DYNAMIK - Freudenberg Sealing Technologies
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FREUDENBERG SEALING TECHNOLOGIES DAS MAGAZIN – AUSGABE #1 2017 DYNAMIK Kraft, Bewegung, Veränderung – alles, was Dinge ins Rollen bringt oder Entwicklungen vorantreibt. NEUES AUS DER HYDRAULIK Schlüsseltechnologie: In Las Vegas zeigt sich „Fluid Power“ von der modernen Seite. WIE GELINGT INNOVATION? Doppelinterview: Was Führungsstärke und Radikalität mit vorausschauender Zukunftsplanung zu tun haben. ENERGIE MIT BATTERIE Warum die Automobilindustrie auf Elektromobilität setzt – und welche Rolle Dichtungen dabei spielen können.
SEITE 1 LESS® LESS IS MORE. MORE RESPONSIBILITY. E-MOBILITÄT DYNAMIK – WAS IST DAS EIGENTLICH? Tatsächlich ist der Begriff sehr vielschichtig, je nachdem in welchem Kontext man ihn benutzt. Bewegung, Kraft, Verände- rung – alle diese Themen lassen sich mit „Dynamik“ beschrei- ben. Genau darum soll es auf den folgenden Seiten gehen. Wir legen einen ersten Schwerpunkt auf Neuheiten und Ver- änderungen im Bereich Hydraulik, einer Schlüsseltechnologie, AUFGELADEN MIT DER ERFAHRUNG in der sehr viel Kraft und Bewegung steckt. EINES TECHNOLOGIEFÜHRERS. Darüber hinaus geht es im wahrsten Sinne des Wortes um dynamische Entwicklungen: Wie gelingt Innovation? Wohin entwickelt sich die Robotik? Was passiert gerade beim Zukunftsthema Industrie 4.0? Zu vielen dieser Themen haben wir unsere ganz eigenen Beispiele aus dem Kosmos von Freudenberg Sealing Technologies zu bieten. Bewegung, Innovation und Dynamik vereint auch das Thema Elektromobilität: Hier werfen wir einen Blick auf die neuesten Trends und widmen uns ausführlich der Zukunft der Lithium- Ionen-Batterie. Begleiten Sie uns auf eine Reise durch eine in vielerlei Hinsicht dynamische Welt. LOW EMISSION SEALING SOLUTIONS Der Klimawandel und begrenzte Ressourcen stellen innovativen Dichtungslösungen hilft LESS, Reibungs- die Automobilindustrie vor die Herausforderung, verluste zu verringern, Downsizing-Konzepte zu op- Emissionen und Verbrauch noch weiter zu reduzieren. timieren, elektrische Antriebe voranzubringen und Die globalen Weichenstellungen geben die Richtung zukünftige Abgasgrenzwerte einzuhalten. vor, in die auch wir unsere Produkte entwickeln. Mit www.fst.com DAS DAS MAGAZIN online unter: MAGAZIN online unter: http://essential.fst.de
SEITE 3 SEITE 11 SEITE 19 SEITE 21 1 DIE WELTBEVÖLKERUNG WÄCHST, IMMER MEHR MEN- die Einsatzgrenzen beständig ausweiten. Das neue Polyure- SCHEN BRAUCHEN NAHRUNG UND WOHNUNGEN. FÜR DIE than AU30000 zum Beispiel hat einen Einsatzbereich von mi- HERSTELLER VON BAU- UND LANDMASCHINEN SIND DAS nus 35 bis plus 120 Grad Celsius. GLÄNZENDE AUSSICHTEN, ODER? 5 Langfristig ja. Aber kurz- und mittelfristig entscheiden andere 4 APROPOS ANTRIEB: DIE ABGASGRENZWERTE FÜR MOBILE Faktoren, wie viele mobile Maschinen gebaut werden: So hängt MASCHINEN WURDEN DEUTLICH VERSCHÄRFT. WIE REAGIERT die Nachfrage nach Baumaschinen stark davon ab, wie viel die DIE BRANCHE DARAUF? öffentliche Hand in die Infrastruktur investiert. Daher sehen Mittlerweile erfüllen alle neuen Maschinen in Europa und in wir in den kommenden Jahren in Europa und in Nordamerika den USA die Grenzwerte der Stufe IV. Die spannende Frage ein eher moderates Wachstum von zwei bis drei Prozent pro ist, wann und in welchem Maß andere Märkte nachziehen. Jahr. In China ist der Absatz stark zurückgegangen, wird sich unserer Einschätzung nach aber allmählich wieder erholen. Das größte Wachstum erwarten wir in Asien und dem Mittle- In China ist Luftverschmutzung ein großes Thema, da wird man sich annähern. Aber was ist mit Märkten wie Indien oder dem Iran? Für Freudenberg haben die strengeren FR AGEN an PLAY IT AGAIN ren Osten, wo große Infrastrukturprogramme angelaufen sind. Grenzwerte auf jeden Fall einen positiven Effekt: Aggregate, DIE KRAFT DER WELT Alle drei Jahre ist es wieder so weit: In Las Vegas trifft sich die gesamte „LEBENSVERLÄNGERNDE JOEL JOHNSON Baumaschinenwelt zur größten Branchenmesse auf dem amerikanischen Kontinent. MASSNAHMEN“ Global Vice President Weil kein schweres Baugerät ohne hydraulische Antriebstechnik auskommt, findet INHALT Mobile Machinery Sector parallel die IFPE (International Fluid Power Exposition) statt, auf der Zulieferer wie 2 DERZEIT EXISTIEREN ÜBERKAPAZITÄTEN BEI DEN HERSTEL- die die Stufe IV erfüllen, enthalten durchschnittlich mehr LERN. WAS BEDEUTET DAS FÜR IHR GESCHÄFT? Dichtungen von uns als Stufe-III-Antriebe. Freudenberg Sealing Technologies ihre Lösungen ausstellen. Der Wettbewerbsdruck bei Bau- und Landmaschinen hat deutlich zugenommen. Hinzu kommt, dass das auch für viele 5 WERDEN WIR AUCH BEI MOBILEN MASCHINEN EINEN Kunden unserer Kunden gilt. Nehmen Sie zum Beispiel die Far- TREND ZUR ELEKTRIFIZIERUNG ERLEBEN? mer: Dank moderner Agrartechnik sind die Ernten besser denn Ich denke, das hängt vom Einsatzgebiet ab. So bietet sich bei je – dadurch bewegen sich die Preise für viele Agrarprodukte Flurförderzeugen eine Elektrifizierung durchaus an: Sie wer- aber auf sehr niedrigem Niveau. Das senkt die Bereitschaft, in den oft in geschlossenen Räumen betrieben und benötigen neue Maschinen zu investieren. Die Hersteller von mobilen ohnehin ein Zusatzgewicht, damit sie voll beladen nicht Maschinen reagieren darauf, indem sie nicht die Anschaf- umkippen. Das kann künftig die Batterie oder ein Brenn- fungskosten, sondern die „Total Cost of Ownership“ (TCO) in stoffzellen-Aggregat darstellen. Anders sieht es bei Ma- den Vordergrund stellen. Das ist für uns gut, denn durch quali- schinen in der Landwirtschaft aus. Sie werden meist tativ hochwertige Dichtungssysteme kann man die Lebens- über lange Zeit bei konstanter Geschwindigkeit betrie- zykluskosten senken: Einerseits erhöhen sie die Effizienz des ben, fernab jeder Infrastruktur – da bleibt ein effizien- Antriebs und senken damit die Treibstoffkosten, andererseits ter Dieselmotor meist die erste Wahl. In kleineren Zwischen die Touristen in Las Vegas mischen sich regelmäßig den künftige Innovationen gezeigt. Hinzu kommen Dutzen- Dynamik ist ein sehr unterschiedlich verwendeter Begriff. Klar ist nur: verlängern sie das Maschinenleben. Wir haben in Zusammen- Baumaschinen, die in einem urbanen Umfeld einge- Nach einigen Krisenjahren gewinnt der Markt für Bau- Männer im Anzug und Frauen im Kostüm. Man sieht ihnen de von Foren, auf denen sich die Experten austauschen. arbeit mit unseren Kunden Dichtungen entwickelt, die mehr setzt werden, kann ein dieselelektrischer Antrieb und Landmaschinen wieder an Dynamik. Die Hersteller setzen sofort an, dass sie nicht wegen der Unterhaltungsshows Er ist eher positiv