Die Wahrheit, welcher der energieeffizienteste Antrieb ist, liegt wie immer in der Mitte. Die Energieeffizienz ist ganz von der jeweiligen, an den Antrieb gestellten Aufgabe abhängig. Die Messungen ergeben folgende Unterschiede: Bei einer einfachen Bewegungsaufgabe ist der elektrische Antrieb günstiger. Bei Einpressvorgängen entscheiden die Höhe der Prozesskraft und die Dauer des Vorgangs über die effizientere Technologie. Erfordert die Anwendung jedoch Haltekräfte, ist die Pneumatik klar im Vorteil.
In diesem Vergleich werden Bewegungen von Punkt A zu Punkt B durchgeführt. Diese können fast ausnahmslos pneumatische Antriebe ausführen. Trotzdem sind häufig elektrische Antriebe im Einsatz, um solche einfachen Bewegungen zu realisieren. Erfordert die Aufgabe, frei und flexibel zu positionieren, sind elektrische Antriebe im Vorteil.
Bei «Drücken mit Prozesskraft» liegen beide Antriebe gleichauf
Beim Bewegen der Antriebe ohne zusätzliche Prozesskraft verbraucht der elektrische Antrieb mit 25 Ws nur ein Drittel der Energie, die der pneumatische benötigt (78 Ws). Bei der Aufgabe «Drücken mit Prozesskraft» liegen beide Antriebe ungefähr gleichauf bei einem Energieverbrauch zwischen 20 und 30 Ws.
Müssen die Antriebe hingegen eine bestimmte Position halten, schnellt der Energieverbrauch des elektrischen Antriebs auf 247 Ws hinauf. Dies ist mehr als 22-mal so viel wie der Energieverbrauch des pneumatischen Antriebs (11 Ws). Er profitiert davon, dass er nur Energie für den kurzen Moment des Druckluftaufbaus benötigt. Der Haltevorgang selbst kommt komplett ohne Zufuhr neuer Druckluft aus und kostet damit keinerlei Energie. Der elektrische Antrieb benötigt dagegen dauerhaft Strom, um in der gewählten Position verharren zu können. Je länger der Haltevorgang dauert, desto höher ist damit der Energieverbrauch des elektrischen Antriebs im Vergleich zum pneumatischen. Laut Messungen haben kleinere Leckagen praktisch keinen Einfluss auf den geringen Energieverbrauch.
Die richtige Lösung ist abhängig von der klaren Definition der Aufgabe
Ähnliche Ergebnisse bringt der Vergleich zwischen elektrischen und pneumatischen Greifern. Der Vergleich zeigt, wie abhängig die richtige Lösung von der klaren Definition der Aufgabe ist. Betrachtet man den Energieverbrauch beim Greifvorgang, ist der pneumatische Greifer dem elektrischen dann überlegen, wenn die Anwendung lange Zyklen und wenig Greifvorgänge umfasst.
Der pneumatische Greifer benötigt nur einmal Druck zum permanenten Halten. Für die Dauer des Greifens wird keine weitere pneumatische Energie benötigt. Der elektrische Greifer, der für die gesamte Dauer des Greifens elektrische Energie benötigt, kann nur dann energieeffizienter als der pneumatische sein, wenn die Anwendung aus kurzen Zyklen mit vielen Greifvorgängen besteht.
Energieeffizienz ist eine Frage der Aufgabe
Jede industrielle Anwendung hat ihre spezifischen Anforderungen an technische Krite-rien wie Geschwindigkeit, Belastbarkeit, Leistungsgewicht, Genauigkeit, Regelverhalten, Laststeifigkeit, Wirkungsgrad oder Robustheit sowie an wirtschaftliche Kriterien wie Anschaffungs- (Preis, Inbetriebnahme, Montage) oder Betriebskosten (Wartung, Lebensdauer, Energiekosten).
Je nach Anwendung ist die Energieeffi-zienz eine Frage der Aufgabe. Diese Aufgabe muss erst klar definiert sein, bevor sich der Anwender für die Antriebstechnologie – elektrisch oder pneumatisch oder eine Mischung aus beidem – entscheidet. Ein Technologievergleich kann nur auf Basis der Gesamt-lebenskosten (TCO) erfolgen, die sowohl die Anschaffungskosten als den Energieaufwand berücksichtigen.
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