Die vom Rolls-Royce-Geschäftsbereich Power Systems neuentwickelten Gleitlager verringern die Reibung in mtu-Motoren zwischen Lager und Kurbelwelle erheblich, senken dadurch den Treibstoffverbrauch und wurden deshalb mit dem baden-württembergischen Umwelttechnikpreis ausgezeichnet.
Umweltministerin Thekla Walker überreichte den Preis am 4. November 2021 an Dr. Otto Preiss, COO und Technikvorstand von Rolls-Royce Power Systems. Die neuen Lager verringern die Reibung und ermöglichen die Vorhersage einer notwendigen Wartung. „Insbesondere, weil die optimierten Lager bestehende einfach ersetzen und in so vielen Anwendungen eingesetzt werden können, hat diese Neuerung großes Potenzial“, sagte die baden-württembergische Umweltministerin Thekla Walker anlässlich der Preisverleihung.
Anstelle einer glatten Lageroberfläche erzeugen bei den neuen Rolls-Royce-Lagern feine Rillen zusammen mit dem Schmiermittel einen Aquaplaning-ähnlichen Effekt und damit eine Gleitschicht. Sie reduziert nach Herstellerangaben beispielsweise die Reibleistung zwischen der Kurbelwelle und ihrem Lager je nach Betriebszustand um 20 bis 35 %. Ein kleines Projektteam in Friedrichshafen hatte das innovative Lager zusammen mit dem Lagerhersteller Miba und der österreichischen Montan-Universität Leoben entwickelt.
„Die wirkliche Verbesserung einer etablierten und ausgereiften Technologie wie dem Gleitlager erfordert eine hohe Ingenieurskunst und Innovationskraft. Deshalb sind wir stolz, dass es uns mit unseren Partnern gelungen ist, ein optimiertes Metall-Gleitlager zu entwickeln, für dessen Einbau am Motor keine Änderung erforderlich ist. Mit einem einfachen zusätzlichen Fertigungsschritt erreichen wir eine Kraftstoffersparnis von einem Prozent und sparen nicht nur Kosten, sondern vermeiden auch Emissionen“, betont Dr. Otto Preiss, Technikvorstand und COO von Rolls-Royce Power Systems.
In den mtu-Motoren des Unternehmens, die in höheren Stückzahlen gefertigt werden, werden die neuen Gleitlager in naher Zukunft eingebaut. Bereits in Betrieb befindliche mtu-Motoren sollen bei Überholungen nach und nach umgerüstet werden. Für die Zukunft ist der Vertrieb des neuartigen Lagers als Einzelkomponente über die Miba AG geplant.
Durch die Minderung der Reibleistung spart die Verwendung eines solchen Lagers im Motor Rolls-Royce zufolge etwa 1 % Kraftstoff bei gleicher Leistung. Rolls-Royce rechnet vor: Ein Mining-Truc läuft etwa 20 Stunden am Tag und verbraucht unter Volllast etwa 400 l Kraftstoff pro Stunde. Allein das neue Lager im Motor spart also etwa 80 l pro Tag ein.
Darüber hinaus kann nach Unternehmensangaben mit Hilfe der neuen Lagertechnologie der Zeitpunkt für die aufwändige Motorenwartung bestimmt werden, in dem die Veränderung der spezifischen Schallsignatur des Lagers diagnostiziert wird. Damit könne die Lebensdauer des Lagers voll ausgenutzt werden – zu frühe Wartung werde vermieden, zu hoher Verschleiß werde rechtzeitig festgestellt, was Material und Betriebskosten spart.
Das laut Rolls-Royce zum Patent angemeldete Lager kann aber nicht nur in den mtu-Motoren von Rolls-Royce eingesetzt werden. „Es eignet sich für alle Maschinen, bei denen Gleitlager hohe Lasten aufnehmen müssen, beispielsweise auch in Nutzfahrzeugmotoren, in Turbinen oder in Windkraftanlagen, die bei Verwendung dieser Lager schon etwas früher als bisher anlaufen und mehr Leistung bringen“, erklärt Projektleiter Thomas Kottke.
Veröffentlicht von: Magdalena Esterer, Klaus Esterer