besetzt, verbindet Kraft, Bewegung, Macht und Energie. als 18.000 Stunden durchhalten. durchaus Sinn machen: Der Dieselmotor läuft darauf, die Lebenszykluskosten zu senken. Wie moderne oder der Glücksspiele gekommen sind. Die Welthauptstadt Die diesjährige IFPE war nach Meinung von John Rozum, Leiter dann nur als Generator bei konstanter Drehzahl, der Unterhaltung gilt als eines der wichtigsten Messezent- der IFPE, ein großer Erfolg: „Der wirtschaftliche Abschwung in Dichtungstechnik dazu beitragen kann, erläutert Joel Johnson, Was bedeutet Dynamik heute? Wer setzt all die Kräfte um uns herum in Gang? 3 LÄNGERE WARTUNGSINTERVALLE DURCH HOCHWERTIGE das senkt das Geräuschniveau erheblich. In eini- ren der Vereinigten Staaten. Dazu gehört die Baumaschinen- der Industrie stellte eine Herausforderung dar. Ich bin aber bei Freudenberg Sealing Technologies weltweit für das messe CONEXPO-CON/AGG, die alle drei Jahre gemeinsam zuversichtlich, dass wir uns nun in die richtige Richtung be- DICHTUNGEN – IST DAS VOR ALLEM EINE FRAGE DES MATERIALS? gen Anwendungen – etwa einem klassischen Und was macht das mit uns? Eine Spurensuche. Wir müssen sowohl die Konstruktion als auch die Werkstoffe Bagger – schwankt die Last während des Be- Geschäft mit mobilen Maschinen verantwortlich. mit der IFPE stattfindet. Dieses Jahr im März war es wieder wegen.” In den USA, so Rozum, werde jetzt viel Wert auf die permanent optimieren. Und natürlich spielt unsere Material- triebs sehr stark. Da könnte es helfen, den Ver- so weit. Fast 3.000 Aussteller zeigten sowohl Kräne, Bagger Infrastruktur gelegt, das gäbe Anlass zu Optimismus. kompetenz eine wichtige Rolle. Unsere Kunden haben zum brenner durch ein Hybridsystem zu ergänzen. und Bergbauausrüstung als auch die Komponenten, die Teil extreme Anforderungen, zum Beispiel was Temperatur- Man könnte hierbei die Hydraulik nutzen, dafür sorgen, dass die imposanten Maschinen zuverlässig Auch Freudenberg Sealing Technologies stellte Dutzende in- spezifikationen betrifft. Die Hersteller wissen ja nicht vorab, die ohnehin an Bord ist. Für den Antrieb der funk tionieren. Auf der IFPE, auf der Freudenberg Sealing novativer Komponenten und Lösungen auf der IFPE vor. Sie ob ein Bagger in sibirischer Kälte, afrikanischer Hitze oder im Arbeitsgeräte kommt in Baumaschinen Technologies ausstellte, stehen Fluidtechnik, Kraftüber- ermöglichen es, Maschinen unter Extrembedingungen wie Regenwald Malaysias eingesetzt wird. Da sich nicht je nach fast immer ein hydraulisches System zum tragung, Antriebe und deren Steuerung im Mittelpunkt. Seit starken Temperaturschwankungen oder hohen Drücken mit regionalem Einsatz andere Dichtungen verwenden lassen, Einsatz – nur so können sie die gewaltigen 2002 finden CONEXPO-CON/AGG und IFPE parallel in Las größeren Service-Intervallen zu betreiben und dabei den gehen sie lieber auf Nummer sicher. Neue Werkstoffe können Kräfte effizient übertragen. Vegas statt. Auf einer Fläche von 7.000 Quadratmetern wer- Kraftstoffverbrauch und die Emissionen zu verringern. SEITE 10–17 SEITE 18–19 SEITE 20–25 XX–XX 1 INTRO 2–3 INHALT DIE KRAFT DER WELT LEBENSVERLÄNGERNDE MASSNAHMEN PLAY IT AGAIN Die Dynamik setzt Dinge in Gang. Doch was genau ver- Joel Johnson verantwortet bei Freudenberg Sealing Die diesjährige International Fluid Power Exposition 4–9 RASANTER FORTSCHRITT birgt sich hinter dem Begriff? Eine Spurensuche, die uns Technologies das Geschäft mit mobilen Maschinen. (IFPE) in Las Vegas gab einen interessanten Einblick dazu zwingt, verschiedene Blickwinkel einzunehmen. Im Interview spricht er über die Vorzüge moderner in die neuesten Entwicklungen der hydraulischen 10–17 DIE KRAFT DER WELT Dichtungen für Bau- und Landmaschinen. Antriebstechnik. 18–19 FÜNF FRAGEN AN JOEL JOHNSON SEITE 35 PAGE 41 SEITE 45 Die kleine italienische Stadt Pinerolo im Winter. Im Südwes- ten erheben sich die Cottischen Alpen, der fast 4.000 Meter hohe Monte Viso schneebedeckt. Die Luft ist kalt und klar, und die Sonne scheint flach ins Tal. Auf dem Weg ins Piemonter Werk von Freudenberg Sealing Technologies heißt es aufzu- 20–25 PLAY IT AGAIN passen, denn die Pfützen auf der Straße sind gefroren, und die Reifen verlieren immer wieder ihren Grip. Manchmal ist Rei- bung eben wichtig. Im Werk Pinerolo arbeiten die Freuden- berg-Ingenieure jedoch daran, Reibung zu vermeiden: nicht an den Reifen, sondern im Motorraum, am Übergang vom LONGER LIFE REIBUNGSLOSER Motor zum Getriebe. Hier ist Reibung unerwünscht, weil sie wertvolles Drehmoment in verlorene Wärmeenergie umwan- „WER ANGST HAT, START delt. Pinerolo ist weltweit der erste Standort, an dem ab 2018 völlig reibungsfreie Dichtungen für die Kurbelwelle in Serie gefertigt werden sollen. Das wichtigste Ziel der Gleitringdich- WIRD NICHT tungen mit dem Markennamen „Levitex“ liegt darin, den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen von Fahrzeugen zu senken. INNOVATIV SEIN“ 26–27 AUF DIE PLÄTZE, FERTIG … KRAFT Mit der neuen Levitex-Gleitringdichtung ermöglicht Freudenberg Ende 2016 nahm Freudenberg Sealing Technologies im Werk Pinerolo, wo ansonsten vor allem Ventilschaftdichtungen her- Sealing Technologies erstmals die nahezu reibungsfreie Abdichtung gestellt werden, eine Produktionslinie für die Kleinserienferti- gung der Levitex-Dichtungen in Betrieb. „Jetzt entwickeln wir SIEBEN ARME der Kurbelwelle. Derzeit bereitet sich das norditalienische Werk Pinerolo die Dichtungen gemeinsam mit einem großen europäischen In der Produktionslinie kommen mehrere Roboter zum Automobilhersteller zur Serienreife weiter“, berichtet Frances- Einsatz, um die Herstellung weitgehend zu automatisieren. auf die Serienfertigung vor. Im Fokus stehen dabei größtmögliche co Scarano, der Forschung, Entwicklung und den Produktions- anlauf der neuen Dichtungen verantwortet. Seit 2010 forscht Automatisierung und integrierte Qualitätskontrollen. Freudenberg Sealing Technologies intensiv an der neuen Tech- Rock drills from Atlas Copco work their way through the toughest nologie, seit Januar 2016 fertigt Scaranos Team bereits Proto- typen auf einer eigenen Produktionslinie, um die Entwick- Viele Unternehmen sehen sich gerne als dynamisch und innovativ – granite as easily as a do-it-yourselfer cuts through plasterboard. lungsziele am realen Bauteil zu validieren. Nun geht es vor allem um die Automatisierung der Herstellung. An den einzel- Innovation allerdings kommt nicht von alleine. Dr. Jan Kuiken von But wear is a major problem in underground mines. Working closely with nen Stationen der Produktionslinie kommen deshalb insge- 28–31 DIE GRÜNE WÜSTENTOCHTER samt sieben Roboterarme zum Einsatz. „Da die Roboter die Freudenberg Sealing Technologies (FST) und Managementprofessor Freudenberg Sealing Technologies, the company has brought out a einzelnen Arbeitsschritte immer in der gleichen Weise ausfüh- ren, lässt sich der Montageprozess gut reproduzieren“, sagt Charles O’Reilly sprechen über die Balance von Alt und Neu, verfügbare generation of equipment that requires much less frequent maintenance. Scarano. Das ist wichtig, um die Herstellung der Levitex-Dich- tungen zügig auf weitere Montagelinien übertragen zu kön- und benötigte Ressourcen sowie Ideen in Schubladen. nen: „Wenn wir die Feinjustierung abgeschlossen haben, kön- nen wir die Fertigung hier im Piemont, aber später auch an anderen Standorten weltweit beliebig ausweiten.