Das Projekt "WindPower-Life - Erhöhung der Lebensdauer, Belastbarkeit und Zuverlässigkeit von Lager- und Getriebekomponenten in Windkraftanlagen, Teilvorhaben: Grundlegende Untersuchung elektrisch leitfähiger Schmierstoffe und elektrochemische Konzepte zum Schutz von Lager- und Getriebekomponenten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik.Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Erhöhung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer tribologisch höchstbeanspruchter Komponenten in Windkraftanlagen zur Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit und -sicherheit. Erreicht werden soll dies mit neuartigen, elektrisch leitfähigen Schmierstoffen, mit denen elektrische und chemische Einflüsse, die nach neuesten Erkenntnissen zu frühzeitigen Schädigungen führen, verringert bzw. gesteuert werden können. Neueste Ergebnisse zur Ermüdungsschädigung von Wälzlagern und Getriebekomponenten haben gezeigt, dass bestimmte Störeinflüsse ein Frühversagen verursachen. Hierfür wurden Gegenmaßnahmen identifiziert, die im Rahmen dieses Projekts entwickelt und überprüft werden sollen. Das Teilprojekt des Fraunhofer IWM befasst sich insbesondere mit der Entwicklung von Konzepten zur Vermeidung versagenskritischer elektrischer und elektrochemischer Störeinflüsse. In Untersuchungen sollen die tribologischen Mechanismen und Einflüsse, die zur Wälzkontaktschädigung führen dargestellt und eingeordnet werden. Es soll dann auf einer Modellebene gezeigt werden, wie die versch. Störeinflüsse so beeinflusst werden können, dass die Neigung des Systems zu frühzeitigem Versagen erheblich vermindert wird.
Das Projekt "WindPower-Life - Erhöhung der Lebensdauer, Belastbarkeit und Zuverlässigkeit von Lager- und Getriebekomponenten in Windkraftanlagen, Teilvorhaben: Verifizierung elektrisch leitfähiger Schmierstoffe mit ionischen Flüssigkeiten in Wälzlagern für Anwendungen im Bereich der Windenergie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Schäffler Technologies AG & Co. KG.Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Erhöhung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer tribologisch höchstbeanspruchter Komponenten in Windkraftanlagen zur Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit und -sicherheit. Erreicht werden soll dies mit neuartigen, elektrisch leitfähigen Schmierstoffen, mit denen elektrische und chemische Einflüsse, die nach neuesten Erkenntnissen zu frühzeitigen Schädigungen führen, verringert bzw. gesteuert werden können. Neueste Ergebnisse zur Ermüdungsschädigung von Wälzlagern und Getriebekomponenten haben gezeigt, dass bestimmte Störeinflüsse ein Frühversagen verursachen. Hierfür wurden Gegenmaßnahmen identifiziert, die im Rahmen dieses Projekts entwickelt und überprüft werden sollen. Schaeffler stellt hierfür das Know-How und die Kapazitäten für die wälzlagertechnische Überprüfung bereit. Schaeffler prüft die Langzeiteignung der gefundenen ionischen Flüssigkeiten im Wälzlagerprüfstand unter praxisrelevanten Bedingungen.
Das Projekt "WindPower-Life - Erhöhung der Lebensdauer, Belastbarkeit und Zuverlässigkeit von Lager- und Getriebekomponenten in Windkraftanlagen, Teilvorhaben: Entwicklung und Qualifizierung von elektrisch leitfähigen Schmierstoffen für Stahl- und Hybridlager sowie Getrieben in WKA" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Klüber Lubrication München GmbH & Co. KG.Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Erhöhung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer tribologisch höchstbeanspruchter Komponenten in Windkraftanlagen zur Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit und -sicherheit. Erreicht werden soll dies mit neuartigen, elektrisch leitfähigen Schmierstoffen, mit denen elektrische und chemische Einflüsse, die nach neuesten Erkenntnissen zu frühzeitigen Schädigungen führen, verringert bzw. gesteuert werden können. Neueste Ergebnisse zur Ermüdungsschädigung von Wälzlagern und Getriebekomponenten haben gezeigt, dass bestimmte Störeinflüsse ein Frühversagen verursachen. Im Erfolgsfall können auf der Basis der Projektergebnisse Schmierstoffe und Schutzsysteme für Windkraftanlagen entwickelt werden, mit denen eine erhebliche Steigerung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer der tribologisch beanspruchten Komponenten erreicht werden kann. Neben einem direkten wirtschaftlichen Nutzen der Anlagenbetreiber wird die Wettbewerbsfähigkeit der Partner und deren Kunden in Deutschland und Europa gestärkt und die Windkrafttechnologie für weitere Anlagenentwicklungen befähigt.
