Article in yearbook 2025
Energy and Drive Systems New developments in mobile hydraulics
Hydraulische Pumpen- und Motorenneuheiten
Die Firma Parker Hannifin hat mit der Baureihe T8MINI eine neue Generation mittelschwerer Konstant-Flügelzellenpumpen vorgestellt, die speziell für den Einsatz in energieeffizienten, elektrifizierten Systemen konzipiert wurde [1]. Die Pumpe richtet sich vor allem an mobile Mini- und mittelgroße Maschinen in Branchen wie Bauwesen, Bergbau, Marine und Offshore, Landwirtschaft, Öl- und Gasindustrie sowie Transportwesen. Die T8MINI basiert auf der etablierten Denison-Flügelzellentechnologie und stellt eine Weiterentwicklung der T7-Serie dar. Sie ist mit vier Verdrängungsvolumina (6, 8, 10 und 12 cm³/U) verfügbar und deckt einen Betriebsbereich mit maximalen Drehzahlen bis 5000 min⁻¹, Betriebsdrücken bis 330 bar und Förderströmen bis 60 l/min ab. Ein Betrieb soll auch unter extremen Umgebungsbedingungen möglich sein, einschließlich Kaltstarts bei sehr hohen Fluidviskositäten (bis 5.000 cSt) sowie bei hohen Temperaturen mit niedrigen Viskositäten (bis 10 cSt). Konstruktiv zeichnet sich die T8MINI durch ein Patronendesign mit einer Doppellippen-Flügelzellentechnologie und einer 10-Flügel-Konfiguration aus. Der Einsatz neuer Werkstoffe und Beschichtungen soll zu einer verbesserten Zuverlässigkeit gegenüber der Vorgängerserie beitragen. Gleichzeitig konnte das Gewicht um bis zu 40 % und das Bauvolumen um bis zu 20 % reduziert werden. Darüber hinaus wurden die Selbstansauggeschwindigkeit um mehr als 38 % sowie der Gesamtwirkungsgrad um etwa 14 % im Vergleich zur T7A-Serie gesteigert. In Kombination mit bürstenlosen Synchron-Elektromotoren ist die T8MINI besonders für Hochgeschwindigkeitsanwendungen- und Anwendungen mit variabler Drehzahl geeignet. Die geräuscharme Flügelzellentechnologie gewährleistet zudem niedrige Geräuschemissionen selbst bei hohen Drehzahlen, was sowohl die Umweltbelastung als auch die Belastung für Bedienpersonal reduziert. Zusammenfassend stellt die T8MINI eine kompakte, leistungsfähige und effiziente ePump-Lösung dar, die durch reduzierten Energiebedarf, geringere Emissionen und erhöhte Lebensdauer einen wichtigen Beitrag zur Elektrifizierung moderner mobiler Maschinen leisten kann.
Danfoss Power Solutions hat die Axialkolben-Tandempumpe MP1T als Erweiterung der Hydraulikplattform MP1 für geschlossene Mitteldruck-Kreisläufe vorgestellt [2]. Die Pumpe ist auf hohe Energieeffizienz, verbesserte Regelbarkeit und kompakte Bauweise ausgelegt. Zentrales Element ist die Rotationsgruppe, die auch in anderen MP1-Produkten eingesetzt wird und einen gegenüber vergleichbaren Lösungen um bis zu sechs Prozent höheren mechanischen Wirkungsgrad erreichen soll. Dies führt zu reduzierten Leistungs- und Wärmeverlusten sowie zu einem geringeren Kühlbedarf und damit zu einer Senkung des Gesamtenergiebedarfs. Konstruktiv zeichnet sich die MP1T durch eine im Marktvergleich besonders kurze Baulänge aus. Das kompakte, einteilige Gehäuse minimiert Leckagen und erleichtert Integration, Wartung und Service. Gegenüberliegende Anschlüsse sowie eine anschlussfreie Gehäuseseite unterstützen eine vereinfachte Schlauchführung und flexible Maschinenlayouts. Die Pumpe nutzt den Plus+1-Microcontroller, der auch in den Pumpen H1 und MP1 eingesetzt wird. Die MP1T ist derzeit mit Verdrängungsvolumina von 28 cm³ und 32 cm³ verfügbar; weitere Baugrößen sind angekündigt. Der maximale Arbeitsdruck beträgt 350 bar. Das Einsatzspektrum umfasst u.a. Baumaschinen wie Kompakt-Raupenlader oder Kompakt- und Minilader.