“ The large granite blocks in front of the test center’s entrance power that rock boring equipment from Atlas Copco cuts come up to Lars Persson’s chest. “The highest Swedish quality,” through granite like a hot knife through butter. The drill bit Die Konstruktion der neuen Levitex-Dichtungen stellt sehr hohe he says with a chuckle. He calls the hard plutonic rock his most hits the stone surface up to 140 times per second with a HERR KUIKEN, WIE WEIT KANN EIN MENSCH IN DIE ZUKUNFT DAS HEISST, ZU WEIT VORAUSSCHAUEN NÜTZT GAR NICHTS? Anforderungen: Die Materialzusammensetzung muss exakt important test specimen. Persson directs the development of 25-ton force. SCHAUEN? Kuiken: Doch, das kann sehr viel nützen, aber im realen Ge- stimmen, die geometrische Form strikt eingehalten werden. boring drills at Atlas Copco, the Swedish machine builder. Kuiken: Schauen kann er unendlich weit, aber wie relevant ist schäftsumfeld sind nur zwei bis drei Jahre ein realistisch über- „Deswegen haben wir in den Produktionsprozess an mehreren Known as rock drills, they bore holes into stone – large ones But wear is a certainty wherever raw forces of this kind reign. das, was er da sieht? Wir hatten vor einiger Zeit hier ein Pro- schaubarer Zeitraum. Und selbst der ist ungewiss. Wer hat Stellen Qualitätskontrollen eingebaut“, erläutert Scarano. Nach with a diameter of several centimeters, which are filled with In just normal operation, all the components of a rock drill are jekt, dessen Vorgabe es war, 35 Jahre in die Zukunft zu schau- schon die Finanzkrise 2008/09 vorhergesehen? Was wir also jedem Montageschritt messen Lasersensoren in der darauffol- 32–33 FACTS & FIGURES explosive charges. A controlled ignition is carried out in a half exposed to extreme forces. Special situations come up again en: Wie entwickelt sich die Demografie, was werden die brauchen, ist sowohl der Blick in die Zukunft als auch absolute genden Anlage die Geometrie und die Position des jeweiligen circle of eighty holes – and suddenly the tunnel is four meters and again as well. For example, if the drill bit does not strike Haupttrends? Das waren ganz wunderbare Ergebnisse, um ei- Flexibilität, um uns anzupassen. Wir haben in unserer Abtei- Bauteils exakt aus. Dadurch kontrolliert sich der Produktionspro- (13 feet) longer. That is the current technology for digging a stone due to an operating error, the force cannot be reduced – nen Science-Fiction-Roman zu schreiben. Aber welche Szenari- lung jetzt festgelegt, dass wir etwa neun bis zehn Jahre vor- zess gewissermaßen selbst. Außerdem setzen die Ingenieure in MESSEN UND PRÜFEN supply tunnel for raw material mining. “In the process, speed it acts on the machine after the stroke reversal. As a result, the en aus den großen Romanen des Genres haben tatsächlich ausblicken wollen. einem separaten Arbeitsschritt ein Weißlicht-Interferometer Um bei den vielen Arbeitsschritten Fehler auszuschließen, is a crucial factor for our customers – the mine operators,” maintenance intervals are short: Until now, a general overhaul wirtschaftliche Relevanz? Einige wenige, höchstens. ein, um die Beschaffenheit der Ringoberflächen zu überprüfen. sind in den Prozess mehrere Qualitätschecks eingebaut. Persson knows. And speed above all means power. So much has been needed after about 400 hours of operation, which 34–39 „WER ANGST HAT, SEITE 34–39 SEITE 40–43 SEITE 44–47 WIRD NICHT INNOVATIV SEIN“ „WER ANGST HAT, LÄNGER LEBEN REIBUNGSLOSER START 40–43 LÄNGER LEBEN WIRD NICHT INNOVATIV SEIN“ Atlas Copco produziert als Spezialist für Bergbau Die neue Levitex-Gleitringdichtung von Freudenberg Stanford-Professor Charles O’Reilly und FST-Innovations technik Gesteinsbohrhämmer, die als besonders Sealing Technologies wird zukünftig im nord 44–47 REIBUNGSLOSER START experte Dr. Jan Kuiken diskutieren über Innovation als robust und langlebig gelten. Ein entscheidender italienischen Pinerolo in Kleinserie produziert. Triebfeder erfolgreicher Unternehmen. Erfolgsgarant: effiziente Dichtungen. Ein Vor-Ort-Termin. 48–51 I, COBOT 52–55 DUALE STRATEGIE SEITE 49 SEITE 61 SEITE 65 I, COBOT 56–57 WISSENSWERT AUTOMOTIVE IM KRAFTFLUSS Die moderne Robotik hat eine Dynamik erreicht, die unaufhaltsam voranzuschreiten scheint: Schon längst schweißen, schrauben und lackieren Roboterarme nicht mehr nur, inzwischen können sie auch operieren. Wird der Mensch bald überflüssig? Es könnte auch ganz anders kommen … FLEISSARBEIT FÜR DIE REVOLUTION HART IM NEHMEN 58–59 KEINE ANGST VOR GROSSER HITZE Hydraulikdichtungen müssen Drücken bis zu 400 bar standhalten. Fahrerlose Elektroautos könnten in zehn Jahren den urbanen Verkehr Massiv. Wuchtig. Harter Stahl, mit lauten ROBOTER industrielle Revolution“, klingt stark da- revolutionieren. Doch die Umsetzung großer Ideen verlangt solide Motoren. Industrieroboter sind ein- AN DIE MACHT! nach, als würden – jetzt aber wirklich schüchternde Arbeitskollegen. Aus gu- endgültig – die Roboter die Arbeiter auf Ingenieurarbeit. Der Engineering-Partner IAV, an dem Freudenberg tem Grund: Je steifer und schwerer ein das Abstellgleis der Geschichte schieben. Roboter gebaut ist, desto exakter und Doch mehr als 200 Jahre nach den ersten mit zehn Prozent beteiligt ist, arbeitet mit 7.000 klugen Köpfen an der stabiler sind seine Bewegungen. Und in automatischen Webstühlen steht zu- Unbestritten ist: Roboter sind weiter auf Die Sicherheitsschuhe mit den Stahlkappen sind „Mit den Prüfständen erfassen und bewerten wir der Produktion kommt es auf Millime- mindest fest: Die Arbeiter sind immer dem Vormarsch. Noch sind es hauptsäch- festgezurrt, die Schutzbrille sitzt. Wir betreten das die Funktionssicherheit und das Funktionsverhal- Technik für autonome, emissionsfreie und vernetzte Fahrzeuge. terarbeit an. Der Schweißpunkt muss noch da. Selbst die Dynamik der Roboter- lich die Knickarmroboter, die wir aus den Am Schwalmstädter