Ein Load-Sensing-System (LS-System), auch Lastdruck-Melde-System genannt, sorgt dafür, dass die Hydraulikpumpe einer Baumaschine immer nur so viel Druck und Volumenstrom liefert, wie die aktuell aktiven Verbraucher tatsächlich benötigen. Im Gegensatz dazu arbeiten klassische Hydraulikkreisläufe mit Druckbegrenzungs- oder Druckregelventilen, die den Volumenstrom zum Motor drosseln – die Pumpe fördert dabei aber unabhängig vom Bedarf durchgehend mit maximaler Leistung. Das verursacht laut der technischen Beschreibung des Systems teils hohe Leistungsverluste. Load-Sensing vermeidet genau diesen Effekt, indem die Fördermenge der Pumpe permanent an den momentanen Bedarf aller aktiven Verbraucher gekoppelt wird. Für Flottenbetreiber und Maschinenführer ist das relevant, weil die Hydraulik bei vielen Baumaschinen einen erheblichen Anteil des Energieverbrauchs ausmacht – jede unnötig geförderte Flüssigkeitsmenge kostet Kraftstoff und erzeugt Wärme im System.

Wie funktioniert die Druckregelung im Load-Sensing-System?

Die Kernkomponente jedes LS-Systems ist die sogenannte Druckwaage, die den Pumpendruck regelt. Ist ein Verbraucher ausgeschaltet, fördert die Pumpe nur so viel Flüssigkeit, wie nötig ist, um die Druckwaage zu betätigen. LS-Systeme lassen sich dabei in zwei Bauarten unterteilen:

  • Open-Center-System mit Konstantpumpe: Überschüssiger Volumenstrom wird bei inaktivem Verbraucher zum Tank abgeleitet.
  • Closed-Center-System mit Verstellpumpe: Die Druckwaage betätigt den Verstellkolben der Pumpe, wodurch deren Fördervolumen zurückgestellt wird.

In beiden Varianten pendelt sich der Pumpendruck so ein, dass die Druckdifferenz zwischen der Steuerleitung (LS) der Druckwaage und dem Förderdruck der Pumpe konstant bleibt. Diese Differenz, der sogenannte LS-Druck, wird von der Federkraft der Druckwaage bestimmt. Werden die Steuerventile geöffnet, steigt der über die LS-Leitung übermittelte Druck – im Open-Center-System leitet die Pumpe dadurch weniger Flüssigkeit zum Tank und mehr zum Verbraucher, im Closed-Center-System schwenkt die Verstellpumpe weiter aus. Das Fördervolumen wird dabei jeweils nur so weit nachjustiert, bis die eingestellte Druckdifferenz wiederhergestellt ist.

Was passiert bei mehreren gleichzeitig aktiven Verbrauchern?

Bei Baumaschinen mit mehreren Hydraulikfunktionen – etwa Ausleger, Löffelstiel und Schwenkwerk gleichzeitig – werden zwischen den einzelnen Verbrauchern Wechselventile in die LS-Rückmeldeleitung eingebaut. Diese Ventile geben stets den höchsten im System auftretenden Druck an die Druckwaage weiter, sodass die Pumpe immer für den anspruchsvollsten Verbraucher ausreichend Förderleistung bereitstellt. In der Praxis wird ein Load-Sensing-System mit Verstellpumpe häufig zusätzlich mit einer Leistungsbegrenzung und Druckabschneidung kombiniert, um den Antriebsmotor vor Überlastung zu schützen.

Elektrohydraulische Ausführung als Erweiterung

Neben der rein hydraulischen Regelung existiert eine elektrohydraulische Variante des Load-Sensing-Prinzips. Dabei werden Proportionalventile und Hydraulikpumpe elektrisch angesteuert, ein Drucksensor ersetzt die mechanische Druckwaage. Die Druckdifferenz wird von einem elektrischen Steuergerät festgelegt, das die Pumpe entsprechend regelt. Diese Bauweise ermöglicht eine feinere Abstimmung und lässt sich leichter mit weiteren elektronischen Assistenzfunktionen koppeln, etwa im Zusammenspiel mit moderner Joystick-Steuerung.

Warum ist Load-Sensing für den Betrieb von Baumaschinen relevant?

Für Betreiber von Baumaschinen übersetzt sich die bedarfsgerechte Pumpenregelung in geringere Leistungsverluste im Vergleich zu klassischen gedrosselten Systemen, die unabhängig von der Last ständig mit maximaler Pumpenleistung arbeiten. Das Prinzip findet sich heute in zahlreichen hydraulisch angetriebenen Arbeitsgeräten, von Baggern bis zu Kranen mit mehreren gleichzeitig genutzten Funktionen. Wer eine Maschine mit Hydraulikhammer, Greifer oder anderen Anbaugeräten mit stark wechselndem Lastprofil betreibt, profitiert besonders von der dynamischen Anpassung der Pumpenförderleistung an den jeweiligen Verbraucherbedarf. Die technische Auslegung des LS-Systems – Open-Center oder Closed-Center, hydraulisch oder elektrohydraulisch – bestimmt dabei maßgeblich, wie fein die Maschine auf wechselnde Lastanforderungen reagiert.