Neue Wälzlager entlasten das Kraftwerk

Wer Energie sparen will, muss Fingerpitzengefühl entwickeln: Die naheliegendesten Potenziale stecken zwar in den effizientesten Motoren und dem Optimieren des Gesamtsystems – aber die Anbieter mechanischer Komponenten können auch ihren Teil zum Verbessern des Ganzen beitragen.

Bezogen auf das Wälzlager sollen neue Lösungen, die weniger Reibung verursachen, erhebliche Mengen an Energie sparen. Aus dem schwedischen Technologiekonzern SKF AB beispielsweise kommen Rillenkugellager und Kegelrollenlager, die etwa 30 % Ersparnis gegenüber herkömmlichen Lagern nach ISO-Standard bringen soll. Bezogen auf das System mit Motor schrumpft die eingesparte Energiemenge zwar auf erheblich niedrigere Werte zusammen, aber die Masse macht´s dennoch, wie Berechnungen der Göteborger zeigen. Ihre Rillenkugellager, die für leichte Belastungen entwickelt wurden, werden in Elektromotoren für Maschinen und Anlagen verschiedener Branchen eingesetzt. Und die Schweden rechnen vor, dass pro Jahr 2,46 Mrd. kWh weniger Energie verbraucht werden könnten, wenn alle elektrischen Industriemotoren in den USA und der EU mit den sparsameren Lagern ausgestattet wären. Auch für die Kegelrollenlager, deren Einsatz SKF in Anwendungen der Schwerindustrie, in Eisenbahnen, Großgetrieben, Schiffen oder Windkraftanlagen sieht, gibt es Zahlen: Würden alle Getriebelager in Windkraftanlagen mit einer Leistung von mehr als 1 MW ersetzt, könnten im Jahr rund 770 Mio. kWh mehr an Energie erzeugt werden.

„Wir beginnen mit den weltweit am häufigsten eingesetzten Wälzlagern“, sagt Tom Johnstone, Präsident und CEO von SKF. Gebrauchsdauer und Tragfähigkeit der Energie sparenden Lager seien durch die Optimierungen aber nicht beeinträchtigt, obwohl viel verändert wurde. Die Verbesserungen seien sowohl auf die Oberflächenbeschaffenheit, das Laufbahnprofil und die Laufbahngeometrie zurückzuführen als auch auf den Einsatz eines speziellen Polymer-Käfigs und eines optimierten Rollensatzes im Kegelrollenlager. Die Produktion der Lager soll in der zweiten Hälfte des Jahres 2007 beginnen.

Wer sich über Energie sparende Lagerlösungen auf der Hannover Messe informieren will, hat auf dem Stand der Schaeffler Gruppe Gelegenheit dazu (Halle 21, Stand D09): Die Herzogenauracher demonstrieren auf der MDA ihr neues vierreihiges Schrägkugellager Twin Tandem, das die bisher in KFZ-Radlagern eingesetzten Kegelrollenlager ersetzen soll. Auf einem Simulationspodest beschleunigen sie am Stand zwei Räder, deren unterschiedliches Innenleben beim langsamen Auslaufen offenbar wird. Beim Twin-Tandem-Lager haben die Schaeffler-Ingenieure die Reibung nach eigenen Angaben um etwa 50 % reduziert – und das Rad „läuft und läuft und läuft“, wie es heißt. Auch dieser Effekt lässt sich auf ein Fahrzeug umrechnen: Bei einem angenommenen CO2-Ausstoß von 300 g pro km ergibt sich bei einer jährlichen Fahrleistung von 15 000 km eine um 67,5 kg reduzierte Kohlendioxid-Emission pro Jahr. „Dieses Prinzip ist auf andere Anwendungsbeispiele übertragbar“, sagt Robert Schullan, Vorsitzender der Geschäftsleitung der Schaeffler Gruppe Industrie. Seiner Ansicht nach zeigen solche Entwicklungen wie auch Ansätze für das Condition Monitoring in den Komponenten, dass sich „auch reife Produkte wie Wälzlager mit Innovationen zukunftsfähig machen lassen.“

Als weitere Entwicklungsprojekte in Sachen Bauraum und Belastung demonstriert die Schaeffler-Gruppe ein Kugelrollenlager, das die Vorteile von Kugeln und Rollen als Wälzkörper kombinieren und weniger Bauraum benötigen soll. Im Tube Roller Bearing wiederum sind einige hohle Wälzkörper im Einsatz, die einen minimal größeren Durchmesser haben als ihre Nachbarn. Das soll den Schlupf bei unterschiedlichen Lastzuständen verhindern, ohne die Leistungsfähigkeit des Lagers in anderer Hinsicht zu beeinflussen.

