Das zehnte IFK fand in Dresden statt. Erste Ausstellungsstücke gab es schon vor dem Eingang zu sehen. Bild: ke-next.de/do

Das zehnte IFK fand in Dresden statt. Erste Ausstellungsstücke gab es schon vor dem Eingang zu sehen. Bild: ke-next.de/do

In Dresden fand vom 8. bis 10. März 2016 das zehnte Internationale Fluidtechnische Kolloquium statt. Das Motto des dreitägigen Branchentreffs lautete dieses Mal „Smart Fluid Power“. 114 Redner, die je zur Hälfte aus Industrie und Forschung stammten, präsentierten aktuelle Projekte, Produkte und Entwicklungstrends der Hydraulik und Pneumatik. Einige Firmen nutzten die Veranstaltung, um neue Produkte vorzustellen, die teilweise auch auf der begleitenden Fachausstellung zu sehen waren.

Professor Jürgen Weber von der Technischen Universität Dresden begrüßt die Teilnehmer des IKF. Bild: ke NEXT/do
Professor Jürgen Weber von der Technischen Universität Dresden begrüßt die Teilnehmer des IKF. Bild: ke NEXT/do

Ausrichter der Veranstaltung war das Institut für Fluidtechnik der TU Dresden (IFD) unter der Leitung von Professor Jürgen Weber. Außerdem beteiligte sich der Fachverband Fluidtechnik im VDMA an der Organisation. Der erste Tag der Veranstaltung war mit dem Symposium hauptsächlich den grundlagen- und methodenfokussierten Beiträgen gewidmet.

Dabei ging es beispielsweise um Digitalhydraulik. QuingHui Yuan von der Firma Eaton betonte beispielsweise, dass sich der Energiebedarf durch den Einsatz der Digitalhydraulik in mobilen Anwendungen wesentlich reduzieren lasse. Yuan ging es dabei vor allem um Drosselverluste – ein Begriff, der im Laufe des Kolloquiums noch öfter fallen sollte. Der Referent stellte das Multiplex-Digital-Valve-System am Beispiel eines Baggers vor. Dabei versorgt eine Konstantpumpe mehrere Verbraucher mit unterschiedlichen Drücken. Statt Drosselventilen verwendet das Unternehmen digitale Ventile, die in unter drei Millisekunden zwischen auf und zu wechseln. In dem vorgestellten System ist vor jedem Verbraucher und vor einer Bypass-Leitung ein solches Ventil angebracht, die sich im schnellen Rhythmus öffnen und schließen, wobei jeweils ein Ventil offen ist und die anderen geschlossen. Auf diese Weise emulieren mehrere Pumpen. Das System wurde als Retrofit an einem 22-Tonnen-Bagger getestet. Dabei reduziert sich der Energiebedarf für die Hydraulik um 35 Prozent.

Yuan gab zu bedenken, dass digitale Hydraulik aufgrund der schnellen Ventilbewegung, ungewohnte Geräusche erzeuge. Untersuchungen bei Eaton zeigen jedoch, dass sich der Lärmpegel innerhalb der gesetzlichen Vorgaben bewegt und sich die Geräuschentwicklung zudem mit verschiedenen Maßnahmen reduzieren lässt.

Wirtschaftlich stabile Branche

Christian Kienzle präsentiert den Besuchern des IFK die Prognosen zur Fluidtechnik im Jahr 2016. Bild: ke NEXT/do
Christian Kienzle präsentiert den Besuchern des IFK die Prognosen zur Fluidtechnik im Jahr 2016. Bild: ke NEXT/do

In der Fachkonferenz an den folgenden beiden Tagen ging es vor allem um konkrete Anwendungen und Komponentenentwicklung. Bei der Eröffnung präsentierte Christian Kienzle, Vorsitzender des Fachverbandes Fluidtechnik im VDMA, aktuelle Zahlen zur Branche. Demnach hielt das Jahr 2015 für die Fluidtechnik keine großen Überraschungen parat: Während die Hydraulik weder nach oben noch nach unten ausschlug, setzte die Pneumatik ihren Wachstumskurs fort.

