Kompakter, aber dennoch leistungsfähiger werden pneumatische Komponenten. Bei Einfachheit, Leistungsdichte und niedrigen Wartungskosten punkten sie gegenüber elektrischen Antrieben. Beide Technologien zusammen erschließen aber neue Anwendungsfelder. Die Hersteller arbeiten an leicht handhabbaren Lösungen.
Technische Eigenschaften einerseits und wirtschaftlichere Gesamtkosten für den Anwender andererseits bieten dem Pneumatikanwender zukünftig Vorteile, meint Gerhard Pfeifer, Geschäftsleiter Vertrieb und Marketing des Geschäftsbereichs Pneumatics bei der Bosch Rexroth AG in Laatzen. Die Pneumatik erreiche neue Leistungsklassen durch die Integration von digitalen Regelungs- und Sensortechnologien. „Unsere elektropneumatischen Druckregler setzen neue Maßstäbe in der Dynamik und in der Genauigkeit der Druckregelung. Sie arbeiten im Bereich von zehn Millibar.“ Ungebrochen setze sich zudem der Trend zur Miniaturisierung fort. „Anspruchsvolle Pneumatikkomponenten werden etwa durch den Einsatz innovativer Hochleistungswerkstoffe immer kompakter und leichter – und das bei gleicher Leistungsfähigkeit“, so Pfeifer weiter.
„Durch neue Fertigungsverfahren und die Integration weiterer Technologien lassen sich Leistung und Funktionalität pneumatischer Komponenten steigern“, berichtet auch Jochen Luik, Product Management Drives bei der Esslinger Festo AG & Co. KG. So erlaubten etwa Sensorik und dezentrale Intelligenz in Antrieben, Wartungsgeräten, Ventilen und -inseln die einfache Diagnose und so die Zustandsüberwachung. Diesen technisch anspruchsvollen Varianten ständen andererseits einfachere Komponenten mit reduzierten Anforderungen an die Funktionalität gegenüber – zu sehr niedrigen Preisen, fährt Luik fort.
Interessant ist, ob und wo sich die Pneumatik gegenüber der elektrischen Antriebstechnik durchsetzen kann. „Diese Diskussion wird seit etwa fünf Jahren intensiv am Markt geführt“, so Luik weiter. „Dies hängt aber immer von der jeweiligen Applikation ab, vielfach wird hier sehr einseitig argumentiert.“ Dabei stehe nicht das Maximum an Wirtschaftlichkeit und Produktivität einer Anlage im Vordergrund, sondern die Absicht, ein bestimmtes Produktprogramm am Markt zu forcieren. „Wir unterziehen deshalb vor einer Empfehlung jede Kundenapplikation einer 360-Grad-Betrachtung.“ Parameter wie die notwendige Investition in Komponenten und Energieversorgung, Wartung, zu erwartende Lebensdauer, Energiekosten, Funktionalität und Produktivität spielten dann eine Rolle. Alles müsse sich zudem validieren, reproduzieren sowie leicht installieren und in Betrieb nehmen lassen. „Wir gehen davon aus, dass der Anteil elektrischer Antriebstechnik gerade im Bereich Material Handling und Assembly ansteigt, die Pneumatik in weitergehenden Maschinenfunktionen aber weiterhin eine wichtige Rolle spielt.“
Zunächst müsse man sehen, dass die einzelnen Technologiefelder jeweils ihren eigenen Markt haben, der aber Gemeinsamkeiten und Überschneidungen aufweise, ergänzt Gerhard Pfeifer von Bosch Rexroth. Die Pneumatik werde aber in den klassischen Branchen des Maschinenbaus ihren Stellenwert behalten. „In einigen Anwendungsfeldern kann sie ihre spezifischen Vorteile, wie niedrige Investitionskosten, Einfachheit, Leistungsdichte und Wartungsfreundlichkeit gegenüber der Elektrik ausspielen.“ Anwendungen, in denen die Elektrik Vorteile aufweise, seien insbesondere Aufgaben des hochpräzisen Positionierens und Regelns.
„Durch offene Schnittstellen zur Kommunikation mit der übergeordneten Steuerung über Feldbusse steht die robuste Pneumatik gleichberechtigt neben elektrohydraulischen und elektromechanischen Antrieben“, fährt Pfeifer fort. Pneumatik, Mechanik und Elektrik zusammen werden zusätzliche Applikationen erschließen. „Hier kann Bosch Rexroth alles aus einer Hand bieten, etwa über Camoline, den Baukasten für Handlingsysteme. Elektromechanische und pneumatische Achsen lassen sich damit nahezu unbegrenzt kombinieren und über eine innovative Verbindungstechnik kosten- und zeitsparend montieren.“
Auch Festo liefert integrierte Automatisierungskonzepte mit pneumatischer und elektrischer Antriebstechnik inklusive der erforderlichen Sensorik, etwa Näherungsschalter, optische und induktive Sensoren sowie Druck- und Durchflusssensoren. Hinzu kommen dezentrale Intelligenz für den Master- und Slavebetrieb sowie die erforderliche Installationstechnik für Steuerungskonzepte über I/O, Feldbus und aktuell auch Ethernet. „Je komplexer das Gesamtkonzept einer Anlage ist, umso größer sind die Anforderungen an die Integration mechanischer Komponenten in mechatronische Gesamtsysteme“, erläutert Festo-Mitarbeiter Luik. „Das reicht von der Zustandsüberwachung, dem Condition Monitoring, bis hin zur Diagnose einzelner Komponenten.“ Die Stand-alone-Automatisierung mit mechanischen Komponenten werde sich künftig weitgehend auf Hilfsfunktionen wie etwa Klappen- oder Torsteuerungen sowie teilautomatisierte Arbeitsplätze konzentrieren.
Michael Corban Fachjournalist in Nufringen
Pneumatik punktet
mit Leistungsdichte
Neue Technologien
Zukünftig geht es nicht um die Frage, ob die Pneumatik die elektrische Antriebstechnik verdrängt oder umgekehrt. Die geschickte Kombination beider Technologien eröffnet dem Anwender neue Möglichkeiten. Integrierte Sensorik und Steuerungstechnik einerseits sowie Baukastenkonzepte andererseits machen diese Kombination handhabbar.
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