Fraunhofer IPA - Beitrag zur Energiewende

Neuartige Beschichtung für robustere Wälzlagerringe

10.9.2019

Mit neuartigen galvanischen Schichten wollen Forscher vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA Wälzlager so robust machen, dass Gehäuse und Schmiermittel überflüssig werden. Die Energieeffizienz von Windkraftanlagen würde das um bis zu 30 Prozent steigern.

Vorrichtung, mit der die galvanische Metallschicht auf das Wälzlager abgeschieden wird: Ein spezielles System aus Antriebs- und Kontaktrollen ermöglicht eine kontaktstellenfreie Beschichtung.
© Fraunhofer IPA l Rainer Bez

Vorrichtung, mit der die galvanische Metallschicht auf das Wälzlager abgeschieden wird: Ein spezielles System aus Antriebs- und Kontaktrollen ermöglicht eine kontaktstellenfreie Beschichtung.

Das Wälzlager in den Rotoren von Windkraftanlagen ist enormen Reibungskräften ausgesetzt. In Offshore-Windparks und nahe der Küste macht dem Stahl außerdem starke Korrosion zu schaffen, denn der Feuchtigkeits- und Salzgehalt der Luft ist hoch. Bisher hält man den Verschleiß mit Öl und anderen Schmierstoffen gering. Gegen die Korrosion helfen abgedichtete Gehäuse beim Einsatz in aggressiven Medien wie Meerwasser, Säuren oder auch Laugen. Doch Einhausungen mindern durch Reibungsverluste die Energieeffizienz der gesamten Anlage um bis zu 30 Prozent.

Im Forschungsprojekt POSEIDON II sind Wissenschaft und Industrie deshalb gemeinsam auf der Suche nach Wälzlagerwerkstoffen, Beschichtungen und Oberflächenbehandlungsverfahren, die auch ohne Schmierstoffe und Einhausungen eine lange Lebensdauer der Wälzlager ermöglichen. Denn nur so können aufwendige und teure Wartungsarbeiten vermieden werden. Einen Lösungsweg beschreiten die Forscher der Abteilung Galvanotechnik des Fraunhofer IPA mit der Entwicklung hauchdünner galvanischer Schichten aus Nickel und anderen chemischen Elementen.