Der Verband erwartet für die Hydraulik im kommenden Jahr einen gleichbleibenden Umsatz. Kienzle gehe davon aus, dass 2016 ein schwieriges Jahr für die Hydraulik werde. Hingegen prognostiziert der Verband für die Pneumatik sechs Prozent Wachstum, womit die Erwartungen hier über dem Durchschnitt für den Maschinenbau als Ganzes liegen, für den nur ein Prozent Umsatzwachstum erwartet wird. Da die Hydraulik mit 4,3 Milliarden Euro Umsatz (2015) deutlich stärker ins Gewicht fällt als die Pneumatik mit ihren 2,4 Milliarden Euro, ist für die Fluidtechnik insgesamt nur ein schmales Wachstum zu erwarten.

Fokusthemen in der Hydraulik

Monika Ivantysynova, Professorin an der Purdue University, Bild: ke NEXT/do
Monika Ivantysynova sieht große Chancen für Pumpenhersteller. Bild: ke NEXT/do

Gemessen an der Zahl der Vorträge war das Thema Mobilhydraulik der wichtigste thematische Schwerpunkt, kaum überraschend in einem Bauma-Jahr. Viel zu sagen hatten Forscher und Unternehmen aber auch zu den Hydraulikpumpen. Einen Überblick zu den Entwicklungstendenzen dieses Bereichs lieferte Monika Ivantysynova, Professorin an der Purdue University in den USA.

Sie stellte die Energieeffizienz als Kernforderung an die Pumpen- und Motorenentwicklung in den Vordergrund. Merkmale zukunftsfähiger Pumpen seien außerdem Kompaktheit, hohe Leistungsdichte, einfaches Design beziehungsweise geringe Kosten, hohe Zuverlässigkeit und lange Wartungsintervalle sowie geringe Lärmemission, wobei die Professorin beim Verständnis und der Modellierung der Geräuschentstehung und –übertragung Forschungsbedarf sieht.

Dazu müsse sich die Konstruktion und Herstellung von Pumpen ändern, sagt sie. Schlüssel für die Pumpenentwicklung sei die systematische Forschungsarbeit, unterstützt durch Softwaretools und steigende Rechnerleistung. Dabei gehe es um das Verständnis physikalischer Phänomene in der Hydraulik und deren Modellierung, erklärt sie. Zum Beispiel was Dichtungen und Benetzung anbelangt. Auch verformen sich Elemente wie Schrägscheiben durch Druck und Wärme. Solche Effekte, im Zusammenspiel mit Oberflächentechnologie, Materialwissenschaft und neuen Herstellungsmethoden, müssten weiter untersucht und simuliert werden.

Ivantysynova geht davon aus, dass drossellose Systeme die Hydrauliklandschaft in vielen Anwendungsbereichen ändern werden. Durch die höhere Produktivität und den geringeren Energieverbrauch dieser Systeme werde die Hydraulik auch für Anwendungen relevant, in denen sie bislang den elektrischen und elektromechanischen Antrieben das Feld überlassen musste, beispielsweise im Automotive-Bereich. Insgesamt sehe sie viele Möglichkeiten und eine künftig steigende Nachfrage nach Pumpen, stellte die Referentin fest.

Über die Frage, wo genau die Entwicklung langfristig hingehen wird, herrschte unter den Vortragenden keine Einigkeit. Nach Gordon Mohn von Rexroth sind Schrägscheibenpumpen das Modell der Zukunft. In seinem Vortrag stellte er dar, wie das Unternehmen den maximalen Betriebsdruck der Pumpenserie A4VSO auf 630 bar erhöhte. Und in niedrigen Druckbereichen hätten Verstellpumpen den Vorteil höherer Energieeffizienz. Peter Achten vom Unternehmen Innas hingegen sah die Entwicklung der Schrägscheibenpumpen als abgeschlossen an und forderte radikale, neue Pumpenkonzepte anstelle von inkrementellen Verbesserungen.