Durch schichtsilikatbasierte Additivierung Lager- und Getriebelebensdauer steigern

Die Anzahl der Windenergieanlagen (WEA) weltweit steigt seit vielen Jahren kontinuierlich an. Dabei wächst nicht nur die Menge der Anlagen, sondern auch deren Leistung und Komplexität. Während die Leistung der noch vor einigen Jahren gebauten Anlagen nur 1 bis 2 MW betrug oder sogar noch im kW-Bereich lag, geht nun die Tendenz zu deutlich leistungsstärkeren und größeren Anlagen mit Leistungen von 8 MW oder mehr. Laut WEA-Herstellern wird die Tendenz auch in den nächsten Jahren weiterhin unverändert bleiben, sodass die Technik immer mehr leisten muss. Mit steigenden Größen und Leistungen wächst gleichzeitig auch die Belastung auf mechanische Bauteile wie Lager und Getriebe. Diese weisen schon nach wenigen Jahren Laufzeit zahlreiche mechanische Schäden auf und müssen oft vorzeitig ausgetauscht werden, was mit enormen Kosten verbunden ist. Eine Verbesserung der Lage ist allerdings nicht zu erwarten, denn aus wirtschaftlichen Gründen werden die Mechanismen so klein wie möglich gehalten, sodass es zu enormen Belastungen der Kontaktoberflächen kommt, was schnell zu Materialermüdung und anderen Schäden führt. Diese Schäden können nach einer bestimmten Zeit einen Totalausfall des Systems verursachen, was wiederum teure Reparaturen und unerwünschte Stillstandzeiten zur Folge haben kann.

Die REWITEC GmbH, ein mittelständisches Unternehmen aus Lahnau, das zu dem englischen Chemiekonzern Croda gehört, bietet eine effiziente Lösung für das oben beschriebene Problem an. REWITEC entwickelt, produziert und vermarktet innovative Öl- und Schmierfettadditive, die eine schützende und reparierende Wirkung haben. Neben dem Oberflächenschutz sorgt die Technologie für eine Reibungs- und somit auch für eine Temperaturreduktion in Getrieben und Lagern. Auf diese Art und Weise werden Effizienz und Lebensdauer der Bauteile signifikant erhöht.

Bei der Technologie handelt es sich um Schichtsilikate in Form von Mikro- und Nanoteilchen mit mehreren weiteren Zusätzen, die für optimale Wirkung sorgen. Dabei wird der Schmierstoff von aktiven Teilchen als Träger benutzt, um die Oberflächen zu erreichen und sie durch Adsorption zu bedecken. Die aufgebaute Schicht wird bei Bedarf durch die im Schmierstoff verbliebenen Teilchen repariert, sodass eine lange und zuverlässige Wirkung gewährleistet ist. Die neue, modifizierte Oberfläche weist eine deutlich geringere Rauheit auf, was zu einer gleichmäßigeren Lastverteilung im System führt und dadurch die lokalen Belastungen erheblich reduziert. Diese Technologie ist in Zusammenarbeit mit mehreren Universitäten und Hochschulen in zahlreichen Tests geprüft und durch entsprechende Patente geschützt. Aktuell wird das Produkt vor allem im Bereich der Windenergie, aber auch in der Automobiltechnik weltweit erfolgreich eingesetzt.

Da bereits über 2.000 Windenergieanlagen behandelt wurden und bei vielen der Oberflächenzustand im Lager und Getriebe vor und nach der Anwendung analysiert wurde, verfügt man nun über eine große Erfolgsstatistik. Die vor der Anwendung vorhandenen Schäden konnten überwiegend repariert und der Oberflächenzustand deutlich verbessert werden. Die Oberflächen werden durch leichtes Polieren der Rauheitsspitzen und Auffüllen der Rautiefen geglättet, was aus tribologischer Sicht optimal ist. Ein Beispiel für diesen Prozess ist in der Abbildung anhand eines Hauptlagers einer GE 1,5 MW Anlage dargestellt.

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