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Mobile Maschinen 4/2016

Mobile Maschinen 4/2016

AUS DER FORSCHUNG I

AUS DER FORSCHUNG I PROJEKT STEAM Forschung für die Baumaschinen von morgen Projekt STEAM: Optimierung von Effizienz und Performance Peter Becker Wegweisende Forschungsprojekte sind von größter Wichtigkeit, gewähren sie doch einen Blick in die Zukunft und verdeutlichen, welche Technologien schon bald den Markt erobern könnten. Das STEAM-Projekt des IFAS der RWTH Aachen zählt zu dieser Kategorie. Vor einigen Wochen wurden in Trier die Ergebnisse des Forschungsvorhabens präsentiert. Peter Becker, Redakteur, Mobile Maschinen Mehr zu STEAM Weitere Informationen können Sie in O+P 4/2016 lesen. Hier geht es zum Artikel: bit.ly/OUP0416p28 STEAM steht für Steigerung der Energieeffizienz in der Arbeitshydraulik mobiler Maschinen und ist der erste ganzheitliche Ansatz zur Optimierung der Energieefzienz und Performance mobiler Arbeitsmaschinen. Initiiert wurde das vom BMBF geförderte Projekt vom Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen (IFAS) der RWTH Aachen, unterstützt vom VDMA sowie den Industriepartnern Bosch Rexroth, Bucher Hydraulics, Danfoss Power Solutions , Hydac, Parker Hannifin und Wessel Hydraulik. Volvo Cons truction Equipment stellte zudem den Mobilbagger zur Verfügung, der die Basis des Projekts bildete. Besagte Arbeitsmaschine wurde zu einem hydraulischen Hybrid-Bagger um gerüstet, bei dem die vorhandene Hydraulik erweitert wurde. Mitte Mai schuf Volvo Construction Equipment im Werk in Konz den Rahmen, um die Ergebnisse so wie die voll funktionstüchtige Maschine zu präsentieren. Der Grundgedanke des STEAM-Systems ist es, mehrere, einzelne Ansätze zur Efzienzsteigerung zu vereinen. Daher werden sowohl die Verluste der Verbrennungskraftmaschine als auch die Drosselverluste reduziert und gleichzeitig die Energierückgewinnung an allen Antrieben ermöglicht. Anders als in den heutigen Load-Sensingoder Flow-Control-Systemen werden die Verbrennungskraftmaschine und die Hydraulikpumpe nicht zur direkten Versorgung der hydraulischen Verbraucher, sondern zur Aufrechterhaltung des Drucks in jeweils einem von zwei Speichern (Hochdruck und Mitteldruck) verwendet. Durch diese Speicherladeschaltung sind die hydraulischen Verbraucher vollkommen von der Versorgung (Dieselmotor und Pumpe) entkoppelt. Diese Unabhängigkeit ermöglicht es die einzelnen Teilsysteme zur selben Zeit in ihrem optimalen Wirkungsgradbereich zu betreiben. Durch den Einsatz der hydraulischen Speicher ist lediglich die mittlere Leistung vom Dieselmotor zur Verfügung zu stellen. Erforderliche Leistungsspitzen werden mit Hilfe der Speicher gedeckt. Daher kann der Verbrennungsmotor bei einer deutlich niedrigeren Drehzahl von 1200 min -1 betrieben werden. Um die Aussagefähigkeit der Messungen und somit deren Akzeptanz zu steigern, wurde ein neuer Ansatz gewählt. Der aufgebaute Prototyp ist einmalig, da, wie die Bilder zeigen, sowohl das neue STEAM­ System als auch ein Load-Sensing-Hydrauliksystem, das dem derzeitigen Stand der Technik entspricht, verbaut sind. Nur dies ermöglicht einen objektiven Vergleich, da der Fahrer jetzt die Möglichkeit hat, zwischen den zwei Systemen umzuschalten. 12 Mobile Maschinen 4/2016

