nutzen sogar gezielt<br />

die aktuelle Zeit für Forschung und<br />

Entwicklung, um in einer besseren Position<br />

aus der Krise hervorzugehen. Für die<br />

kommenden fünf Jahre werden daher andere<br />

Themen, wie der Klimaschutz oder<br />

steigende Regulierungen als deutlich größere<br />

Herausforderungen angesehen, als<br />

die Folgen der COVID-19-Pandemie.<br />

Als größte zu meisternde Aufgabe der<br />

nächsten Jahre haben die Befragten den<br />

technologischen Wandel angegeben. Insbesondere<br />

Systemanbieter erwarten einen<br />

signifikanten Anstieg des Anteiles an Software<br />

und Automatisierungslösungen in ihren<br />

Produkten.<br />

In einem Umfeld, in dem Wettbewerb<br />

zunehmend globaler und schärfer wird,<br />

gelten auch nach über 100 Jahren die Worte<br />

Walther Rathenaus mehr denn je: „Die<br />

größte geschäftliche Stärke in unserem<br />

Zeitalter ist der Vorsprung.“ Die <strong>Fluidtechnik</strong>branche<br />

wird sich hier nur gemeinsam<br />

− vom Konzern über den Hidden-Cham-<br />

teilweise<br />

zutreffend<br />

zutreffend<br />

pion bis zur Forschungsstelle − behaupten<br />

können.<br />

Hierzu möchten wir, das ifas, die Branche<br />

weiterhin unterstützen, indem wir Informationen<br />

zusammentragen, aufarbeiten sowie<br />

bereitstellen, um so den Austausch weiter<br />

zu fördern.<br />

Da die Mehrheit der Umfrageteilnehmer<br />

den technologischen Wandel für die nächsten<br />

Jahre als relevantestes Thema genannt<br />

hat, nehmen wir dies zum Anlass, mit der<br />

nächsten Umfrage dieses Thema genauer<br />

zu beleuchten: Welche neuen Technologien<br />

sind relevant für die Branche? Wo werden<br />

diese in der Branche zum Einsatz kommen<br />

und welchen Nutzen werden sie vermutlich<br />

stiften? Wie wird der Zeithorizont bis zur<br />

marktreifen Einsatzfähigkeit eingeschätzt<br />

und welche Bausteine fehlen hier noch?<br />

Hierzu bitten wir Sie weiterhin um zahlreiche<br />

Teilnahme an der Umfrage, um Ihnen<br />

ein möglichst umfassendes Bild von<br />

aktuellen und zukünftig relevanten Themen<br />

für die Branche bieten zu können.<br />

Die Umfrage findet vom 1.9.<strong>2020</strong> bis<br />

14.9.<strong>2020</strong> statt und ist unter folgender<br />

Adresse erreichbar:<br />

www.ifas.rwth-aachen.de/umfrage<br />

Foto/Grafik: adobe stock/ifas<br />

www.ifas.rwth-aachen.de<br />

sehr<br />

zutreffend<br />

Die Studie „Technologie und technologische Entwicklungen“ ist vom 1.9.<strong>2020</strong> bis<br />

14.9.<strong>2020</strong> geöffnet und erreichbar unter www.ifas.rwth-aachen.de/umfrage.<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 15


PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL<br />

EINBAUFERTIGE<br />

HYDRAULIKLEITUNGEN −<br />

FRÜHZEITIGE BERATUNG BEUGT<br />

KOSTENFALLEN VOR


HYDRAULIKLEITUNGEN<br />

Ob Automobil, Landmaschine oder Baumaschine<br />

– ohne hydraulische Verbindungstechnik<br />

versagen ihre grundlegenden Funktionen.<br />

Hydraulikleitungen sind so etwas wie die Hidden<br />

Champions im Fahrzeugraum. Weitgehend<br />

unterschätzt wird jedoch deren Optimierung auf<br />

den jeweiligen Einsatzzweck. Sei es aus<br />

Kostengründen oder aufgrund schlechter<br />

Beratung: Der optimalen Rohrleitungsführung<br />

im Bauraum wird häufig zu wenig oder zu spät<br />

Beachtung geschenkt. Ein Fehler, den eine<br />

frühzeitige, fundierte Beratung und<br />

„Taktikschulung“ vermeiden kann.<br />

Autor: Georg Rempel, Leiter Produktmanagement bei VOSS Fluid<br />

In Mannschaftssportarten wie Fußball, Eishockey, Handball &<br />

Co. gibt es ein entscheidendes Element, mit dem der Erfolg steht<br />

und fällt: die richtigen Laufwege. Sie sind der Faktor, den der<br />

Trainer vor jedem neuen Spiel überdenken und seiner Mannschaft<br />

vermitteln muss. Denn: Jeder Gegner ist anders. Kein Laufspiel<br />

ist eins zu eins kopierbar. Dieses Beispiel lässt sich übertragen:<br />

Jedes Fahrzeug ist anders und mit ihm jeder Bauraum.<br />

In hydraulischen Systemen haben Rohrleitungen die Aufgabe,<br />

die Medien zu führen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Rohrleitungen<br />

stets unterschiedlich verlaufen und je nach Anwendungsgebiet<br />

in unterschiedlicher Ausprägung mechanisch, korrosiv und<br />

thermisch beansprucht werden. Von Herstellern solcher einbaufertiger<br />

Hydraulikleitungen werden folglich Kompetenzen in unterschiedlichsten<br />

Bereichen gefordert: angefangen vom Beratungs-<br />

Know-how über die Biege- und Einbau- bis zur Prüfkompetenz.<br />

Umso besser, wenn Hydraulikleitungen individuell auf den Bauraum<br />

zugeschnitten gefertigt und direkt einbaufertig geliefert werden.<br />

Das ist aber nur dann möglich, wenn die Rohrleitungsführung<br />

früh im Planungsprozess berücksichtigt wird und nicht erst lange<br />

nach dem Engineering des Maschinenraums. Denn je frühzeitiger<br />

die Kunden unsere Experten bei der Planung des Fahrzeugraums<br />

hinzuziehen, desto individueller können wir die zu verbauenden<br />

Rohr- und Schlauchleitungen fertigen – zugunsten von Funktionalität,<br />

Leckagesicherheit und Witterungsbeständigkeit. Zu diskutieren<br />

ist im Zuge dessen stets die Fertigung einer bereits einbaufertigen<br />

Leitung, die perfekt auf den jeweiligen Bauraum zugeschnitten<br />

ist. Ein weiterer Vorteil für den Kunden: Er kauft die gesamte Kom-<br />

01 VOSS-Ingenieure konstruieren Leitungsverläufe und kombinieren höchste Funktionserfüllung mit optimalem Produktdesign<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 17


HYDRAULIKLEITUNGEN<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL<br />

02<br />

03<br />

petenz des Entwicklers und Monteurs in Hinblick auf das Zusammenspiel<br />

aller Komponenten. Es werden keine einzelnen Komponenten<br />

verschiedener Hersteller verbaut; vielmehr erhält der<br />

Kunde ein ganzheitliches Montageprinzip, innerhalb dessen alle<br />

Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt sind.<br />

DIE TAKTIK: RAUMDECKUNG<br />

Es geht kurz gesagt um die Kompetenz, eine einbaufertige Hydraulikleitung<br />

so individuell wie möglich auf den Kunden und dessen<br />

02 Auf Wunsch erfolgt die Rohranbindung über kundenindividuelle<br />

Rohrumformlösungen oder standardisierten Verbindungssystemen<br />

03 Mittels Laser können Kennzeichnungen – wie die Chargen-Nr.<br />

zwecks Rückverfolgung – vorgenommen werden<br />

„Spielsituation“ anzupassen. Diese Kompetenz ist essenziell, um<br />

dem Kunden eine dauerhaft beständige Lösung zu fertigen, die perfekt<br />

an ein komplexes Maschinendesign – an den Raum – angepasst<br />

ist. Vom Aufhängesystem über Verschraubungen bis zum umgeformten<br />

Rohr kann ein solcher ganzheitlicher Beratungsansatz die<br />

gesamte Produktbreite berücksichtigen. Für uns als Berater bedeutet<br />

das: Wir können auf Basis eines vom Kunden zur Verfügung<br />

gestellten 3-D-Modells die Hydraulikleitungen einbaufertig konstruieren<br />

und verbauen. Die sinnvollere Alternative ist jedoch, sich<br />

der Komponenten und Komplexität des geplanten Bauraums schon<br />

im Erstgespräch anzunehmen und das Produktdesign entsprechend<br />

anzupassen – und von Punkt A bis Z alles so liefern, dass es<br />

auch im Hinblick auf den Einsatzzweck Sinn ergibt. Nehmen wir allein<br />

den Faktor Witterung: Ein Bagger im Steinbruch beispielsweise<br />

hat andere Anforderungen als ein Bagger, der an der Küste zum Einsatz<br />

kommt. Salzwasser greift das Material anders an als Erde und<br />

Staub. Die Komponenten müssen sich dabei nicht wesentlich<br />

unterscheiden, die Anforderungen und Umgebungsbedingungen<br />

unterscheiden sich jedoch teilweise massiv. Und das ist nur ein<br />

Faktor von vielen, den es zu berücksichtigen gibt. Hier ist eine hohe<br />

Beratungskompetenz verbunden mit einer exzellenten Kenntnis<br />

des „Spielfeldes“ gefordert.<br />

DAS SPIELFELD: DER FAHRZEUGRAUM<br />

Dieses Spielfeld ist der Fahrzeugraum – und es ist tendenziell nicht<br />

nur kleiner als früher, es ist auch eng umstellt. Kunden fordern eine<br />

immer größere Effizienz in einem immer kleiner werdenden Bauraum.<br />

Dementsprechend höher muss die Effizienz des Hydrauliksystems<br />

sein. Dessen stetige Optimierung wird jedoch meist<br />

vernachlässigt, da es in der Regel das letzte Glied in der Kette ist.<br />

Viele Kunden setzen auf ein seit Jahren bestehendes Hydrauliksystem.<br />

Wir als Berater sind häufig in der Lage, diesen Kunden zu<br />

sagen: Schau mal, was du alles optimieren kannst, um eine nichtsdestotrotz<br />

geforderte Effizienzsteigerung zu erreichen. Oder<br />

konkret: Tausche deine Verbindungstechnik, so erreichst du eine<br />

wesentlich höhere Prozesssicherheit in der Fertigung bzw. eine<br />

höhere Leckagesicherheit und vermeidest Ausfälle beim Kunden.<br />

Die Wahl der richtigen Verbindungstechnik ist hier grundlegend,<br />

kommt es bei einer Hydraulikleitung doch in erster Linie auf das<br />

Zusammenspiel zwischen Rohr und Verbindung an. Dementsprechend<br />

hoch sind die Ansprüche an diese Verbindungen: Sie müssen<br />

dauerhaft hohen Drücken standhalten, flexibel auf Schwingungen<br />

der Bauteile reagieren, strömungsgünstig und leckagesicher<br />

sein. Daher gilt es, die richtigen Komponenten sorgfältig auszuwählen<br />

und auf die Dimensionierung der Rohrleitungen (Werkstoff,<br />

Länge, Rohrinnendurchmesser, Wandstärke etc.) anzupassen.<br />

GEGENPRESSING: WENN DER DRUCK STEIGT<br />

Aufgrund der permanenten Druckverhältnisse, Umwelteinflüsse,<br />

Beschädigungen und natürlicher Alterung ist die Lebensdauer von<br />

Hydraulikleitungen endlich. Die Verwendungsdauer von Schlauchwie<br />

von Rohrleitungen hängen also im Wesentlichen von den Ein-<br />

18 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


HYDRAULIKLEITUNGEN<br />

satz- und Umweltbedingungen ab. UV-Strahlung beispielsweise<br />

lässt das Schlauchmaterial schneller altern; Gummi verliert seine<br />

Elastizität und wird brüchig. Das bedeutet: Je anspruchsvoller bzw.<br />

extremer diese Bedingungen sind, desto angemessener sollten die<br />

Abstände sein, in denen die Leitungen ausgewechselt werden.<br />

Von den äußeren Bedingungen abgesehen, kommt es auf die<br />

richtige Aufstellung aller Leitungskomponenten an. Auch hier besteht<br />

häufig Optimierungspotenzial – insbesondere dann, wenn<br />

das hydraulische System mehr leisten muss als ursprünglich vorgesehen,<br />

beispielsweise durch fortwährende, impulsartige Druckstöße<br />

wodurch alle Komponenten extrem beansprucht werden. In<br />

diesem Fall gilt es, das System auf „den Gegner“ anzupassen. Auch<br />

aus diesem Grund werden wir von VOSS Fluid vermehrt zur Beratung<br />

bei Fremdsystemen hinzugezogen. Die grundlegende Frage<br />

in solchen Fällen: Wie kann das hydraulische System optimiert<br />

werden, um nachhaltig zu funktionieren und hohe Folgekosten zu<br />

vermeiden? Beispiele sind eine falsche Fixierung der Leitungen zur<br />

Befestigung, Fehler bei der Leitungsverlegung oder beengte Einbauverhältnisse<br />

– diese und viele weitere Aspekte beeinträchtigen<br />

die Lebensdauer der verbauten Komponenten und schränken die<br />

Effizienz der Maschine weiter ein.<br />

Aus diesem Grund setzen wir von VOSS Fluid bei einbaufertigen<br />

Hydraulikleitungen auf den Systemgedanken: Gerade in der<br />

Zusammenarbeit mit global agierenden OEMs haben wir unser<br />

Angebot in den vergangenen Jahren auf individuell gefertigte,<br />

einbaufertige Hydraulikleitungen mit den entsprechenden Serviceleistungen<br />

dahinter ausgebaut. Ziel ist es, alle Einzelbauteile<br />

perfekt aufeinander abzustimmen, um die bestmögliche Funktionalität<br />

und Leckagesicherheit zu garantieren. Auf diese Weise<br />

erhalten unsere Kunden persönliche Beratung, individuelles<br />

Design und eine präzise Fertigung aus einer Hand.<br />

Auf das Prinzip einbaufertiger Hydraulikleitungen sowie Rohrverschraubungen<br />

inklusive Service aus einer Hand setzt auch der<br />

langjährige VOSS-Kunde Hydrema. Das international tätige Unternehmen<br />

entwickelt, baut und vermarktet hochtechnologische<br />

Baumaschinen. Der Hauptsitz des Konzerns und das Hauptwerk<br />

befinden sich in Støvring in der Nähe von Aalborg im Norden Dänemarks.<br />

Hydrema produziert aber auch in Deutschland. Mit den<br />

ehemaligen Weimar-Werken in Thüringen konnte man 1996 einen<br />

bedeutenden Baggerproduzenten übernehmen. Marianne Frank<br />

Mogensen, Purchasing Manager, Hydrema Group: „Hydrema hat<br />

seit vielen Jahren im Werk Støvring eine eigene Fertigung von Hydraulikrohren.<br />

Diese Fertigung wird seit 2009 mit VOSS ES-4<br />

Schneidringen bestückt. Seit der Entscheidung, die Rohrbiegerei als<br />

Teil unserer Produktion an VOSS Fluid auszulagern, kam dies unserer<br />

Qualitätssteigerung, Fertigungstiefe und Flexibilität zugute. Wir<br />

haben hier von Tag eins an nur gute Erfahrung gemacht. Die Beratung<br />

war sehr professionell – sowohl in allen technischen wie<br />

auch in logistischen Fragen.“<br />

04<br />

05<br />

POINTIERT<br />

PRODUKTAUSWAHL IST ENTSCHEIDEND<br />

KUNDE PROFITIERT VON HOHER<br />

FERTIGUNGSTIEFE<br />

EINHEITLICHES MONTAGEKONZEPT<br />

BERATUNG UND MONTAGETRAINING<br />

KOMBINIEREN<br />

DIE RICHTIGE AUFSTELLUNG:<br />

JE EINGESPIELTER, DESTO BESSER<br />

04 Über eine optische 3D Vermessung lassen sich bestehende Leitungsverläufe<br />

kopieren oder fertiggestellte Rohrgeometrien überprüfen<br />

05 Beispiel einer einbaufertigen Hydraulikleitung mit angeschweißter<br />

Rohrbefestigung, Zink-Nickel Korrosionsschutz, Rohrumformungen und<br />

Schneidringverbindungen<br />

Beim Prinzip „alles aus einer Hand“ profitiert der Kunde von einem<br />

eingespielten Team an Komponenten. Zu Beginn jedes Fertigungsoder<br />

Optimierungsprozesses steht daher die Produktauswahl. Diese<br />

Produktauswahl ist entscheidend, um in den Fahrzeugen und<br />

Maschinen die ideale Leitungsführung und Funktionserfüllung zu<br />

gewährleisten. Neben dieser grundlegenden Beratung sollte ein detailliertes<br />

