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Enabler der Konstruktion „Nicht preiswerter, aber umweltgerechter“

Der Hype um die Elektrifizierung des Antriebsstrangs ebbt fast schon wieder ab, Wasserstoff ist im Kommen. Beides hat so seine Tücken, sagt Jürgen Prochno. Und erklärt, was miniaturisierte Hydraulikkomponenten in Zukunft nicht nur für diese Antriebstechnologien leisten können.

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Jürgen Prochno, Geschäftsführer, Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH, Sulzbach/Taunus
Jürgen Prochno, Geschäftsführer, Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH, Sulzbach/Taunus
(Bild: VCG)

Welche Trends haben Ihrer Meinung nach den größten Einfluss auf die zukünftige technische Entwicklung der Hydraulik?

Jürgen Prochno: In der Fahrzeugindustrie ist es sicher der Hype der Elektrifizierung – ich würde sagen der Hybridisierung. Allerdings ebbt der aus meiner Sicht gerade wieder zugunsten der wasserstoffbasierenden Antriebstechnik ab. Wasserstoff ist ein Flui­dum und da sind hydraulische Komponenten gefragt. Zudem wird er zunehmend auch in kleinen Mengen benötigt, nie in großen, abgesehen von der Luftfahrt. Gerade in Autos wird Wasserstoff mit hohem Druck in kleinen Mengen gefördert.

Der Experte – Jürgen Prochno

Jürgen Prochno ist seit 28 Jahren bei der Lee Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH, Sulzbach/Taunus und seit 16 Jahren Geschäftsführer der selbstständigen Vertriebsgesellschaft des US-amerikanischen Herstellers. In seinen Aufgaben-bereich fällt der Vertrieb der Hydraulikkom-ponenten nicht nur in Deutschland, sondern auch den angrenzenden Vertriebsgebieten Schweiz, Österreich, Polen, Tschechien, Ungarn und Slowakei. Prochno hat sein Ingenieursstudium an der Rheinischen Fachhochschule Köln absolviert.

Eignet sich Wasserstoff besser für den Antrieb von Fahrzeugen als Strom?

Jürgen Prochno: Man sollte nicht vergessen, dass Wasserstoff nicht ganz ungefährlich ist. Er muss in immer unter Druck stehenden Tanks gelagert werden. Damit ein Flugzeug oder ein Auto zu betreiben, ist sicherlich nicht unkritisch. Außerdem ist es jetzt schon schwierig, alle notwendigen Komponenten im Auto unterzubringen. Ein Wasserstofftank kostet zusätzlich Platz. Auch im Flugzeug würde ein Gastank viel Platz einnehmen, entsprechend weniger Passagiere oder Fracht ließen sich befördern. Oder ein Hybridauto: Da nimmt schon die Batterie für den Elektroantrieb viel Platz ein. Käme nun noch der Wasserstofftank hinzu, würde daraus im Grund genommen ein Transporter für regenerative Energie, in den wenig anderes reinpasst.

Welche hydraulischen Komponenten bietet Lee?

Jürgen Prochno: Lee bietet vor allem Logikbausteine für das statische Fluidmanagement: Rückschlagventile, also On-off-Ventile oder Wechselventile sowie Dreiwegeventile. Sie managen das Fluid durch ihren Eigendruck. Darüber hinaus bieten wir elektrisch betätigte Magnetventile, für die Medizintechnik sowie für die Luftfahrt. Dabei handelt es sich immer um Miniaturkomponenten. Schon der Lee-Plug, unser Dichtstopfen, ist nur bis zu einer maximalen Größe von 16 mm erhältlich.

Welche Vorteile verschaffen die miniaturisierten hydraulischen Komponenten Anwendern?

Jürgen Prochno: Gewicht hat eine negative Energiebilanz. Darüber hat man sich in der Vergangenheit keine Gedanken gemacht. Früher standen kommerzielle Gedanken im Vordergrund: Ein leichteres Flugzeug fliegt entweder länger oder transportiert mehr Passagiere oder Fracht. Heute geht es verstärkt um Energieeffizienz im Sinne der Umwelt. Die Miniaturisierung hat also mehr denn je ihre Berechtigung.

Kleiner und leichter zu bauen lohnt sich also immer?

Jürgen Prochno: Seit Jahrzehnten wird immer kleiner gebaut. Bei Fahrzeugen ließ sich so Platz gewinnen für mehr Komfort, größere Motoren oder schlicht, um Kosten zu sparen. Wenn die Miniaturisierung jetzt hilft energieeffizienter zu werden, ist das sehr gut. Wenn dieses Ziel nicht nur elektrisch erreicht werden kann, noch besser.

Lassen sich hydraulische Komponenten auch in einem elektrifizierten Umfeld einsetzen?