Danfoss Power Solutions stellt mit der X1P-Familie eine neue Generation von Axialkolbenpumpen für den offenen Kreislauf vor, die auf der X1-Plattform basiert und für mobile Arbeitsmaschinen im mittleren Leistungsbereich konzipiert ist [3]. Zielanwendungen sind unter anderem Kompaktlader, Mini- und Kompaktbagger sowie Teleskoplader. Im Fokus der Entwicklung stehen eine hohe Leistungsdichte und eine kompakte Bauweise zur Integration in beengte Maschineneinbauräume. Eine zentrale technische Innovation ist eine zum Patent angemeldete Schwenkscheibenkonstruktion mit Wälzkörperlagern, durch die die Baulänge im Vergleich zu konventionellen Pumpen um bis zu 25 mm reduziert wird. Darüber hinaus führt diese Konstruktion zu einer deutlichen Verringerung der Hysterese, was eine präzisere und reproduzierbare Förderleistung ermöglichen soll. Insgesamt zielt die X1P-Pumpe auf eine verbesserte Regelgüte und eine gleichmäßige, zuverlässige Maschinenbewegung bei gleichzeitig reduziertem Bauraumbedarf ab.
Das von Casappa entwickelte Smart-Data-System stellt eine Weiterentwicklung für Axialkolbenpumpen mit variablen Verdrängungsvolumina dar, indem es eine präzisere Steuerung des Volumenstroms und eine verbesserte Anpassung hydraulischer Systeme an variable Lastbedingungen ermöglicht [4]. Aufbauend auf den Pumpen der MVPS-Serie beinhaltet das System eingebettete Elektronik und miniaturisierte Sensorik direkt in der Pumpe. Dadurch können hydraulische Betriebsparameter sowie Lastgrößen kontinuierlich überwacht werden, was eine Anomalieerkennung und eine zustandsbasierte Ausfallprognose erlaubt. Die erfassten Daten können sowohl in der Maschinensteuerung als auch cloudbasiert ausgewertet und visualisiert werden. Ein zentrales Innovationsmerkmal ist ein neu entwickelter Sensor zur Online-Überwachung der Fluidqualität, der eine kontinuierliche Druckflüssigkeitsanalyse ermöglicht und damit wesentlich zur Optimierung von Wartungsintervallen und Maschinenlaufzeiten beiträgt. Durch die vollständige Integration von Sensoren und Elektronik entfällt der Bedarf an externer Verkabelung und dezentralen Messstellen, was das Maschinenlayout vereinfacht und die Systemkosten reduziert.
Der MPR Performance Motor von Bosch Rexroth repräsentiert eine neue Generation von Radialkolbenmotoren, die vor dem Hintergrund gestiegener Anforderungen der OEMs an Leistungsdichte, Effizienz sowie Bauraum- und Gewichtseinsparungen entwickelt wurden [5]. Der MPR-Motor ist speziell auf landwirtschaftliche Fahrzeuge mit niedrigen Drehzahlen und hohem Drehmoment ausgelegt. Im Vergleich zur Vorgängergeneration weist er eine um bis zu 30 % reduzierte Baulänge und ein um 10 % geringeres Gewicht auf, während gleichzeitig die Zugkraft bzw. das Drehmoment um 27 % und die Höchstgeschwindigkeit respektive Drehzahl um 25 % gesteigert werden konnten. Darüber hinaus zeichnet sich der Motor durch einen vereinfachten konstruktiven Aufbau mit etwa 25 % weniger Komponenten aus, was zu einem reduzierten Wartungsaufwand und erhöhter Betriebssicherheit führt.
Hochdrehmoment-Niedrigdrehzahlmotoren gelten als effiziente Direktantriebslösungen für Anwendungen mit niedrigen Drehzahlen, weisen jedoch bei Hochleistungsanwendungen weiterhin Limitationen hinsichtlich Lebensdauer und interner Druckverluste auf. Poclain adressiert diese Herausforderungen mit der Entwicklung der neuen Radialkolbenmotoren-Generation MHD09 – The Dual Technology [4]. Kern der Innovation ist die dauerhafte Nutzung aller Kolben, wodurch der Gesamtkontaktdruck bei hoher Leistungsabgabe im Vergleich zu bestehenden Lösungen um mindestens den Faktor vier reduziert wird. Diese Verbesserung wird ohne zusätzliche Bauteile oder Materialien und ohne Vergrößerung des Bauraums realisiert. Ergänzend führt Poclain eine Technologie zur vollständigen Eliminierung interner Rezirkulationen ein, bei der in den Motorleitungen ein Vakuum erzeugt und der interne Druck nahezu auf 0 bar abgesenkt wird. Dies resultiert in signifikant geringeren internen Verlusten und ermöglicht deutlich höhere Drehzahlen.