Montagetraining gleich mit im Angebot stehen. So wird<br />

nicht nur der verfügbare Bauraum optimal ausgenutzt; die persönwww.oup-fluidtechnik.de<br />

<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 19


HYDRAULIKLEITUNGEN<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN TITEL<br />

06 100 Prozent Kontrolle: Rohrkontur- und Dichtheitsprüfung erfolgen kombiniert in einem Schritt<br />

lichen Schulungen reduzieren zudem Folgekosten für Reparaturen,<br />

Service und Instandhaltung – zugunsten einer steigenden Prozesssicherheit.<br />

Aufgrund der aufeinander zugeschnittenen Systemkomponenten<br />

stellen Fahrzeug- und Maschinenbauer einen einheitlichen<br />

Qualitätsstandard sicher, statt auf viele einzelne Insellösungen zu<br />

vertrauen. Vorsortierte Montagekits und einbaufertige Baugruppen<br />

garantieren eine direkte Verfügbarkeit aller Komponenten, was nicht<br />

nur die einzelnen Prozesse optimiert, sondern auch Lagerkosten und<br />

Wiederbeschaffungszeiten reduziert. Der Endmontageprozess wird<br />

deutlich verkürzt und ist durch das einheitliche Montagekonzept<br />

komponentenübergreifend.<br />

Die Kombination aus Beratungs-Know-how, Fertigungskompetenz<br />

und hauseigener Qualitätssicherung führt zu einem prozesssicheren<br />

Lösungsanbieter – auch bei komplexeren Aufgabenstellungen<br />

oder individuellen Kundenwünschen. Für die Planung von<br />

einbaufertigen Hydraulikleitungen sollten diese Kompetenzen vor<br />

allem in den Bereichen Biegen, Löten, Schweißen, Krimpen und<br />

Prüfen bestehen. Da jedes Anbindungssystem individuell geplant<br />

werden muss, gilt es, jedes System individuell um- und anzuformen,<br />

anzulöten oder zu schweißen. Dazu gehört auch das standardmäßige<br />

Verschließen der Leitungsenden, die Endbearbeitung<br />

und abschließende Qualitätsprüfungen (Dichtheits- und Konturprüfungen<br />

etc.) bis hin zur individuellen Laserbeschriftung der Leitung<br />

und optischen 3D-Vermessung. Und das alles für verschiedenste<br />

Materialien und Oberflächen. Kurz gesagt: Je größer die<br />

Fertigungstiefe, desto besser das „Spielverständnis“.<br />

In diesem Zusammenhang helfen auch vorsortierte Montagekits,<br />

wie VOSS sie seinen Kunden bereitstellt: Sie beinhalten individuell<br />

zusammengestellte Verpackungseinheiten als vorsortiertes Produktionsmaterial,<br />

jeweils passend zur aktuellen Phase des Produktionsprozesses.<br />

Für den Kunden bzw. Anwender heißt das: Er muss<br />

sich nicht um einzelne Verbindungen Gedanken machen, sondern<br />

kann das große Ganze im Blick behalten. Den Kunden bestmöglich<br />

in den Fertigungsprozess einbinden bedeutet aber auch, ihn an der<br />

Qualitätsprüfung teilhaben zu lassen. Eine Auditierung der Fertigungskette,<br />

innerhalb derer jeder einzelne Fertigungsschritt dokumentiert<br />

wird, schafft zusätzliches Vertrauen und minimiert das<br />

Fehlerpotenzial.<br />

FAZIT: JEDES SPIEL IST ANDERS<br />

Um ein Champion zu werden bedarf es neben Erfahrung und Spielwitz,<br />

besonders der strategischen Feinplanung und einer auf die<br />

stetig neuen Anforderungen zugeschnittenen Systemjustierung.<br />

Aufgrund der extrem hohen System- und Typenvielfalt sowie hohen<br />

Qualitätsunterschieden kommt der Beratungsleistung auf dem<br />

Gebiet der hydraulischen Verbindungstechnik eine hohe Bedeutung<br />

zu. Die Einzelkomponenten des gewählten Hydrauliksystems<br />

sollten perfekt auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnitten<br />

sein. Und dieser Anwendungsfall kann sich über die Jahre verändern,<br />

weshalb die Leitungen eventuell auf den neuesten Stand der<br />

Technik gebracht werden sollten. Unsere Experten verfügen über<br />

langjährige Anwendungserfahrung und haben eine entsprechend<br />

hohe Kompetenz in der Auslegung, Verlegung und Komponentenauswahl<br />

entwickelt. Bei Neuentwicklungen empfiehlt es sich, dass<br />

der Kunde so früh wie möglich einen Experten in den Entwicklungsprozess<br />

und das Prototyping mit einbindet. Denn: Jedes Spiel<br />

ist anders.<br />

Fotos: Voss Fluid<br />

www.voss-fluid.net<br />

20 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


MARKTPLATZ<br />

ROTH HYDRAULICS PRÄSENTIERT NEUES LADEAGGREGAT<br />

Roth Hydraulics erneuert und erweitert sein Sortiment an Speicherzubehör mit<br />

einer neuen Generation mobiler Roth N2 Ladeaggregate. Sie eignen sich zur<br />

effizienten Be- oder Nachfüllung des Gasfülldruckes von Hydrospeichern und<br />

Speichersystemen. Das N2 Ladeaggregat arbeitet automatisch bis zum Erreichen<br />

eines voreingestellten Druckes. Es ermöglicht eine fast vollständige Restentleerung<br />

handelsüblicher Stickstoffflaschen über die Überströmung hinaus. Das<br />

Ladeaggregat verfügt über ein integriertes Hydraulikaggregat, einen Komprimierungsspeicher,<br />

einen elektronischen Druckschalter, eine elektrische Steuerung mit<br />

Anschlusskabel sowie Anschlussschläuche. Roth Hydraulics bietet zwei Ausführungen<br />

in der Druckstufe: Die kostengünstigere Niederdruckvariante ist für einen<br />

Stickstoffladedruck bis zu 230 bar bei einer Fördermenge von 1,7 Liter/Minute<br />

ausgelegt. Die Hochdruckvariante ermöglicht einen Stickstoffladedruck bis zu 380<br />

bar bei einer Fördermenge von 0,9 Liter/Minute. Beide Versionen haben eine<br />

Motorleistung von 0,75 Kilowatt.<br />

www.roth-industries.de<br />

ULTRASCHALL LECKDETEKTOR<br />

Beha-Amprobe<br />

hat die Ultraschall-Leckdetektoren<br />

der Serie<br />

ULD-400-EUR für<br />

HLK-, mechanische<br />

und elektrische<br />

Inspektionen<br />

und Fehlersuche<br />

vorgestellt. Die<br />

Detektoren<br />

kombinieren<br />

fortschrittliche Filtertechnologie mit einem breiten Ultraschall-<br />

Frequenzgang und ermöglichen dadurch das schnelle und<br />

einfache Lokalisieren von Gaslecks auch in sehr lauten und<br />

anspruchsvollen Umgebungen. Das Ausmaß der Leckage zeigt<br />

eine Balkengrafik auf demLCD-Display an. Die Fehlerstelle wird<br />

durch den umgewandelten Ton, welcher über den Kopfhörer<br />

ausgegeben wird, gekennzeichnet.<br />

www.beha-amprobe.com<br />

POSITIONSSENSOREN FÜR DIE MOBILHYDRAULIK<br />

Für die Positionserfassung<br />

direkt<br />

im Druckbereich<br />

von Hydraulikoder<br />

Pneumatikzylindern<br />

hat Novotechnik<br />

die<br />

Wegaufnehmer<br />

der neuen<br />

Baureihe TM1<br />

entwickelt. Sie<br />

erfassen Position<br />

und Geschwindigkeit bei mobilen Arbeitsmaschinen auch in<br />

rauen Umgebungsbedingungen zuverlässig mit einer Auflösung<br />

von 0,1 mm. Die Sensoren eignen sich für Messlängen bis 2.000<br />

mm und sind optimiert für den Einsatz in Anwendungen mit<br />

höchsten EMV-Anforderungen. Sie entsprechen der EN 13309 für<br />

Baumaschinen sowie der ISO 14982 für land- und forstwirtschaftliche<br />

Maschinen.<br />

www.novotechnik.de<br />

Hydraulik-Leitungstechnik<br />

von Anschluss<br />

zu Anschluss<br />

Reduzieren Sie Beschaffungsaufwände<br />

und optimieren Sie Materialflüsse und<br />

Lagerbestände. Senken Sie Montagezeiten<br />

und beugen Sie Montagefehlern<br />

vor.<br />

Mit STAUFF als Ihr leistungsfähiger<br />

Partner für <strong>Fluidtechnik</strong>-Komponenten,<br />

Systeme und Dienstleistungen mit Mehrwert<br />

aus einer Hand.<br />

Erfahren Sie mehr unter<br />

www.stauffline.com


MARKTPLATZ<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

REGELVENTILE KOMMEN IM<br />

ITER-PROJEKT ZUM EINSATZ<br />

Die Linde Kryotechnik AG ist mit in die<br />

Realisierung des International Thermonuclear<br />

Experimental Reactor (ITER) bei<br />

Saint-Paul-les-Durance in Südfrankreich<br />

einbezogen, um ein kryogenes Helium-<br />

Verteilsystem beizustellen. Das Unternehmen<br />

erteilte der Flowserve Essen<br />

GmbH − ehemals Kämmer Ventile GmbH<br />

− einen Auftrag über 270 Cryo Kämmer<br />

Ventile vom Typ Cold Flow zur Regelung<br />

von flüssigem Helium. Die ersten<br />

Abnahmen erfolgten im Januar 2017. An<br />

diesem Factory Acceptance Test nahmen<br />

QS-Inspektoren des Kunden Linde, ITER<br />

India sowie des ITER Frankreich Konsortiums<br />

in Essen teil. Die bei einer Vorabnahme<br />

geäußerten Änderungswünsche des<br />

Kunden waren zur vollen Zufriedenheit<br />

umgesetzt, sodass Ende Februar 2018<br />

bereits 69 Ventile an die Bero Technik AG, Sirnach / Schweiz,<br />

ausgeliefert werden konnten.<br />

www.flowserve.com<br />

ENERGY CHECK FÜR ALTE PUMPEN<br />

So lange Technik funktioniert,<br />

wird vielfach nicht<br />

nach deren Effizienz<br />

gefragt – das gilt auch für<br />

Pumpen. Im Ergebnis ist<br />

das für den Betreiber wie<br />

ein Fass ohne Boden; nur<br />

weiß das ohne Überprüfung<br />

niemand.<br />

Rational betrachtet ist<br />

das schwer verständlich.<br />

Alt-Pumpen gegen<br />

moderne Hocheffizienzpumpen<br />

auszutauschen<br />

bietet neben zumeist<br />

deutlichen Energieeinsparungen<br />

in aller Regel<br />

weiteren technischen<br />

Nutzen für den Betreiber.<br />

Was der gezielte Einsatz<br />

hocheffizienter Pumpen<br />

konkret bewirken kann, zeigt ein ‚Energy Check‘ durch Grundfos<br />

gemäß ISO 14414 zur energetischen Bewertung von Pumpensystemen<br />

(das Ergebnis besitzt eine kalkulatorische Genauigkeit von<br />

+/- 10 %). Damit erfährt der Betriebsleiter einer industriellen<br />

Produktionsanlage bzw. der Facility Manager eines kommerziellen<br />

Gebäudes auf eine überraschend einfache Art und Weise<br />

(Abgleich der Leistungsdaten der Bestandspumpen mit modernen<br />

Hocheffizienzpumpen), wie er Kosten für den Betrieb (Energie,<br />

Wasser) einsparen und zugleich die Emission von CO2 reduzieren<br />

kann. Die Ergebnisse verblüffen immer wieder – im Einzelfall<br />

waren 80 % Einsparungen möglich.<br />

Dahinter steckt im Übrigen kein hoher Zeitaufwand: Der Check<br />

erfolgt anhand der auf dem Typenschild ersichtlichen Daten<br />

sowie Alter und Betriebsstunden der Pumpen – d.h. anhand<br />

bekannter Daten (das kann auch der Kunde selbst erledigen). Es<br />

sind keine weiteren technischen Hilfsmittel erforderlich.<br />

www.grundfos.de<br />

NEUE GENERATION VON<br />

DRUCKREDUZIERVENTILEN<br />

Bei den neuen<br />

Modellen an<br />

Druckreduzierventilen<br />

von Wandfluh<br />

handelt es sich um<br />

direktgesteuerte<br />

Ventile in Schraubpatronen-Bauart.<br />

Diese<br />

sind in zwei verschiedenen<br />

Grössen und<br />

Senkungen erhältlich.<br />

Die kleineren<br />

Modelle der Reihe<br />

MDPPM16 (Bild) und MGPPM16 sind für einen maximalen<br />

Durchfluss von 6 l/min konstruiert worden. Der Patronenkörper<br />

ist mit einem M16x1,5-Gewinde versehen. Durch diese kleinen<br />

Dimensionen werden Ansprüche vieler Anwender in Bezug auf<br />

eine kompakte, platzsparende Bauweise erfüllt.<br />

www.wandfluh.de<br />

GEHÄUSESCHLAUCHPUMPEN MIT<br />

ETHERNET-STEUERUNG<br />

Die Schlauchpumpen<br />

der<br />

Baureihen 530,<br />

630 und 730<br />

der Watson-<br />

Marlow Fluid<br />

Technology<br />

Group<br />

(WMFTG) sind<br />

ab sofort mit<br />

EtherNet/<br />

IP-Steuerung<br />

verfügbar. Anwender erhalten durch das herstellerunabhängige<br />

industrielle Netzwerkprotokoll schnellen Zugriff auf die genauen<br />

Leistungsdaten ihrer Pumpen und verfügen über eine nahtlose<br />

Verbindung zu modernen SPS-Steuerungssystemen und dem<br />

„Internet der Dinge“.<br />

Die Ethernet-Modelle umfassen die drei Watson-Marlow Gehäusepumpenbaureihen<br />

