Neuigkeiten aus erster Hand?
Neuigkeiten und Hintergründe aus der Dichtungstechnik erfahren, innovative Produkte kennenlernen – im kostenlosen E-Mail-Newsletter von Freudenberg Sealing Technologies.
- Home
- News & Stories
- Magazin
-
Zurück zu
Nachhaltigkeit
- Der Schlüssel zur Emissionsreduzierung
Der Schlüssel zur Emissionsreduzierung
Es klingt ein wenig nach der Quadratur des Kreises: Lastwagen sowie Bau- und Landmaschinen sollen immer leistungsfähiger und langlebiger werden, zugleich aber auch umweltfreundlicher. Ein Spagat, der angesichts globaler Emissionsrichtlinien nicht nur notwendig ist, sondern tatsächlich möglich.
Um die zukünftigen Vorgaben einer weltweiten Emissionsreduzierung zu erfüllen, wird es darauf ankommen, die bereits verfügbaren Technologien umfassender zu nutzen sowie innovativere und kostengünstigere Technologien zu entwickeln. „Als führender Hersteller von Dichtungssystemen, Akkumulatoren und Hochleistungswerkstoffen widmen wir uns den Herausforderungen unserer Kunden auf der ganzen Welt“, sagt Joel Johnson, Global Vice President Mobile Machinery von Freudenberg Sealing Technologies (FST).
Effizientere Maschinen und Dichtungen
Ein Bild, das durch innovativere und kostengünstigere Technologien bald der Vergangenheit angehören soll.
Für ihn liegt es auf der Hand, dass sich Emissionen nur dann wirksam reduzieren lassen, wenn die Maschinen effizienter werden. Möglichkeiten gibt es viele: Downsizing, Direkteinspritzung oder zirkulierende Gasrückführung, dazu Mechanismen wie selektive katalytische Reduktion und die Verringerung von Reibung – sie alle beeinflussen die Motorleistung und damit die Abgasmenge. Aber auch ein vergleichsweise kleines Bauteil wie eine Dichtung kann einen nachhaltigen Effekt herbeiführen. Fortschrittliche Dichtungslösungen wirken sich entscheidend auf die Langlebigkeit von Motoren und die Verbesserung von Systemen aus. Das wird umso klarer, wenn man sich vor Augen führt, dass Dichtungen bei Automatikgetrieben den Verlust von bis zu einem Viertel der mechanischen Energie verursachen. Um diesen Kraftverlust zu minimieren, wollen die Getriebehersteller die bestehenden Reibungen bei Dichtungen senken. Neues Design und heute verfügbare Materialien ermöglichen tatsächlich immer reibungsärmere Dichtungen. Zugleich wird das Gewicht des Getriebes reduziert und letztlich der Treibstoffverbrauch gesenkt. Bei den Motoren wird parallel der Leichtbau vorangetrieben, gleichzeitig müssen sie mit größeren Temperaturspannen und mit fortschrittlichen Treib- oder Schmierstoffen zurechtkommen und sollen im Bau- und Landmaschinensegment auch in aggressiven Umgebungen und unter schwierigen Bedingungen leistungsfähig bleiben.
Detaillierte Analyse für eine optimale Dichtung
Freudenberg Sealing Technologies arbeitet mit seinen Kunden daran, Lösungen für diese Herausforderungen zu finden. Parallel geht es darum, die Effizienz verschiedener Antriebstechniken zu optimieren, was sich wiederum positiv auf den Emissionsausstoß auswirkt. „Wir haben bereits heute Dichtungen im Sortiment, die mehr als 18.000 Stunden lang höchsten Belastungen standhalten. Diese Zeitspanne wollen wir zukünftig verdoppeln“, benennt Johnson ein ehrgeiziges Ziel. Für die Entwicklung optimaler Dichtungssysteme ist es unerlässlich, deren Einsatzbedingungen kennenzulernen. Besonders anspruchsvolle Anforderungen sind der Schutz vor Verunreinigungen bis hin zum Einsatz in extremen Temperaturzonen. Grundsätzlich sind Dichtungssysteme immer Bestandteil eines verschleißenden Systems. „Für die Entwicklung der optimalen Dichtungen müssen uns alle Leistungsparameter bekannt sein. Wir müssen also Faktoren wie Geschwindigkeit, Temperatur, Anwendungen, umgebende Materialien, Druck und Größe genau analysieren“, sagt Johnson. Ist eine Dichtung optimal auf diese Parameter abgestimmt, dann wirkt sich dies auch positiv auf den Kraftstoffverbrauch und somit auf die Emissionen aus.
Mit der Anwendung und Verfeinerung der heute verfügbaren Technologien könnte sich eine Effizienzsteigerung von 50 Prozent erreichen lassen. Eine kosteneffiziente Reduzierung der Emissionen wäre möglich.
