Auf der letzten IAA (Ausstellung für Nutzfahrzeuge 2008 in Hannover) war kaum ein Hersteller oder Zulieferer vertreten, der sich nicht konkret mit dem Thema Hydraulik-Hybridantrieb beschäftigt hätte. Die häufigsten Bauarten sind dabei Kolben-, Blasen- und Membranspeicher, die mit Drücken bis über 1000 bar aufgeladen werden können. Im Vergleich zu elektrischen Energiespeichern wie Lithium-Ionen-Batterien und Doppelschicht-Kondensatoren weisen Hydrospeicher eine erheblich höhere Leistungsdichte (kW/kg) auf. Hydraulische Speichersysteme liefern Unterstützung, um die eigentlichen Antriebsmotoren kleiner auslegen zu können. Zudem sind Hydraulikspeicher in der Lage, über die Energiespeicherung im Bremsbetrieb oder beim Senken von Lasten den Gesamtenergieverbrauch merklich zu verringern. Ein Einsatzbeispiel bieten Flurförderzeuge, in denen bereits Blasenspeicher zur Energierückgewinnung eingebaut werden. Damit kann bis zu 30 % der Hubarbeit als Energie zurück gewonnen werden. Bei einer realisierten Staplerapplikation konnte die notwendige Motorleistung um 30 % auf zirka 14 kW gesenkt werden. Auch in Schienenfahrzeugen lassen sich Hydrospeicher einsetzen. So werden die im Bremsbetrieb aufgeladenen Hydrospeicher für die geräuscharme Fahrt bei ausgeschaltetem Motor verwendet. In Nutzfahrzeugen können Hoch- und Niederdruckspeicher parallel oder seriell zum Antriebsstrang angebaut werden. Über einen speziellen Antriebsstrang oder über ein hydrostatisches Getriebe werden sie im Bremsbetrieb geladen, die Energie lässt sich beim Auftreten von Lastspitzen wieder abrufen. Besonders interessant für den Einsatz in Nutzfahrzeugen ist der von Hydac International, Sulzbach/Saar, (DE), entwickelte Leichtbaublasenspeicher, der mit einem Nennvolumen von 50 l gegenüber Standardspeichern mehr als 60 % Gewicht einspart. Die Speicher sind für weit über 3 Mio Lastzyklen ausgelegt. Weitere Hybridlösungen zeichnen sich derzeit im Bereich der mobilen Baumaschinen ab. Für die Bereitstellung der gleichen Leistung addieren sich die Kosten bei einer Doppelschicht-Kondensator-Lösung auf rund das Fünffache einer Hydrauliklösung. Bei Lithium-Ionen-Batterien muss heute sogar mit Mehrkosten von nahezu dem Zehnfachen kalkuliert werden. Während Lithium-Ionen-Batterien und Doppelschicht-Kondensatoren nur in einem kleinen Temperaturfenster von 10 Grad C bis 25 Grad C zuverlässig arbeiten, funktionieren Hydraulikspeicher bis zu +100 Grad C. Der gasseitige Wirkungsgrad eines Kolbenspeichers bewegt sich je nach Frequenz und Belastungszyklus zwischen 80 % und 95 %.
Hydraulik-Hybride: Alternative Antriebe im Trend
SMM Schweizer Maschinenmarkt ; 110 , 16 Jahreshauptausgabe ; 226-230
2009
4 Seiten, 6 Bilder
Article (Journal)
German
Akkumulator (hydraulisch) , Blasenspeicher (hydraulisch) , Druckspeicher (Fluid) , elektrischer Energiespeicher , Energierückgewinnung , Fahrzeugantrieb , Flurförderer , Gewichtseinsparung , hydraulischer Antrieb , hydraulischer Energiespeicher , Kosteneinsparung , Kostenvergleich , Leichtbauweise , Nutzfahrzeug
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