530En, 630En und 730En mit je nach<br />

Baureihe unterschiedlichen Fördermengen bis zu 55 l/min<br />

(730En), unterschiedlichen Druckeigenschaften und Drehzahlregelbereichen.<br />

Die Ethernet-Modelle sind für nahezu alle Industrieund<br />

Prozessanwendungen geeignet. Durch die Schutzart IP66<br />

können die Pumpen in nahezu allen Umgebungen eingesetzt<br />

werden. Darüber hinaus bieten sie eine fünfjährige Garantie.<br />

www.wmftg.de<br />

DER DIREKTE WEG<br />

<strong>O+P</strong> IM INTERNET: www.oup-fluidtechnik.de<br />

<strong>O+P</strong> ALS E-PAPER: digital.oup-fluidtechnik.de<br />

<strong>O+P</strong>-REDAKTION: RAINER WESSELOWSKI,<br />

r.wesselowski@vfmz.de<br />

WERBUNG IN <strong>O+P</strong>: sales@vfmz.de<br />

WORLD OF INDUSTRIES: digital.world-of-industries.com<br />

22 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


MARKTPLATZ<br />

IMMER SICHER IM EX-BEREICH UNTERWEGS<br />

Für den Einsatz von Hydrauliksteuerungen in explosionsgefährdeten<br />

Bereichen, wie zum Bespiel der Öl- und Gasförderung, ist eine<br />

Zertifizierung vorgeschrieben. Diese kann je nach Einsatzregion<br />

unterschiedlich sein. Um es den Maschinenherstellern einfacher<br />

zu machen, bietet Hawe nun Wegeventile mit den neuen EX 23<br />

Zwillingsmagnet und EX 22 Einfachhubmagnete an. Anstelle<br />

eines Kabels mit vorgegebener Länge haben die Magnete einen<br />

Klemmenkasten, der<br />

dem Maschinenhersteller<br />

maximal<br />

mögliche Flexibilität<br />

bei der Auswahl des<br />

Kabeltyps und der<br />

Kabellänge bietet.<br />

Um lokalen EX-Anforderungen<br />

zu genügen,<br />

bietet Hawe eine<br />

Vielzahl von international<br />

anerkannten<br />

Zertifizierungen wie<br />

ATEX, IECEx, und NEC<br />

an. Im Hawe- Produktprogramm<br />

finden sich verschiedene Wegeschieber und Wegesitzventile mit<br />

dem neuen Magneten. In der Öl- und Gasförderung hat sich z.B.<br />

der Proportional-Wegeschieber vom Typ PSL bewährt. Er wird<br />

bevorzugt beim sogenannten „Iron Rughneck“ sowohl On-Shore<br />

als auch Off-Shore eingesetzt.<br />

www.hawe.com<br />

WINKEL MESSEN IN RAUEN UMGEBUNGEN<br />

Der MEMS-basierte<br />

Neigungssensor positilt<br />

PTM27 von ASM misst<br />

Neigungswinkel von<br />

+/-180° bei einer Achse<br />

und +/-60° bei zwei<br />

Achsen. Der Sensor bietet<br />

eine Messgenauigkeit mit<br />

einer Linearitätsabweichung<br />

von max. 0,05° und<br />

eine Auflösung von<br />

0,005° im Messbereich<br />

360°. Der Neigungssensor<br />

verfügt über eine<br />

berührungslos arbeitende<br />

Sensorik, ist schock- und vibrationsfest und unempfindlich gegen<br />

Verschmutzung. Der Sensor hat ein robustes Kunstoffgehäuse<br />

und ist im Inneren komplett vergossen. Der Verguss umfasst auch<br />

den Kabelbereich, um das Eindringen von Längswasser entlang<br />

des Kabels zu vermeiden. Zusätzlich ist der Sensor am Kabeleintritt<br />

mit einer Längswassersperre ausgestattet. Der Verguss und<br />

die Längswassersperre verhindern frühe Sensorausfälle durch<br />

ansonsten im Langzeiteinsatz eindringende Feuchtigkeit. Das<br />

gerade mal 10x50 mm messende Sensorgehäuse erlaubt auch<br />

eine Installation in enge Einbauräume. Der Sensor hat Schutzklasse<br />

IP67 und ist gegen elektromagnetische Störungen abgeschirmt,<br />

sodass er auch bei starken elektromagnetischen Feldern<br />

eingesetzt werden kann.<br />

www.asm-sensor.com<br />

AUF KORROSIONSSCHUTZ UND<br />

GERINGE LECKAGE AUSGELEGT<br />

Wo die Standardausrüstung versagt. Im Bereich der Marine, bei Hafenanlagen<br />

oder in Unterwasserrobotern gibt es kaum eine Anwendung, bei der Standardtechnik<br />

den hohen Ansprüchen genügt. Unsere praxiserprobten Hydraulikkomponenten<br />

stehen sowohl im Schiffsbau als auch bei ROVs im Einsatz und<br />

sind darüber hinaus mit diversen Ex-Schutz Zertifikaten erhältlich. SOLUTIONS SINCE 1946<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 23


AKTUATOREN<br />

3 000 METER<br />

UNTER DEM MEERESSPIEGEL −<br />

ELEKTROHYDRAULIK IM TIEFSEEEINSATZ<br />

SPECIAL / OFFSHORE- UND MEERESTECHNIK<br />

Bosch Rexroth hat gemeinsam mit Ausrüstern<br />

und Anwendern ein neues Konzept für Tiefsee-<br />

Aktuatoren entwickelt, das SIL3 Sicherheit bietet,<br />

bis zu 75 Prozent weniger Energie im Vergleich<br />

zu herkömmlichen Lösungen verbraucht und auf<br />

einen Betrieb von 25 Jahren ausgelegt ist.<br />

Außendruck 300 bar, Salzwasser-Umgebung, 24 Stunden<br />

Betrieb an 365 Tagen, Einsatz für 25 Jahre, möglichst ohne<br />

Wartung: Die Anforderungen an Unterwasser-Produktionsanlagen<br />

sind hoch. Für Unterwasser-Anlagen, die Öl<br />

und Gas fördern, ist Betriebssicherheit äußert wichtig, weil Störungen<br />

hohe Kosten verursachen. Außerdem hat der Schutz der Meere<br />

vor Verschmutzung durch ein unkontrolliertes Entweichen von Öl<br />

oberste Priorität.<br />

In Unterwasserfabriken ist pro Bohrloch eine Anlage im Einsatz,<br />

die aufgrund ihrer Analogie zu Bäumen „Subsea Tree“ genannt<br />

wird. Jeder „Subsea Tree“ steuert über mehrere Prozessventile die<br />

Öl- und Gasförderung des jeweiligen Bohrlochs. Die Prozessventile<br />

werden von den Tiefsee-Aktuatoren − Subsea Valve Actuators<br />

(SVA) − angetrieben, die wiederum ihre elektrischen Steuersignale<br />

von den dezentralen Actuator Control Modules (ACM) erhalten. Bei<br />

Bedarf müssen sie das jeweilige Prozessventil in jedem Betriebszustand,<br />

auch bei Stromausfall, sicher verschließen.<br />

AUTARKE ACHSEN MIT<br />

EIGENEM FLUIDKREISLAUF<br />

Mit dem neu entwickelten SVA bietet Bosch Rexroth eine energieeffiziente<br />

und sichere Alternative zu den rein hydraulischen oder rein<br />

Autor: Dr. Alexandre Orth, Leiter Subsea Automation Systems,<br />

Bosch Rexroth AG, Lohr a. Main<br />

elektromechanischen Aktuatoren. SVA sind autarke Baugruppen<br />

mit einem eigenen Fluidkreislauf. Ein drehzahlvariabler Motor<br />

treibt eine robuste hydraulische Pumpe an, die einen Förderstrom<br />

für die Zylinderbewegungen erzeugt. Ein Sicherheitsventil mit mechanischer<br />

Feder sorgt dafür, dass der Zylinder auch bei Stromausfall<br />

ohne externe Energiezufuhr sicher in die Fail-Safe-Stellung<br />

wechselt. Darüber hinaus kann der Zylinder, der das Bohrventil öffnet<br />

und schließt, zusätzlich von außen durch einen Unterwasserroboter<br />

über eine Spindel betätigt werden. Alle Bauteile des Antriebsstrangs<br />

sind doppelt redundant verbaut. Insgesamt bietet der SVA<br />

durch die Redundanz, die Federrückstellung und die Eingriffsmöglichkeiten<br />

von außen eine vierfache Sicherheit.<br />

Die Vorteile werden deutlich, wenn man die Lösung mit dem aktuellen<br />

Stand der Technik vergleicht. Die weitaus überwiegende<br />

Zahl der weltweit eingesetzten Unterwasser-Aktuatoren basiert auf<br />

klassischer Hydraulik. Sie hat ihre Robustheit und langfristige<br />

Standsicherheit in den vergangenen 50 Jahren unter Beweis<br />

gestellt. Doch Betreiber benötigen hierfür große, zentrale Hydraulikaggregate<br />

über Wasser. Diese versorgen die Aktuatoren über teilweise<br />

kilometerlange Leitungen, sogenannte Nabelschnüre („Umbilicals“),<br />

mit dem Fluid. Bei 3 000 m Arbeitstiefe kommen mehrere hundert<br />

Liter Fluid allein in den Leitungen zusammen.<br />

Als erste Alternative versuchten Ausrüster rein elektromechanische<br />

Lösungen zu etablieren. Sie müssen nur noch über Kabel mit<br />

Strom versorgt und über eine Datenleitung an die ACM angebunden<br />

werden. Allerdings haben sie sicherheitstechnische Nachteile, weil<br />

sie keine mechanischen Eingriffsmöglichkeiten für die Verstellung<br />

von außen („manuell override“) bieten. Darüber hinaus benötigen<br />

sie, bedingt durch die im Vergleich zur Hydraulik geringere Kraftdichte,<br />

größere Gehäuse sowie elektrische Batterien. Ein Nachteil:<br />

Bauartbedingt tritt eine hohe Reibung und somit mechanischer Verschleiß<br />

an der Kraftübertragung auf und die erforderliche 25-jährige<br />

wartungsfreie Betriebsdauer ist nicht in jedem Fall sichergestellt.<br />

PLATZ SPAREND UND ENERGIEEFFIZIENT<br />

Die modular aufgebauten SVA kombinieren die Vorteile beider Ansätze<br />

und eliminieren deren Nachteile. Durch den dezentralen Fluid-<br />

24 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


AKTUATOREN<br />

Innerhalb der Achse sind alle elektrischen Komponenten<br />

zum Schutz vor Kontakt mit Seewasser zusätzlich gekapselt<br />

SUBSEA VALVE ACTUATOR<br />

Die Offshore Technology Conference (OTC) hat den Subsea Valve Actuator (SVA) von<br />

Bosch Rexroth mit dem „Spotlight On New Technology Award“ ausgezeichnet.<br />

Der mit Niederspannung gemäß Subsea Instrumentation Interface Standard (SIIS)<br />

betriebene Tiefsee-Aktuator stellt für die internationalen Juroren einen entscheidenden<br />

Durchbruch für Produktionsanlagen unter Wasser dar.<br />

kreislauf fallen die kilometerlangen Nabelschnüre für das Fluid weg.<br />

Die SVA benötigen lediglich eine Spannungsversorgung und eine<br />

Datenleitung wie die rein elektromechanischen Aktuatoren.<br />

Die Drehzahl des Motors wird bedarfsgerecht, wie bei einem stufenlosen<br />

Getriebe, geregelt. Hydraulische Pumpen erzeugen den<br />

Förderstrom für das verschleißarme hydraulische Getriebe. Als Regelungsprinzip<br />

setzt Rexroth hier auf eine Verdrängersteuerung, die<br />

den Förderstrom nahezu verlustfrei aus der Drehzahl heraus regelt.<br />

Das vereinfacht die Konstruktion, weil keine Proportionalventile<br />

notwendig sind und es steigert die Energieeffizienz: Im Vergleich zu<br />

den rein elektromechanischen Aktuatoren verbrauchen die SVA in<br />

der Spitze bis zu 75 Prozent weniger Strom. Dadurch lassen sich die<br />

Motoren bei gleicher Verstellkraft des Aktuators kleiner auslegen,<br />

was wiederum Bauraum und Kosten spart.<br />

Die eingebaute Sensorik erfasst im Rahmen eines Condition Monitoring<br />

kontinuierlich die Betriebszustände innerhalb des Aktuators<br />

und meldet diese an die übergeordnete Leitsteuerung. Dort<br />

können Trends ausgewertet, Abweichungen vom Normalzustand<br />

frühzeitig erkannt und behoben werden.<br />

AUTARKE ACHSEN AUS INDUSTRIE ALS VORBILD<br />

Aufgrund eines redundanten Druckkompensationssystems herrschen<br />

innerhalb der SVA bei jeder Tiefe zwei bar Überdruck. Bei<br />

3 000 m Tiefe also 302 bar. Das verhindert ein Eindringen von Salzwasser<br />

und eine Überdimensionierung des Gehäuses durch die<br />

druckneutrale Auslegungssystematik. Auch innerhalb der Achse<br />

sind alle elektrischen Komponenten zum Schutz vor Kontakt mit<br />

Seewasser zusätzlich gekapselt. Durch seine geschlossene Bauform<br />

schützt der SVA auch die Umwelt vor ungewollten Leckagen.<br />

Bei der Entwicklung der SVA griffen die Tiefsee-Spezialisten von<br />

Rexroth auf das Prinzip der autarken Achsen von Rexroth für Industrieanwendungen<br />

zurück. Sie kommen bereits in verschiedenen industriellen<br />

Anwendungen zum Einsatz. Die Einzelkomponenten<br />

werden in Großserie hergestellt unter höchsten Qualitätsstandards<br />

nach den Grundsätzen des Bosch Production Systems.<br />

Wo notwendig, wurden an den Komponenten Modifikationen für<br />

den Tiefsee-Einsatz vorgenommen. Auch hier kann der Hersteller<br />

GESCHLOSSENE, KOMPAKTE BAUFORM<br />

auf bereits vorhandene Konzepte zurückgreifen, die zum Teil sogar<br />

für Wassertiefen bis 6 000 m qualifiziert sind. Darüber hinaus erfüllen<br />

das System und die Kernkomponenten die besonderen Vorschriften<br />

verschiedener Klassifizierungsgesellschaften für den<br />

Marine- und Tiefsee-Einsatz.<br />

Bei der Entwicklung der SVA arbeitete das Unternehmen eng mit<br />

führenden Ausrüstern und Anwendern zusammen. Gemeinsam<br />

nutzen sie modernste Simulationsumgebungen für den „Proof of<br />

Concept“ und den Bau von Prototypen für den Feldversuch. Damit<br />

sorgt fortschrittliche Antriebstechnik, die das Beste aus Elektromechanik<br />

und Hydraulik kombiniert, in den nächsten Jahrzehnten für<br />

eine sichere und zuverlässige Fördertechnik auf dem Meeresboden.<br />

Die SVA lassen sich in Neuanlagen und – aufgrund der kompakten<br />

Form und dem geringen Energieverbrauch – zur Modernisierung<br />

bestehender Anlagen einsetzen.<br />

Fotos: Aufmacher: Bosch Rexroth AG und pixone3d/adobe.stock.com;<br />

sonst.: Bosch Rexroth AG<br />

www.boschrexroth.de/subsea<br />

POINTIERT<br />

EIGENER FLUIDKREISLAUF<br />

SEHR ENERGIEEFFIZIENT<br />

SIL3 SICHERHEIT<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 25


VENTILTECHNIK<br />

SPECIAL / OFFSHORE- UND MEERESTECHNIK<br />

UNTER DRUCK<br />

LEISTUNG BRINGEN<br />

Unter Wasser verwendete Miniaturhydraulik<br />

besticht durch ihre hohe Leistungsdichte bei<br />

geringem Gewicht. Sie muss nicht nur hohe<br />

Feinfühligkeit, Präzision, und Zuverlässigkeit an<br />

den Tag legen, sondern muss, insbesondere bei der<br />

Verwendung in Salzwasser, eine hohe<br />

Beständigkeit gegen Korrosion aufweisen. Darüber<br />

hinaus werden in maritimen Ökosystemen<br />

spezielle Hydraulikflüssigkeiten verwendet. Das<br />

Unternehmen Wandfluh bietet für solche<br />

Umgebungen eine Reihe praxiserprobter Bausteine.<br />

ROVs (Remotely Operated Vehicles) erfüllen die meisten Unterwasseraufgaben<br />

jenseits der Tauchgrenzen von kommerziellen<br />

Tauchern. Sie werden häufig im Zusammenhang mit<br />

Ölplattformen, Unterwasserpipelines, Hochseekabeln oder<br />

aber vom Militär und bei Untersuchungen von Unfällen oder Naturkatastrophen<br />

eingesetzt. Dabei werden sie vom sogenannten<br />

Mutterschiff aus über ein Verbindungskabel mit Strom versorgt und<br />

von einem Operator-Team gesteuert.<br />

Der Antrieb (Thrustersteuerung) sowie die Bewegungsabläufe<br />

der Manipulationsarme und Hilfswerkzeuge werden dabei hydraulisch<br />

betrieben. Dazu ist direkt im ROV ein Hydraulikaggregat im<br />

Leistungsbereich von rund 150–250 PS untergebracht. Diese relativ<br />

hohe Leistung ist notwendig, um die umfangreichen Hauptfunktionen<br />

eines ROVs betreiben zu können, ohne dass sie sich gegenseitig<br />

beeinflussen. Eine Proportional-Druckbegrenzungspatrone regelt<br />

dabei den gesamten Systemdruck und sorgt dafür, dass alle Funktionen<br />

möglichst feinfühlig und frei von äußeren Einflüssen gesteuert<br />

werden können.<br />

EXTREM HOHE ZUVERLÄSSIGKEIT VERLANGT<br />

Für die Steuerung der verschiedenen Elemente am ROV werden<br />

meist Ventilkomponenten im Bereich der Miniaturhydraulik eingesetzt.<br />

Die Ventile der Nenngrößen NG3-MINI bis NG4-MINI bieten<br />

für solche Aufgaben eine ausgezeichnete Leistungsdichte und sind<br />

vom Gewicht her interessante Aktuatoren im Bereich der modernen<br />

Unterwassertechnologie.<br />

Je nach Einsatzgebiet bleiben ROVs meist mehrere Wochen<br />

unter Wasser bevor sie wieder an die Oberfläche gelangen. Dies<br />

erklärt, weshalb bei Unterwasserfahrzeugen grundsätzlich die<br />

hohe Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit eine zentrale Rolle einnehmen.<br />

