Andauernder Stop-and-go-Betrieb wirkt sich auf die Energiebilanz von Nutzfahrzeugen und Baumaschinen negativ aus. Gerade in leistungsfähigen dieselbetriebenen Großfahrzeugen geht beim Bremsen enorm viel Energie als Wärme verloren. Eine sinnvolle Art, diese ungenutzte Energie zurückzugewinnen, bietet die Fluidtechnik. Mit Hilfe von Hydrospeichern wandelt sie die Bremsenergie um, speichert sie und nutzt sie anschließend als Kraft zum Beschleunigen. Bolenz & Schäfer (BSD) aus dem hessischen Biedenkopf entwickelt und produziert Kolbenspeicher speziell für diese Anwendungsbereiche.

Energierückgewinnung ist für die Hydrospeicher-Technik also kein neues Thema. Jetzt, da auch in Nutz- und Baufahrzeugen immer stärker Wert auf die Ökobilanz gelegt wird, sucht die Industrie nach neuen Möglichkeiten der Energierückgewinnung und stößt dabei auf Altbewährtes: Hydrospeicher-Systeme. Speziell für Großfahrzeuge, die im stetigen Stop-and-go-Betrieb agieren, also Busse im Stadtverkehr oder Müllfahrzeuge, hat BSD Lösungen entwickelt, um Energie, die dabei normalerweise verpufft, wieder in das Antriebssystem zurückzuführen. Gerade bei kurzen Entfernungen mit ständigen Brems- und Wiederanfahrtsintervallen geht einerseits Energie in Form von Wärme beim Bremsvorgang verloren. Andererseits benötigt man kurzfristig immer wieder große Kraft, um beim Anfahren zu beschleunigen. Eine relativ einfache und gleichzeitig wirtschaftliche Lösung bieten hier Hybrid-Technologien zur dieselhydraulischen Bremsenergie-Rückgewinnung. Sie speichern die kinetische Energie mit einem hohen Wirkungsgrad anstatt sie - wie beim Bremsen üblich - als Reibungshitze ungenutzt abzugeben. Diese Hybrid-Lösung nutzen hydrostatische Axialkolben-Motoren und Hydraulik-Speicher zur Energie-Umwandlung und -Speicherung, wobei der Antriebsstrang während der Brems- und Leerlaufphase vollständig unabhängig vom Motor agiert. Beim Bremsvorgang füllt der hydrostatische Antrieb den Speicher gegen den Gasdruck. So baut sich die Bewegungsenergie ab, das Fahrzeug wird langsamer  und kommt, wenn nötig, zum Stillstand. Beim Anfahren übernimmt der Hydromotor den Part des Antriebs und verwendet den gespeicherten Druck zum Beschleunigen des Fahrzeugs. Zusätzlich dazu nutzen viele Systeme die Speicherhydraulik zum Starten des Motors nach einem kurzen Stillstand. Für die Speicherung kommen je nach System Einzelspeicher oder auch Speichereinheiten zum Einsatz. Speichereinheiten arbeiten dabei mit Zusatzbehältern, die sich beim Bremsvorgang mit bis zu 350 bar aufladen können. So lässt sich Energie zurückgewinnen, wieder in das System rückführen und den Kraftstoffverbrauch um bis zu 25 Prozent reduzieren. Gleichzeitig werden die Bremsen geschont, somit Wartungskosten reduziert und die Umwelt wird dank der Minimierung von Schadstoff und Feinstaub weniger verschmutzt.

Vorteile der Hydraulikspeicher

Hydraulikspeicher verfügen über eine hohe Leistungsdichte, die bei kurzzeitigem Leistungsbedarf zur Bewegung großer Massen - beispielsweise bei ständigen Brems- und Beschleunigungszyklen von Großfahrzeugen -  sehr nützlich ist. Sie garantieren äußerste Betriebssicherheit, einen hohen Nutzungsgrad und lassen sich einfach in bestehende Systeme integrieren. Zudem sind die Hydrospeicher von Bolenz & Schäfer durch den jahrzehntelangen Einsatz in verschiedensten Anwendungen validiert. So ist eine zusätzliche Qualifizierung für das Inbetriebnahme- und Servicepersonal nicht nötig. Das spart Investitions- und Betriebskosten. Im Gegensatz zu Elektrobatterien können Hydraulikspeicher ohne bleibende Schäden tiefentladen werden. Und sie sind selbst bei Extremtemperaturen von über 100°C oder bis -60°C problemlos einsetzbar. Optimale Voraussetzungen also für einen energieeffizienteren Betrieb von Fahrzeugen und Maschinen im Stop-and-go-Betrieb.

Aktueller denn je

Hohe Energieeffizienz, kurzfristig abrufbare Höchstleistung und Betriebssicherheit, das sind die Vorteile, die im Moment gefragt sind. Deshalb sind für die Industrie Hydrospeicher attraktiver als je zuvor. Bolenz & Schäfer ist es zudem gelungen, seine Speicher durch umfangreiche Weiterentwicklung auch im Bereich der verwendeten Werkstoffe zu optimieren. Das Gewicht konnte reduziert werden und sie sind in extremen Temperaturbereichen einsetzbar. Durch integrierbare Messeinrichtungen ist auf Wunsch auch ein Energie-Monitoring möglich.