Das Projekt "Universeller dynamischer Prüfstand für große Lager" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: SKF GmbH.Im Rahmen der Errichtung eines neuen Testzentrums für große Wälzlager plant die SKF GmbH in Schweinfurt den großtechnischen Ersteinsatz eines universellen dynamischen Prüfstandes für die ressourceneffiziente Herstellung von industriell eingesetzten, für den individuellen Einsatzzweck gefertigten Großlagern, die hohen Drehzahlen in Kombination mit hohen Lasten ausgesetzt sind. Da es derzeit für solche Anwendungen keine geeigneten Prüfstände gibt, werden Großwälzlager mit erheblichen Sicherheitszuschlägen beim Materialeinsatz und der Härtetiefe gefertigt, um potenziellen Mängeln bei der Kundenanwendung zu begegnen. Der von der SKF GmbH geplante, in den Produktionsprozess integrierte Prüfstand soll nun erstmals ein vollumfängliches Testen der Lager ermöglichen und damit das Risiko von Folgeschäden in der Anwendung beim Endkunden deutlich reduzieren. Bei erheblichen Energie- und Materialeinsparungen sollen die Lebensdauer der Lager verlängert und die Betriebssicherheit erhöht werden. Durch den Einsatz des Prüfstandes kann die Ausfallquote der Lager in der Kundenanwendung künftig deutlich reduziert werden. Abwärme aus dem Prüfstandbetrieb wird zurückgewonnen und im werkseigenen Wärmenetz genutzt. Mittelfristig geht die SKF GmbH jährlich von einer Materialeinsparung von rund 160 Tonnen Rohstahl sowie einer Energieeinsparung von rund 12.500 Megawattstunden aus. Dies geht mit einer Minderung des CO2-Ausstoßes um 6.250 Tonnen einher. Ziel des neuen Verfahrens ist zugleich die Ermittlung empirischer Daten für eine künftig eng an den realen Belastungsbedingungen orientierte Entwicklung sowie eine weitgehend prozesssichere, ressourcenschonende Fertigung von Großlagern.
Das Projekt "Teilprojekt: Konstruktion und Herstellung eines Rotorgehäuses in einem Gießverfahren^Serienfähige, hocheffiziente Radnabenmotoren mit integrierter Leistungselektronik (SeRiel)^Teilprojekt: Serienfähige Fertigungsverfahren zur Herstellung von Radnabenmotorkomponenten, Teilprojekt: Serienfähige, hocheffiziente Wälzlagerungen für Radnabenmotoren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: CEROBEAR GmbH.Das Ziel des Verbundvorhabens 'SeRiel' ist die Entwicklung und Erprobung eines serienfähigen Radnabenmotors mit den entsprechenden Fertigungsmethoden für den Einsatz in PKW. Schwerpunkte liegen neben der Maximierung der Drehmoment- und Leistungsdichte und der Sicherstellung der Zuverlässigkeit des Antriebs bei den im Rad gegebenen Umgebungsbedingungen auf der serientauglichen Fertigung der Einzelkomponenten des Motors. Im CEROBEAR-Teilvorhaben soll eine leistungsfähige und zuverlässige Lagereinheit als Integrallösung sowie die dazugehörigen Fertigungsverfahren entwickelt werden. Die Arbeitsplanung ist so ausgelegt, dass Analytik, Herstellung und Simulation der Lagereinheit eng aufeinander abgestimmt sind. Die verschiedenen Arbeitspakete sind durch die Institute eng miteinander vernetzt und ermöglichen dadurch eine gute Abstimmung der Einzelentwicklungen untereinander und die Zusammenführung der Entwicklungen im Demonstratorfahrzeug. Cerobear wird für das Gesamtkonzept eine serienfähige und zuverlässige Lagereinheit entwickeln und fertigen, sowie serienfähige Fertigungsverfahren erarbeiten. Die reibungstechnische Optimierung der Lager durch Schichten wird mit Prüfstandsversuchen auf Modellebene unterstützt.