Im Falle eines Systemausfalls verschieben sich nicht<br />

nur die laufenden Arbeiten, sondern der Schiffsbetrieb wird für<br />

mehrere Stunden blockiert, um das ROV für die Reparatur wieder<br />

zurück auf das Mutterschiff zu bringen. Es kommt vor, dass solche<br />

Ereignisse ganze Projekte zum Erliegen bringen, was bei den<br />

Tageskosten für Schiff und Besatzung schnell zu hohen Verlusten<br />

führen kann. Problematisch ist häufig die Beschaffung von Er-<br />

satzteilen. Denn diese müssen oftmals per Hubschrauber eingeflogen<br />

werden, was bisweilen Tage in Anspruch nehmen kann.<br />

Während des Einsatzes unter Wasser ist eine sehr feinfühlige und<br />

präzise Steuerung der Manipulationsarme von großem Vorteil. In<br />

einer Umgebung, wie sie in 4 000 m Tiefe herrscht, müssen Arbeiten<br />

ausgeführt werden können, die sonst an der Oberfläche praktisch<br />

nur von Hand machbar sind. Dazu werden Proportional-Schieberventile<br />

mit geringer Hysterese eingesetzt. Diese Miniaturhydraulikventile<br />

verleihen den Manipulationsarmen dabei so viel Kraft, dass<br />

Gewichte von mehr als 230 kg sehr kontrolliert und präzise bewegt<br />

werden können.<br />

Die kompakten WDPFA03 oder die deutlich größeren NG6-Proportional-Wegeventile<br />

WDPFA06 werden am häufigsten für die Steuerung<br />

der Manipulationsarme und Hilfswerkzeugfunktionen eingesetzt,<br />

wohingegen die einzelnen Hydraulikmotoren der bis zu acht<br />

Thrustersteuerungen jeweils über je ein Druckbegrenzungs- und ein<br />

Druckregelventil des Typs MVPPM33 angesteuert werden.<br />

Eine spezielle Elektronik regelt dabei die Ventile, die elektrisch<br />

über eine Magnetspule betätigt werden. Dabei sind die in den ROVs<br />

verbauten Magnete dahingehend modifiziert, dass sie dem hohen<br />

Umgebungsdruck unter Wasser, der bis 400 bar betragen kann,<br />

Stand halten. Diese Magnete werden komplett im Hause Wandfluh<br />

in der Schweiz gefertigt und sind für eine Lebensdauer von mindestens<br />

10 Millionen Zyklen ausgelegt.<br />

SCHIEBERVENTILE MIT SPEZIELLEN FLÜSSIGKEITEN<br />

Bei der Konstruktion von Schieberventilen wird gezielt eine<br />

Leckage um den Kolben herum eingeplant, um so die Reibung zu<br />

verringern und die Ansprechzeit und Leistung zu verbessern. Bei<br />

der Berechnung von Hydrauliksystemen spielen diese Leckagen<br />

eine wesentliche Rolle, denn je kleiner die Summe der einzelnen<br />

Ventilleckagen gehalten werden kann, desto kleiner und somit<br />

effizienter können Hydraulikschaltungen geplant und ausgelegt<br />

werden. Dies ist insbesondere bei abgesetzten oder autarken Sys-<br />

Autor: Steve Barrow, Senior Applications Engineer,<br />

Wandfluh of America, Büro Houston, Texas<br />

26 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


VENTILTECHNIK<br />

temen von großem Interesse, da sich hier Verlustleistungen direkt<br />

und überproportional auf die Kosten niederschlagen. Deshalb<br />

durchlaufen die in den ROVs verbauten Ventile bei Wandfluh eine<br />

Präzisionsbearbeitung, um einerseits die Leckage auf ein Minimum<br />

zu beschränken und andererseits die Funktion über einen<br />

möglichst hohen Temperaturbereich zu garantieren.<br />

Die schwimmenden Roboter in einem intakten Ökosystem werden<br />

in der Regel nicht mit herkömmlichem Hydrauliköl betrieben, sondern<br />

mit alternativen Flüssigkeiten auf Wasser-Glykol-Basis mit einem<br />

Wasseranteil von bis zu 95 %. Diese Flüssigkeiten stellen aufgrund<br />

einer geringeren Schmierfähigkeit, der reduzierten Korrosionsinhibitoren<br />

und ihrer niedrigeren Viskosität große Herausforderungen<br />

an die Ventiltechnik. Um diese Anforderungen zu erfüllen,<br />

wurden über die Jahre laufend neue Materialmöglichkeiten und<br />

Konstruktionstechniken erforscht und getestet. Das Ergebnis zeigt<br />

sich in der Ventilserie Z595, bei der sogar die innenliegenden Ventilteile<br />

aus einer Edelstahllegierung hergestellt werden.<br />

KORROSIONSGESCHÜTZTE VENTILE<br />

Typischerweise sind die Hydraulikventile eines ROVs in einem mit<br />

vor Korrosion schützender Flüssigkeit gefüllten Gehäuse untergebracht,<br />

um einen direkten Kontakt mit Salzwasser zu vermeiden.<br />

Auf Deck des Mutterschiffs hingegen sind die Ventile der ROV-Unterstützungssysteme<br />

meist direkt der rauen Umgebung auf hoher<br />

See ausgesetzt. Um diese Ventile vor Korrosion zu schützen, bietet<br />

Wandfluh eine Vielzahl an Standard- und Sonderventilen in verschiedenen<br />

Korrosionsschutzklassen an. Sie unterscheiden sich<br />

punkto Beschichtungen und Materialien voneinander und tragen<br />

den Zusatz K8 bis K10 in ihrem Namen.<br />

Bei K8 Ventilen wird in einem speziellen Beschichtungsverfahren<br />

unter anderem eine Zink-Nickel-Beschichtung auf der Außenseite<br />

des Ventils aufgetragen, die das Ventil nach ISO 9227 während<br />

500–1 000 Stunden im Salzsprühtest schützt. Bei den K9 Ventilen<br />

sind hingegen alle Außenteile aus rostfreiem und säurebeständi-<br />

POINTIERT<br />

DRUCKREGELVENTILE ARBEITEN BEI<br />

400 BAR UMGEBUNGSDRUCK<br />

SPEZIELLE HYDRAULIKFLÜSSIGKEIT<br />

MIT 95% WASSERANTEIL<br />

OFFSHORE-EINSATZ EINES ROVs VERLANGT<br />

HÖCHSTE ZUVERLÄSSIGKEIT<br />

HOHE KRAFT BEI GLEICHZEITIGER<br />

FEINFÜHLIGKEIT<br />

gem Edelstahl AISI 316L gefertigt, mit Ausnahme des Magnetgehäuses,<br />

das mit Zink-Nickel beschichtet ist. Diese K9 Ventile halten<br />

einem ISO-Salzsprühtest von mehr als 1 000 Stunden stand.<br />

K10 Ventile bieten den höchsten Grad an Korrosionsschutz. Alle<br />

externen Elemente der K10 Ventile, einschließlich des Magnetgehäuses,<br />

sind aus rostfreien Materialien gefertigt. Sie weisen ebenfalls<br />

eine Bewertung von mehr als 1 000 Stunden im Salzsprühtest<br />

auf. Bei diesem Test wird eine raue, korrosive Umgebung simuliert,<br />

um die Bildung von Korrosion zu beschleunigen und so die Korrosionsbeständigkeit<br />

eines Materials zu bestimmen.<br />

Die Anforderungen an die Technik im Unterwassereinsatz sind<br />

extrem. Die Lösungen von Wandfluh zeigen, dass hydraulische Systeme<br />

in solchen Umgebungen sehr gut zurechtkommen und sensible<br />

Aufgaben übernehmen können.<br />

Fotos: Wandfluh AG<br />

www.wandfluh.de<br />

01<br />

02<br />

01 Proportional-Schieberventil NG3-MINI<br />

WDPFA03 mit Klemmanschlüssen<br />

03<br />

02 Proportional-Schieberventil WDPFA03<br />

mit vergossenen Kabeln für eine einfache<br />

Installation<br />

03 Ventile für Flüssigkeiten mit niedriger<br />

Viskosität und hohem Wassergehalt; rot zeigt<br />

hohe, blau niedrige Fließgeschwindigkeit<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 27


SENSOREN<br />

SICHER AUF UND UNTER<br />

DEN WELTMEEREN<br />

SPECIAL / OFFSHORE- UND MEERESTECHNIK<br />

Das niederländische Forschungsinstitut Marin<br />

testet Wasserfahrzeuge mit maßstabsgetreuen<br />

Modellen auf ihre Seetauglichkeit. Bei den<br />

Versuchen kommen Beschleunigungssensoren<br />

von ASC zum Einsatz. Sie messen auch in einem<br />

Hyperloop-Projekt: Hier erprobt Marin ein<br />

System zum Unterwasser-Personentransport in<br />

Hochgeschwindigkeitskapseln.<br />

Marin im niederländischen Wageningen ist neben den<br />

Schiffbau-Versuchsanstalten in Russland und den USA<br />

die drittgrößte Forschungseinrichtung dieser Art weltweit.<br />

Etwa 400 Wissenschaftler und Techniker arbeiten<br />

dort. Die Dienstleistungen des privaten Instituts richten sich unter<br />

anderem an Schiffseigentümer, Werften und Ingenieurbüros. In<br />

sechs verschiedenen Bassins werden bis zu 14 Meter lange maßstabsgetreue<br />

Modelle von Schiffen, U-Booten oder Bohrinseln auf<br />

ihr Seegangsverhalten getestet. „Wir können hier Wind und Wellen<br />

erzeugen und herausfinden, wie sich die Modelle unter diesen Einflüssen<br />

verhalten“, berichtet Sensor-Spezialist Jocco Dekker. Marin<br />

simuliert hier unter anderem Strömungsverhältnisse in flachen und<br />

küstennahen Gewässern sowie auf hoher See.<br />

HÖCHSTE GENAUIGKEIT BEI DER<br />

MESSUNG IST UNABDINGBAR<br />

Mithilfe der aus den Tests gewonnenen Daten erstellt Marin Computer-Simulationen,<br />

gibt den Schiffsbauern Empfehlungen für die<br />

Optimierung ihrer Konstruktionen und hilft so, die Wettbewerbsfähigkeit<br />

der Produkte zu erhöhen.<br />

Die Messungen an den Modellen müssen mit höchster Genauigkeit<br />

erfolgen, um die Daten für Computer-Simulation nutzen zu können.<br />

Aus diesem Grund setzt Marin hochpräzise kapazitive Beschleunigungssensoren<br />

von ASC ein. Das Unternehmen aus Pfaffenhofen an<br />

der Ilm entwickelt und fertigt maßgeschneiderte Sensor-Lösungen<br />

für Test- und Messanwendungen. Seine Ingenieure sind mit den<br />

Anforderungen vertraut, die an Sensoren für diese Anwendungen<br />

gestellt werden. Sie können ihre Messtechnik daher<br />

exakt an die Bedürfnisse ihrer Kunden anpassen.<br />

Diese Flexibilität schätzt man bei Marin<br />

sehr: „Es ist ideal, dass man die<br />

Sensoren speziell für uns konfiguriert“,<br />

so Jocco Dekker. Zum<br />

Service von ASC gehört z. B.<br />

die individuelle Einstellung<br />

des Kalibrier- und des Messbereiches,<br />

die Anpassung<br />

von Kabellängen und die<br />

Montage spezieller Steckverbinder.<br />

01<br />

Überzeugt sind Jocco<br />

Dekker und seine Kollegen<br />

von den kurzen Lieferzeiten<br />

von ASC und dem direkten<br />

Kontakt zu den Ingenieuren:<br />

„Wenn wir eine Frage<br />

haben, können wir die<br />

Fachleute dort schnell erreichen.“<br />

Ein großer Vorteil sei<br />

zudem die Möglichkeit, die<br />

ASC-Sensoren zu reparieren,<br />

wenn es doch einmal<br />

zu einer Beschädigung<br />

kommt. Das ist nicht so<br />

selbstverständlich, wie es<br />

02<br />

klingt. „Die Sensoren eines<br />

28 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


SENSOREN<br />

anderen Herstellers mussten wir wegwerfen, sobald ihr Kabel beschädigt<br />

war“, erinnert sich Jocco Dekker. „Bei den ASC-Sensoren<br />

können wir das Kabel einfach austauschen lassen und den Sensor<br />

weiter nutzen.“<br />

Marin verwendet für seine Tests die triaxialen Beschleunigungssensoren<br />

vom Typ ASC OS-315LN, die sich durch ihre hohe Empfindlichkeit<br />

auszeichnen und gleichzeitig sehr robust sind. Die<br />

OS-Sensoren kommen hauptsächlich in den Offshore-Bassins der<br />

Niederländer zum Einsatz. Die Sensoren ASC OS-315LN (Low Noise)<br />

bieten eine sehr hohe Auflösung und wurden auch deshalb für die<br />

Tests ausgewählt, weil sie die Schutzart IP68 besitzen. Damit sind sie<br />

gegen andauerndes Untertauchen geschützt. Vorteilhaft sind zudem<br />

die große Empfindlichkeit der Sensoren, die zwischen 2 000 bis<br />

10 mV/g liegt sowie der Messereich von ±2 g bis ±400 g.<br />

SEHR GUTES SIGNAL-RAUSCH-VERHÄLTNIS<br />

In den sogenannten Seegangs-Bassins, in denen Manöver auf<br />

hoher See simuliert werden, messen triaxiale ASC-Sensoren vom<br />

Typ 5521MF (Medium Frequency) die Beschleunigung der Wasserfahrzeug-Modelle.<br />

Die Sensoren dieser Serie haben einen Messbereich<br />

von ±2 g bis ±200 g, eine Empfindlichkeit von 1 350 bis<br />

13,5 mV/g und verfügen über einen Frequenzbereich von 0 Hz bis<br />

7 kHz. Marin hat diese Sensoren ausgewählt, weil sie ein sehr gutes<br />

Signal-Rausch-Verhältnis aufweisen (7 bis 400 μg/√Hz) und daher<br />

selbst niedrige Frequenzen zuverlässig und genau erfassen. Diese<br />

Eigenschaften sind wichtig, denn bei den simulierten Umgebungsbedingungen<br />

ändert sich die Beschleunigung des Modells langsam<br />

(z. B. aufgrund von Rollbewegungen), aber auch schnell (z. B. bei<br />

Wellenschlag). Der Beschleunigungssensor muss beide Bewegungsformen<br />

exakt erfassen können.<br />

„Darüber hinaus nutzt Marin auch Inertial Measurement Units<br />

(IMUs) von ASC – hauptsächlich für kleine Schiffsmodelle, bei denen<br />

das Gesamtgewicht oder der Bauraum begrenzt ist. ASC’s IMU7 basiert<br />

auf hochpräzisen triaxialen Beschleunigungs- und Drehratensensoren,<br />

welche in einem kleinen Gehäuse integriert sind. Diese<br />

6-Achs-Systeme kombinieren dadurch sowohl die Messung von Linear-<br />

als auch Winkelbewegungen. Mit ihrer Hilfe lassen sich sowohl<br />

die Position als auch die Orientierung eines Objekts im Raum genau<br />

bestimmen und Erkenntnisse bezüglich der Fahrdynamik gewinnen.<br />

MARIN TESTET HYPERLOOP-SYSTEM FÜR DEN<br />

UNTERWASSER-PERSONENTRANSPORT<br />

Eines der spektakulärsten Versuchsobjekte in den Bassins von<br />

Marin war das Hyperloop-System der niederländischen Firma<br />

Hardt. Hierbei handelt es sich um eine Unterwasser-Röhre in etwa<br />

100 m Tiefe, in der Passagiere künftig von Europa an die amerikanische<br />

Ostküste reisen können sollen. Als Transportmittel sind<br />

30 Meter lange Kapseln vorgesehen, die sich mit einer Geschwindigkeit<br />

von bis zu 1 000 km/h durch die Röhren bewegen.<br />

Bei den Tests im Jahr 2019 wollten die Experten von Marin herausfinden,<br />

welchen Belastungen der Tunnel ausgesetzt sein würde.<br />

Schon vor dem Start der Versuche war klar, dass sich die Röhre un-<br />

POINTIERT<br />

SENSOREN SPEZIELL FÜR DIE AUFGABE<br />

KONFIGURIERT<br />

SENSOREN SIND REPARABEL<br />

EMPFINDLICHKEIT 2 000 BIS 10 mV/g<br />

SIGNAL-RAUSCH-VERHÄLTNIS<br />

7 BIS 400 μg/√Hz<br />

ter Wasser durch den Wellengang etwas bewegen wird. Die Fragestellung<br />

lautete deshalb: Sind diese Bewegungen gering genug, damit<br />

die Transportkapseln den Tunnel sicher passieren können?<br />

Um den geplanten Tunnel realistisch simulieren zu können, baute<br />

man in einem der Bassins ein 140 m langes Modell. Anschließend<br />

wurde die Röhre dem stärksten Wellengang ausgesetzt, welcher im<br />

Nord-Atlantik zu erwarten ist. Bei der Messung der Tunnelbewegungen<br />

wurden acht ASC OS-315LN Sensoren auf der Oberseite des Tunnels<br />

montiert. So sollte Redundanz in der Messung geschaffen<br />

werden um den Einfluss des Wellengangs in Abhängigkeit von der<br />

Position entlang des Röhrenmodells zu bestimmen. Dank ihrer hohen<br />

Empfindlichkeit registrierten die Sensoren sogar Tunnelbeschleunigungen<br />

von lediglich 0,1 m/s 2 . Dies war der höchste Wert,<br />

der an einzelnen Röhren-Segmenten gemessen wurde.<br />

TEST-ERGEBNISSE SOLLEN<br />

INVESTOREN ÜBERZEUGEN<br />

Die hochgenauen Beschleunigungssensoren von ASC sind bei Marin<br />

schon seit vielen Jahren erfolgreich im Einsatz. Sie machen die extrem<br />

detaillierten Messungen an den Schiffsmodellen überhaupt erst<br />

möglich. Auch bei den Hyperloop-Versuchen spielten die Sensoren<br />

eine zentrale Rolle: „Mit ihrer Hilfe konnten wir die Bewegungen eines<br />

freischwimmenden Tunnels genau bestimmen“, berichtet Jocco<br />

Dekker. „Jetzt analysieren wir die Daten und versuchen, das reale Experiment<br />

in Computer-Simulationen zu reproduzieren.“ Wenn die<br />

Auswertungen abgeschlossen und die Ergebnisse veröffentlicht sind,<br />

wird Marin Investoren für die nächste Stufe des Projekts suchen.<br />

Fotos: ASC GmbH / Fotos: Marin<br />

www.asc-sensors.de<br />

03<br />

01 Der Beschleunigungssensor ASC OS-315LN mit günstigem Signal-<br />

Rausch-Verhalten detektiert auch Schwingungen niedriger Frequenzen<br />

02 Der Beschleunigungssensor ASC 5521MF kann sowohl statische als<br />

auch dynamische Beschleunigungen erfassen<br />

03 Im Seegangs-Bassin wird Seegang simuliert. Die Rollneigung und<br />

Gierbewegungen des Schiffs werden dabei von ASC-Beschleunigungssensoren<br />

erfasst


PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

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EINSTELLBARER DIFFERENZDRUCKWÄCHTER<br />

