Technischer Vergleich zwischen hydraulischen und elektromechanischen Aktuatoren im hohen Tonnagebereich

Jahrelang war die Hydraulik praktisch die einzige Möglichkeit, große Industrielasten zu bewegen.

Pressen, Verdichter, Recyclingmaschinen oder Hebesysteme waren auf Pumpen, Ventile und Hydraulikzylinder angewiesen, weil es keine elektrischen Alternativen gab, die bestimmte Kräfte aufnehmen konnten. Das ändert sich schnell.

Heute gibt es bereits elektromechanische Aktuatoren, die oberhalb von 300 Tonnen arbeiten, mit langen Hüben und weit höherer Präzision. In vielen Industrieprojekten lautet die Debatte nicht mehr „ob sich elektrifizieren lässt“, sondern wie viel Wartung, Energieverbrauch und Stillstandszeit man weiter in Kauf nehmen will. Mit dem Smart Eco-Motion Kit entwickelt Kernova elektromechanische Systeme, die Hydraulikzylinder in schweren Industriemaschinen ersetzen können.

Technischer Vergleich zwischen hydraulischen und elektromechanischen Aktuatoren in Anwendungen mit hohem Tonnagebereich

Schwere Hydraulikmaschinen elektrifizieren

Wir ersetzen Hydraulikzylinder durch elektromechanische Systeme für Maschinen im hohen Tonnagebereich, mit weniger Wartung und höherer Präzision.

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Wie hydraulische Aktuatoren in Maschinen mit hohem Tonnagebereich arbeiten

Die Hydraulik dominiert noch immer große Teile der Schwerindustrie. Sie kann mit Drucköl enorme Kräfte erzeugen, was jahrzehntelang die Bewegung von Lasten ermöglichte, die andere Systeme nicht bewältigen konnten.

Das Problem zeigt sich in allem, was das System umgibt:

• Dauerbetrieb der Hydraulikpumpen
• Hoher Energieverbrauch
• Öllecks
• Erwärmung des Kreislaufs
• Häufige Wartung
• Präzisionsverlust durch Verschleiß

In vielen Fabriken ist nicht der Aktuator das eigentliche Problem. Der Verschleiß entsteht an Ventilen, Dichtungen, Schläuchen, Filtern oder durch Temperaturschwankungen, die am Ende das Verhalten der gesamten Maschine beeinflussen.

Außerdem geht ein großer Teil der in der Hydraulik verbrauchten Energie als Wärme verloren. Hier zeigt sich einer der großen Unterschiede zu modernen elektromechanischen Systemen.

Welche Vorteile haben elektromechanische Aktuatoren in schweren Industrieanwendungen

Heutige elektromechanische Systeme arbeiten bereits in Anwendungen, die früher allein der Hydraulik vorbehalten schienen. Besonders in Industriepressen, Recycling, Agroindustrie oder Hebemaschinen.

In der KRN-H-Serie von Kernova, entwickelt als Ersatz für Hydraulikzylinder, arbeitet man mit Lasten über 300 Tonnen und Hüben über 4 Metern.

Der große Unterschied liegt darin, wie die Bewegung erzeugt wird. Statt auf Drucköl zu setzen, nutzt das System einen elektrischen Antrieb mit hochpräziser mechanischer Übertragung.

Die Verbesserung der Energieeffizienz kann über 80 % erreichen, gegenüber den üblichen 60 % vieler Hydrauliksysteme.

Wie steht es um Präzision und Regelung im hohen Tonnagebereich?

Hier beginnt der Unterschied enorm zu werden.

Bei Hydrauliksystemen hängt die Präzision stark vom Zustand des Kreislaufs, der Öltemperatur, dem Druck und dem inneren Verschleiß ab. Mit der Zeit treten kleine Abweichungen auf, die das Verhalten der Maschine beeinflussen.