Ventiltechnik
Hydraulikventile stellen durch ihre konduktiven Aufgaben im Hydraulikkreis zentrale Komponenten dar, da sie den Fluidfluss zwischen Pumpen, Motoren und Zylindern regulieren und somit maßgeblich die Gesamtleistung und Effizienz des Fahrzeugs beeinflussen [4]. Die elektromechanischen Hydac LX-Load-Sensing-Ventile mit integrierter intelligenter Control Unit stellen eine Weiterentwicklung gegenüber konventionellen elektrohydraulischen Systemen dar. Durch den Verzicht auf Steueröl arbeitet das System unabhängig von Druckölstabilität, Temperatur und Fluidviskosität, was die Robustheit unter wechselnden Betriebsbedingungen erhöht. Zudem zeichnen sich die Ventile durch hysteresefreies Verhalten aus, wodurch eine hohe Wiederholgenauigkeit und eine verlustfreie Reaktionsdynamik gewährleistet werden. Im Vergleich zu elektrohydraulischen Betätigungen wird der Energiebedarf reduziert, da Verluste im Vorsteuerölkreis entfallen. Sollpositionen der Spulen werden über den CAN-Bus vom Steuergerät empfangen, in der ICU verarbeitet und die Ventilauslenkung in kurzer Zeit umgesetzt.
Auf der Agritechnica stellte Parker Hannifin mit dem Steuer- und Wegeventil VA130 erstmals eine Weiterentwicklung seiner VA-Serie für mobile Arbeitsmaschinen vor [6]. Kernkomponenten des VA130 umfassen funktionsangepasste Spulen, Druckkompensatoren und Lastsignaldruckbegrenzer. Das Ventil kann hydraulisch, elektrohydraulisch und manuell betätigt werden und ist für eine Vielzahl von Anwendungen wie Forwarder, Erntemaschinen, Bagger, oder Muldenkipper geeignet.
Das von der RWT AG und der Linz Center of Mechatronics GmbH vorgestellte Cybernetic Proportional System stellt eine neue Generation hydraulischer Ventile dar, die das klassische Proportionalventil ersetzen soll [7]. Ziel der Entwicklung ist die Reduktion von Komponenten und Leitungen, eine verbesserte Regelbarkeit hydraulischer Systeme und insbesondere eine signifikante Senkung des Energieverbrauchs in mobilen Arbeitsmaschinen wie Baggern. Im Gegensatz zu herkömmlichen Proportionalventilen arbeitet der CPS-Ventilblock mit vier unabhängigen Schieber-Sitzventilen (Stichwort aufgelöste Steuerkanten), Drucksensoren und einer Elektronik, die eine präzise Steuerung der hydraulischen Volumenströme erlauben. Das CPS-Ventil kann in der Baggeranwendung die Schwerkraft von Hubarm, Löffel, Löffelstiel und Ladung nutzen, um bei Abwärtsbewegungen die hydraulische Leistung der Pumpe zu reduzieren oder komplett abzuschalten. Kernherausforderung ist die Programmierung der Regelungssoftware, die den genauen Beginn und das Ende unterschiedlicher Arbeitszyklen erkennen muss. Hieraus folgt, dass je nach Anwendung und gewünschtem Handling die Software entsprechend parametriert werden muss. Nach Herstellerangaben reduziert der CPS-Block die Dieselkosten eines mittelgroßen Kettenbaggers um rund 8.000 € pro Jahr.
Mit der VIPR-Ventileinheit von Hawe Hydraulik wurde eine Ventilgeneration vorgestellt, die Machine-Learning-Algorithmen zur selbstständigen Parametrisierung nutzt [8]. Ziel ist die Steigerung von Leistungsdichte, Regelgüte und Energieeffizienz bei hydraulischen Antrieben. Das VIPR-Ventil kombiniert vier proportionale Sitzventile, womit der Ansatz der aufgelösten Steuerkanten verfolgt wird. Integrierte Drucksensoren und eine elektronische Steuerung ermöglichen die kontinuierliche Überwachung und individuelle Ansteuerung der Hydraulikkanäle. Durch diese Architektur können zusätzliche Lasthalte- oder Sperrventile entfallen, wodurch Energieverluste reduziert werden, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen. Die Ventileinheit unterstützt verschiedene Betriebsmodi, wie Druck- oder Volumenstromregelung, Schwimmstellung oder Regeneration, vollständig softwarebasiert. Das System nutzt selbstlernende Algorithmen, die auf On-Board-Sensordaten basieren, um die Ventilparameter automatisch an die spezifischen Arbeitsbedingungen anzupassen. Die Inbetriebnahme soll dadurch erheblich verkürzt werden, da sich das System nach wenigen Testläufen selbst konfiguriert.