FÜR FLÜSSIGKEIT & GAS<br />

Ekomat.indd 1 07.11.2012 07:49:19<br />

Differenzdruckwächter<br />

für Wasser- und<br />

Gaskreisläufe sind<br />

gefragt wenn es gilt,<br />

Strömungen zu<br />

überwachen, ein<br />

Niveau zu kontrollieren<br />

oder einen<br />

Druckabfall sicher zu<br />

erkennen bspw. um<br />

einen Pumpenausfall<br />

zu registrieren. Der Spezialist für Drucküberwachung Beck<br />

Druckkontrolltechnik aus Steinenbronn bietet dafür mit seinem<br />

einstellbaren Differenzdruckwächter 908 eine robuste Lösung für<br />

Sanitär- und Heizungsanlagen sowie die allgemeine Verfahrenstechnik.<br />

Der Druckschalter eignet sich für Betriebsdrücke bis 10<br />

bar (Berstdruck > 20 bar); der Schaltdruck kann per Stellschraube<br />

vor Ort nach Bedarf eingestellt werden. Drei Varianten decken<br />

Differenzdruckbereiche von 40 bis 200 mbar, 150 bis 1.000 mbar<br />

und 400 bis 2.000 mbar ab. Die zulässigen Medientemperaturen<br />

liegen zwischen -10 und +80 °C. Alle Anschlüsse sind als AMP-<br />

Flachstecker nach DIN 46244 ausgeführt, mit Abmessungen von<br />

6,3 x 0,8 mm. Der Differenzdruckwächter selbst ist, über die<br />

Einstellschraube gemessen, nur 88,6 mm lang, bei 57 mm<br />

Durchmesser. Mit der aufgesetzten Schutzkappe erfüllt er die<br />

Anforderungen der Schutzart IP54 oder IP65.<br />

www.beck-sensors.com<br />

VENTILMATRIX STEUERT BRAUEREITECHNIK<br />

Die Brauereispezialisten<br />

von Wellmann-<br />

Engineering setzten<br />

ein vollautomatisches<br />

Konzept für<br />

einen neuen<br />

Drucktankkeller der<br />

Phyraser Landbrauerei<br />

um. Dreh- und<br />

Angelpunkt der<br />

neuen Brauereitechnik<br />

ist eine komplexe Ventilmatrix mit kompakten Abmessungen,<br />

die am Wellmann-Hauptsitz in Halle (Westf.) konstruiert wurde.<br />

Über das Aggregat laufen sämtliche Schritte zum Befüllen,<br />

Entleeren sowie zur Reinigung und zur Gasregelung der Tanks.<br />

Das geschlossene System mit Doppeldichtventilen erhöht die<br />

Produktsicherheit nochmals und senkt den Steuerungs- und<br />

Kontrollaufwand im Brauereialltag.<br />

www.wellmann-engineering.eu<br />

SCHLANKE HYGIENIC-SCHWENKANTRIEBE<br />

Um Kugelhähne und Klappen auch<br />

in platzkritischen Anwendungen<br />

automatisiert zu betätigen,<br />

entwickelte Bürkert Fluid Control<br />

Systems eine schlanke Aktorbaureihe<br />

(Typ 2053). Die Schwenkantriebe<br />

im Edelstahlgehäuse passen<br />

u.a. zu den Element-Steuerköpfen,<br />

-Stellungs- und -Prozessreglern<br />

und ermöglichen eine intelligente<br />

dezentrale Automatisierung.<br />

Besonderen Wert legten die<br />

Konstrukteure auf Hygienic<br />

Design. Damit eignen sich die Aktoren für den Einsatz in der<br />

Nahrungs- und Genussmittelindustrie, Chemie, Pharmazie,<br />

Kosmetik oder Wasserbehandlung.<br />

www.buerkert.de<br />

robust<br />

kompakt<br />

sicher<br />

Die ‚heavy-duty‘-Lösung für anspruchsvolle Anwendungen. Doppelt<br />

abgefedertes Glas gegen Erschütterungen. Zum Gehäuse durch<br />

integrierten Formring abgedichtet. Schon ab M 10x1!<br />

HN OSG | ÖLSCHAUGLAS<br />

Unsere Lösung für den<br />

anspruchsvollen Getriebebau<br />

It’s our turn.<br />

heinrichs.de


STRÖMUNGSOPTIMIERTE STEUERBLÖCKE<br />

MIT CONDITION MONITORING<br />

Let’s make industry work better<br />

Bosch Rexroth fertigt Hydrauliksteuerblöcke für Kanalballenpressen<br />

künftig mittels 3D-Sandkerndruck. Außerdem können diese um eine<br />

Condition Monitoring-Lösung ergänzt werden. Die per Simulation<br />

optimierte Innengeometrie verhilft Anlagenbetreibern zu einem völlig<br />

neuen Produktivitätsniveau. Herstellern eröffnet die additive Fertigung<br />

von Steuerblöcken neue Freiheitsgrade bei der Maschinen- und Funktionsintegration.<br />

Die individuellen Steuerblöcke ergänzen das konventionelle<br />

Angebot von Bosch Rexroth für Ballenpressen, Schrottscheren und<br />

Schrottpressen.<br />

Mithilfe der additiven Fertigung stellt Bosch Rexroth Steuerblöcke mit<br />

individueller Innengeometrie und ohne rechtwinklige Umlenkungen her,<br />

die optimale Strömungsbedingungen aufweisen. So lassen sich Druckverluste,<br />

Kavitation und Geräuschemissionen auf ein Minimum beschränken.<br />

Die Gewichtsersparnis von bis zu 30 Prozent und die damit<br />

einhergehende Bauraumeinsparung ermöglicht ein kompakteres<br />

Maschinendesign, weil sich der Steuerblock optimal in den vorhandenen<br />

Bauraum einfügt.<br />

Die erweiterten geometrischen Möglichkeiten erlauben auch in engen<br />

Bauraumsituationen die Integration von vormals externen Komponenten.<br />

Mit der gesamten Hydraulik als eine Baugruppe verringert sich der<br />

Aufwand für Montage, Verrohrung und Service.<br />

Für die Steuerblöcke hat Bosch Rexroth ein Condition Monitoring-Konzept<br />

entwickelt. Der Software-Baustein für einen zusätzlichen Produktivitätsgewinn<br />

arbeitet mit Steuerungen unterschiedlicher Hersteller<br />

zusammen und visualisiert neben dem Schaltplan den Zustand der<br />

Ventile. Betreiber von Kanalballenpressen und anderen hydraulischen<br />

Anwendungen sind damit in der Lage, die entsprechende Maschinenfunktion<br />

zu überwachen, Fehler sofort zu analysieren und die Verfügbarkeit<br />

schneller wiederherzustellen.<br />

www.boschrexroth.com<br />

TECHNISCH-WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT<br />

Dr.-Ing. C. Boes, Böblingen<br />

Dipl.-Ing. M. Dieter, Sulzbach/Saar<br />

Dr, Steffen Haack, Lohr a. M.<br />

Dr.-Ing. M. Fischer, Kraichtal<br />

Dr.-Ing. G. R. Geerling, Elchingen<br />

Prof. Dr.-Ing. M. Geimer, Karlsruhe<br />

Prof. Dr.-Ing. habil. W. Haas, Stuttgart<br />

Dr.-Ing. W. Hahmann, Kempen<br />

Prof. Dr.-Ing. S. Helduser, Krefeld<br />

Univ.-Prof. Dr.-Ing. G. Jacobs, Aachen<br />

Dipl.-Ing. M. Knobloch, München<br />

Dr. L. Lindemann, Mannheim<br />

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />

Dr.-Ing. K. Roosen, Kaarst<br />

Dr.-Ing. P. Saffe, Hannover<br />

Dr.-Ing. MBA IMD A. W. Schultz,<br />

Memmingen<br />

Dipl.-Ing. E. Skirde, Neumünster<br />

Prof. Dr.-Ing. C. Stammen, Krefeld<br />

Dipl.-Ing. P.-M. Synek, Frankfurt<br />

Prof. Dr.-Ing. J. Weber, Dresden<br />

Der Vorsitzende und stellvertretende<br />

Vorsitzende des Forschungsfonds<br />

<strong>Fluidtechnik</strong> im VDMA:<br />

Prof. Dr.-Ing. P. U. Post, Esslingen<br />

Dr.-Ing. R. Rahmfeld, Neumünster<br />

Pneumatik<br />

Filtration<br />

Hydraulikleitungen<br />

Verbindungstechnik<br />

Ihre ERIKS-Standorte beraten Sie gern.<br />

www.eriks.de/standorte<br />

pm-hydraulik@eriks.de<br />

www.eriks.de | shop.eriks.de


MIT AUTARKER STICKSTOFF-<br />

ERZEUGUNG IN DIE ÖKONOMISCHE<br />

VENTILFERTIGUNG<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Der Automobilzulieferer Kendrion erzeugt den<br />

Stickstoff, den er für Laserschweißanlagen im<br />

Reinraum benötigt, in Eigenregie. Um dies zu<br />

bewerkstelligen, kommt ein Stickstoff-Generator<br />

von Atlas Copco zum Einsatz. Diese Maßnahme<br />

macht die Produktion − unter anderem von<br />

Magnetventilen − wirtschaftlicher und das<br />

Unternehmen unabhängig von Gaslieferanten.<br />

Die Kendrion GmbH, Villingen-Schwenningen, entwickelt<br />

und produziert individuelle elektromagnetische Aktuatoren<br />

und mechatronische Systeme. „Die Anforderungen<br />

unserer Kunden sind sehr speziell“, sagt Produktionsleiter<br />

Alexander Merz. „Deshalb stellen wir vergleichsweise wenige standardisierte<br />

Produkte her. Dabei stehen hohe Qualitätsstandards<br />

und eine Null-Fehler-Politik im Fokus.“<br />

Autor: Thomas Preuß, Journalist in Königswinter<br />

Ein Großteil des Produktportfolios findet Anwendung in Verbrennungsmotoren,<br />

etwa als Steuerventile für die Kraftstoffeinspritzung<br />

sowie das Motor- und Thermomanagement. Vor dem aktuellen<br />

Strukturwandel in der Automobilindustrie ist dem Kendrion-Manager<br />

trotzdem nicht bange: „Wenn die Elektromobilität Fahrt aufnimmt,<br />

werden zum Beispiel mehr Ventile für das Thermomanagement<br />

der Batterien benötigt.“ Es gebe immer wieder und reichlich<br />

neue Märkte.<br />

EINSPARPOTENZIAL: GASKOSTEN<br />

Merz sieht Kendrion als Innovationstreiber und weiß, dass er<br />

wettbewerbsfähig bleiben muss. Die Fertigung ist daher weitgehend<br />

automatisiert. Schon längst werden die Magnete für die<br />

Ventile nicht mehr selbst gewickelt: Der Kupferdraht kommt von<br />

Endlostrommeln und läuft in rasanter Geschwindigkeit um die<br />

Spulen. Am Kupferpreis kann der Produktionsleiter nicht drehen;<br />

aber wo er noch Potenzial für Kostensenkungen sieht, setzt er an:<br />

zum Beispiel bei einigen Hilfsstoffen, wie Stickstoff, Helium oder<br />

Argon, die für verschiedene Prozesse in Entwicklung und Produktion<br />

benötigt werden.<br />

Die Laserschweißanlagen im Reinraum arbeiten mit Stickstoff als<br />

Schutzgasatmosphäre, um die Qualität der Schweißung sicherzustellen.<br />

„Das Ventil fährt automatisch in die Schweißkammer ein<br />

und dreht sich unter einem Laser, der das Bauteil verschweißt“, er-<br />

32 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


VENTILE<br />

POINTIERT<br />

KOMPLETTE STICKSTOFFSTATION<br />

AUS EINER HAND<br />

STICKSTOFFGEHALT BEI FAST 100 PROZENT<br />

CO 2<br />

-FOOTPRINT VERBESSERT<br />

BETRIEBSKOSTEN GESENKT<br />

klärt Merz. „Die Kammer fluten wir mit Stickstoff, um das Ventil vor<br />

Versprödungen und Blasen zu schützen.“<br />

Blasen führen zu Leckagen an den Schweißnähten. Die Druckregelventile<br />

müssen immerhin Drücke bis 2 700 bar regulieren: „Der<br />

Kraftstoff darf unter keinen Umständen austreten und auf den heißen<br />

Motor gelangen.“ Deshalb würden die Ventile anschließend<br />

auch noch einer Leckagemessung unterzogen, um die Dichtigkeit<br />

zu 100 % nachweisen zu können. Dafür wiederum setzt Kendrion<br />

ein Gemisch aus 10 % Helium und 90 % Stickstoff ein. „Früher wurde<br />

nur mit reinem Helium geprüft“, sagt Merz. „Das Gas ist aber<br />

sehr teuer. Um die Kosten zu senken, haben wir deshalb das Helium<br />

mit Stickstoff ergänzt.“<br />

Zwar sei dadurch der Stickstoffverbrauch deutlich gestiegen – aber<br />

Stickstoff sei dafür kostengünstiger als Helium. „Wir haben uns dann<br />

die Bedarfsmengen angesehen“, schildert der Produktionsleiter die<br />

weitere Vorgehensweise. „Bis dahin bezogen wir beide Gase in Flaschenbündeln<br />

