Geschrieben von Pascal Kiwitz, Rosita Ungerank

Von der traditionellen zur elektrifizierten Maschine

Alle Zeichen stehen auf Verkehrsrevolution. Bereits vor über 100 Jahren sprach man von Elektrifizierung, als der Betrieb von Eisenbahnstrecken von Kohle auf Strom umgestellt wurde. Neben der E-Mobilität im PKW- und Nutzfahrzeugbereich stellt uns gegenwärtig auch die Elektrifizierung mobiler Arbeitsmaschinen vor eine groβe Herausforderung. Bis heute wird versucht, bei Dieselmotoren durch verschiedene Optimierungsansätze den CO2-Ausstoβ zu verringern. Für den Treibhauseffekt zählt jedoch das Verbrennen von fossiler Energie zu den Hauptverantwortlichen. Durch das schrittweise, klimaneutrale Umdenken werden daher vermehrt bei Arbeitsmaschinen im Leistungsbereich bis 50 kW, Dieselmotoren durch Elektromotoren mit Umrichter und Batterie ersetzt.

Der alleinige Austausch des Verbrennungsmotors durch einen Elektromotor, bei gleichbleibender Verwendung der weiteren Systemkomponenten, wie Hydraulikpumpen und hydraulische Systemarchitekturen, führt jedoch zu einem lauten und ineffizienten System. Die Geräuschemissionen der Axialkolbenpumpen sind bei den konstant hohen Drehzahlen des Elektromotors deutlich besser hörbar, da nun der laute Verbrennungsmotor entfällt. Auβerdem können die Vorteile der elektrischen Antriebstechnik, die hohen Drehmomente bei tiefen Drehzahlen, angesichts mangelnder Eignung bestehender Komponenten nicht genutzt werden. Die „elektrifizierte Dieselmaschine“ verbraucht dadurch unnötig Energie: Der Versuch der Elektrifizierung scheitert damit an der verfügbaren Batteriekapazität, die aufgrund schlechter Gesamtwirkungsgrade bestehender Systemarchitekturen in Verlustleistung aufgeht.

Als anhaltende und nachhaltige Strategie für eine klimafreundliche Zukunft ist ein Wechsel von einer traditionellen zu einer elektrifizierten Maschine in Leistungsbereichen unter 50 kW sehr adäquat. Um eine hohe Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu erzielen, ist allerdings der Einsatz der passenden Systemarchitektur von entscheidender Bedeutung.

Elektrisches Arbeitsgerät

Load-Sensing-Systeme erfüllen die Anforderungen an elektrifizierte Maschinen oft nicht vollumfänglich. Aufwendige Dämpfungen sind nötig, um das System schwingungsfrei zu betreiben, Axialkolben-Verstellpumpen haben hohe Lärmemissionen, und die Regeldifferenz verursacht unnötige Verluste in den meisten Betriebspunkten. Im Vergleich zu einem Load-Sensing-System ist die Flow-On-Demand Lösung effizienter, stabiler und dynamischer.

Einführung des Flow-On-Demand Mengenverteilersystems

Es werden weiterhin Standard-Hydraulikkomponenten verbaut. Im Gegensatz zu einer klassischen Dieselmaschine mit Load-Sensing-Regelung wird hierbei der Volumenstrom, bzw. die Pumpendrehzahl gesteuert. Die Summe der Verbrauchermengen entspricht der Sollmenge für die Pumpe, welche direkt in eine Drehzahl umgerechnet wird.

Vorteile
Direkte Ansteuerung
  • Höhere Stabilität des Systems
  • Dämpfungen im System werden reduziert oder gar eliminiert
  • Agiles und feinfühliges System, da es „direkt am Joystick“ hängt
Lärm Reduzierung
  • Geräuschkulisse sinkt auf ein Minimum durch dem Volumenstrombedarf angepasste Drehzahl der Pumpe
Energieeffizienz
  • Vielfältige Erhöhung der Effizienz
  • Die Schwenkpumpe benötigt Volumenstrom für die eigene Verstellung – was die Effizienz der Pumpe verringert. Durch den Einsatz einer Konstantpumpe sind die Wirkungsgrade grundsätzlich höher.

Volumenstrom – Bereiche der AX Pumpen

Flow-On-Demand in Kombination mit unserer AX-Pumpe

Das gröβte Potential zur Reduzierung des Energiebedarfs liegt in Kombination mit unserer hocheffizienten Axialkolbenpumpe.

Die neue AX-Pumpe von Bucher Hydraulics revolutioniert die Elektrifizierung mobiler Maschinen. Als Herz des Systems hat sie im drehzahlvariablen Betrieb eine besondere Bedeutung, um die speziellen Forderungen eines Flow-On-Demand Systems zu erfüllen. Der Controller sorgt für die optimale Drehzahl, die Geräuschemissionen bleiben niedrig, es wird nur die erforderliche Energie verbraucht.

Vorteile
  • Unsere AX-Pumpe ist die effizienteste Axialkolben-Konstantpumpe überhaupt, wodurch die Wirkungsgrade noch einmal wesentlich erhöht werden
  • Kein Limit der Minimumdrehzahl der AX-Pumpe, dadurch kann auch sehr geringer Volumenstrom passend abgedeckt werden
  • Pumpe benötigt keine Energie falls kein Bedarf an Volumenstrom vorliegt
  • In Baugröβe 24, 48 und 76 erhältlich und seit kurzem auch in Baugröβe 122

Lassen Sie sich von den Hauptvorteilen einer Flow-On-Demand Systemlösung überzeugen!

Einsparung der Kosten, weniger Lärm und erhöhte Verfügbarkeit bringen uns zusammen in Richtung hocheffiziente, elektrifizierte Maschinen.

Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, gemeinsam finden wir die individuell auf Ihre Bedürfnisse abgestimmte Power Management Lösung!

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