Standort von Freudenberg Sealing Technologies Prüffeld im oberhessischen Werk Schwalmstadt ten einzelner Fluiddichtungen und ganzer Dich- beim ersten Auto haargenau an der glei- evolution konnte ihnen nichts anhaben. Produktionshallen kennen und die im von Freudenberg Sealing Technologies. In einer tungssysteme“, erklärt Barillas. „Unser neuer Prüf- chen Stelle gesetzt werden wie beim Nicht die programmierbaren Lackierma- Vergleich zu modern designten Roboter- dreht sich alles um Hydraulik und Pneumatik – also die Kraft der Fluide, Ecke verrichtet ein großer Prüfstand für Stangen- stand macht das besonders effizient, weil wir die dichtungen mit pulsierenden Geräuschen laut- eigentliche Bewegung über einen elektrischen An- 60–63 IM KRAFTFLUSS zweiten – und beim tausendsten. schinen seit den 1930er Jahren, nicht die hunden eher altbacken wirken. Sie stel- ersten Roboterarme seit den 1960er len den meistverkauften Typus aller 2015 die einen Zylinder bewegen. Materialexperten mischen in den Labors stark seine Arbeit, umgeben von mehr als einem trieb realisieren und die Hydraulikaggregate nur Das Roboterprinzip hielt bereits 1805 in Jahren und auch nicht die modernen abgesetzten Industrieroboter dar: welt- Dutzend kleinerer und mittelgroßer Prüfstände. noch den Systemdruck aufbauen müssen – und so den Manufakturen Einzug, als erstmals Roboter, die wahlweise sogar Orgel oder weit 240.000 Stück – Absatzrekord. neue Werkstoffkombinationen, Produktentwickler konstruieren daraus Zielgerichtet geht Gonzalo Barillas auf eine kom- wesentlich kleiner ausgelegt werden können.“ mit Lochkarten programmierbare Web- Schach spielen können. Aktuell aber pakte, blaue Anlage zu, die wie ein Schubladen- Außerdem entsteht dadurch weitaus weniger stühle auftauchten. Dem mechanischen flammt die Diskussion ein weiteres Mal Dass damit das Limit noch längst nicht neue Fluiddichtungen. Gemeinsames Ziel: innovative Dichtungen, regal aussieht. „Das ist unser neuer Dichtungs- Lärm. Und weil der Elektroantrieb die Hubbewe- Webstuhl folgte die Maschine und ihr auf. In Zeitungen, Onlinemedien und erreicht ist, dürfte maßgeblich am Trend prüfstand für Hydraulikstangen“, berichtet der gungen zudem viel dynamischer ausführen kann, der Roboter. Sie alle arbeiten nicht nur Social-Media-Timelines taucht regelmä- zur Vernetzung liegen. Das neue Zeitalter die auch unter Hochdruck beste Performance leisten. Leiter der Vorausentwicklung. Bei Temperaturen verkürzt sich die Durchlaufzeit für einen Dauerlauf- schneller, sie ermüden nie, sie verlangen ßig die Frage auf, ob nicht irgendwann der Produktion setzt darauf, dass sich bis 100 Grad Celsius und hydraulischen Drücken test um mehr als die Hälfte. nicht nach Urlaub, und sie machen auch ein Roboter oder künstliche Intelligenz Mitarbeiter, Maschinen und Fahrzeuge in bis 400 bar werden hier die Dichtungen, die in Hy- keine Flüchtigkeitsfehler. Die menschli- den eigenen Beruf ausüben wird. Und die der „Industrie 4.0“ untereinander vernet- draulikzylindern die Stangen gegen die Zylinder Im Schwalmstädter Werk von Freudenberg Sealing che Arbeitskraft schien zum Auslaufmo- Antwort lautet (fast) immer: Ja! „Indust- zen und Daten austauschen. Die frisch abdichten, mindestens 50.000 Mal pro Prüfzyklus Technologies dreht sich alles um Hydraulik und dell zu werden. rie 4.0“, auch bekannt als „die vierte angelieferte Palette funkt eigenständig hin- und herbewegt. Pneumatik, also die Kraft der Fluide, die einen 64–67 FLEISSARBEIT FÜR DIE REVOLUTION SEITE 48–51 SEITE 60–63 SEITE 64–67 68–69 WISSENSWERT INDUSTRY I, COBOT IM KRAFTFLUSS FLEISSARBEIT FÜR DIE REVOLUTION 70–71 SCHWEIZER PRÄZISION Industrieroboter stehen immer noch im Ruf, Arbeits- Immer wenn es darum geht, den richtigen Werkstoff Welche Technik brauchen Fahrzeuge, um zukünftig plätze zu vernichten. Mit der neuen Generation kolla- für eine neue Dichtung zu entwickeln, sind unsere autonom, emissionsfrei und vernetzt zu fahren? 72 IMPRESSUM borierender Roboter könnte es sich anders verhalten. Experten gefragt. Dieser Frage gehen die Spezialisten der Ingenieur gesellschaft Automobil und Verkehr (IAV) nach.
SEITE 5 FLÜSTERLEISE Flirrender Asphalt, aufheulende Motoren, durchdrehende Rei- fen, und schon jagen Hunderte von PS mit lautem Getöse der ersten Kurve entgegen. Kraft und Dynamik pur. So zu erleben in der Formel 1. Um auf 100 Stundenkilometer zu beschleuni- gen, benötigen die aerodynamischen Hightechboliden gerade einmal 1,7 Sekunden. Doch selbst diese Winzigkeit unterbietet der „grimsel“, ein Rennwagen der Eidgenössischen Techni- schen Hochschule Zürich und der Hochschule Luzern. Er benö- tigt lediglich 1,513 Sekunden und damit weniger als 30 Meter, um 100 Stundenkilometer zu erreichen. Ganz ohne lautes Motorengeheul. Der „grimsel“ ist ein Elektrorennwagen und zeigt, dass Elektromobilität ganz schön dynamisch sein kann.
SEITE 7 ES LIEGT WAS IN DER LUFT Paris-Touristen werden sie kennen: Pariser Luft verpackt in Dosen. Eine veritable Luftnummer, die mehr über den Ge- schäftssinn der Händler aussagt als über den unsichtbaren Inhalt. Wobei? Tatsächlich steckt in der Luft mehr als man mit bloßem Auge erkennt. Forscher arbeiten derzeit daran, Poly- mere aus Luft herzustellen. Theoretisch könnte man aus Luft sogar komplette Dichtungen schaffen. Alles nur eine Luft nummer? Nein, denn Luft besteht aus Sauerstoff-, Stickstoff-, Wasserstoff- und Kohlenstoffatomen. Genau wie eine Poly urethandichtung. 27 Kubikmeter Luft enthalten die benötig- ten Moleküle für eine Dichtung. Jetzt gilt es, die Atome neu zu sortieren. Luft würde dann erneut zum Kassenschlager.
SEITE 9 VON DER SCHIENE IN DIE RÖHRE Als die Dampflokomotive im 19. Jahrhundert ihren Siegeszug antrat, erfuhren Raum und Zeit eine völlig neue Wahrnehmung. Größere Distanzen waren plötzlich schnell zu überwinden. Wobei schnell? Rund 30 Kilometer legten die Lokomotiven in einer Stunde zurück. Für Kritiker war das viel zu rasant. Die medizinische Fakultät zu Erlangen befand, Fahrgäste würden Gehirnkrankheiten erleiden. Zukünftig soll man gar mit Über- schallgeschwindigkeit über Land reisen. Der Hyperloop will die Dynamik des Unterdrucks nutzen, um seine Passagiere in Trans- portkapseln mit 1.200 Stundenkilometern durch Röhren zu befördern. Ingenieure loten derzeit die Machbarkeit der Idee aus. Was die Erlanger Mediziner wohl dazu gesagt hätten?
SEITE 11 DIE KRAFT DER WELT Dynamik ist ein sehr unterschiedlich verwendeter Begriff. Klar ist nur: Er ist eher positiv besetzt, verbindet Kraft, Bewegung, Macht und Energie. Was bedeutet Dynamik heute? Wer setzt all die Kräfte um uns herum in Gang? Und was macht das mit uns? Eine Spurensuche.
