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Luft oder Strom?!

Text: Dr. Peter Post, Festo Foto: Festo
Bei der Auswahl von Automatisierungslösungen müssen sich Maschinenbauer nach wie vor der Frage nach der geeigneteren Technik stellen - Elektrik oder Pneumatik; insbesondere im Kontext der nachhaltigen Wirtschaftlichkeit. Bei pauschalen Urteilen mahnt Dr. Peter Post, Forschungsleiter bei Festo, zur Vorsicht.

Der Schlüssel für die Wahl der optimalen Lösung liegt in der neutralen Bewertung jeder einzelnen Anwendung. Deren individuellen Anforderungen entscheiden, ob sich pneumatische, elektrische oder gar hybride Lösungskonzepte am besten für eine Anlage eignen.Den größten Vorteil hat ein Anlagenbauer, wenn er seine Anforderungen an die Applikation immer im Blick hat und sich nicht im Vorfeld per se für eine Technik entscheidet.

Elektrik für Flexibilität - Pneumatik für Leistung

Die Vorteile der Elektrik zeigen sich besonders bei reinen Bewegungsaufgaben mit großen Geschwindigkeiten und Hublängen. Elektrische Antriebstechnik wird in der Regel dann eingesetzt, wenn Anforderungen wie eine flexible Positionierung, variable Verfahrprofile oder hohe Geschwindigkeiten gefordert sind. In den letzten Jahren haben die elektrischen Antriebe dabei in ihrer Entwicklung große Fortschritte gemacht. Dies gilt für Preise und Leistungsfähigkeit aber auch vor dem Hintergrund der Total Cost of Ownership (TCO) in Bezug auf das Thema Energieeffizienz. Ist dagegen eine einfache und robuste Handhabung oder eine hohe Leistungsdichte gefordert, ist eher die pneumatische Antriebstechnik von Vorteil. Neben diesen Anforderungen sind Haltekraft, Dauer und Frequenz der Bewegung und Masse des Bauteils einige Kriterien, die es im Einzelfall zu betrachten gilt. Für die Pneumatik sprechen die günstigen Anschaffungskosten und die Überlastsicherheit aber auch das Halten ohne Energiebedarf. Ein anschauliches Beispiel sind Greif- und Spannanwendungen, bei denen definierte Kräfte aufgebaut und gehalten werden müssen. Ein pneumatischer Antrieb benötigt nach dem Druckaufbau keine weitere Energie, um eine definierte Kraft aufrecht zu erhalten. Ein elektrischer Antrieb benötigt für dieselbe Aufgabe in der Regel weitere Energie. Nachhaltige Lösungen sind zudem nicht allein über den gesenkten Energieverbrauch zu realisieren. Auch das künftige Zusammenwachsen von Mensch und Technik ist ein wichtiger Aspekt in der Produktion. Hier kann die Pneumatik mit der systemimmanenten Nachgiebigkeit bei Antrieben punkten, die sich künftig für die personensichere Auslegung von Produktionsanlagen und mithin zur Mensch/Maschine-Kooperation nutzen lassen.Neben rein elektrischen oder rein pneumatischen betriebenen Anlagen kann in speziellen Anwendungsfällen auch eine Kombination aus elektrischer und pneumatischer Antriebstechnik sinnvoll sein: So vereinen sich etwa Positioniergenauigkeit und hohe Kraftdichte in einem Antrieb.

Neutrale Bewertung

Eine pauschale Lösung für Elektrik oder Pneumatik, die für alle zu automatisierenden Anlagen gilt, kann es also nicht geben. Jede Anlage wird unter individuellen Anforderungen konstruiert und sollte daher unbedingt die Vorteile aus verfügbaren Technologie voll ausschöpfen. Für eine verlässliche Aussage ist ein Blick auf die Details unerlässlich. Auf diese Weise lassen sich die statischen und dynamischen Eigenschaften von gesamten technischen Systemen im Vorfeld simulieren und analysieren. Dann ist vorhersehbar wie sich der Antrieb etwa in Bezug auf seinen Energieverbrauch verhält und welche Komponente sich für eine bestimmte Applikation am besten eignet. Festo bietet als Anbieter von pneumatischen und elektrischen Antrieben Unterstützung bei der Auswahl der geeigneten Systemlösung .

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