Diskussionsstoff lieferten die Referenten auch zum Thema Pneumatik. Den Überblicksvortrag hielt Kurt Schmalz vom Unternehmen Schmalz. Er konzentrierte sich auf Zukunftstrends. Für die Hersteller stehen demnach Leistungsverbesserungen, modulares und mechatronisches Design, Nachhaltigkeit und Effizienz im Fokus. Schmalz betonte jedoch, dass damit die Auswirkungen der Digitalisierung und Industrie 4.0 für die Fluidtechnologie nicht abgedeckt werden. Er forderte die Unternehmen auf, datenbasierte Geschäftsmodelle zu entwickeln. Die Fluidindustrie dürfe das Feld nicht IT-Giganten wie Google und SAP überlassen, denen ohnehin das Know-how um industrielle Prozesse und Daten fehle, so der Referent. Es gehe nicht nur um die Generierung von Daten, sondern um die Aufbereitung, den Schutz und den Gebrauch des Materials. Der Fokus verschiebt sich demnach: Statt um Konstruktionskosten und Bestellprozesse geht es darum, ein komplettes digitales Bild des Engineering-Prozesses zu erstellen, in dem Datenblätter, CAD-Modelle, Simulationen, Kontrollmechanismen und ähnliches enthalten sind. Was dafür aktuell fehlt, ist ein Standard für den Austausch dieser digitalen Bilder, an dem sich Komponentenhersteller orientieren könnten. Schmalz appellierte an seine Zuhörer, sich bei der Entwicklung dieses Standards einzubringen und Kooperationsbereitschaft zu zeigen.
Das Spannungsfeld zwischen Pneumatik und Elektrik durfte beim IFK natürlich nicht fehlen. Zwei Forschergruppen hatten sich unabhängig voneinander zum Ziel gesetzt, die Frage, wann welcher Antrieb nun vorteilhafter sei, zu beantworten. Die erste Gruppe, von der RWTH Aachen, näherte sich dem Thema über die Exergie von Linearantrieben, wobei sie die Zykluszeit sowie Zylinderlast, -beschleunigung und -geschwindigkeit als Faktoren einbezogen. Sie hätten horizontale und vertikale Bewegungen sowie das Halten der Last als Anwendungsfälle unterschieden, erklärt Referent Stephan Merkelbach vom Institut Fluid Power Systems. Das Ergebnis spricht für die Pneumatik: Obwohl die elektromechanischen Antriebe effizienter sind, errechnen die Forscher bei einer Laufzeit über fünf Jahre für viele Fälle geringere Gesamtkosten mit dem Pneumatikantrieb. Ein deutlicher Unterschied ergibt sich beispielsweise bei 200 Millimetern vertikalem Hub, einer Betriebszeit von 2500 Stunden pro Jahr, 200 Zyklen pro Stunde und zwei Sekunden Haltezeit.
Hingegen entwickelte das Forschungsteam an der TU Dresden die Exonomy-Methode zur Betrachtung von Antrieben in drei Schritten: Die Auswahl der richtigen Systemgröße anhand einer Exergie-Analyse, die Berechnung der Lifecycle-Kosten anhand aller Ausgaben, die Einbeziehung spezieller Kosten und möglicher Energiesparmaßnahmen. Welcher Antrieb zu bevorzugen sei, hängt demnach von der Geschwindigkeit des Zylinders, dem Hub und der Last ab, sowohl bei horizontaler als auch bei vertikaler Bewegung.
Zur Verfügbarkeit von Druckluft vor Ort, dem Vorteil kleiner Bauteilgröße und ähnlichen anwendungsspezifischen Fragen machen die beiden Methoden keine Aussage, wie Zuhörer in der anschließenden Diskussion auch prompt anmerkten.
Neuheiten von der Ausstellung
Die Vorträge wurden von einer kleinen aber feinen Ausstellung begleitet, auf der sogar einige Neuheiten zu entdecken waren. Dazu gehört beispielsweise ein Prototyp-Ventil der ETO Group. Es verwendet eine Metalllegierung, die im Magnetfeld ihre Form ändert. Nach Angeben der Firma beträgt die Längenänderung sechs Prozent mit einer Kraft von bis zu zwei Newton pro Quadratmillimeter. Das Gute: Nach der Ausdehnung hält der Magnet die Form, es ist also nur für das Öffnen oder Schließen des Ventils Energie nötigt, nicht um einen der beiden Zustände zu halten.
Der Prototyp ist zwar bislang nur bis 60 Grad Celsius einsetzbar, ein Modell für bis 80 Grad ist allerdings im Labor schon funktionsfähig. Die Firma rechnet damit, mittelfristig die Marke von 100 Grad Celsius zu erreichen. Bei entsprechenden Temperaturen sind damit interessante Anwendungen denkbar, beispielsweise ein Greifer, der sich bei Annäherung an einen Permanentmagnet öffnet - dabei würde die Legierung also zum Öffnen verwendet. An dem Ort, an dem sich der Greifer öffnen soll, wäre somit keinerlei Verkabelung nötig.