SEITE 13 Klack. Eine kleine Kugel star tet auf einer Kugelbahn. Sie rollt auslösen. Selbst wer nur stumm am Schreibtisch sitzt oder in eine Schräge hinunter, um eine Kur ve , sie nimmt Fahr t auf. seinem Labor steht, kann ungeahnte Dynamik entfalten. Welt- Beginn einer Reise . bewegende Veränderungen beginnen selten mit Muskelkraft. Häufig beginnen sie unscheinbar, mit kleinen Details. Eine „Jung und dynamisch“ lautete noch bis vor Kurzem die Stan- kleine Murmel kann einen Hammer auslösen. Der Gedanke ei- dardfloskel, wenn man sein Unternehmen, sein Team oder sich nes Menschen kann, in die Tat umgesetzt, Kräfte in Gang set- selbst möglichst positiv beschreiben wollte. Jung und dyna- zen, die die Kraft des menschlichen Körpers um ein Vielfaches misch, das klingt nach Energie, auf jeden Fall zukunftsge- übersteigen. Das begann mit den ersten Werkzeugen, mit wandt: Wer noch jung und dynamisch ist, den wirft keine Ver- Faustkeil und Hebel, setzt sich fort bis zu modernen Hochleis- änderung aus der Bahn, der hat alles noch vor sich, der kann tungsbatterien, Baumaschinen oder Überschallflugzeugen. anpacken und Dinge ins Rollen bringen. Übrigens: Als Alfred Nobel seinen Sprengstoff erfand, nannte er ihn Dynamit, abgeleitet von, siehe oben: Dýnamis, Kraft. Die Keine Frage: Dynamisch, das ist gut. Oder? positiv besetzte Dynamik und das explosive Dynamit haben beide denselben Wortstamm. #1 DYNAMIK, WAS IST DAS EIGENTLICH? #2 KRAFT, DIE SICH SELBST VERVIELFÄLTIGT Die Kugel saust unter einem Schaufelrad hindurch und bringt es zum Drehen, vorbei an einem Glöckchen, das heftig D i e Ku g e l s t ö ß t e i n e a n d e r e Ku g e l a n , d i e s e z w e i w e i t e r e zu bimmeln beginnt , und prallt dann mit voller Wucht gegen Ku g e l n . D i e Ku g e l b a h n v e r z w e i g t s i c h , ü b e r a l l g e r a t e n einen Schließmechanismus, der sich löst und ein en kleinen weitere Murmeln in Bewegung, fallen klackernd in Hammer in Schwung versetzt . S c h ä c h t e , l ö s e n n e u e Ku g e l n a u s . D i e G e r ä u s c h k u l i s s e s c h w i l l t a n , G l o c k e n b i m m e l n , We r k z e u g e k l o p f e n , A u s l ö - ser klicken. Dynamik ist ein vielschichtiges Wort. Das beginnt schon tief in den Wurzeln der Wortbedeutung. Denn das griechische δυναμική (dynamiké) bedeutet „mächtig“, das Substantiv Zweifellos, wenn Dinge in Bewegung geraten, wenn Kräfte auf- δύναμις (dýnamis) eher „Kraft“. Aus beiden Wurzeln entwickel- einanderprallen, dann steckt darin immer auch der Kern von et- ten sich prägende Begriffe. In der Physik ist Dynamik die Lehre was Zerstörerischem. Zumindest aber: Umwälzendem. Dazu von der Wirkung von Kräften. Wer stattdessen den Begriff ge- muss gar nichts mit lautem Knall explodieren. Es reicht vollkom- genüber einem professionellen Musiker oder Komponisten be- men, wenn Dinge angestoßen werden. Die Hydraulik ist ein sehr nutzt, wird völlig anders verstanden: Als Definition von Laut- interessantes Bild in diesem Zusammenhang. Auf den ersten stärken. Im alltäglichen Sprachgebrauch wiederum meint man Blick passiert da ziemlich wenig. Es raucht nichts, es knallt häufig etwas besonders Energiegeladenes („dynamische Be- nichts – und trotzdem werden enorme Kräfte in Bewegung ge- wegung“) oder ganz allgemein die Entwicklung von Dingen. setzt. Hydraulische Anlagen erfüllen häufig Kernaufgaben in Dynamik, das ist Elan, Enthusiasmus, Lebhaftigkeit. Wer dyna- der Industrie, wenn es um Produktion, Bewegung oder Energie misch ist, gilt als fleißig und eifrig, in jedem Fall als beweglich geht. Obwohl sie vergleichsweise unscheinbar wirken. und flexibel. Tatsächlich haben viele bahnbrechende Erfindungen damit zu Das ergibt sich auch aus dem Gegenteil: Stillstand ist schließ- tun, dass Druck ausgeübt und Dinge in Bewegung gebracht lich ein Synonym für den Tod. Leben auf unserer Welt, wie wir werden. Die Druckerpresse, das Automobil oder der Aufzug. es kennen, unser Klima und unsere Gravitation sind nur mög- Das ist aber nur die eine Seite der Medaille. Revolutionär wur- lich, weil die Erde sich dreht. Menschen leben nur, weil ihr Herz den diese Erfindungen, weil sie eine gesellschaftliche Relevanz ununterbrochen den Blutkreislauf am Laufen hält. Wir sind besaßen und in ihr eine Dynamik und Wucht entwickelten, die alle ständig in Bewegung und setzen Kräfte frei, die anderes ihre eigentlichen Bewegungen um ein Vielfaches übertrafen.
SEITE 15 Der Buchdruck revolutionierte Kommunikation und Bildung, Es wird alles schneller. Briefe waren früher tage- oder wo- Entgrenzung. Sind Menschen, die sich dynamisch nennen, in ten. Der amerikanische Wirtschaftswissenschaftler Robert das Automobil unsere Fortbewegung, der Aufzug veränderte chenlang unterwegs, elektronische Post will bisweilen in we- Wirklichkeit nur Selbstausbeuter, weil plötzlich keine Grenzen Gordon, bekannt durch seine Prognose vom „Ende des grundlegend unsere Städte und damit das Zusammenleben. nigen Sekunden beantwortet werden. Motoren bringen uns mehr gelten? Keine Zeit zu haben ist zum Statussymbol ge- Wachstums“, ist der Meinung, dass das 21. Jahrhundert Es kann einem schwindlig werden bei dem Gedanken, dass ge- in Windeseile um die Welt, Maschinen übernehmen die Haus- worden. Wer keine Zeit hat, ist wichtig. Der Zeitforscher Karl- überhaupt nicht so schnell ist, wie viele glauben. Die Um- rade jetzt, in diesem Moment, Milliarden von Menschen sich arbeit. Und trotzdem: Viele Menschen haben das Gefühl, sie heinz Geißler predigt seit Jahren: „Wir haben das Nichtstun wälzungen vor hundert Jahren seien viel gravierender gewe- bewegen, Dinge anstoßen, Kraft ausüben. Kein Wunder ei- hätten weniger Zeit. verlernt.“ Der Mensch kann nicht mehr stillstehen, er ist stän- sen: Die Elektrizität veränderte die Gesellschaft, Licht und gentlich, dass mancher das Gefühl hat, alles werde immer dig in Bewegung. Fahrstühle die Städte, der Verbrennungsmotor den Verkehr schneller. Kein Wunder, dass sich immer mehr Menschen Sind wir dynamisch? Oder sind wir Sklaven der Zeit? und die Wirtschaft. Gordon zweifelt weder an der Innovati- ziemlich unter Druck fühlen. onskraft noch an der Dynamik der Menschen, er stellte nur Zeitforscher können das Phänomen auf ihre Weise erklären: beim Ted-Talk 2013 die provokante Frage: „Verzichten Sie lie- Wenn das Smartphone klingelt, die E-Mail auftaucht, im Te- ber auf die Wassertoilette oder auf Facebook?“ lefongespräch der nächste Anrufer anklopft, erleben wir den Drang zu reagieren. Erfindungen, die uns eigentlich flexibler, Als Eisenbahn, Automobil und Flugzeug erfunden wurden, beweglicher und dynamischer machen sollten, bewirken katapultierte sich eine ganze Gesellschaft innerhalb weni- tatsächlich das Gegenteil: Sie verknappen die Zeit, weil sie ger Jahrzehnte von der Laufgeschwindigkeit zur Flugge- neue Linien einziehen. Plötzlich ist alles vermessen, getak- #4 schwindigkeit. Schneller wurden wir seitdem kaum mehr. tet, verplant. Man sieht zu, wie die Kugel auf ihrer Kugel- DYNAMIK IST EINE FRAGE DES BLICKWINKELS Schon im 19. Jahrhundert gab es Veränderungspanik, Ent- #3 bahn gleich den nächsten Mechanismus auslöst, und man grenzungsängste und die Hysterie vor dem Geschwindig- BRINGEN WIR INS ROLLEN, kann sie nicht stoppen. keitswahnsinn. Menschen gingen mit Schildkröten auf die Und plötzlich ist alles wieder still. Alle Kugeln haben das Straße, um für mehr Langsamkeit zu demonstrieren. ODER SIND WIR GETRIEBENE? Der Soziologe Lewis Mumford nannte 1934 in seinem Buch Ende ihrer Strecke erreicht , sind in Löcher gefallen oder aus- „Technik und Zivilisation“ die Uhr den „Prototyp aller Ma- gerollt . Alle bis auf eine . Unsere allererste Kugel rollt noch Der Mensch hat in der Frühzeit der Zivilisation den Über- schinen“ und datiert den Beginn der Moderne auf die Erfin- immer beharrlich auf ihrem Weg weiter. Klack-klack-rrrrr. gang von der Jagdwirtschaft zur Landwirtschaft vollbracht. Auf der Kugelbahn haben sich die Bewegungen in kürzester Zeit dung der Uhr. Vorher war Zeit relativ, plötzlich aber war sie Und da soll die Erfindung der E-Mail es schaffen, uns aus der so sehr vervielfältigt, dass es für ein menschliches Auge un- exakt getaktet. Bahn zu werfen? Nüchtern gefragt: Wie viele Berufe haben möglich ist, noch alles zu erfassen. Überall rollen Murmeln, Ge- Alles wird immer schneller, das ist eine Sicht der Dinge. Die sich in den vergangenen zehn Jahren tatsächlich radikal ver- räte bewegen sich, und Kugeln schlagen verzwickte Bahnen ein, In jüngster Zeit geriet der Begriff „dynamisch“ ein wenig unter andere besteht darin, einen Schritt zurück zu treten, und ändert? Vielleicht liegt die Antwort schon in der Frage: Mehr ausgelöst durch Zusammenprall, Wippen oder Hebebühnen. den Verdacht, ein Modewort zu sein, ein Euphemismus für sich die gesamte Kugelbahn aus der Entfernung zu betrach- Gelassenheit tut gut.
