Hydraulik ist eine Antriebsart für Getriebe, die im 18. Jahrhundert entwickelt wurde. Aufgrund ihrer Vorteile ist sie bis heute im Einsatz und wird je nach Rahmenbedingungen anstelle von elektrischen, pneumatischen oder mechanischen Getrieben genutzt. Sie werden in vielen modernen Maschinen verbaut, unter anderem auch in Autos, wo sie für die Kraftübertragung bei einer Servolenkung sorgen, sowie für eine hydraulische Gerätebetätigung. Dieser Beitrag erläutert vereinfacht, wie die Hydraulik funktioniert und klärt über Vor- und Nachteile auf.
Die Funktionsweise
Bei der Hydraulik wird grundsätzlich zwischen zwei Antriebsformen unterschieden: der Hydrodynamik und der Hydrostatik. Für die erste Variante wird die Energie durch das Zusammenspiel von Antriebsturbine und Pumpe erzeugt. Die zweite Art bezieht ihre Energie aus einem Motor, dessen Leistung sie ebenfalls durch eine Pumpe in hydraulische Kraft umwandelt.
Für lineare Bewegungen von Kolben werden hierbei Zylinder, für Drehbewegungen Hydromotoren eingesetzt. Als Energieträger nutzt ein hydraulischer Antrieb eine Flüssigkeit, beispielsweise Mineralöl oder Glykole. Je höher dabei Volumenstrom und Druck sind, desto mehr Leistung wird für die angeschlossene Kraftmaschine bereitgestellt. Das ist für eine hydraulische Gerätebetätigung wichtig, da nur so schwere Lasten bewegt werden können.
Vor- und Nachteile der Hydraulik
Hydraulische Systeme sind in der Industrie häufig anzutreffen. Einer ihrer Vorteile besteht darin, dass die Energieübertragung stufenlos geregelt werden kann. Das ist von besonderer Bedeutung, wenn der Krafteinsatz fein abgestimmt werden muss. Eine weitere positive Eigenschaft ist darin zu sehen, dass die Flüssigkeit nicht nur die Leistung überträgt, sondern gleichzeitig als Schmiermittel dient. Antriebe mit Hydraulik sind daher wartungsarm und haben eine lange Lebensdauer. Zugleich kann ein hydraulischer Antrieb viel Kraft erzeugen und kann direkt aus dem Stillstand auf die maximale Leistungsausgabe hochgefahren werden. Durch die Druckbegrenzungsventile, die in hydraulischen Systemen verbaut sind, ist diese Art der Energieübermittlung zudem sehr sicher.
Von Fachleuten werden jedoch auch einige Nachteile angeführt. Die Hydraulikflüssigkeit muss einen hohen Reinheitsgrad aufweisen, was das System teurer macht. Zudem entwickelt ein hydraulischer Antrieb Wärme, der zu einer Überhitzung der Anlage führen kann. Da die Flüssigkeit bei zunehmender Temperatur immer dickflüssiger wird, entstehen Energieverluste. Idealerweise sollte der Antrieb somit nicht pausenlos betrieben werden, damit die Maschine wieder abkühlen kann. Dies ist nicht immer praktikabel und spricht bei einigen Anlagen gegen diese Antriebsform. Nicht zuletzt kann sich die Tatsache, dass die Ventile Geräusche erzeugen, auf die Mitarbeiter negativ auswirken.