DICHT& SICHER Etwa 50 Gäste aus Industrie und Forschung nahmen an der Abschlussveranstaltung teil Durchschnittlich konnte der Kraftstoffverbrauch durch den Umbau um rund 30 % reduziert werden – und das bei besserer Performance. Zudem haben die Tests gezeigt, dass viel Potenzial noch nicht gehoben wurde. Nicht alle Komponenten waren ideal geeignet für die neuen Arbeitsaufgaben. Abhängig von der jeweiligen Anwendung könnten zukünftige Systeme mit einem leistungsärmeren Motor und einer kleineren Pumpe laufen, was wiederum weitere Verbrauchseinsparungen nach sich zöge. Angesichts immer rarer werdender fossiler Brennstoffe sowie immer restriktiverer internationaler Emissionsrichtlinien ist das STEAM-System ein innovatives Konzept von gesellschaftlichem und industriellem Interesse. Die Errungenschaften des Projekts würdigte die Jury des bauma-Innovationspreises 2016 mit dem zweiten Platz. Ein Expertengespräch der teilnehmenden Projektpartner lesen Sie in der kommenden Ausgabe Ihrer Mobile Maschinen. www.ifas.rwth-aachen.de/?steam Peter-Michael Synek, Forschungsfonds Fluidtechnik im VDMA, hat als Innovationsmentor des VIP STEAM-Projekts die Interessen der beteiligten Industriepartner und der Forschungsstelle an diesem Verbundvorhaben mitkoordiniert sowie den Ergebnistransfer initiiert. Warum sind derartige Projekte so wichtig, Herr Synek? Industrielle Gemeinschaftsforschungsprojekte im vorwettbewerblichen Bereich, wie beispielsweise das Verbundprojekt VIP STEAM, sind als ideale Ergänzung der firmenspezifischen FuE Aktivitäten der Industrieunternehmen eminent wichtig. Verbundprojekte bieten die Möglichkeiten, gemeinsam neue, auch unkonventionelle, Konzepte und Lösungsansätze zu verfolgen. Mobile Arbeitsmaschinen stellen gerade für die Zulieferbranche Hydraulik eine wichtige Absatzbranche dar. Der Baumaschinen-Markt unterliegt in der heutigen Zeit starken Schwankungen, von denen auch die Komponenten- und Systemhersteller betroffen sind. Unternehmen, die mit entsprechenden FuE Ressourcen sich den Herausforderungen, z.B. kürzere Zyklenzeiten, stellen, werden ihre Marktposition behaupten oder sogar ausbauen können. Industrielle Gemeinschaftsforschungsprojekte bieten ergänzend zu den eigenen FuE Aktivitäten die Möglichkeit, gemeinsam Forschungsthemen anzugehen, die mit Blick auf eigenen Kapazitäten und zu Verfügung stehenden Ressourcen nicht aufgegriffen werden können. Verbundprojekte bündeln das interdisziplinäre Wissen, führen unterschiedliche Technologien zusammen und generieren somit für alle am Projekt beteiligten Partner einen Benefit. Erwähnt werden muss auch, dass mit derartigen Forschungsprojekten ein Beitrag zur Qualifizierung dringend benötigter Nachwuchskräfte geleistet wird. Die beeindruckenden Ergebnisse, die gemeinsam von allen Partnern des STEAM Verbundprojektes erarbeitet wurden, dokumentieren deutlich, welche Vorteile industrielle Gemeinschaftsforschungsprojekte im vorwettbewerblichen Bereich bieten. LEE BETAPLUG ® Dichtstopfen: Unser bewährtes Konzept, Kanäle und Bohrungen zu verschließen Das rationelle Prinzip: konischer Verschluss- Stopfen in konischer Aufnahmebohrung. Im Getriebe- und Motorenbau, bei Ölfiltern, Ölkühlern und -pumpen sowie anderen Anbauaggregaten. Ø 5 bis 20 mm, für Drücke bis 50 bar Mit BETAPLUG ® entsteht ein perfekter, formschlüssiger Sitz – DICHT UND SICHER ! LEE Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH Am Limespark 2 · 65843 Sulzbach Telefon 06196 / 773 69-0 E-Mail info@lee.de www.lee.de

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