SEITE 17 Physik – und bei Newton: Trägheitsprinzip, Aktionsprinzip, #5 Reaktionsprinzip. „Wirkt auf einen Körper eine Kraft, so wird ÜBER DIE ENERGIE VON INNOVATIONEN er in Richtung der Kraft beschleunigt.“ U n s e r e Ku g e l g e r ä t a n e i n e W e g g a b e l u n g . W e l c h e n W e g sie jetzt nimmt, ist streng genommen nicht zufällig . Aber Nuancen entscheiden. Die Kraft , mit der sie ins Rol- len gebracht wurde. Der unwillkürliche, unmerkliche „ S p i n“ b e i m A n s c h u b s e n. E i n We g w i rd fo r t g e s e t z t , d e r andere übergangen. #6 KLEINE IDEEN BEWIRKEN GROSSES Innovation, heißt es gerne, lebt von der Geschwindigkeit. Bei genauerem Hinsehen fällt das Gegenteil auf: Innovationen kommen nicht über Nacht. Die Kräfte, die sie entfalten, entste- Unsere Kugel ist kurz vor dem Ende der Bahn angelangt . Sie hen eher langsam. Die berühmten „disruptiven“, also umwäl- bringt noch einmal beim Durchrollen ein Rad in Bewegung , zenden Technologien, werden deswegen zu Gefahren, weil das ein größeres Zahnrad antreibt , das ein noch größeres Platzhirsche sie sehen und trotzdem ignorieren. Zahnrad antreibt . Dann rollt sie aus. Anfang der 2000er Jahre waren die beiden Unternehmen Fuji- film und Kodak in etwa gleich groß und die unangefochtenen Details entscheiden. Marktführer im Bereich von Fotofilmen. Etwa jeweils zwei Drittel des Umsatzes hing bei beiden Unternehmen von Foto- Details, wie eine winzige Dichtung zum Beispiel. Ein Teil, das filmen ab. Dann begann der Markt für Filmrollen einzubre- darüber entscheidet, ob ein gewaltiger Motor tatsächlich so chen. Fujifilm und Kodak sahen sich beide in ihrer Existenz funktioniert, wie er soll. Wenn riesige Kräfte auf uns einwir- bedroht. Beide reagierten – unterschiedlich. Bei Fujifilm unter- ken, Maschinen sich in Bewegung setzen, enormer Druck er- zog man das eigene Portfolio einer kritischen Betrachtung und zeugt wird – dann kann ein kleines Detail, eine kleine Dichtung überlegte: Können wir unser bisheriges Wissen in ganz neue darüber bestimmen, ob diese Kraft auch tatsächlich dort an- Technologien verwandeln? Aus der Herstellung von Filmen kommt, wo sie hingehört – oder ob sie verpufft und entweicht. brachte das Unternehmen viel Wissen über chemische Pro zesse wie Oberflächenchemie und Antioxidationsmittel mit. Kleinigkeiten entscheiden. Das Management entschloss sich, auf ganz neue Bereiche zu setzen: Pharma, Kosmetik, Halbleiter, dazu Medizintechnik, Wenn Dynamik also so ein vielschichtiger Begriff ist, dann Industrie-Röntgen oder Bio-Imaging. Bei Kodak entschloss besinnen wir uns doch auf das, was er auch bedeuten kann: man sich, mehr Ressourcen in das Kerngeschäft Film zu leiten. nicht nur „Geschwindigkeit“ und „Entgrenzung“, sondern: Heute ist Fujifilm ein Unternehmen mit einem Umsatz von die Lehre von der Kraft. Die Lehre von der Lautstärke. Und 20 Milliarden Euro und starken Wachstumsraten – Kodak hat das wiederum bedeutet: Es liegt an uns, diese Kräfte und verspätete Rettung im Druckgeschäft gefunden und macht Stärken um uns herum zu erkennen und zu steuern. Also einen Zehntel des Umsatzes seines ehemaligen Konkurrenten. sollten wir das auch tun. Die Episode ist angesichts des Vergleichs besonders ein- Es beginnt alles im Kopf. Und endet alles im Kopf. drücklich, aber kein Einzelfall. Zahlreiche Unternehmen ha- ben sich im Laufe ihrer Geschichte immer wieder neu erfin- Wir haben gelernt: Zeit ist eine Kopfsache. Wie beweglich den müssen. Dynamik, das kann manchmal bedeuten, den und dynamisch wir sind, entscheidet sich ebenfalls im Kopf. vielen Kräften um uns herum nicht einfach zu widerstehen, Und die Kraft der Gedanken kann mehr Dynamik entfalten sondern sie rechtzeitig wahrzunehmen und sich von ihnen und Veränderung bewirken als eine Dynamitexplosion. Das einen Schubs geben zu lassen. Energie aufzunehmen, ist, unter dem Strich, ein ermutigender Gedanke: Wir haben um selbst daran zu wachsen. Damit sind wir wieder bei der es selbst in der Hand.
