Umweltfreundliche Hydraulik für Bergbau und Bauwesen
Für große Beanspruchungen dominieren Hydraulikflüssigkeiten auf Erdölbasis die industrielle Anwendung. Hier hat man es mit extremen Bedingungen zu tun, die Reibung, Verschleiß und Korrosion beschleunigen. Diese Fluide sind jedoch bekannte Karzinogene. Da die für ihre Verwendung geltenden Einschränkungen immer strenger werden und die Kosten der Entsorgung steigen, stehen Alternativen zu Hydraulikflüssigkeiten auf Ölbasis auf der Prioritätenliste der Industrie ganz oben. Wissenschaftler riefen deshalb das von der EU finanzierte Projekt "Novel high-pressure water hydraulic equipment for application in the construction and mining sector" (HYDRO-COAT) an den Start, um eine neue Palette umweltfreundlicher Maschinen zu entwickeln, bei denen als Hydraulikflüssigkeit Wasser zum Einsatz kommt. Bislang gab es keine derartige Ausstattung für Hochdruck-Fluidanwendungen in der Baubranche und im Bergbau, die den größten Markt für Hydraulikkomponenten darstellen. Der Schlüssel zum Erfolg war die Überwindung von Hindernissen in Bezug auf die Schmierung und den mechanischen Verschleiß unter hohen Drücken. Die Forscher rückten die Entwicklung neuartiger umweltfreundlicher und kostensparender Beschichtungen und Beschichtungsprozesse in den Mittelpunkt. Sie entwickelten eine aus zwei Schichten bestehende Beschichtung, in der ein diamantähnlicher Kohlenstoff mit einer innovativen selbstschmierenden säulenförmigen nanostrukturierten Beschichtung kombiniert sind. Die Wissenschaftler optimierten die zwei verschiedenen Aufbringungsprozesse und schufen ein Entscheidungshilfesystem, das die Beschichtungsingenieure unterstützt und den Transfer der Projektergebnisse zu den kleinen und mittleren Partnerunternehmen erleichtert. Das Team entwickelte im Folgenden den passenden industrietauglichen Beschichtungsprozess, der zur industriellen Fertigung von Hydraulikkomponenten kompatibel ist. Der von den Projektwissenschaftlern entwickelte erforderliche Wasserhydraulikkreis wurde in den voll funktionsfähigen Demonstrator eingebaut. Bei diesem Minibagger wird Wasser als Arbeitsmedium verwendet. Die HYDRO-COAT-Technologie wird den Einsatz von Wasser anstelle erdölbasierter Flüssigkeiten zur hydraulischen Kraftübertragung bei Schwermaschinen ermöglichen. Für die Industrie, die Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer und die Umwelt sind nichts als Vorteile zu erwarten. Wasser ist wesentlich kostengünstiger und verursacht keine Betriebs- oder Transportkosten. Es ist nicht giftig und nicht brennbar, was die Versicherungskosten reduziert und die Sicherheit erhöht. Hydraulikflüssigkeiten auf Erdölbasis unterliegen nun teuren und streng regulierten Entsorgungsverfahren, die mit einem Wechsel zu Wasser gleichermaßen wegfallen. HYDRO-COAT leistete somit einen wesentlichen Beitrag zur Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit der Bergbaubranche und des Bausektors der EU.