von einem Lieferanten. Das waren schon erhebliche<br />

Mengen.“<br />

Diese Beschaffungsstrategie war zum einen kostenintensiv, zum<br />

zweiten waren die zahllosen Lkw-Transporte nicht gerade umweltfreundlich.<br />

Und drittens hätten die Bündel ein gewisses Gefahrenpotenzial<br />

dargestellt, da jede Flasche mit 300 bar unter Druck stand.<br />

„Da lag es dann nahe, den Stickstoff selbst zu erzeugen.“<br />

Basiselemente einer autarken Stickstofferzeugung sind ein Kompressor,<br />

der die Umgebungsluft verdichtet, und ein Stickstoffgenerator,<br />

der aus der erzeugten Druckluft den Sauerstoff abscheidet<br />

und den Stickstoff auf die gewünschte Reinheit anreichert.<br />

Bei Kendrion in Villingen-Schwenningen stehen nun ein kleiner<br />

öleingespritzter Schraubenkompressor des Typs GA 11 VSD + FF<br />

von Atlas Copco sowie ein Stickstofferzeuger mit der Bezeichnung<br />

NGP 35 + . Dieser Generator arbeitet mit einem Kohlenstoffmolekularsieb<br />

und dem Prinzip der Druckwechseladsorption, wodurch<br />

Sauerstoff und Stickstoff aus der Druckluft voneinander<br />

getrennt werden.<br />

Der NGP 35 + sei sehr effizient, erklärt Ronny Toepke, Experte für<br />

Gasgeneratoren bei Atlas Copco in Essen. Denn die Maschine weise<br />

einen niedrigen Druckluftfaktor von etwa 5,5 auf. Das bedeute, für<br />

01<br />

HOHE EFFIZIENZ − NIEDRIGE BETRIEBSKOSTEN<br />

Anfragen bei mehreren Anbietern mündeten in der Investition in<br />

eine komplette Stickstoffstation von Atlas Copco, die sich laut Hersteller<br />

binnen 2,25 Jahren amortisieren sollte. Merz: „Atlas Copco<br />

konnte alles aus einer Hand liefern. Das war ein maßgebliches Beschaffungsargument<br />

für uns. Andere Anbieter müssen entweder<br />

den Kompressor oder den Stickstoffgenerator zukaufen.“ Denn die<br />

01 Ein Roboter greift ein Magnetventil, um es für den<br />

nächsten Fertigungsschritt zu positionieren


VENTILE<br />

02<br />

02 Die vom Kompressor erzeugte Druckluft wird in einem 500-Liter-<br />

Behälter (52, Bildmitte) gespeichert. Von dort gelangt sie in den Generator<br />

und wird über den Reinhaltetank (53, vorne links) angereichert<br />

03 Der effiziente GA-Kompressor ist Bestandteil der neuen Stickstoffstation<br />

03<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

ein bestimmtes Stickstoffvolumen werde nur das 5,5-fache an<br />

Druckluft benötigt. Je weniger Druckluft aber für die geforderte<br />

Stickstoffmenge benötigt wird und je effizienter ein Kompressor die<br />

benötigte Druckluft erzeugt, umso geringer fallen die Betriebskosten<br />

aus.<br />

INVESTITIONEN ZUGUNSTEN<br />

LANGFRISTIGER WIRTSCHAFTLICHKEIT<br />

Die Effizienz der Stickstoffstation von Atlas Copco hat auch Alexander<br />

Merz überzeugt: „Die Energiekosten werden in Zukunft eher<br />

weiter steigen. Wir haben uns deshalb für einen vielleicht etwas<br />

teureren, aber dafür sehr effizienten Kompressor entschieden.“<br />

Der drehzahlgeregelte GA-VSD + -Kompressor erzeugt die Druckluft<br />

bedarfsgerecht und mit vergleichsweise geringem Energieeinsatz.<br />

Entsprechend niedrig fallen die laufenden Kosten aus. In der<br />

„Full-Feature-Version“, auf die das Kürzel FF bei der Kendrion-Installation<br />

hinweist, ist zudem ein Kältetrockner schon ab Werk integriert.<br />

Ein Aktivkohlefilter des Typs QDT 45 scheidet effektiv das<br />

Restöl aus der Druckluft ab und stellt die für die Stickstofferzeugung<br />

erforderliche Druckluftqualität sicher.<br />

STICKSTOFFREINHEIT VON 5.0<br />

Der GA-Kompressor liefert Druckluft mit 9,7 bar, die in einem<br />

500-Liter-Behälter zwischengespeichert wird. Der Kessel versorgt<br />

den NGP 35 + , der den Stickstoff zunächst aus der Luft abscheidet<br />

und dann in einem Kreislauf über einen Reinhaltetank auf die geforderte<br />

Reinheit von 99,9992 % anreichert. Die Stickstoffqualität<br />

liegt damit bei 5.0.<br />

Bei der Auslegung der Anlage sah Kendrion einen großen Puffer<br />

für einen geplanten weiteren Reinraum vor, sodass zunächst nur etwa<br />

die Hälfte der möglichen Erzeugungsleistung genutzt wurde.<br />

Der größte Teil des produzierten Stickstoffs geht in die Produktion<br />

– mit Laserschweißkammer (80 %) und Helium-Leckagemessungen<br />

(20 %). Ferner benötigt die Entwicklungsabteilung für ihre Prüfstände<br />

etwas Stickstoff, und die IT schützt mit dem Inertgas die Serverräume<br />

vor Bränden.<br />

Der Druck am Auslass des Stickstoffgenerators beträgt etwa 9,4<br />

bis 9,5 bar. „Wir arbeiten mit einem vergleichsweise hohen Druck,<br />

weil unser Mischer, in dem wir Helium und Stickstoff mischen, einen<br />

Druckabfall von etwa 3 bar benötigt“, führt Merz aus.<br />

GAS-LIEFERUNGEN PER LKW ENTFALLEN<br />

Die neue Stickstoffstation hat den Einkauf um 79 Bündel à 12 Gasflaschen<br />

pro Jahr entlastet. „Wir sind damit unabhängig von unserem<br />

Gaslieferanten, haben das Gefahrenrisiko reduziert und den<br />

CO 2<br />

-Footprint verbessert, weil die Lkw-Fahrten mit den Stickstoff-<br />

Flaschenbündeln nun entfallen“, resümiert Merz. Darüber hinaus<br />

sei auch der Heliumverbrauch durch die neue Vorgehensweise gesunken,<br />

und zwar von 12 Flaschen auf nun nur noch eine Flasche<br />

pro Monat. Natürlich könne man, wenn nötig, auch weiterhin Stickstoff-Flaschenbündel<br />

an die Gasstation anschließen, sagt Merz:<br />

„Damit sind wir für Notfälle gerüstet oder können Wartungsarbeiten<br />

am Kompressor oder am Generator auch bei laufendem Betrieb<br />

vornehmen.“ Seit die Station im April 2018 ans Netz ging, habe es<br />

aber keine ungeplanten Stillstände gegeben.<br />

Für die Zukunft plant Merz noch den Einbau eines 1 000-Liter-<br />

Stickstoffbehälters: „Derzeit werden die Verbraucher mittels Zentralleitung<br />

direkt versorgt. Aus Sicherheitsgründen wäre mir mit<br />

dem Puffer aber noch etwas wohler.“<br />

Fotos: Kendrion, Atlas Copco<br />

www.atlascopco.de<br />

34 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


MARKTPLATZ<br />

SCHNELLIGKEIT IST TRUMPF<br />

Die Hydropneu GmbH<br />

hat seit der Zugehörigkeit<br />

zur HPS Gruppe ein<br />

erweitertes Hydraulikzylinder-Programm.<br />

Dazu<br />

gehört der Blockzylinder<br />

Gvcn, der laut Hersteller<br />

kürzere Zykluszeiten<br />

ermöglicht. Zudem soll<br />

die verbesserte Führung<br />

auch bei hohen Belastungen<br />

zu einem<br />

reduzierten Verschleiß führen. Der robuste Blockzylinder verfügt<br />

über einen längeren Kolben mit zusätzlichem Führungselement<br />

und ist daher für Einsatzbereiche geeignet, in denen auch<br />

seitliche Kräfte wirken oder lange Hübe gefordert sind. Vergrößerte<br />

Öleinlässe und Ölkanäle sorgen für eine höhere Kolbengeschwindigkeit<br />

und somit für kürzere Zykluszeiten.<br />

www.hydropneu.de<br />

AUTOMATISCHE HYDRAULIK-INBETRIEBNAHME<br />

Die Inbetriebnahme hydraulischer Systeme stellt den Anwender<br />

immer wieder vor Herausforderungen. Vorparametrierte Systeme<br />

sind in der Hydraulik schwierig zu realisieren. Die neue Druckregelbaugruppe<br />

MDR-337-P von<br />

W.E.S.T. Elektronik löst dieses<br />

Problem mit der automatischen<br />

Inbetriebnahmefunktion und<br />

ermöglicht so ein unkompliziertes<br />

Vorgehen bei der Parametrierung.<br />

Sie regelt den Druck eines hydraulischen<br />

Systems durch die Ansteuerung<br />

eines Proportional-Druckventils.<br />

Integriert ist eine Leistungsendstufe.<br />

Automatische Messungen<br />

ermitteln die Daten zur Druckventilskalierung,<br />

die stationäre<br />

Kennlinie wird selbsttätig gemessen<br />

und linearisiert.<br />

www.w-e-st.de<br />

TORSIONSKUPPLUNGEN FÜR DIE MOBILHYDRAULIK<br />

R+L Hydraulics GmbH produziert nun auch Torsionskupplungen der Baureihe LK in Werdohl im<br />

Sauerland. Der Antriebstechnik- und Hydraulikspezialist ist ein Tochterunternehmen des<br />

US-amerikanischen Kupplungsherstellers Lovejoy LLC, der mit der Fertigung in Deutschland<br />

seinen europäischen Standort weiter ausgebaut hat. Die Torsionskupplungen der Baureihe LK<br />

sind ideal für den Einsatz in der Mobilhydraulik: Sie werden bei Diesel-, Benzin- oder Erdgasmotoren<br />

verwendet, die eine oder mehrere flanschmontierte Hydraulikpumpen antreiben.<br />

Typische Anwendungen sind Bagger, Vibrationswalzen, Lader, Kräne, Personenaufzüge,<br />

Gabelstapler und Traktoren. Die LK-Torsionskupplung ist eine stabile, zweiteilige Kupplung, die<br />

aus einem Element oder einem Schwungradadapter und einer Nabe zur Wellenverbindung<br />

besteht. Die Kupplungen sind sehr torsionssteif und ermöglichen es, Hydraulikpumpen und<br />

ähnliche Einheiten mit geringer Masse oder Trägheit unter der kritischen Drehzahl zu betreiben. Sie können in allen motorgetriebenen<br />

hydrostatischen Anwendungen im niedrigen bis mittleren Leistungsbereich eingesetzt werden. LK-Torsionskupplungen sind wartungsfrei<br />

und zeichnen sich durch ein geringes Gewicht, hohe Torsionssteife und eine lange Betriebsdauer aus. Ihr Leistungsspektrum deckt<br />

die Bereiche von 125 bis 6.000 Nm ab. Die Naben können in Form und Länge modifiziert werden, unterschiedliche Flanschpositionen<br />

sind möglich. Verschiedene Serien für genormte SAE-Schwungräder und ungenormte Schwungräder stehen zur Verfügung. Für die<br />

jeweiligen Einsatzmöglichkeiten bietet R+L Hydraulics Anwendungsunterstützung und Begutachtung vor Ort.<br />

www.rl-hydraulics.com<br />

5502850_59_Weber-Hydraulik_X4.pdf 1 12.08.<strong>2020</strong> 11:26:45<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 35


HYDRAULIKSTEUERUNG<br />

ELEKTRISCHE ANTRIEBE<br />

UND HYDRAULIK:<br />

GESAMTWIRKUNGSGRAD OPTIMIERT<br />

Die Anforderungen an elektrifizierte mobile<br />

Arbeitsmaschinen zur CO 2<br />

-Reduktion sind hoch.<br />

Für einen Betrieb mit geringen Verlusten braucht es<br />

aber nicht nur effiziente elektrische Antriebe, sondern<br />

auch eine effiziente Hydrauliksteuerung<br />

PRODUKTE UND ANWENDUNGEN<br />

Die EU mit der Initiative „Green Deal“ und die deutsche<br />

Bundesregierung mit der „Energieeffizienzstrategie 2050“<br />

haben politisch vorgegeben, dass CO 2<br />

-Emissionen deutlich<br />

zu reduzieren sind. Das wird die technische Entwicklung<br />

auch im Bereich der Antriebstechnik in den nächsten Jahren<br />

stark beeinflussen. Die Folge wird sein, dass zunehmend hoch effiziente<br />

Antriebssysteme, alternative und hybride Antriebe zum Einsatz<br />

kommen werden. Dies betrifft auch mobile Arbeitsmaschinen.<br />

Sie werden voraussichtlich mit batteriegespeisten Elektroantrieben,<br />

Brennstoffzellen oder Dieselgeneratoren ausgestattet, was<br />

wiederum effizientere Komponenten und Systeme für die jeweiligen<br />

Arbeitsfunktionen verlangt.<br />

STEIGENDE EFFIZIENZANFORDERUNGEN<br />

Damit Betreiber wirtschaftlich arbeiten können, müssen auch elektrisch<br />

angetriebene mobile Arbeitsmaschinen einige wichtige Kriterien<br />

erfüllen. Sie sollen ausreichend lange Betriebszeiten ohne<br />

langwieriges Nachladen erreichen sowie – ähnlich wie bisherige<br />

Arbeitsmaschinen – zuverlässig und reaktionsschnell bei hohen<br />

Leistungen arbeiten. Weiter fordern Betreiber niedrige Geräusch-<br />

Autor: Dierk Peitsmeyer, Product Portfolio Manager,<br />

Bucher Hydraulics, Klettgau<br />

emissionen sowie einen sparsamen Energieverbrauch und überschaubaren<br />

Wartungsaufwand.<br />

Elektrische Antriebe haben bereits eine hohe Effizienz über ein<br />

breites Betriebsfeld. Die heute in mobilen, mit Dieselmotoren angetriebenen<br />

Arbeitsmaschinen verwendete Hydraulik arbeitet<br />

allerdings nicht ausreichend effizient. Hydrauliksysteme, wie die<br />

vielfach im Einsatz befindlichen Loadsensing-Systeme (LS-Systeme)<br />

passen sich dem aktuellen Bedarf an Volumen und Druck mithilfe<br />

von Verstellpumpen an. Sie erfüllen die Kriterien für elektrifizierte<br />

Maschinen allerdings nicht optimal.<br />

Axialkolben-Verstellpumpen weisen häufig zu hohe Lärmemissionen<br />

auf. Diese Emissionen werden wegen des nicht mehr vorhandenen<br />

Dieselmotorgeräuschs in elektrifizierten Arbeitsmaschinen<br />

besonders hervortreten. Der Wirkungsgrad von LS-Systemen ist<br />

über das gesamte Betriebsfeld nicht optimal. Zudem verursacht die<br />

Regeldifferenz unnötige Verluste in den meisten Betriebspunkten.<br />

Folglich ist es nicht zielführend, den Dieselmotor gegen einen Elektromotor<br />

auszuwechseln und das vorhandene Hydrauliksystem<br />

unverändert zu belassen.<br />

HYDRAULIKSTEUERUNG,<br />

DIE VERLUSTE EINDÄMMT<br />

Optimierte Hydrauliksysteme stellen einen guten Kompromiss zwischen<br />

hoher Effizienz und niedrigen Kosten dar. Für leistungsstarke<br />

36 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


HYDRAULIKSTEUERUNG<br />

POINTIERT<br />

EFFIZIENTER ELEKTROANTRIEB ALLEIN<br />

NICHT AUSREICHEND<br />

OPTIMIERTE HYDRAULIKSYSTEME<br />

SPAREN ENERGIE EIN<br />

01<br />

FoD-SOFTWARE REGULIERT<br />

HYDRAULIKPUMPE<br />

Dieselmotor:<br />

Optimaler Betriebspunkt, keine Verluste<br />

durch mitgeschleppte Pumpen<br />

Energie kann im elektrischen<br />

Hybridsystem transferiert,<br />

rekuperiert werden.<br />

Dieselmotor<br />

(e-fuels?)<br />

Gleichstrom-<br />

Zwischenkreis<br />

Zylinder 1<br />

Hydraulischer 2Q-Linearantrieb<br />

im offenen Kreis für Antriebe<br />

mit Rekuperationspotenzial<br />

Brennstoffzelle<br />

01 Das Geräuschniveau<br />

der Hydraulikpumpen-<br />

Reihe AX ist auch bei<br />

hoher Leistung niedrig<br />

Batterie, Super Caps<br />

Regenerieren,<br />

Boosten<br />

Hydraulische Steuerung<br />

Zylinder 2<br />

Zylinder 3<br />

Hydraulischer 4Q-Linearantrieb<br />

im geschlossenen Kreis für<br />

leistungsintensive Antriebe mit<br />

Rekuperationspotenzial<br />

Hydraulischer 4Q-Linearantrieb<br />

im offenen Kreis für Antriebe<br />

mit Rekuperationspotenzial.<br />

02 Elektrisch-Hydraulische<br />

Antriebssysteme<br />

optimieren in Kombination<br />

den Gesamtwirkungsgrad<br />

einer<br />

mobilen Maschine<br />

Flow on Demand-System im<br />

elektrischen Hybridsystem für<br />

Antriebe mit weniger Leistung und<br />

geringerer Einschaltdauer<br />

Radantrieb<br />

Drehzahl geregelte Radnabenmotoren:<br />

Allradantrieb, Kurvenfahrunterstützung,<br />

Rekuperationspotenzial beim Bremsen<br />

02<br />

Funktionen mit hohem Potential zur Energierückgewinnung bieten<br />

sich Verdrängersteuerungen im geschlossenen Kreis an. Diese weisen<br />

die niedrigsten Verluste auf. Jede Linearfunktion erfordert jedoch<br />

eine Kombination aus E-Motor und Pumpe; vergleichbar den elektromechanischen<br />