"Ein elektrischer Antrieb kommt nicht ohne Zusatzmittel aus. Dazu gehören auch Hydraulikkomponenten", so Lee-Geschäftsführer Jürgen Prochno.
"Ein elektrischer Antrieb kommt nicht ohne Zusatzmittel aus. Dazu gehören auch Hydraulikkomponenten", so Lee-Geschäftsführer Jürgen Prochno.
(Bild: VCG)

Jürgen Prochno: Ein elektrischer Antrieb kommt nicht ohne Zusatzmittel aus. Nicht jeder möchte ein elektrisch betriebenes Fahrzeug mit einer Reichweite von nur 50 km fahren. Außerdem sollte auch ein Elektromotor in einem effizienten Bereich betrieben werden. Das ist bei hohen Geschwindigkeiten und langen Strecken unmöglich. Hier wird ein Getriebe nötig. Das lässt sich mechanisch, aber auch hydraulisch schalten.

Darüber hinaus schaffen auch Batterien Probleme, vor allem in der notwendigen Größenordnung. Schon eine normale Autobatterie gefüllt mit Säure kann ihre Macken haben. Aber Batterien für Elektrofahrzeuge sind noch einmal etwas ganz anderes, ganz zu schweigen von Batterien für Flugzeuge, die elektrisch angetrieben werden. Solche Batterien brauchen ein Überdruckventil, ein Säuremanagement sowie ein Thermomanagement. Für die Kühlung dieser Batterien lassen sich Flüssigkeiten oder Umgebungsfluide einsetzen, die mit hydraulischen Komponenten gemanagt werden müssen. Außerdem benötigen auch elektrische Fahrzeuge eine Heizung, deren Betrieb zu Lasten der Reichweite des Fahrzeugs geht. Daher sollte eine solche Heizung besser nicht mit Strom, sondern mit anderen Lösungen betrieben werden. Dies gilt auch für Klimaanlagen.

Die Elektrifizierung treibt demnach die Kosten in die Höhe?

Jürgen Prochno: Umweltschutz ist nicht kostenlos. Noch werden Elektrofahrzeuge subventioniert. Darüber hinaus haben die Batterien noch eine geringe Lebenserwartung; wahrscheinlich ist, dass E-Auto-Besitzer sich nach mehreren Jahren selbst eine neue Batterie für Tausende von Euro kaufen müssen. Also, nicht preiswerter, aber umweltgerechter – darum geht es.

Ich finde, die Automobilhersteller waren auf einem sehr guten Weg, Verbrennungsmotoren energieeffizienter zu machen.

Jürgen Prochno

Gibt es denn Alternativen?

Jürgen Prochno: Ich finde, die Automobilhersteller waren auf einem sehr guten Weg, Verbrennungsmotoren energieeffizienter zu machen. Ein Beispiel sind Dieselfahrzeuge. Einmal abgesehen vom Feinstaub, der sich möglicherweise mit größeren Filtern noch besser herausfiltern ließe, allein der Einsatz von Katalysatoren hat zu einer sehr effizienten Umwandlung der schädlichen Emissionen geführt. Dann gibt es noch Bio- sowie synthetische Bio-Kraftstoffe, auch eine gute Ergänzung. Auch Luftfahrttriebwerke werden mittlerweile auf Biokraftstoffe, aber auch auf synthetische Biokraftstoffe getrimmt. Vor diesem Hintergrund sollte die Entwicklung parallel laufen. Unklar ist außerdem, wo denn der Strom für die E-Autos herkommt. Möglicherweise ließe sich dieser Strom sinnvoller nutzen. Der politische Elektrifizierungswahn ist überzogen.

Hören Sie Jürgen Prochno auch im Podcast zum Dichtstopfen Lee-Plug

Auch die Medizintechnik gehört zu den großen Abnehmern für miniaturisierte hydraulische Komponenten. Wie kann Lee hier unterstützen?

Jürgen Prochno: Lee kommt mit seinen kleinen Niederdruckmagnetventilen mit Drücken bis zu ein, zwei bar eigentlich aus der Drop-on-demand (DoD)-Technik. Mit den kleinen, schnell schaltenden Magnetventilen lassen sich kleinste Tintentropfen aufbringen. Von dort ist es nur ein kurzer Schritt zu Anwendungen etwa im Labor.

Etwas größere Ventile lassen sich in Beatmungsgeräten einsetzen – im letzten Jahr eine gute Möglichkeit für Lee, die wegbrechenden pandemieverursachten Umsatzeinbrüche an anderer Stelle zu kompensieren.

Auch die Zahl batteriebetriebener Werkzeuge oder Handheld-Analysegeräte nimmt zu. Bistabile Ventile in diesen Geräten verbrauchen weniger Strom und erwärmen sich daher nicht so stark, wichtig für den Einsatz miniaturisierter Hydraulikkomponenten vor dem Hintergrund, dass Wärme sich negativ auf die eingesetzten Fluide auswirkt. Und: Diese Vorteile lassen sich auch in der Umweltanalyse ausspielen.

Vielen Dank, Herr Prochno

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