Energieeinsparung in der Hydraulik: Fid-Bau Portal

Energieeinsparung in der Hydraulik

Hagen, E. / Bönicke, H. / Denecke, F. / Wischnewski, K.

Die Erhöhung des Systemwirkungsgrads zur Minimierung des Energieverbrauchs in der Mobilhydraulik führt u. a. zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs, zu geringeren Betriebskosten, zur Reduzierung des Abgasanfalls, zur Verminderung der abzuführenden Wärmemenge, zu geringerer Bauteilbelastung. Das gelingt durch Optimierung der Bauteilwirkungsgrade, aber auch durch neue Steuerungskonzepte. Vorgestellt wird eine elektrohydraulische Leistungssteuerung (ELS) im theoretischen und experimentellen Vergleich zu konventionellem Load-Sensing (LS). Der Lastdruckbereich ist bei der ELS (-75 bis 180 bar) wesentlich größer als bei LS (-25 bis 90 bar). Die ELS besitzt ein deutliches Energieeinsparungspotential: bei LS wird bei 90 bar Lastdruck der maximale Pumpendruck von 180 bar erreicht, bei ELS beträgt er nur 25 bar. Wegen des häufigen Parallelbetriebs von Achsen in der Mobilhydraulik ist die Einsparung praktisch viel höher. Bei ELS sind die Kammerdrücke wesentlich niedriger als bei LS. Versuche auf einem Hydraulikprüfstand, in dem Geschwindigkeitssteuerungen mit preiswerten Proportionalventilen und Drucksensoren ausgeführt wurden, zeigten gute Übereinstimmung mit der Theorie. Ein Mikrocontroller übernimmt alle systemspezifischen Aufgaben. Die Kommunikation mit den Achssteuerungen erfolgt über CAN-BUS. Aufgrund der digitalen Signalverarbeitung bietet das System Ansatzpunke zur Optimierung des Motormanagements (kennfeldoptimierter Betrieb des Verbrennungsmotors), zur Prioritätsvergabe bei Volumenstromunterdeckung, Realisierung von Achsen mit Fingerspitzengefühl, Roboterfunktion usw. Das System ist auch in industriellen Anwendungen einsetzbar.