Elektromechanische Systeme arbeiten mit deutlich stabilerer und wiederholbarer Regelung. Das macht sich besonders bemerkbar bei:

• Industriepressen
• Positioniersystemen
• Formmaschinen
• Automatisierten Prozessen mit hoher Wiederholrate

In vielen Industrieanlagen verringert diese Präzision den Produktionsausschuss und reduziert ständige manuelle Nachjustierungen.

Wenn eine Hydraulikmaschine auf Elektromechanik umgebaut wird, genügt es außerdem nicht, den Aktuator zu tauschen. Die gesamte Maschinenarchitektur muss überprüft werden: mechanische Konstruktion, Kraftübertragung, Sensorik, Antriebe, SPS, Automatisierung und Steuerungslogik. Bei Kernova entwickeln wir diese vollständige Integration, damit die Maschine von der Mechanik bis zur finalen Steuerung mit Präzision, Stabilität und Sicherheit arbeitet.

Welche Probleme haben viele alte Hydrauliksysteme noch

Viele Maschinen laufen noch mit Technik, die vor Jahrzehnten entwickelt wurde.
Und das führt am Ende zu einer riesigen Liste angesammelter Probleme:

• Ölverluste
• Ausfälle durch Störungen
• Hoher Stromverbrauch
• Abhängigkeit von schwer erhältlichen Ersatzteilen
• Verhaltensschwankungen durch Temperatur
• Risiken durch hydraulischen Druck

Es gibt Anlagen, in denen die Hydraulik praktisch den ganzen Tag läuft, auch wenn die Maschine teilweise steht. Das treibt den Energieverbrauch in die Höhe.

Bei elektromechanischen Systemen verbraucht die Bewegung nur während des tatsächlichen Betriebs des Aktuators Energie.

Welche Industrieanwendungen wechseln zur Elektromechanik?

Der Übergang findet bereits bei schweren Maschinen statt. Besonders dort, wo Wartung und Energieverbrauch die tägliche Rentabilität stark belasten.

Derzeit werden elektrifiziert:

• Recyclingpressen
• Landwirtschaftliche Pressen
• Spritzgießmaschinen
• BMU für Gebäude
• Industrielle Hebesysteme
• Agroindustrielle Maschinen

In vielen Fällen muss nicht einmal die ganze Maschine ersetzt werden. Hier kommen industrielle Retrofit-Projekte ins Spiel, wie sie mit der Umwandlung hydraulischer Systeme in elektrische Lösungen entwickelt werden.

Welche Art von Unternehmen spart mit Elektromechanik meist am meisten

Die Unterschiede sind bei Maschinen, die viele Stunden am Tag laufen, deutlich spürbarer.

Je länger die Betriebszeit, desto größer die Auswirkung von:

• Stromverbrauch
• Wartungsstillständen
• Hydraulikleckagen
• Bauteilaustausch
• Präzisionsverlust

In intensiv genutzten Industrieanlagen verändert eine Energieeinsparung von 35 % die jährlichen Betriebskosten grundlegend. Und viele Unternehmen entdecken noch etwas: Die Wartung bestimmt nicht mehr die tägliche Produktion.

Modernisieren Sie Maschinen, ohne die gesamte Anlage zu ersetzen

Wir analysieren technische Machbarkeit, Energieeinsparung und den Ersatz von Hydraulikzylindern durch elektromechanische Systeme für den schweren Industrieeinsatz.

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Häufig gestellte Fragen

Halten elektromechanische Aktuatoren große Industrielasten aus?
Ja. Es gibt bereits Systeme, die in schweren Industrieanwendungen oberhalb von 300 Tonnen arbeiten.

Ersetzt die Elektromechanik die Hydraulik vollständig?
Nicht immer. Es hängt vom Maschinentyp, den Arbeitszyklen und den Anforderungen an Kraft oder Hub ab.

Muss man die gesamte Maschine tauschen, um sie zu elektrifizieren?
Nein. Viele Retrofit-Projekte ersetzen nur das Hauptsystem der Hydraulik und behalten einen Großteil der ursprünglichen Maschine bei.