Wälzlager Neuer Wind-Power-Standard soll Zuverlässigkeit von Wälzlagern steigern

Schaeffler hat für seine Windkraftlager der Marken INA und FAG einen neuen Wind-Power-Standard (WPOS) eingeführt, der den steigenden Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Anlagen und Komponenten in der Windkraft Rechnung trägt.

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Mit diesem neuen Standard für Produkte und Prozesse, der erstmals auf der EWEA 2014 in Barcelona vorgestellt wurde, sichert Schaeffler höchste Qualität und Zuverlässigkeit und bietet auch für die Windkraft Qualitätsmaßstäbe, wie sie bereits in der Automobilindustrie oder in der Luft- und Raumfahrt erfolgreich umgesetzt werden.

Wirtschaftliche Windkraftanlagen benötigen zuverlässige Komponenten. Wälzlagern kommt hier eine Schlüsselrolle zu. Sowohl in der Onshore- als auch in der Offshore-Windkraft sind die Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Komponenten in den vergangenen Jahren erheblich gestiegen. Das Wachstum der Anlagen hin zu Multi-MW-Kraftwerken führt zu höheren Kräften und Momenten, die die Komponenten immer stärker beanspruchen. Gleichzeitig verursachen Stillstandszeiten und Wartungsarbeiten insbesondere bei Offshore-Anlagen immer höhere Kosten.

Produktkennzeichnung und interne Audits

„Mit dem Schaeffler Wind-Power-Standard hat Schaeffler ein umfassendes Konzept entwickelt, das die Zuverlässigkeit der Wälzlager in Windkraftanlagen weiter steigert. Der neue Qualitätsstandard umfasst sämtliche Produkte und Prozesse, die für die Windkraft relevant sind“, so Rudolf Walter, Leiter Business Development und Key Account Management im Geschäftsbereich Windkraft bei Schaeffler. Entsprechende Produkte werden mit der Bezeichnung WPOS gekennzeichnet.

Interne Audits überwachen die Einhaltung der strengen Qualitätsvorgaben, die weltweit für alle Entwicklungs- und Konstruktionsteams sowie für alle Fertigungsstätten gelten, die Lager für Windkraftanlagen auslegen und produzieren.

Windkraftspezifische Prozesse für die gesamte Supply-Chain

Um die hohen Standards sicherzustellen, setzt Schaeffler über die gesamte Prozesskette hinweg in enger Zusammenarbeit mit Kunden und Lieferanten auf abgestimmte und transparente Prozesse, ein definiertes Änderungsmanagement, eine strenge Qualitätsüberwachung und eine umfangreiche Dokumentation. Eine gezielte Lieferantenentwicklung sichert höchstes Qualitätsniveau von Beginn an, etwa bei der Qualität des eingesetzten Stahls.

Der Designprozess umfasst die gemeinsame Produktentwicklung mit dem Kunden. Er umfasst die Beratung hinsichtlich der richtigen Lagerbauart, das Einpassen in die Umgebungsbedingungen, die Konstruktion des Lagers unter Berücksichtigung der WPOS-Anforderungen sowie die Berechnung der Lagerung hinsichtlich Lebensdauer, Flächenpressung und statischer Kennzahlen.

Wälzlager-Berechnungsprogramm weiterentwickelt

Eine Weiterentwicklung des Wälzlager-Berechnungsprogramms Bearinx erlaubt es zudem, auch die Verformung der Umbauteile des Lagers für alle Lastfälle über die übliche Verwendung von FEM-Berechnungen hinaus zu berücksichtigen. Der anschließende Fertigungsprozess erfolgt nach einem definierten Process Freeze.

Auch von unzulässig großen Materialeinschlüssen im Wälzlagerstahl und von Unregelmäßigkeiten im Schleifprozess oder gar Schleifbrand an den Laufbahnen kann eine Gefahr für die Lagerlebensdauer ausgehen. Bei WPOS-Lagern werden diese Materialfehler durch 100%-Ultraschall- und Schleifbrandprüfung noch vor der Lagerauslieferung erkannt bzw. ausgeschlossen. Neben einem möglichen Totalausfall der Lager wird so von vorherein auch einer Beeinträchtigung der Lagerlebensdauer vorgebeugt. Eine 100%-Prüfung aller funktionskritischen Merkmale ist neben internen Audits somit die Basis einer strengen Qualitätsüberwachung.

Langjährige Erfahrung

Neben der langjährigen Erfahrung und dem umfassenden System-Know-how der Spezialisten bei Schaeffler sichern insbesondere hochmoderne Berechnungs- und Simulationsprogramme eine optimale Auslegung der Windkraftlager. Schaeffler berücksichtigt dabei das gesamte System vom einzelnen Wälzlager und seinen Komponenten über die Anschlusskonstruktion bis hin zum kompletten Antriebsstrang. Ergänzt und validiert werden die Berechnungen auf leistungsfähigen Prüfständen. Mit dem Großlagerprüfstand Astraios bietet Schaeffler hier insbesondere für Rotorlager und Drehverbindungen bis zu einem Außendurchmesser von 3,5 m einzigartige Testmöglichkeiten.

Produkt- und Prozessanforderungen werden durch umfangreiche Dienstleistungen und Produkte des Schaeffler Industrial Aftermarket für das Condition Monitoring ergänzt, z.B. Fernüberwachung und Diagnose, Offline-Messungen, Endoskopie, Thermografie und Drehmomentmessung. So können die Kosten für Instandhaltungsmaßnahmen gesenkt und die Verfügbarkeit von Windkraftanlagen erhöht werden. (jv)

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