Elektrifizierung : Elektro und Hydraulik

Vor knapp einem Jahr verkündete Bosch Rexroth Millioneninvestitionen in das Hydraulik-Werk in Elchingen. Das tut ein Konzern wohl kaum, wenn er nicht einen Markt für sich sehen würde. Am Standort Elchingen entwickeln und produzieren über 2.300 Mitarbeitende von Bosch Rexroth Hydraulikpumpen und -motoren sowie elektronische Steuerungen für mobile Arbeitsmaschinen. „Mit den umfangreichen Investitionen in neue Produktionsanlagen erweitern wir die Kapazität, machen das Werk energieeffizienter, flexibler und produktiver. Das sind entscheidende Vorteile für unsere Kunden, insbesondere im Hinblick auf die Qualität und Verfügbarkeit unserer Produkte“, erklärte damals Thomas Donato, Mitglied des Vorstandes von Bosch Rexroth und Leiter des Geschäftsbereichs Mobilhydraulik. „Die Investition ist auch ein klares Bekenntnis zu Elchingen und zur dortigen Fertigungskompetenz.“

Die 80 Millionen Euro fließen in Maschinen der neuesten Generation, die rund 100 Anlagen im Bestand ersetzen. Als Leitwerk für Mobilhydraulik übernimmt Elchingen im weltweiten Fertigungsverbund von Bosch Rexroth eine zentrale Rolle, heißt es von dem Unternehmen. Fünf Schwesterwerke werden von hier aus unterstützt. Die Produkte aus Elchingen kommen weltweit in mobilen Arbeitsmaschinen wie Baggern, Radladern, Mobilkränen, Traktoren oder Mähdreschern sowie in Industrieanlagen zum Einsatz. Doch wo steht die Hydraulik?

Eine Studie des deutschen Umweltbundesamt in Zusammenarbeit mit der TU Dresden und der der Universität Stuttgart kommt zu einem klaren Ergebnis: Hydraulische Zylinderantriebe sind bei hohen Leistungsanforderungen und Kräften allen anderen Linearantrieben überlegen. Der technisch mögliche Bereich für den Einsatz elektromechanischer Linearantriebe kann etwa auf Leistungen <100 kW und Kräfte xtagstartz1000 kN eingegrenzt werden. Moderne Elektrozylinder verfügen vereinzelt auch über Leistungen und Kräfte oberhalb dieser Grenzen. Bei elektromechanischen Linearantrieben ist die Laufleistung von der Belastung abhängig, was bei der Auslegung berücksichtigt werden muss.

Mobilhydraulische Systeme aus Land-, Forst- und Bauwirtschaft verfügen über große Energieeinsparpotentiale durch den Einsatz neuer Hydraulik-Architekturen. Ähnlich wie in der Stationärhydraulik können durch die Wahl der Architektur und die Optimierung der Antriebstopologien große Einsparpotentiale erschlossen werden. Weitere große Einsparungen können durch die Stillsetzung von Maschinen durch Bediener oder eine Start-Stopp-Automatik erreicht werden – nicht unbedingt ein reines Hydraulikthema. Und Einsparpotenziale gibt es auch im Bereich Hydrauliköl. „Die Anpassung der Viskositätsklasse hin zur niedrigstmöglichen Viskosität im Betrieb birgt Energieeinsparpotenziale von drei bis fünf Prozent, was in Langzeittests mit Spritzgießmaschinen nachgewiesen wurde. Diese Maßnahme ist ohne Mehrkosten kurzfristig realisierbar. Der Einsatz möglichst niedrigviskoser Flüssigkeiten sollte angestrebt werden, scheitert jedoch in der Anwendung, da häufigere Systemausfälle befürchtet werden und es noch wenige Langzeiterfahrungen gibt.“ Aber Experten warnen: Einfach nur niederviskoses Öl zu verwenden reicht oft nicht aus.

Effizienz-Potenziale für die Hydraulik liegen aber auch in der Digitalisierung. Bosch Rexroth veröffentlichte Anfang 2022 eine Marktstudie und leitete daraus folgende fünf Erfolgsfaktoren für die Hydraulik ab:

• Vorauschauend: Neue Wartungskonzepte mit Condition Monitoring, Predictive Maintenance und Analytics steigern die Gesamtanlageneffektivität. Abweichungen werden erkannt und gemeldet, bevor sie zu Stillständen führen.
  
• Intelligent: Durch dezentrale Intelligenz verlagern sich immer mehr Funktionen in die Software. Das senkt die Hardware-Varianz, vereinfacht die Vernetzung und erhöht die Flexibilität in der Anwendung.
  
• Funktional: Funktionsbausteine ersetzen das bisherige Komponentenpuzzle. Die Teilsysteme lassen sich einfach und schnell mithilfe von Assistenten und Wizards in Betrieb nehmen. Digitale Zwillinge von Komponenten, Modulen und Systemen fügen sich in Simula­tionsumgebungen und virtuelle Wertströme ein.
  
• Autonom: Langfristig ebnen die fortschreitende Digitalisierung und Automatisierung den Weg für autonome Systeme. Durch Machine Learning und künstliche Intelligenz wird die Produktion weiter optimiert.
  
• Smart: In Zukunft überwachen und analysieren vernetzte Funktionen die Betriebszustände eigenständig. Sie stoßen Wartungsmaßnahmen an und bestellen Ersatzteile. Das reduziert die Instandhaltungskosten.

In einem Fachaufsatz, für den Maschinen- und Anlagenbauer befragt wurden, heißt es am Ende: Konsens herrscht darin, dass die Fluidtechnik durch die Integration digitaler Technologien auch in Zukunft einen festen Platz im Maschinen- und Anlagenbau einnimmt. Das Credo lautet also: Elektro und Hydraulik.

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