Linearantrieben. Dies ist nicht für alle Funktionen<br />

sinnvoll.<br />

Für Arbeitsfunktionen sind Ventilsteuerungen mit Flow-on-Demand<br />

(FoD) eine wirtschaftliche Alternative. Hydrauliksteuerblöcke<br />

mit getrennten Steuerkanten, wie der Ventilblock LVS12 von<br />

Bucher Hydraulics, verringern die Verlustleistung und ermöglichen<br />

dynamische Arbeitsfunktionen. In einem elektrischen System mit<br />

Gleichstrom-Zwischenkreis können auch Varianten von Elektroantrieben<br />

und Hydrauliksystemen jeweils optimal kombiniert werden.<br />

So kann die Hydraulikpumpe als Konstantpumpe mit variabler<br />

Drehzahl betrieben werden. Auch die Drehzahl des E-Motors ist<br />

passend einzustellen. Dafür hat Bucher Hydraulics die FoD-Software<br />

entwickelt. Das Programm berechnet anhand der Ventilansteuerkennlinien<br />

die jeweils benötigte, optimale Drehzahl. Das<br />

FoD-System stellt automatisch – abhängig von der aktuellen Last<br />

und den Druckverlusten – den niedrigst möglichen Druck an der<br />

Pumpe ein. Durch eine optimierte Systemauslegung können die<br />

Druckverluste minimiert werden. Besonders vorteilhaft ist, dass die<br />

im LS-System notwendige Regeldruckdifferenz entfällt.<br />

Im FoD-System werden die Ventilöffnung und die Pumpendrehzahl<br />

parallel gesteuert. Dadurch ist das Ansprechverhalten sehr<br />

schnell und direkt, vergleichbar dem Verhalten elektrischer Fahrantriebe.<br />

Die Steuerung arbeitet stabil ohne Schwingungen. Außerdem<br />

hat die Software zusätzlich Vorteile bei geregelten Funktionen,<br />

z.B. für Assistenzsteuerungen.<br />

WIRKUNGSRAD DER PUMPE ENTSCHEIDEND<br />

Die Pumpe hat im drehzahlvariablen Betrieb eine besondere<br />

Bedeutung, um die speziellen Forderungen eines FoD-Systems zu<br />

erfüllen. Sie ist sozusagen das Herz des Systems. Vergleichbar der<br />

Effizienz hochwertiger E-Motoren muss sie sich über einen weiten<br />

Arbeitsbereich bei 92 bis 94 Prozent Wirkungsgrad betreiben lassen.<br />

Das minimiert den Bedarf an kostenintensiver Batteriekapazität<br />

und verlängert die erreichbaren Betriebszeiten. Verlustleistungen<br />

an der Hydraulikpumpe zu reduzieren, z.B. von 5 auf nur<br />

2,5 kW, trägt spürbar zu einem energieeffizienten Betrieb der Arbeitsmaschinen<br />

bei. Durch die Wirkungsgradkette mit E-Motor und<br />

Umrichter wird dieser Effekt zusätzlich verstärkt.<br />

Für solche Antriebskombinationen empfiehlt Bucher Hydraulics<br />

die Hydraulikpumpen der Reihe AX. Sie haben auch bei hoher Leistung<br />

ein niedriges Geräuschniveau. Die Pumpen können mit hohem<br />

Druck angefahren und bei sehr niedriger Drehzahl betrieben werden<br />

ohne vorzeitig und unmäßig zu verschleißen. Durch die geringe Leckage<br />

und die hohe Anzahl an Kolben, sind ruckfreie Zylinderbewegungen<br />

auch bei niedrigen Drehzahlen ausführbar. Vorteilhaft ist<br />

dies insbesondere bei Positionierarbeiten und langen Auslegern.<br />

Durch das Konstruktionsprinzip mit konsequenter hydrostatischer<br />

Entlastung der Bauteile arbeiten diese Pumpen besonders zuverlässig.<br />

In Komibination mit der FoD-Software lässt sich damit ohne Aufwand<br />

eine effiziente E-Motordrehzahl generieren.<br />

Fotos: Bucher Hydraulics<br />

www.bucherhydraulics.com<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 37


FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

ENERGIEEFFIZIENZ<br />

ENERGIEEFFIZIENTE ANTRIEBSTECHNIK<br />

IN DER PRODUKTION −<br />

HERAUSFORDERUNGEN BEI DER UMSETZUNG<br />

Steffen Hülsmann, Roland Volk, Vladimir Boyko,<br />

Adrian Raisch, Jürgen Weber, Oliver Sawodny<br />

Um den systematischen Einsatz von energieoptimalen Automatisierungslösungen<br />

zu fördern, wurde Ende 2016 das Verbundprojekt „EnAP“ ins Leben gerufen. Im<br />

Laufe des Projekts entstanden neue Energiesparkonzepte und Methoden zur<br />

energieeffizienten Auslegung von pneumatischen und elektromechanischen<br />

Handhabungssystemen. Erste Projektergebnisse wurden in Ausgabe 10/2019<br />

der Fachzeitschrift „<strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong>“ vorgestellt.


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

1. EINLEITUNG<br />

Beim Ergebnistransfer solcher Forschungsvorhaben in die Industrie<br />

treten oftmals nicht nur technische Hürden auf. Selbst wenn<br />

mit einer transparenten Auslegungsmethode für eine konkrete Automatisierungsaufgabe<br />

die optimale Lösung hinsichtlich Machbarkeit,<br />

Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz identifiziert werden<br />

kann, so können auch organisatorische Hemmnisse vorhanden<br />

sein, die eine praktische Realisierung verhindern. Dies können<br />

persönliche Gewohnheiten, Priorisierung anderer Aspekte oder<br />

diverse nichttechnische Hemmnisse sein. Um die genauen Ursachen<br />

zu identifizieren, zu bewerten und ihnen gezielt entgegenzuwirken,<br />

wurde während der Projektlaufzeit eine Expertenumfrage<br />

durchgeführt, deren Ergebnisse im Folgenden vorgestellt<br />

und interpretiert werden.<br />

Deutschlandweit haben 43 Personen aus verschiedenen Unternehmen<br />

der Automatisierungstechnik an der Umfrage teilgenommen.<br />

Zwar lassen sich mit dieser Anzahl an Teilnehmern keine<br />

allgemeingültigen Aussagen ableiten, für eine tendenzielle<br />

Einordnung verschiedener Aspekte und ein Stimmungsbild sind<br />

die vorliegenden Antworten dennoch ausreichend.<br />

2. RELEVANZ DES THEMAS ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Der erste Teil der Umfrage beleuchtet die Perspektive der Teilnehmer.<br />

So gehören etwa 50 % der Teilnehmer zu den Anlagenbauern<br />

und ca. 40 % sehen sich in der Rolle des Anlagenbetreibers. Die restlichen<br />

10 % gehören keiner der beiden Gruppen an (z. B. beratende<br />

Unternehmen).<br />

Die Relevanz von Energieeffizienz im eigenen Aufgabenbereich<br />

wurde von ca. 42 % der Teilnehmer als hoch relevant und von 30 %<br />

als mittel relevant eingestuft. Lediglich 28 % sehen eine geringe<br />

Relevanz des Themas (Bild 01, Mitte).<br />

Das Verhältnis verschiebt sich, wenn Anlagenbauer und -betreiber<br />

separat betrachtet werden. So bewerten lediglich 32 % der Anlagenbauer<br />

das Thema als hoch relevant (Bild 01, links). Für 53 % der<br />

Anlagenbetreiber dagegen hat die Energieeffizienz einen höheren<br />

Stellenwert (Bild 01, rechts).<br />

Dieses Ergebnis ist insofern nicht verwunderlich, als dass die Interessen<br />

der beiden Gruppen unterschiedlich sind. Im Anlagenbau<br />

werden die geforderten Funktionen bei vorgegebenen Investitionskosten<br />

umgesetzt. Es besteht daher die Gefahr, Lösungen zu bevorzugen,<br />

die in der Anschaffung zwar günstiger sind, im laufenden<br />

Betrieb jedoch mehr Energie verbrauchen und über die Laufzeit<br />

teurer werden.<br />

Der Anlagenbetreiber, der die Anlage über einen längeren Zeitraum<br />

benutzt und energetisch versorgt, hat ein größeres Interesse<br />

an der Senkung der Energiekosten. Es ist für ihn als Auftraggeber<br />

jedoch schwer umsetzbar, die Anforderungen nach einer energetisch<br />

optimierten Lösung zu formulieren. Das konkrete energetische<br />

Optimum ist in der Planungsphase oftmals noch nicht bekannt.<br />

Außerdem ist es nach Fertigstellung einer Anlage nur schwer<br />

nachvollziehbar, ob die vom Anlagenbauer umgesetzten Lösungen,<br />

bestehend aus einer Vielzahl von Komponenten, tatsächlich jeweils<br />

ein Optimum darstellten.<br />

3. DISKUSSION DER UMFRAGEERGEBNISSE<br />

Um die subjektive Einschätzung von Hemmnissen bei der Realisierung<br />

von energieoptimierten Antriebslösungen zu identifizieren,<br />

wurde den Teilnehmern der Umfrage eine Auswahl an plakativen<br />

Aussagen vorgelegt und erfragt, wie stark die Aussage in ihrem Produktionsbereich<br />

zutrifft. Die Bewertungen wurden in Prozentwerte<br />

umgerechnet und ein Durchschnittswert gebildet. Je höher dieser<br />

Wert, desto zutreffender und kritischer ist die entsprechende Aussage.<br />

In jeder Kategorie werden im Folgenden drei Aussagen mit<br />

dem höchsten Prozentwert vorgestellt und interpretiert.<br />

3.1 GENERELLE EINSCHÄTZUNG ZU PLANUNG<br />

UND BETRIEB VON INDUSTRIEANLAGEN<br />

Für eine generelle Zustandseinschätzung wurden folgende Aussagen<br />

als besonders kritisch identifiziert:<br />

n Platz 3 – 61 %:<br />

„Bei der Planung einer Anlage ist der zu erwartende Verbrauch der<br />

verwendeten Komponenten nicht bekannt.“<br />

Mit Planungs- und Simulationstools lassen sich der Verbrauch<br />

einzelner Komponenten bzw. der Gesamtverbrauch einer Anlage<br />

bereits in der Planungsphase abschätzen. Da dies einen Mehraufwand<br />

darstellt, wird dieser Planungsschritt häufig übergangen.<br />

01<br />

Relevanz der Energieeffizienz in der Automatisierungstechnik<br />

Anlagenbauer<br />

insgesamt<br />

Anlagenbetreiber<br />

10%<br />

45%<br />

32%<br />

28%<br />

42%<br />

37%<br />

53%<br />

23%<br />

30%<br />

n hoch n mittel n gering<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 39


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

AUF EINEN BLICK<br />

GENERELLE HERAUSFORDERUNGEN<br />

DER ANTRIEBSTECHNIK:<br />

n CO 2<br />

-Footprint von Produkten wird<br />

nicht bestimmt<br />

n kein Abgleich von erwartetem und<br />

tatsächlichem Verbrauch von Industrieanlagen,<br />

da der Sollverbrauch nicht<br />

abgeschätzt wird<br />

n Defekte wie Leckagen bleiben<br />

dadurch unentdeckt<br />

HEMMNISSE BEI DER UMSETZUNG VON<br />

ENERGIEEFFIZIENZMASSNAHMEN....<br />

...in der Planungsphase:<br />

n Zuverlässigkeit energiesparender<br />

Lösungen wird angezweifelt. Als Folge<br />

davon: überdimensionierte Anlagen<br />

und erhöhter Energieverbrauch<br />

n Fokus auf den Herstellkosten und<br />

nicht auf den Lebenszykluskosten<br />

n Fehlendes Wissen für effizienzsteigernde<br />

Lösungen<br />

...bei bestehenden Anlagen:<br />

n Angst vor Umbauaufwand und<br />

Stillstandzeiten<br />

n Fokus auf hoher Auslastung<br />

DER GRÖSSTE BEDARF AN<br />

UNTERSTÜTZUNG BESTEHT BEI:<br />

n Dimensionierung von Antrieben<br />

(z. B. Durchmesser)<br />

n Auswahl von energieeffizienten<br />

Komponenten<br />

n Parametrierung<br />

ZUMUTBARE AMORTISATIONSZEIT<br />

FÜR ENERGIEEFFIZIENZMASSNAHMEN:<br />

n 2,5 Jahre<br />

Fehlende „Soll-Daten“ verhindern eine Bewertung in Form eines<br />

Soll-Ist-Vergleichs. So bleiben Fehler unentdeckt und verursachen<br />

einen unnötigen Energieverbrauch.<br />

n Platz 2 – 62 %:<br />

„Beim Betrieb von Produktionsanlagen erfolgt kein Abgleich von<br />

geplantem (erwartetem) und tatsächlichem Verbrauch.“<br />

Fehlerhafte Installationen und Defekte verursachen hohe Energieverluste,<br />

z. B. unbemerkte Leckagen in pneumatischen Systemen.<br />

Wie beim vorigen Punkt, kann eine Strategie der Fehlerüberwachung<br />

im Abgleich des erwarteten Energieverbrauchs einer Anlage<br />

mit gemessenen Verbrauchsdaten bestehen. Abweichungen<br />

vom Sollwert liefern Hinweise auf Fehlfunktionen. Dass diese<br />

Methode trotz ihrer Einfachheit nicht angewendet wird, kann an<br />

fehlenden Zuständigkeiten sowie an der unterschätzten Notwendigkeit<br />

liegen.<br />

n Platz 1 – 63 %:<br />

„Der CO 2<br />

-Footprint der produzierten Produkte wird nicht bestimmt<br />

und auch nicht beobachtet. Er ist für die Außendarstellung des Unternehmens<br />

nicht sonderlich wichtig.“<br />

Dieser Aspekt zeigt, dass der Bedarf an einer durchgängigen<br />

energieeffizienten Produktion noch nicht in allen Bereichen hohen<br />

Stellenwert erreicht hat.<br />

3.2 HEMMNISSE IN DER PLANUNGSPHASE<br />

Im nächsten Teil sollten konkrete Hemmnisse bei der Umsetzung<br />

von Energieeffizienz-Maßnahmen bewertet werden. Der Fokus<br />

liegt dabei zunächst auf der Planungsphase einer Anlage.<br />

n Platz 3 – 63 %:<br />

„Effizienzsteigernde Komponenten und technische Lösungen<br />

sind oftmals nicht bekannt. Daher werden konservative Lösungen<br />

favorisiert.“<br />

Dieser Aussage kann mit unterschiedlichen Strategien begegnet<br />

werden. Vorzugsweise sollten energiesparende Lösungen Teil der<br />

Lösungsdatenbank einer Auslegung sein und im Auslegungsprozess<br />

automatisch ausgewählt werden. Diese Strategie wird bspw. im<br />

Projekt EnAP verfolgt. Zusätzlich besteht die Notwendigkeit für<br />

Wissenstransfer (Info-Broschüren, Schulungen).<br />

n Platz 2 – 65 %:<br />

„Energieeffizienz wird bei der Planung nicht priorisiert. Der Fokus<br />

liegt auf den Herstellkosten der Anlage.“<br />

Energieeffizienz ist laut dieser Aussage immer noch kein zentraler<br />

Bestandteil der Anlagenplanung. Herstellkosten lassen sich<br />

besser beziffern und sind einfacher zu bewerten. Ein Ansatz zur<br />

Lösung kann eine Auslegungsmethode sein, in der weitere Kostenanteile<br />

wie Betriebskosten berücksichtigt werden.<br />

n Platz 1 – 72 %:<br />

„Zuverlässigkeit steht an erster Stelle. Komponenten werden lieber<br />

ein paar Nummern zu groß geplant als zu klein.“<br />

Diese Aussage zeigt erneut die Notwendigkeit einer ganzheitlichen<br />

Auslegung. Wichtigster Aspekt im Auslegungsprozess ist die<br />

technische Funktion einer vorgeschlagenen Lösung. Ist diese gewährleistet,<br />

lässt sich nach Kriterien von Effizienz und Wirtschaftlichkeit<br />

nach einem Optimum suchen. Die Auslegung nach einer<br />

nachvollziehbaren Methode steigert dabei die Glaubwürdigkeit<br />

und erzeugt Vertrauen beim Anwender.<br />

3.3 BEDARF AN UNTERSTÜTZUNG<br />

IN DER PLANUNGSPHASE<br />

In verschiedenen Arbeitsschritten der Anlagenplanung kann zur<br />

systematischen Umsetzung energieeffizienter Lösungen auf Unterstützung<br />

von Komponentenherstellern zurückgegriffen werden. In<br />

diesem Teil der Umfrage wurde identifiziert, bei welchen Schritten<br />

der größte Unterstützungsbedarf besteht.<br />

n Platz 3 – 68 %:<br />

„Parametrierung und Programmierung der Ansteuerung (z. B. Wahl<br />

eines geeigneten Versorgungsdrucks).“<br />

Bei der Parametrierung von Lösungen wird ein relativ hoher Unterstützungsbedarf<br />

