Energieeffizientes Gleitlager

Der derzeitige Ansatz zum sicheren Betrieb von Gleitlagern besteht in der permanenten Überversorgung des Lagers mit Öl.
Dies führt zu erheblichen Energieverlusten, da das Lager nicht im Betriebspunkt minimaler Reibungsverluste läuft. Bei großen
Gleitlagern liegen die Verlustleistungen im Bereich etlicher Kilowatt.

Ziel des Projekts war die Erhöhung der Energieeffizienz großer Gleitlager. Dies sollte dadurch erreicht werden, dass dem
Gleitlager immer nur so viel Öl zugeführt wird, dass noch eine sichere hydrodynamische Schmierung vorliegt und die Lager-
temperatur keine funktionsbeeinflussenden Werte erreicht. Die Energieeinsparung geschieht dann auf drei Wegen:


o Energieeinsparung durch Verminderung der Flüssigkeitsreibung im unbelasteten Schmierspalt
o Energieeinsparung durch Einsparung von Pumpleistung in der Ölversorgung
o Verringerung der benötigen Ölmenge im System


Ausgangspunkt für die Entwicklung eines Regelungssystems zur Effizienzsteigerung von Gleitlagern war folgende Erkenntnis:
Hochfrequente Körperschallsignale im Bereich des Ultraschalls (50 bis 150 kHz) können nach Untersuchungen des IPEK
beginnende Schäden in tribologischen Kontakten, wie sie in Gleitlagern vorliegen, sehr zuverlässig anzeigen. Im ungestörten,
fehlerfreien Zustand sind die Gleitpartner durch einen Ölfilm voneinander getrennt, und die hier betrachteten hochfrequenten
Körperschallsignale entstehen nicht. Erst, wenn der Schmierfilm versagt, und die Gleitpartner beginnen, sich zu berühren, entstehen
Verschleiß und zugleich Ultraschall-Körperschallsignale. Da diese akustischen Signale im ungestörten Betrieb nicht entstehen und
sich auf Grund ihrer hohen Frequenz signifikant von den normalen Betriebsgeräuschen der Anlage unterscheiden, kann ihr
Erscheinen als sicherer Hinweis auf einen beginnenden Schaden gewertet werden, der, wenn die Anlage nicht rechtzeitig ange-
halten wird, in kurzer Zeit zu schweren Folgeschäden wie z.B. bei Schiffsdiesel zur Zerstörung des Motors führen kann. Das Ver-
fahren reagiert hierbei so frühzeitig, dass bei rechtzeitiger Entlastung des Tribokontakts noch keine Schädigung stattgefunden hat.

Bisher fehlte eine Messtechnik, mit deren Hilfe man den aktuellen Schmierungszustand eines Gleitlagers und damit das für den
Betrieb gerade notwendige Ölangebot sicher erfassen kann. Diese steht mit der neuen Ultraschall-Diagnosetechnik jetzt zur
Verfügung. Das IPEK war zuständig für die wissenschaftliche Anwendung der Ultraschall-Diagnosetechnik und der Konzipierung und
Erprobung der Regeltechnik an denvorhandenen Gleitlagerprüfständen. Kröhnert Infotecs entwickelte die Elektronik und Software
für ein prototypisches Messsystem, das mit anschließenden Praxistests zur Serienreife entwickelt werden soll.