Das Projekt "Teilprojekt: Fertigung verschleiß- und korrosionsbeständiger Stähle für extreme tribokorrosive Komplexbeanspruchung^Teilprojekt: Entwicklung verschleiß- und korrosionsbeständiger Wälzlagerstähle für tribokorrosive Komplexbeanspruchung^Teilprojekt: Entwicklung einer korrosionsträgen druckaufgestickten Legierung und deren Weiterverarbeitung zu Halbzeug^POSEIDON: Energieeffizienz durch Standzeiterhöhung von Lagern unter tribokorrosiven Betriebsbedingungen, Teilprojekt: Galvanische Schichtentwicklung zur Energieeffizienzsteigerung beim Einsatz von Lagern unter tribokorrosiven Betriebsbedingungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung.Im Bereich der Lagertechnik, dies sind Maschinenelemente, die zum Führen von gegeneinander beweglichen Bauteilen dienen, muss nach dem aktuellen Stand der Technik beim Einsatz in korrosiven Medien eine Kapselung oder Abdichtung der Lagerung erfolgen. Die dabei notwendigen Dichtungssysteme führen zu Reibungsverlusten in Höhe von 30 Prozent. Dies führt wiederum zu einer reduzierten Energieeffizienz. Aktuell ist jedoch ein Verzicht auf die effizienzmindernde Dichtung beim Einsatz in korrosiven Medien nicht möglich, da keine Werkstoffe bzw. Beschichtungen zur Verfügung stehen, deren Eigenschaften dem Belastungskollektiv aus korrosiver und tribologischer Beanspruchung dauerhaft standhalten. Eine für die Zielerreichung des Vorhabens, die Steigerung der Energieeffizienz in industriell angewandten Produkten, unerlässliche Schlüsseltechnologie ist somit die Entwicklung von Lagerwerkstoffen, die für den Einsatz in korrosiven Medien geeignet sind und auf Abdichtungen verzichten. Zur Erreichung des Gesamtziels des Verbundvorhabens werden folgende Wege beschritten: - Die Entwicklung neuartiger metallischer Lagerwerkstoffe mit ausreichender Korrosions- und Verschleißbeständigkeit. - Die Beschichtung verfügbarer Lagerwerkstoffe, um die Korrosionsbeständigkeit bei wirkender tribologischer Beanspruchung zu gewährleisten. Als Beschichtungsverfahren kommen galvanische und PVD-Verfahren zum Einsatz. Diese beiden Technologien können sowohl einzeln als auch in Kombination eingesetzt werden. Am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) werden im Rahmen des Vorhabens die Entwicklungen galvanischer Beschichtungen als Komponente der Gesamtlösung durchgeführt. Ein wesentlicher Bestandteil ist hierbei die Schicht- und Verfahrensentwicklung. Dies umfasst die Entwicklung einer galvanischen Schicht, die dem Anforderungsprofil gerecht wird bis hin zur produktionstechnischen Umsetzung von Prüfstandlagern in einer Beschichtungsanlage, die auf das entwickelte Verfahren abgestimmt ist. Im Rahmen des Projektes sollen die zu entwickelnden Systeme Technologiereife erlangen. Als Demonstrator dient das Wälzlager für maritime Anwendungen, wie zum Beispiel Meerwasserkraftwerke, Pumpen oder Schleusensysteme. Die Verwendung des Demonstrators Wälzlager wird aus zwei Gründen gewählt: Zum einen stellt eine abdichtungsfreie tribologische Anwendung unter korrosiver Beanspruchung durch das umgebende Meerwasser eine anspruchsvolle Aufgabenstellung dar. Bei einer industriellen Umsetzung wird hierdurch die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft deutlich gestärkt und ein Beitrag zur Erhöhung der Energieeffizienz geliefert. Zum anderen existieren im Konsortium für derartige Anwendungen eine Vielzahl von Testmethoden bis hin zu Prüfständen, so dass im Rahmen des Projektes praxisrelevante Bauteilprüfungen durchgeführt werden können, um somit eine zielführende und effiziente Einführung in den Markt zu gewährleisten.