Mit „e-LS connect“, entwickelt von Fendt und ROPA, wird eine vollständig elektronische Übertragung des benötigten Öldrucks über den ISOBUS zwischen Traktor und Anbaugerät ermöglicht [9]. Das System überträgt den Druckbedarf elektronisch an das Traktorsteuergerät, das die Pumpe bedarfsgerecht steuert. Vorteile ergeben sich am Beispiel des gezogenen Kartoffelroders insbesondere für Funktionen wie Lenk- und Teleskopachse, Tiefenführung oder Bunkersteuerung. Das System reduziert den Einsatz mechanischer Komponenten wie Druckregelventile, Drucksensoren sowie die Load-Sensing-Leitung, und steigert die Dynamik, Stabilität und Effizienz. Zusätzlich sollen sich die Betriebssicherheit erhöhen, der Wartungsaufwand verringern, Schmutzeintrag minimieren und Leckölverluste reduzieren.
Zusammenfassung
Der Beitrag gibt einen Überblick über aktuelle Neuheiten in der Hydrauliktechnik für mobile Arbeitsmaschinen. Vorgestellt werden neue Pumpen, Motoren und Ventilsysteme führender Hersteller, die vor allem auf höhere Energieeffizienz, kompaktere Bauweise, geringeres Gewicht und bessere Regelbarkeit abzielen. Zentrale Trends sind die Elektrifizierung hydraulischer Systeme, die Integration von Sensorik und Elektronik für Zustandsüberwachung und intelligente Steuerung sowie innovative Konstruktionsansätze zur Reduktion von Verlusten und Bauraum. Besonders hervorgehoben werden Fortschritte bei Wirkungsgrad, Geräuschreduktion, Lebensdauer und Wartungsfreundlichkeit sowie der Einsatz softwarebasierter und selbstlernender Systeme zur weiteren Effizienzsteigerung.
Literatur
[1] N.N.: Die neue Flügelzellenpumpe T8MINI von Parker wurde entwickelt, um die Anforderungen des elektrifizierten Marktes an hohe Effizienz und geringe Geräuschentwicklung zu erfüllen. Parker Hannifin GmbH, URL: https://www.parker.com/de/de/about-parker/newsroom/news-release-details/T8MINI-vane-pump.html, Zugriff am: 05.02.2026.
[2] N.N.: Danfoss MP1T axial piston tandem pump boosts efficiency of dual-path propel systems in off-highway machinery. Danfoss A/S, URL: https://www.danfoss.com/en/about-danfoss/news/dps/danfoss-mp1t-axial-piston-tandem-pump-boosts-efficiency-of-dual-path-propel-systems-in-off-highway-machinery/, Zugriff am: 05.02.2026.
[3] N.N.: Danfoss Power Solutions launches X1P family, the first step in the evolution of its open-circuit piston pump portfolio. Danfoss A/S, URL: https://www.danfoss.com/en/about-danfoss/news/dps/danfoss-power-solutions-launches-x1p-family-the-first-step-in-the-evolution-of-its-open-circuit-piston-pump-portfolio/, Zugriff am: 05.02.2026.
[4] N.N.: Liste der Nominees 2025 - SYSTEMS & COMPONENTS Trophy. DLG Markets GmbH, URL https://www.systemsandcomponents.com/de/systems-components-trophy/nominees-2025, Zugriff am: 05.02.2026.
[5] Kessler, M.: Kompaktes Kraftpaket. Bosch Rexroth AG, URL: https://www.boschrexroth.com/de/de/unternehmen/presse/radialkolbenmotor-mpr-performance-29185.html, Zugriff am: 05.02.2026.
[6] N.N.: VA 130 Ventil für mobile Anwendungen. Vereinigte Fachverlage GmbH, URL https://www.oup-fluidtechnik.de/va-130-ventil-fuer-mobile-anwendungen/, Zugriff am: 05.02.2026.
[7] N.N.: CPS-Ventil senkt Energieverbrauch in Mobilen Maschinen. Vogel Communications Group, URL: https://www.maschinenmarkt.at/cps-ventil-senkt-energieverbrauch-in-mobilen-maschinen-a-2b8bd62174042a6cc498e5cf81aede8f/, Zugriff am: 05.02.2026.
[8] N.N.: Machine Learning in der Hydraulik für höhere Produktivität in der Land- und Forstmaschine. HAWE Hydraulik SE, URL https://www.hawe.com/de-de/unternehmen/news/presse/detail/machine-learning-in-der-hydraulik-fuer-hoehere-produktivitaet-in-der-land-und-forstmaschine/, Zugriff am: 05.02.2026.
[9] N.N.: „e-LS connect“ vereinfacht Kommunikation des Öldrucks zwischen Traktor und Anbaugerät. AGCO GmbH, URL: https://www.fendt.com/at/e-ls-connect-vereinfacht-kommunikation-des-oeldrucks-zwisch, Zugriff am: 05.02.2026.
Autorendaten
Dipl.-Ing., Philipp Winkelhahn ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für mobile Maschinen und Nutzfahrzeuge der TU Braunschweig
