Hydraulik Enge Verknüpfung von Hydraulik-Know-how und Steuerungstechnik

Trotz oder vielleicht gerade wegen der immer stärkeren Elektrifizierung und Digitalisierung ist der Markt für die Hydraulik in den vergangenen 20 Jahren deutlich gewachsen. konstruktionspraxis sprach mit Wolfgang Altmann, Sprecher der Geschäftsleitung Vertrieb Deutschland der Bosch Rexroth AG.

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Herr Altmann, wo stand die Hydraulik 1990?

Vor 20 Jahren stand die Hydraulik am Scheideweg. Ihre Kraftdichte, Robustheit und Wirtschaftlichkeit waren unbestrittene Vorzüge, aber die bis dahin übliche Schwarz-Weiß-Hydraulik passte immer seltener in die neuen Maschinenkonzepte. Die Proportionaltechnik mit Servoventilen war ein wichtiger und richtiger Schritt. Aber die rasante Umstellung auf die dezentrale Automatisierung in nahezu allen industriellen Branchen ab den späten 80er Jahren stellte komplett neue Anforderungen. Es gab eine Reihe von Experten, die damals frühzeitig das Ende der Hydraulik ausgerufen haben. Das war voreilig.

Wieso ist die Hydraulik dennoch so stark gewachsen?

Weil wir – und damit meine ich explizit Rexroth – die physikalischen Vorteile der Hydraulik mit digitalen Regelelektroniken verbunden haben. Damit erreicht die Hydraulik neue Dimensionen in der Dynamik und Präzision. Die Software unserer Motion Controls berücksichtigt alle Besonderheiten der Fluidtechnik. Damit entkoppeln wir die Antriebsphysik von der Automationsebene. Für Inbetriebnehmer und Bediener verhält sich ein elektrohydraulischer Antrieb wie ein elektromechanischer.

Was bedeutet das in der Praxis?

Über die feldbusfähigen Regelgeräte passt sich die Hydraulik nahtlos in verschiedenste Automatisierungen ein, das ist heute eine Grundvoraussetzung. Die Motion Controls unterstützen die Kommunikation über alle gängigen Feldbussysteme und Ethernetprotokolle. Wichtig ist, dass die Anwender aus einer breiten Auswahl an offenen und skalierbaren Systemfamilien genau ihre speziellen Anforderungen abbilden können. Spritzgießmaschinen stellen andere Anforderungen als Werkzeugmaschinen, Anlagen zur Papierherstellung andere als Walzwerke. Darum brauchen wir ein breites Spektrum an Motion Controls für hydraulische Anwendungen: von antriebsintegrierten Achsreglern, über Controller basierte Mehrachssteuerungen und branchenspezifische digitale Regelungen bis hin zu Motion Controls für Spezialanwendungen mit mehreren hundert Antrieben.

Die Elektrifizierung ist also die wichtigste Entwicklung?

Es ist sicher die entscheidende Entwicklung, aber in den vergangenen 20 Jahren haben alle Hydraulikhersteller auch intensiv an den drei Themen Leckage, Lärm und Leistung gearbeitet. Leckage ist für Hydraulik auf dem aktuellen Stand der Technik kein Thema mehr. Bei der Geräuschreduzierung erreichen Flüsteraggregate und drehzahlvariable Pumpenantriebe hervorragend niedrige Werte. Auch bei den klassischen Hydraulikkomponenten sehen wir deutliche Fortschritte im Vergleich zu 1990. Die Pumpen haben heute einen wesentlich höheren Wirkungsgrad und arbeiten wesentlich leiser. Wir sind den Schritt von der Komponente zu Modulen gegangen: Mitte der 90er hat Rexroth den ersten modular aufgebauten zentralen Steuerblock auf den Markt gebracht, der die Realisierung komplexer Schaltungen wesentlich vereinfacht.

Heute steht die Hydraulik vor allem mit dem Thema Energieeffizienz im Rampenlicht. Stehen wir vor einer ähnlich kritischen Situation wie 1990?

Nein, denn die Hydraulik hat gerade bei der Energieeffizienz aktuell riesige Fortschritte gemacht. Wir nutzen die erhöhte Intelligenz der Hydraulik, um die Energieeffizienz um bis zu 80 Prozent zu steigern. Das nennen wir Rexroth BlueHydraulics Technologie. Wir verknüpfen unser Know-how in der Hydraulik und den elektrischen Antrieben, beispielsweise für drehzahlvariable Pumpenantriebe. Sie senken bedarfsgerecht die Drehzahl im Teillastbereich oder im Druckhaltebetrieb und reduzieren den Energiebedarf so um 30 bis 80 Prozent je nach Zykluscharakteristik. Die 80 Prozent beziehen sich auf eine Druckgießmaschine mit einer servovariablen Pumpe. Wie bei den Motion Controls zählt auch hier die hohe Skalierbarkeit. In Werkzeugmaschinen kommen eher sehr wirtschaftliche frequenzgeregelte Pumpenantriebe zum Einsatz. Sie sehen, BlueHydraulics Technologie spart Energie, steigert die Leistung und senkt damit die CO2-Emissionen.

Wo wird die Hydraulik in 20 Jahren stehen?

Sie wird auch 2030 nach wie vor ihre einzigartige Kraftdichte und Robustheit ausspielen. Natürlich werden in einigen Anwendungen elektromechanische Antriebe die Hydraulik verdrängen, dafür werden wir neue Einsatzgebiete erschließen. Nehmen Sie die Bühnentechnik oder die Simulationstechnik: Dort hat sich die Hydraulik erst ab den 90ern überhaupt etabliert. In der gesamten Wertschöpfungskette von der Erzförderung bis zum fertig gewalzten Stahlblech hat die Hydraulik eine wahre Renaissance erlebt. Allerdings werden in Zukunft wesentlich stärker als bisher mechanisch gelöste Regelungen in die Software verlagert. Die Zukunft gehört der engen Verknüpfung von Hydraulik-Know-how und Steuerungstechnik.

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