Wälzlager sorgen in der Industrie dafür, dass sich Räder oder Wellen drehen. Da große Wälzlager bei der Herstellung bisher nicht getestet werden können, werden sie mit erheblichen Sicherheitszuschlägen bei Materialeinsatz und Härtetiefe gefertigt. Das frisst unnötig viel Material und Strom. Dass es anders geht, soll nun ein Projekt des Umweltinnovationsprogramms (UIP) zeigen. Im Juli 2015 erfolgte der erste Spatenstich für ein neues Testzentrum, in dem die SKF GmbH in Schweinfurt ab 2017 den ersten großtechnischen Einsatz eines Prüfstandes für große Wälzlager plant. Bei erheblichen Energie- und Materialeinsparungen sollen die Ausfallquote der Lager bei den Kunden deutlich reduziert und die Lebensdauer verlängert werden. Abwärme aus dem Prüfstandbetrieb wird zurückgewonnen und im werkseigenen Wärmenetz genutzt. Mittelfristig sollen so jährlich etwa 160 Tonnen Rohstahl und 12.500 Megawattstunden Energie gespart werden.
Das Projekt "Demonstration eines Induktionshärteverfahrens für die Herstellung von großen Wälzlagern^Demonstration eines Induktionshärteverfahrens für die Herstellung von großen Wälzlagern, Demonstration eines Induktionshärteverfahrens für die Herstellung von großen Wälzlagern" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: SKF GmbH.Wälzlager sind Schlüsselelemente, die z. B. als Hauptwellenlager und/oder in Getrieben von Windturbinen eingesetzt werden. Gegenwärtig ist eine Entwicklung zu immer größeren Anlagen zu beobachten und demzufolge wächst die Nachfrage nach immer größeren Wälzlagern. Hauptwellenlager haben heute einen Durchmesser von bis zu 2.300 mm. In Zukunft werden Wälzlager von bis zu 4.000 mm Durchmesser benötigt. Mit den heutigen Wärmebehandlungsverfahren sind der Fertigung von größeren Wälzlagern technische und wirtschaftliche Grenzen gesetzt. Ziel der Verfahrensentwicklung und Demonstration ist es, bei der Herstellung von großen Hauptwellenlagern vom derzeitig angewendeten Härteverfahren (Einsatz- oder Durchhärten) auf induktive Randschichthärtung umzustellen und erheblich Energie einzusparen. Um das hocheffiziente Induktionshärten in diesem Anwendungsfeld zu etablieren, müssen neue Anlagen entwickelt und gebaut werden. Eine Umstellung des Wärmebehandlungsverfahrens ist nicht ohne gleichzeitige Materialumstellung möglich. Damit ergeben sich technische wie auch wirtschaftliche Risiken sowohl aus der Eignung des Verfahrens als auch der Werkstoffe. Erschwerend kommt hinzu, dass in diesem Größen- bzw. Anwendungsbereich Lebensdauertests im Labormaßstab nur bedingt übertragbar sind und daher simuliert werden sowie zerstörungsfreie Prüfverfahren für diese Anwendung qualifiziert werden müssen. Allein auf der Basis der erwarteten Verkaufszahlen von zusätzlich 1.000 Lagern (dies entspricht einer Umsatzsteigerung von 100 Prozent) ergibt sich durch die Umstellung der Härteverfahren eine jährliche Reduzierung des Stromverbrauchs in Höhe von 2,3 Mio. kWh und von 58.000 m3 Erdgas. Daraus ergibt sich eine signifikante Reduzierung des CO2-Ausstoßes in Höhe von 1.481 t im Jahre 2011. Wäre die Anlage (bei gleichbleibender Stückzahl) im Jahr voll ausgelastet, so wären im Vergleich zum aktuellen Härteverfahren Einsparungen von 12 MkWh und 260.000 m3 Erdgas respektive 7.646 t CO2 pro Jahr zu erwarten.
Das Projekt "Demonstration eines Induktionshärteverfahrens für die Herstellung von großen Wälzlagern, Demonstration eines Induktionshärteverfahrens für die Herstellung von großen Wälzlagern" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: EFD Induction GmbH.
Das Projekt "HA-RCF Wasserstoff-forcierte Ermüdungseffekte in Wälzlagerwerkstoffen" wird/wurde gefördert durch: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V., Zentralverwaltung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik.
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