Die LESS-Produktpallette von FST
„Der Aufwand, den wir in den vergangenen Jahren betrieben haben, mündete in unserer Produktpalette ‚Low Emission Sealing Solutions (LESS)‘“, betont Johnson. Sie wurde bereits erfolgreich in Feldversuchen getestet. Die LESS-Lösungen helfen nachweislich, den Energieverbrauch, die Effizienz und die Emissionen von LKWs sowie Bau- und Landmaschinen positiv zu beeinflussen. Die Produktpalette umfasst:
- modifizierte Ventildichtungen für Dieselmotoren, die die Öldosierung und Blow-by-Kontrolle erleichtern,
- die nächste Generation der Kurbelwellendichtungstechnologie, die die Reibung um 90 Prozent senkt,
- Material- und Prozesstechnologien, die bessere Abgaswerte mit Dichtungen erzielen, die den Ölfluss und Öldruck aufnehmen und damit den Kraftverlust minimieren,
- Dichtungsringe, die auch Abgasen und Harnstoffzusätzen standhalten,
- AdBlue® Werkstoffe, die hohen Temperaturen widerstehen.
Auch China bedarf aufgrund der vorherrschenden Umweltverschmutzung hoher Emissionsstandards.
Hersteller bei der Emissionssenkung gefordert
Aber nicht nur optimierte Antriebstechnologien tragen künftig dazu bei, Emissionen zu senken. Auch andere globale Neuerungen zielen in die gleiche Richtung. Alle neuen Entwicklungen in Europa und den USA entsprechen überwiegend dem Stufe-IV-Emissionsstandard. Eine entscheidende Frage ist, wo und bis zu welchem Grad andere Regionen folgen werden. „In China werden wahrscheinlich aufgrund der dortigen Luftverschmutzung Emissionsstandards gelten, die sich den Stufe IV-Grenzen annähern“, glaubt Johnson. Aber was ist mit anderen Märkten wie Indien oder dem Iran? Globale Hersteller sind gefordert, neue Technologien einzuführen. Diese müssen dazu beitragen, striktere Grenzen einzuhalten. Gleichzeitig müssen sie immer den Gesamtbetriebskosten-Ansatz berücksichtigen, der eine längere Einsatzzeit von Maschinen vorsieht.
Sinnvolle Alternative Elektroantrieb?
Auch die Elektrifizierung der Antriebstechnologie ist ein Trend, der von Markt zu Markt variiert. Bei Flurförderzeugen bietet sich die Elektrifizierung an. Sie werden oftmals in geschlossenen Räumen betrieben und benötigen zusätzliche Gewichte, um nicht überzukippen. Die Batterie sorgt für das Gegengewicht und manche Kunden arbeiten daran, die Batterie durch einen Brennstoffzellenantrieb zu ersetzen, der die Ladestation überflüssig machen soll. „Das wäre dann tatsächlich die ultimative Lösung der Emissionsreduzierung“, so Johnson. Doch bei Landmaschinen stellt sich die Situation schon wieder anders dar. Sie operieren oftmals über lange Zeit mit gleicher Geschwindigkeit, fernab von jeglicher Infrastruktur. Das macht einen effizienten Dieselmotor zum Mittel der Wahl, da er eine durchgehende Leistung gewährleistet und nur zum Tanken stoppen muss.
Auch bei Baggern lässt sich die Energiebilanz verbessern.
Dieselhybrid für kleinere Baumaschinen
„Für kleinere Baumaschinen, die im städtischen Umfeld eingesetzt werden, macht ein Dieselhybridantrieb Sinn“, sagt Johnson. Der Dieselmotor läuft dabei als Generator bei einer konstanten Rotationsgeschwindigkeit, was die Geräuschkulisse beträchtlich senkt. Die Arbeitsleistung hingegen übernimmt ein elektrisches System. In manchen Anwendungen – wie dem klassischen Bagger – ist der Austausch des hydraulischen durch ein elektrisches System hingegen nicht praktikabel. Hydraulische Hilfsspeichersysteme bieten eindeutige Vorteile: Dabei würde der Druck, der vom hydraulischen System generiert wird, in einem Akkumulator vorgehalten und nicht in einen Ölspeicher zurückgeführt. Diese Energie wird dann für die nächste Maschinenbewegung genutzt. Wenn für die Arbeitsphasen mit weniger Lasten die im Akkumulator gespeicherte Energie verwendet wird, verbessert das die gesamte Energiebilanz.
Alles in allem ist Johnson überzeugt: „Mit der Anwendung und Verfeinerung der heute verfügbaren Technologien, könnte sich eine Effizienzsteigerung von 50 Prozent erreichen lassen. Eine kosteneffiziente Reduzierung der Emissionen wäre möglich.“
Weitere Storys zum Thema Nachhaltigkeit
Zurück zum Anfang