artikuliert. So könnte bspw. bei zu niedrigem<br />

40 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


ENERGIEEFFIZIENZ<br />

Versorgungsdruck die technische Zuverlässigkeit der Anlage gefährdet<br />

sein, bei zu hohem Druck hingegen lässt die Effizienz nach.<br />

Im Idealfall gehört die Parametrierung zum Auslegungsprozess, bei<br />

dem der Komponentenhersteller entsprechende Methoden und<br />

Tools zur Verfügung stellen sollte.<br />

n Platz 2 – 70 %:<br />

„Auswahl von energieeffizienten Komponenten (z. B. einfachwirkender<br />

Zylinder).“<br />

Wie bereits erwähnt, liegt die höchste Priorität im Auslegungsprozess<br />

auf der technischen Zuverlässigkeit. Sollen dabei Aspekte<br />

der Energieeffizienz berücksichtigt werden, so ist der Anwender in<br />

hohem Maß auf Unterstützung durch den Hersteller angewiesen.<br />

Auch hierbei können transparente Methoden und Auslegungstools<br />

einen wertvollen Beitrag leisten.<br />

n Platz 1 – 76 %:<br />

„Dimensionierung (Auslegung) herkömmlicher Antriebe (z. B.<br />

Durchmesser von Pneumatikzylindern).“<br />

Der größte Bedarf an Unterstützung wird bei der Auslegung<br />

herkömmlicher Antriebslösungen gesehen. Ursache hierfür ist<br />

vermutlich der Standpunkt, dass in vielen Anwendungen keine<br />

speziellen Energiesparlösungen zum Einsatz kommen werden,<br />

da Nutzen und Aufwand vermeintlich in keinem vertretbaren<br />

Verhältnis stehen. In diesem Fall ist dennoch eine bedarfsgerechte<br />

Dimensionierung notwendig, da anderenfalls auch herkömmliche<br />

Antriebe stark ineffizient betrieben würden. Eine<br />

Auslegungsmethode soll daher sowohl herkömmliche als auch<br />

spezielle energiesparende Lösungen im Lösungsraum beinhalten.<br />

Dieser Ansatz wurde im EnAP-Projekt verfolgt.<br />

3.4 HEMMNISSE BEI BEREITS<br />

BESTEHENDEN ANLAGEN<br />

Im Gegensatz zu bisherigen Aussagen lag der Fokus der Umfrage im<br />

nächsten Abschnitt auf bereits bestehenden Anlagen.<br />

n Platz 3 – 64 %:<br />

„Der Aufwand zur Parametrierung und Einstellung wird höher eingeschätzt<br />

als bei herkömmlichen Komponenten.“<br />

Das ist sicherlich zutreffend, zumal hierbei ein laufender<br />

Produktionsprozess unterbrochen wird. Im Idealfall müssen sich<br />

als Ergebnis der Auslegung effizienter Antriebslösungen sämtliche<br />

notwendigen Einstellparameter ergeben, sodass klare Vorgaben<br />

erfolgen können und keine Iterationen an der Hardware notwendig<br />

sind.<br />

n Platz 2 – 65 %:<br />

„Energieeffizienz wird beim Betrieb der Anlage nicht priorisiert.<br />

Der Fokus liegt auf einer hohen Auslastung.“<br />

Dass die Energieeffizienz im laufenden Betrieb kein zentrales<br />

Ziel ist, kann u. a. an der Ausgestaltung von „Key Performance Indikatoren“<br />

(KPI) liegen, mit denen die Effektivität von Produktionsanlagen<br />

messbar gemacht wird. Meist wird eine hohe Ausbringung<br />

an gefertigten Teilen positiv bewertet. Der entstehende Energieverbrauch<br />

wird nur untergeordnet bzw. gar nicht berücksichtigt. Über<br />

die Einrichtung von KPI, in denen auch die Effizienz einer Anlage<br />

bewertet wird, ließe sich in der Betriebsplanung ein Anreiz für<br />

einen energieeffizienten Betrieb schaffen.<br />

n Platz 1 – 70 %:<br />

„Es wird befürchtet, dass Umbaumaßnahmen aufwändiger sind<br />

und länger dauern als geplant.“<br />

Der Planung von Maßnahmen wird nicht das notwendige Vertrauen<br />

entgegengebracht. Daraus lässt sich ein Bedarf an Unterstützung<br />

seitens der Komponentenhersteller ableiten, z. B. in Form von<br />

Berechnungstools. Auch müssen vertrauensbildende Maßnahmen<br />

in Betracht gezogen werden wie Simulationen, transparente Berechnungen<br />

und vergleichbare Beispielprojekte.<br />

3.5 AMORTISATIONSZEIT<br />

Da energiesparende Lösungen im Aufbau und in der Parametrierung<br />

oft komplizierter sind als herkömmliche Lösungen, ist mit<br />

ihrem Einsatz ein finanzieller Mehraufwand verbunden, der sich<br />

jedoch während der Betriebsphase über Energieeinsparung wieder<br />

amortisieren sollte. In der Umfrage wurde abgefragt, welche<br />

Amortisationszeit zumutbar ist.<br />

Die zumutbare Amortisationszeit ist an neuen und bereits bestehenden<br />

Anlagen nahezu identisch und wird im Durchschnitt mit<br />

ca. 2,5 Jahren angegeben. Die Streuung liegt dabei im Bereich von<br />

1 bis 4 Jahren. Werte von über 4 Jahren werden kaum akzeptiert.<br />

4. FAZIT<br />

Die Ergebnisse der Umfrage zeigen, dass die größte Herausforderung<br />

bei der praktischen Umsetzung energieoptimaler Lösungen<br />

nicht das Anbieten der Lösungen ist, sondern ihre Akzeptanz. Es<br />

muss für jeden Einsatzfall nachvollziehbar sein, welche Lösung das<br />

jeweilige Optimum hinsichtlich Erfüllungsgrad, Energieeffizienz<br />

und anderen Kriterien darstellt. Ist die Gesamtheit der Anforderungen<br />

erfüllt, können sich energieeffiziente Lösungen flächendeckend<br />

durchsetzen.<br />

Der Fokus sollte dabei auf die Planungsphase neuer Anlagen<br />

gelegt werden. Die geforderte Amortisationszeit liegt bei ca. 2,5<br />

Jahren, unabhängig davon, ob es sich um neue oder bestehende<br />

Anlagen handelt. Der Umrüstaufwand bei bestehenden Anlagen<br />

ist allerdings wesentlich höher, denn es muss der laufende<br />

Betrieb unterbrochen, alte Komponenten ersetzt und die vorhandene<br />

Anlagenstruktur berücksichtigt werden. Bei bestehenden<br />

Anlagen ist es daher schwieriger, die geforderte Amortisationszeit<br />

einzuhalten.<br />

Der Auslegungsprozess stellt eine komplizierte Aufgabe dar, bei<br />

der Anlagenhersteller und -betreiber auf Unterstützung der Komponentenhersteller<br />

angewiesen sind. Die optimale Lösung kann im<br />

Einzelfall nur dann gefunden werden, wenn alle Eigenschaften der<br />

Lösungen im betrachteten Anwendungsfall bekannt sind. Über<br />

eine Vielzahl an verfügbaren Komponenten und verschiedenen<br />

Herstellern hinweg ist dies nur dann möglich, wenn transparente<br />

Auslegungsverfahren angeboten werden, die alle Anforderungen<br />

der Automatisierungsaufgabe berücksichtigen.<br />

Dabei wird es dem Anwender im Einzelfall nicht möglich sein,<br />

jeden Auslegungsschritt nachzuvollziehen. Ein hohes Maß an Transparenz<br />

ist trotzdem notwendig, bspw. indem dargelegt wird, warum<br />

in der konkreten Anwendung eine bestimmte Lösung favorisiert<br />

wird. Dies schafft beim Anwender das benötigte Vertrauen, wirkt<br />

den angesprochenen Hemmnissen entgegen und steigert die Bereitschaft,<br />

von konventionellen und ggf. energetisch ineffizienten<br />

Lösungen abzurücken.<br />

5. FÖRDERUNG<br />

Das beschriebene Vorhaben „EnAP“ wird mit Mitteln des Bundesministeriums<br />

für Wirtschaft und Energie unter den Förderkennzeichen<br />

03ET1385A bis 03ET1385E gefördert.<br />

Foto / Grafiken: Aufmacher: Festo-Medialib / TU Dresden<br />

www.enap-projekt.de<br />

www.oup-fluidtechnik.de <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 41


BUCHREZENSION<br />

VON DER HYDRAULIK<br />

ZUR FLUID-MECHATRONIK –<br />

EIN FACHBUCH AM PULS DER ZEIT<br />

Die zwei Professoren Dr.-Ing. habil. Norbert<br />

Gebhardt und Dr.-Ing. Jürgen Weber haben ein<br />

Fachbuch veröffentlicht, welches sowohl für<br />

Studenten als auch für erfahrene Hydrauliker<br />

geeignet ist. Sämtliche Bereiche von der Planung<br />

bis zum Betrieb fluidmechatronischer Systeme<br />

werden behandelt.<br />

Es existieren bereits eine Vielzahl von Fach- und Lehrbüchern<br />

zur Hydraulik. Nun bringen die Professoren Gebhardt und<br />

Weber ein seit vielen Jahren bewährtes Buch auf den neuesten<br />

Stand. Die Frage die sich nunmehr ergibt: Kann diese<br />

Neuauflage den aktuellen Bedürfnissen der modernen Industriehydraulik<br />

- oder besser Fluid-Mechatronik - gerecht werden?<br />

Der Inhalt des Fachbuches erstreckt sich von Komponentenwissen<br />

bis hin zu Systembetrachtungen. Gegenüber früheren Auflagen gibt<br />

es eine ausführliche vergleichende Darstellung aller wesentlichen<br />

hydraulischen Systemstrukturen. Die detaillierte Betrachtung der<br />

dazugehörigen Regelungstechnik umfasst alle wichtigen Kategorien<br />

der Engineering-Kette: von der Systemanalyse, der domänenübergreifenden<br />

Modellbildung und Simulation bis hin zu den üblicherweise<br />

in der Praxis anzutreffenden Regelungsarten. Gegenüber anderen<br />

Büchern ist die umfangreiche Darstellung der Sensortechnik<br />

für hydraulische Systeme sicherlich einzigartig.<br />

Das Werk stellt ein recht umfangreiches Lehrbuch für Studierende<br />

dar, das sowohl für Einsteiger als auch für erfahrene Praktiker als<br />

Nachschlagewerk geeignet ist. Im Prinzip sind alle Teilbereiche des<br />

Fachgebiets Hydraulik in einem Buch enthalten. Eine schnelle<br />

Orientierung gelingt durch die klare Strukturierung und ein ausführliches<br />

Stichwortverzeichnis. Weiterführende Informationen<br />

sind über eine umfangreiche Bibliografie zugänglich.<br />

Aus Sicht der Branche liegt mit dem Buch ein fachgerechtes Ausbildungsmaterial<br />

für die Experten von morgen vor. Es dient als<br />

Wissensspeicher zur Anlagenauslegung und ist vor allem für Entwickler<br />

und Konstrukteure gedacht. Die ausführliche Darstellung<br />

des virtuellen Engineerings und der regelungstechnischen Aspekte<br />

bilden eine solide Basis für die aktuell fortschreitende Digitalisierung<br />

in der Branche.<br />

VIRTUELLES ENGINEERING<br />

Die Vielzahl qualitativ hochwertiger Farbgrafiken und klare, leicht<br />

verständliche Formulierungen helfen dem Leser und tragen zum<br />

besseren Verständnis bei. Die Berechnungsgrundlagen werden<br />

durch umfangreiche mathematische Darstellungen für den Leser<br />

nachvollziehbar. Perspektivisch wären mehr Anwendungsbeispiele<br />

und didaktische Elemente wünschenswert.<br />

In Summe vermittelt das Lehrbuch sowohl bewährtes Hydraulikbasiswissen<br />

als auch moderne Kompetenzen auf den Gebieten der<br />

Regelungstechnik und der computergestützten Systemanalyse. Mit<br />

dem Buch bekommt der Leser einen kompakten, verständlichen und<br />

hoch aktuellen Begleiter für den Alltag des Hydraulikingenieurs.<br />

Rezensent: Dr. rer. nat. Steffen Haack,<br />

Geschäftsleitung Industrial Hydraulics, Bosch Rexroth AG<br />

FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG<br />

BIBLIOGRAPHISCHE INFORMATIONEN<br />

Buchtitel: Hydraulik – Fluid-Mechatronik<br />

Buchuntertitel: Grundlagen, Komponenten, Systeme,<br />

Messtechnik und virtuelles Engineering<br />

Herausgeber: Norbert Gebhardt; Jürgen Weber<br />

Copyright: <strong>2020</strong><br />

Verlag: Springer Vieweg<br />

Copyright Inhaber: Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein<br />

Teil von Springer Nature<br />

eBook ISBN: 978-3-662-60664-3<br />

DOI: 10.1007/978-3-662-60664-3<br />

Hardcover ISBN . 978-3-662-60663-6<br />

Auflage: 7<br />

Seitenzahl: XIII, 652<br />

Anzahl der Bilder: 365 schwarz-weiß Abbildungen, 161<br />

Abbildungen in Farbe<br />

Zusätzliche Informationen: Ursprünglich erschienen unter<br />

Will, D.; Gebhardt, N. (Hrsg.) unter dem Titel Hydraulik<br />

42 <strong>O+P</strong> <strong>Fluidtechnik</strong> <strong>2020</strong>/09 www.oup-fluidtechnik.de


IM NÄCHSTEN HEFT: 10/<strong>2020</strong><br />

ERSCHEINUNGSTERMIN: 30. 09. <strong>2020</strong><br />

ANZEIGENSCHLUSS: 15. 09. <strong>2020</strong><br />

01<br />

FLUIDTECHNIK<br />

NEWSLETTER<br />

DER E-MAIL-SERVICE<br />

für die<br />

<strong>Fluidtechnik</strong>-Szene<br />

Aktuelle Nachrichten<br />

rund um Hydraulik<br />

und Pneumatik, Aktorik,<br />

Steuerelektronik<br />

und Sensorik<br />

02<br />

03<br />

01 Für eine Optimierung der Disposition zu produzierender und zu beschaffender Artikel<br />

über drei Kontinente hinweg suchte der Bottroper Pumpenhersteller Seepex eine leistungsfähigere<br />

IT-Lösung und fand sie in dem überaus anwenderfreundlichen Dispositionsmanagementsystem<br />

Diskover SCO der Firma SCT Supply Chain Technologies.<br />

Foto: STC<br />

02 Aus dem gemeinsamen Austausch zwischen den Ingenieuren von Dietzel Hydraulik und<br />

Bystronic ging ein individuell entwickelter Hydraulikverteiler hervor. Das neue Bauteil sollte<br />

sich perfekt in den Maschinenraum integrieren. Der im Vergleich zur Verschraubungskette<br />

sehr viel kompaktere Verteiler kombiniert nun zwei Anschlüsse: je einen für Messpunkte und<br />

einen für den Drucksensor.<br />

Foto: Dietzel Hydraulik<br />

03 Retarder arbeiten als verschleißfreie Bremsen entweder hydrodynamisch (mit Flüssigkeit)<br />

oder elektrodynamisch. Das ist ein deutliches Sicherheitsplus. Die Jumo GmbH & Co. KH stellt<br />

seit mehr als 10 Jahren spezielle Sensoren her, die die Temperatur in Retarderbremsen<br />

zuverlässig überwachen.<br />

Foto: Jumo<br />

(Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten)<br />

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