SEITE 19 1 D IE WELTBEVÖLKERUNG WÄCHST, IMMER MEHR MEN- die Einsatzgrenzen beständig ausweiten. Das neue Polyure- SCHEN BRAUCHEN NAHRUNG UND WOHNUNGEN. FÜR DIE than AU30000 zum Beispiel hat einen Einsatzbereich von mi- HERSTELLER VON BAU- UND LANDMASCHINEN SIND DAS nus 35 bis plus 120 Grad Celsius. GLÄNZENDE AUSSICHTEN, ODER? 5 Langfristig ja. Aber kurz- und mittelfristig entscheiden andere 4 APROPOS ANTRIEB: DIE ABGASGRENZWERTE FÜR MOBILE Faktoren, wie viele mobile Maschinen gebaut werden: So hängt MASCHINEN WURDEN DEUTLICH VERSCHÄRFT. WIE REAGIERT die Nachfrage nach Baumaschinen stark davon ab, wie viel die DIE BRANCHE DARAUF? öffentliche Hand in die Infrastruktur investiert. Daher sehen Mittlerweile erfüllen alle neuen Maschinen in Europa und in wir in den kommenden Jahren in Europa und in Nordamerika den USA die Grenzwerte der Stufe IV. Die spannende Frage ein eher moderates Wachstum von zwei bis drei Prozent pro ist, wann und in welchem Maß andere Märkte nachziehen. Jahr. In China ist der Absatz stark zurückgegangen, wird sich unserer Einschätzung nach aber allmählich wieder erholen. In China ist Luftverschmutzung ein großes Thema, da wird man sich annähern. Aber was ist mit Märkten wie Indien FR AGEN Das größte Wachstum erwarten wir in Asien und dem Mittle- oder dem Iran? Für Freudenberg haben die strengeren an ren Osten, wo große Infrastrukturprogramme angelaufen sind. Grenzwerte auf jeden Fall einen positiven Effekt: Aggregate, „LEBENSVERLÄNGERNDE JOEL JOHNSON MASSNAHMEN“ Global Vice President Mobile Machinery Sector 2 DERZEIT EXISTIEREN ÜBERKAPAZITÄTEN BEI DEN HERSTEL- die die Stufe IV erfüllen, enthalten durchschnittlich mehr LERN. WAS BEDEUTET DAS FÜR IHR GESCHÄFT? Dichtungen von uns als Stufe-III-Antriebe. Der Wettbewerbsdruck bei Bau- und Landmaschinen hat deutlich zugenommen. Hinzu kommt, dass das auch für viele 5 WERDEN WIR AUCH BEI MOBILEN MASCHINEN EINEN Kunden unserer Kunden gilt. Nehmen Sie zum Beispiel die Far- TREND ZUR ELEKTRIFIZIERUNG ERLEBEN? mer: Dank moderner Agrartechnik sind die Ernten besser denn Ich denke, das hängt vom Einsatzgebiet ab. So bietet sich bei je – dadurch bewegen sich die Preise für viele Agrarprodukte Flurförderzeugen eine Elektrifizierung durchaus an: Sie wer- aber auf sehr niedrigem Niveau. Das senkt die Bereitschaft, in den oft in geschlossenen Räumen betrieben und benötigen neue Maschinen zu investieren. Die Hersteller von mobilen ohnehin ein Zusatzgewicht, damit sie voll beladen nicht Maschinen reagieren darauf, indem sie nicht die Anschaf- umkippen. Das kann künftig die Batterie oder ein Brenn- fungskosten, sondern die „Total Cost of Ownership“ (TCO) in stoffzellen-Aggregat darstellen. Anders sieht es bei Ma- den Vordergrund stellen. Das ist für uns gut, denn durch quali- schinen in der Landwirtschaft aus. Sie werden meist tativ hochwertige Dichtungssysteme kann man die Lebens- über lange Zeit bei konstanter Geschwindigkeit betrie- zykluskosten senken: Einerseits erhöhen sie die Effizienz des ben, fernab jeder Infrastruktur – da bleibt ein effizien- Antriebs und senken damit die Treibstoffkosten, andererseits ter Dieselmotor meist die erste Wahl. In kleineren verlängern sie das Maschinenleben. Wir haben in Zusammen- Baumaschinen, die in einem urbanen Umfeld einge- Nach einigen Krisenjahren gewinnt der Markt für Bau- arbeit mit unseren Kunden Dichtungen entwickelt, die mehr setzt werden, kann ein dieselelektrischer Antrieb und Landmaschinen wieder an Dynamik. Die Hersteller setzen als 18.000 Stunden durchhalten. durchaus Sinn machen: Der Dieselmotor läuft darauf, die Lebenszykluskosten zu senken. Wie moderne dann nur als Generator bei konstanter Drehzahl, Dichtungstechnik dazu beitragen kann, erläutert Joel Johnson, 3 L ÄNGERE WARTUNGSINTERVALLE DURCH HOCHWERTIGE das senkt das Geräuschniveau erheblich. In eini- bei Freudenberg Sealing Technologies weltweit für das DICHTUNGEN – IST DAS VOR ALLEM EINE FRAGE DES MATERIALS? gen Anwendungen – etwa einem klassischen Wir müssen sowohl die Konstruktion als auch die Werkstoffe Bagger – schwankt die Last während des Be- Geschäft mit mobilen Maschinen verantwortlich. permanent optimieren. Und natürlich spielt unsere Material- triebs sehr stark. Da könnte es helfen, den Ver- kompetenz eine wichtige Rolle. Unsere Kunden haben zum brenner durch ein Hybridsystem zu ergänzen. Teil extreme Anforderungen, zum Beispiel was Temperatur- Man könnte hierbei die Hydraulik nutzen, spezifikationen betrifft. Die Hersteller wissen ja nicht vorab, die ohnehin an Bord ist. Für den Antrieb der ob ein Bagger in sibirischer Kälte, afrikanischer Hitze oder im Arbeitsgeräte kommt in Baumaschinen Regenwald Malaysias eingesetzt wird. Da sich nicht je nach fast immer ein hydraulisches System zum regionalem Einsatz andere Dichtungen verwenden lassen, Einsatz – nur so können sie die gewaltigen gehen sie lieber auf Nummer sicher. Neue Werkstoffe können Kräfte effizient übertragen.
SEITE 21 PLAY IT AGAIN Alle drei Jahre ist es wieder so weit: In Las Vegas trifft sich die gesamte Baumaschinenwelt zur größten Branchenmesse auf dem amerikanischen Kontinent. Weil kein schweres Baugerät ohne hydraulische Antriebstechnik auskommt, findet parallel die IFPE (International Fluid Power Exposition) statt, auf der Zulieferer wie Freudenberg Sealing Technologies ihre Lösungen ausstellen. Zwischen die Touristen in Las Vegas mischen sich regelmäßig den künftige Innovationen gezeigt. Hinzu kommen Dutzen- Männer im Anzug und Frauen im Kostüm. Man sieht ihnen de von Foren, auf denen sich die Experten austauschen. sofort an, dass sie nicht wegen der Unterhaltungsshows oder der Glücksspiele gekommen sind. Die Welthauptstadt Die diesjährige IFPE war nach Meinung von John Rozum, Leiter der Unterhaltung gilt als eines der wichtigsten Messezent- der IFPE, ein großer Erfolg: „Der wirtschaftliche Abschwung in ren der Vereinigten Staaten. Dazu gehört die Baumaschinen der Industrie stellte eine Herausforderung dar. Ich bin aber messe CONEXPO-CON/AGG, die alle drei Jahre gemeinsam zuversichtlich, dass wir uns nun in die richtige Richtung be- mit der IFPE stattfindet. Dieses Jahr im März war es wieder wegen.” In den USA, so Rozum, werde jetzt viel Wert auf die so weit. Fast 3.000 Aussteller zeigten sowohl Kräne, Bagger Infrastruktur gelegt, das gäbe Anlass zu Optimismus. und Bergbauausrüstung als auch die Komponenten, die dafür sorgen, dass die imposanten Maschinen zuverlässig Auch Freudenberg Sealing Technologies stellte Dutzende in- funktionieren. Auf der IFPE, auf der Freudenberg Sealing novativer Komponenten und Lösungen auf der IFPE vor. Sie Technologies ausstellte, stehen Fluidtechnik, Kraftüber ermöglichen es, Maschinen unter Extrembedingungen wie tragung, Antriebe und deren Steuerung im Mittelpunkt. Seit starken Temperaturschwankungen oder hohen Drücken mit 2002 finden CONEXPO-CON/AGG und IFPE parallel in Las größeren Service-Intervallen zu betreiben und dabei den Vegas statt. Auf einer Fläche von 7.000 Quadratmetern wer- Kraftstoffverbrauch und die Emissionen zu verringern.
