Energieerzeugung - GreenTech BW
Technology

Alternativen zu hydraulischen Antrieben

Elektrische und innovative Antriebstechnologien als Alternative zu Hydraulik – effizient, präzise und ressourcenschonend.
Date:

Technology Check

Technology Readiness Level (TRL)

How ready is the technology?
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Market Readiness

When will the technology be ready for the market?
Heute
2030
2035
2040

Scope

In which scope according to the GHG Protocol does the technology operate?
1
2
3

Economic Efficiency

What is the ratio of financial investment to generated benefit?
€€
€€€

Potential reduction in environmental impact

How much can the negative environmental impact be reduced by using this technology compared to conventional methods?
Groß Mittel Klein

Definition und Wirk-/Funktionsprinzip

Hydraulische Antriebe werden in der heutigen Zeit von nachhaltigeren, effizienteren Alternativen vom Markt verdrängt. Dazu gehören elektromechanische, direkte elektrische, und elektrohydraulische Antriebe. Diese wandeln elektrische Drehbewegung in lineare Bewegung über mechanische Getriebe. Die ersten beiden benötigen kein Öl, was sich positiv auf den Wartungsaufwand auswirkt. Ein weiterer Vorteil liegt in der Regelbarkeit der Antriebe, durch die elektrische Steuerung, lassen sich diese flexibler einsetzen, so dass auch neue Anwendungen adressiert werden können. Je nach Umsetzung sind mit elektromechanischen Antrieben Energieeffizienzen bis zu 90 % möglich, was hydraulische Antriebe weit übertrifft.

Systemaufbau der TOX-Electricdrive - Schaubild
Systemaufbau TOX-Electricdrive - Schaubild (Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH (2016). https://kem.industrie.de/elektromotoren/individuelle-systemloesungen/)

SWOT analysis

What are the current strengths and weaknesses of the technology? What external developments (opportunities, risks) influence the technology?

Strengths

  • Elektromechanische Antriebe erreichen einen Wirkungsgrad bis zu 90 %, bei gleichzeitig bis zu 60 % Energieeinsparung
  • Es wird kein Hydrauliköl mehr benötigt
  • Geringerer Wartungsaufwand und somit eine hohe Verfügbarkeit der Anlagen
  • Die Regelungstechnik für Positionier- und Wiederholgenauigkeit ist sehr gut
  • Gute Kombination mit Energiemanagement

Weaknesses

  • Investitionskosten sind höher als bei Hydraulikantrieben
  • Eignung für sehr hohe Kräfte und Stöße nur begrenzt
  • Know-how für Auslegung erforderlich, kann sonst zu vorzeitigem Verschleiß führen
  • Höherer Platzbedarf im Vergleich zu Hydraulikantrieben

Opportunities

  • Steigende Energiepreise erhöhen die Wirtschaftlichkeit durch den geringeren Energieverbrauch
  • Teil der Digitalisierung und Automatisierung, kann somit mit anderen Anlagen vernetzt werden 
  • Kann als Ersatz für Hydraulikanlagen in Bestandssysteme integriert werden
  • Nachhaltigkeit nimmt mit erneuerbaren Energien und Energie- bzw. Lastmanagementsystem zu

Threats

  • Extreme Kräfte erfordern auch weiterhin hydraulische Anlagen
  • Fachkräfte für Auslegung und Umstellung erforderlich
  • Konkurrenz durch alternative Entwicklungen, wie elektrohydraulische Antriebe

Erfolgsbeispiele

  • In Baden-Württemberg umgesetzt: Ein Praxisbeispiel aus dem Maschinenbau zeigt, wie elektromechanische Servoantriebe hydraulische Systeme ersetzen können. Die Lösung liefert präzise, reproduzierbare Presskräfte bei höherer Energieeffizienz und ermöglicht gleichzeitig eine bessere Prozessüberwachung und Steuerung. 
    Zum Erfolgsbeispiel
  • Eine Studie des Zentralverbands Elektrotechnik und Elektronikindustrie (ZVEI) aus dem Jahr 2017 unterstreicht das hohe Energieeinsparpotenzial elektrischer Antriebe und ihrer unterschiedlichen Übertragungssysteme.
    Zum Erfolgsbeispiel

Technologieanbieter

Mögliche Technologieanbieter aus Baden-Württemberg: Franke GmbH, Fischer Elektromotoren GmbH, Werner Krauter GmbH

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