Validierungsprojekte

STEAM

Steigerung der Energieeffizienz in der Arbeitshydraulik mobiler Maschinen

Hydraulische Systeme sind aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie werden für viele mobile Arbeitsmaschinen, wie z.B. Bagger, Gabelstapler, Aufzüge oder Fahrzeugkrane benötigt.

Aufgrund sinkender Energieressourcen und damit einhergehend steigender Energiepreise sowie vor dem Hintergrund der Verringerung von Treibhausgasen sind Hersteller mobiler Arbeitsmaschinen vor die Herausforderung gestellt, die Energieeffizienz ihrer angebotenen Produkte zu steigern. Hierzu gibt es eine Vielzahl von Einzelanstrengungen der am Markt agierenden Firmen, aber es fehlt ein Ansatz, der Grundlagenerkenntnisse aufbereitet und ganzheitlich analysiert.

Das Institut für fluidtechnische Antriebe und Steuerungen der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen wird mit dem Projekt „Steigerung der Energieeffizienz in der Arbeitshydraulik mobiler Maschinen (STEAM)“ erstmalig eine ganzheitliche und systematische Betrachtung der Energieeffizienzsteigerung der Arbeitshydraulik von mobilen Maschinen durchführen. Dabei werden der gesamte Antriebsstrang von der Verbrennungskraftmaschine bis zur eigentlichen Arbeitshydraulik ausgewertet und die einzelnen Komponenten aufeinander abgestimmt.

Durch das einfache Abschalten der Hydraulikspeicher soll ermöglicht werden, von einem System mit konstantem Druck auf ein System mit konstantem Volumenstrom der Hydraulikflüssigkeit umzuschalten. Gleichzeitig sollen Hydraulikspeicher für ein deutlich verbessertes Energiemanagement des Systems sorgen. Eine möglichst variable Verschaltung der einzelnen Pumpen untereinander soll die Energieeffizienz des Systems erhöhen. Dabei sollen die verschiedenen Verbraucher des Hydrauliksystems untereinander so verbunden werden, dass die zurückgewonnene Energie eines Verbrauchers direkt zu einem anderen umgeleitet werden kann.

Ziel dieses Projektes ist die Validierung des STEAM-Steuerungssystems anhand eines Zielfahrzeugs aus dem Baumaschinenbereich. Dieser Demonstrator (Bagger) soll die praktische Funktionsfähigkeit beweisen und im Erfolgsfall der industriellen Forschung und Entwicklung neue Impulse geben.