SEITE 23 FERNGESTEUERTE PLANIERRAUPE ÜBER STOCK UND STEIN Das Internet der Dinge hält auch in die Baumaschine Einzug. Heute im Matsch, morgen auf felsigem Untergrund, manch- Kraftübertragung, aber auch Komfortfunktionen werden im- mal sogar auf sumpfigem Boden: Damit Baumaschinen ihre mer häufiger digital gesteuert. Die Betreiber können die dabei schwere Arbeit auf unterschiedlichen Böden sicher verrichten entstehenden Daten – etwa zur tatsächlichen Auslastung der können, verfügen sie immer häufiger über ein System, mit Maschine – drahtlos abrufen. Caterpillar nutzte die IFPE nicht dem der Luftdruck im Reifen variiert werden kann. Bislang sor- nur, um neue Bagger, Radlader und anderes Equipment vorzu- gen Standarddichtungen auf Basis von Polytetrafluorethylen stellen. Das Unternehmen demonstrierte auch, wie solche (PTFE) dafür, dass die Luft im System bleibt. Bei hohen Drücken Maschinen über das Internet bedient werden können. Vom können solche Dichtungen jedoch Leckagen aufweisen. Eine Messestand aus konnte eine Planierraupe des Typs D8T ge- Alternative präsentierte Freudenberg Sealing Technologies auf steuert werden, die sich in der 1.679 Meilen entfernten Fir- der IPFE 2017: eine speziell für den Einsatz in Reifendruck- menzentrale von Caterpillar befand. Regelsystemen entwickelte Dichtung, die über zwei Dicht lippen verfügt. Die Fernsteuerung über „CAT Command“ für die D8T bietet zwei verschiedene Bedienschnittstellen. So kann eine tragbare Die Dichtung, die unter dem Namen „Central Tire Inflation Bedienkonsole genutzt werden, wenn sich die Maschine in Seal“ (CTI) vermarktet wird, hält Getriebeöl von der Leitung ab, Sichtweite befindet. Oder die Steuerung erfolgt über eine er- mit der Luft von oder zu den Reifen transportiert wird. Die pa- gonomisch optimierte Station von einem beliebigen Standort tentierte Lösung kann die Traktion der Reifen um bis zu 20 Pro- aus, sofern die Maschine mit einem „Vision System“ ausgestat- zent verbessern und dabei den Kraftstoffverbrauch um zehn GEDRUCKT IN CINCINNATI tet ist. Der Bediener kann so stets dort arbeiten, wo es für ihn Prozent senken. Die Anpassung des Reifendrucks führt zudem In nur fünf Stunden entstand eine komplette Bagger- absolut sicher ist. dazu, dass der Reifenverschleiß um 20 Prozent sinkt. kabine aus kohlefaserverstärktem Kunststoff. KEIN SPIELZEUG Fahrerlose Baumaschinen von Caterpillar können DAS EINE TUN, DAS ANDERE NICHT LASSEN DER BAGGER AUS DEM DRUCKER von jedem Ort der Welt aus gesteuert werden. Schwere Lasten, ständig wechselnde Geschwindigkeiten, ein- Dem 3-D-Druck attestierte der Ökonom Jeremy Rifkin bereits fache Manövrierbarkeit: Einige Anforderungen der Bauma- in seinem Buch „Die Null-Grenzkosten-Gesellschaft“ das schinenindustrie bleiben immer gleich. Die Antriebstechnolo- Potenzial, ein neues Industriezeitalter einzuleiten. Auf der gie, die diese Anforderungen erfüllt, verbessert sich jedoch CONEXPO-CON/AGG und der IFPE konnten Besucher dieses kontinuierlich, wie ZF Friedrichshafen auf der diesjährigen Jahr den ersten Bagger begutachten, der mit additiven Ferti- Messe zeigte. Der Zulieferer präsentierte das Stufenlosgetrie- gungsmethoden hergestellt wurde. Für das Projekt arbeitete be „cPower“ für Arbeitsmaschinen. Es arbeitet mit einer Leis- ein Konsortium aus Unternehmen, Universitäten und Regie- tungsverzweigung und splittet das Drehmoment in einen Teil, rungsstellen zusammen. Geleitet wurde es von drei Forscher- der hydrostatisch übertragen wird, und in einen mechani- gruppen an der Georgia Tech, der University of Illinois sowie schen Teil, der mit besonders hohem Wirkungsgrad arbeitet. der University of Minnesota. Dadurch sinkt der Kraftstoffverbrauch um bis zu 30 Prozent. Nicht alle Komponenten des Baggers, aber insgesamt drei Die hydrostatische Kraftübertragung hat in Baumaschinen große Bauteilgruppen – die Kabine, der Baggerarm und der viele Vorteile: Da sie ohne mechanische Verbindung zwischen Wärmetauscher – wurden im 3-D-Druck hergestellt. Dafür Motor und Triebstrang auskommt, tritt auch bei schwerer Be- kamen neue Technologien zum Einsatz, die es beispielsweise lastung kein Verschleiß auf. Zudem muss die Maschine nicht erlauben, großflächige Metallteile auf diesem Weg herzustel- anhalten, wenn sie von der Vorwärts- in die Rückwärtsfahrt len. Die Kabine besteht jedoch aus kohlefaserverstärktem wechselt. Die mechanische Kraftübertragung, die bei cPower Kunststoff, der ebenfalls in einem additiven Prozess verarbei- ab dem Motorstart einen Teil der Arbeit übernimmt, spart hin- tet wurde. gegen Energie ein.
SEITE 25 NIMM’S AUF DIE LEICHTE SCHULTER SAUBER BLEIBEN WENIGER REIBUNG, MEHR EFFIZIENZ NEUES AUS DEM WERKSTOFFLABOR Wo immer hydraulischer Druck erzeugt wird, Ab dem Jahr 2020 sollen in Europa noch strenge- Mit der extrem reibungsreduzierten Getriebe- Auch die beste Dichtung ist nur so gut, wie es braucht man ihn dringend: den Akkumulator, re Abgasvorschriften für Baumaschinen gelten. dichtung Levitas und den reibungsarmen An- der verwendete Werkstoff zulässt. Das gilt auch Hydrospeicher genannt. Er sorgt nicht nur Das Limit der „Stufe 5“ für mobile Maschinen soll laufscheiben Levitorq ist Freudenberg Sealing besonders, wenn sie, wie bei Baumaschinen als Speicher für den Druckausgleich, sondern vor allem den Partikelausstoß weiter absenken. Technologies in der Automobilindustrie bereits üblich, hohen Temperaturen und chemisch dämpft auch die Schwingungen im System. Auf der CONEXPO-CON/AGG zeigte John Deere erfolgreich. Auf der IFPE zeigte der Zulieferer aggressiven Medien – Salzwasser etwa – aus- Power Systems bereits erste Dieselmotoren, die erstmals, wie diese Technologie auf Arbeitsma- gesetzt ist. Mit einem neuen Polyurethan zeig- In Baumaschinen kommen häufig Membran- die neue Grenzwertstufe erfüllen. Die Motoren schinen übertragen werden kann. Denn auch in te Freudenberg Sealing Technologies auf der Akkumulatoren zum Einsatz. Um hohe Drücke sind nicht nur mit neuer Katalysatortechnik aus- dieser Branche geht es darum, den Verbrauch IFPE, wie sich Spitzenwerte in Sachen Dauer- speichern zu können, bestehen solche Akku- gestattet, sondern sollen auch eine bessere Leis- zu senken. Studien zeigen, dass Dichtungen haltbarkeit erreichen lassen. mulatoren standardmäßig aus festen, aber tungsentfaltung ermöglichen, sogar wenn die dazu einen großen Beitrag leisten können. So ist auch schweren Materialien. Auf der IFPE zeigte Maschinen in Höhenlagen mit geringem Sauer- ein Viertel der gesamten mechanischen Ver- Der Werkstoff „94 AU 30000“ zeigt eine deut- Freudenberg Sealing Technologies einen Hy- stoffgehalt in der Ansaugluft betrieben werden. lustleistung in Automatikgetrieben allein auf lich höhere Widerstandskraft gegen Tempera- draulikspeicher aus Aluminium. Durch eine neue Abgasnachbehandlungstechnik Dichtungen zurückzuführen. turschwankungen sowie synthetische Hydrau- fallen die Motoren deutlich kompakter aus: Der likflüssigkeiten als andere Polyurethane. Wird Die zwei Gehäusehälften des Speichers werden benötigte Bauraum sinkt um 39 Prozent, das Ge- Levitas beruht auf einer einfachen Idee: Die das Material im Kombination mit minerali- durch elektromagnetisches Pulsschweißen mit- wicht sogar um 57 Prozent. Dichtung schwimmt im Betrieb auf einem hy- schen Hydraulikflüssigkeiten eingesetzt, reicht einander verbunden. Dieses innovative Schweiß- drodynamischen Ölfilm, den sie selbst er- der zulässige Temperaturbereich von minus 35 verfahren beruht darauf, dass eine Gehäusehälf- Da die europäischen Standards nicht überall auf zeugt. Das verringert die Reibung um bis zu bis plus 120 °C. Zudem zeigt sich das neue Poly- te durch ein Magnetfeld berührungslos einen der Welt gelten, wird die Adaption neuer Moto- 70 Prozent. Die Levitorq-Anlaufscheiben ar- urethan auch unter Druck sehr beständig. In- Impuls erfährt und gegen den anderen Partner ren an lokale Vorschriften immer komplexer. beiten ebenfalls mit einem hydrodynami- tensive Vergleichstests, bei denen unter ande- prallt. Dadurch entsteht eine feste mechanische Diesem Trend will John Deere durch ein inte- schen Ölfilm. Traditionell werden Anlaufschei- rem der Druck variiert wurde, zeigen, dass Verbindung. Der Clou: Im gleichen Fertigungs- griertes System zur Emissionssteuerung entge- ben aus Metall gefertigt. Freudenberg hat Dichtungen aus diesem Material auch dann schritt wird die gasführende Hälfte des Spei- genwirken. Ein modularer Aufbau der Steuerung erstmals eine leichtere Alternative aus Kunst- keine Abnutzungserscheinungen zeigen, wenn chers mit dem im Einsatz benötigten Stickstoff soll es den Maschinenherstellern ermöglichen, stoff entwickelt. konventionelle Dichtungen bereits versagen. befüllt und montagefertig ausgeliefert – so spart flexibel auf verschiedene Anforderungen der Maschinenhersteller Einbauzeit. reagieren zu können.
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