Neben dem Energiesparen und neuen Technologien für die Lager sind auch kostengünstige Produkte ein Thema. Diesen Bereich geht das niederländische Centre for the Promotion of Imports from developing countries CBI (Zentrum für die Förderung von Importen aus Entwicklungs- und Schwellenländern) an, das unter dem Dach der Halle 21 Aussteller von Maschinenlagern aus Entwicklungs- und Schwellenländern (Halle 21, Stand C11) präsentiert. Diese sehen ihre Chance im europäischen Markt darin, dass bei ihren Produkten durchschnittlich von bis zu 30 % günstigeren Beschaffungspreisen ausgegangen werden kann, wie es seitens des CBI heißt.

Das CBI wiederum ist eine Agentur des niederländischen Außenministeriums, die seit 1971 den Export von in Europa wettbewerbsfähigen Produkten und Dienstleistungen aus diesen Ländern in die EU unterstützt. So will es die wirtschaftliche Unabhängigkeit von ausgewählten Entwicklungs- und Schwellenländern nachhaltig fördern.

20 Unternehmen, die Antriebe, Getriebe und Hydrauliksysteme herstellen, präsentiert das CBI insgesamt auf der Hannover Messe. Nach Angaben der Niederländer sind diese „auf die Marktanforderungen in Europa absolut vorbereitet“, und sie sollen Produkte von gleichbleibend hoher Qualität bei niedrigen Preisen bieten.

Um diese Auswahl zu treffen, hat das CBI Exporteure aus Ländern wie Indien, Südafrika, Kolumbien und Mazedonien vor über einem Jahr als „Unternehmen mit guten Erfolgschancen“ ausgewählt. Die Hersteller wurden vom CBI „sehr weitgehend durchleuchtet“, so dass sich europäische Interessenten „keine Sorgen im Sinne alter Horrorgeschichten“ über diese Partner machen müssten.

Wie der Wettbewerb im Segment der mechanischen Antriebe wächst, zeigt sich daran, dass sich 30 Aussteller mehr als im Jahr 2005 in diesem Ausstellungsschwerpunkt beteiligen wollten, was die Veranstalter veranlasste, ihn in der größeren Halle 21 zu platzieren. Angst vor Produktpiraten sei aber überflüssig, und rechtliche Beratung im Falle des Falles gesichert. op

Zum World Energy Dialogue verleihen die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) und die Deutsche Messe erstmalig den Energy Efficiency Award. Er ist mit einem Preisgeld von 20 000 Euro dotiert und wird an Unternehmen aus Industrie und Gewerbe überreicht, die ein Top-Referenzprojekt vorweisen können, das sich durch eine beispielgebende und innovative Energie- und Kosteneffizienz auszeichnet. Grundlage der Bewertung sind Energieeffizienz (Energieeinsatz pro Output) und Wirtschaftlichkeit (Kosten pro eingesparter Energie), der Innovationsgrad des Referenzprojektes sowie die Übertragbarkeit auf andere Unternehmen und die Nachhaltigkeit im Sinne des Klimaschutzes.

Weitere Informationen zum Award: www.energyefficiencyaward.de

Neue Technologien

Neue Generationen von Wälzlagern laufen nicht nur wie geschmiert. Die Hersteller setzen alle Hebel in Bewegung, um ihre „reifen“ Produkte zukunftsfähig zu machen. Auch wenn es bisher noch um Lösungen für Großanlagen geht: Der erste Schritt zum Energie sparen auch im Detail ist getan, und weitere sind angekündigt.