Offshoretage März, Rostock

Transkript

1 Offshoretage März, Rostock Hendrik Karl - Dirk Kempkes FUCHS EUROPE Schmierstoffe GmbH, Mannheim Siemens - Pressebild

2 Inhalt: 1. Kurze Vorstellung Projekt WinLub 2. Untersuchungen und Ergebnisse aus WinLub-Laborprüfungen 3. Ergebnisse aus Winlub-Feldtests 4. Zusammenfassung, Ausblick

3 FUCHS PETROLUB AG Holding Weltweit größter unabhängiger Hersteller von Schmierstoffen 54 Vertretungen und 38 Prodduktionsstäten weltweit Mitarbeiter: ca Umsatz: Millionen (Jan.-Sept. 2011) Börsennotiert (MDAX) in Frankfurt, Stuttgart und Zürich

4 Fuchs Petrolub AG

5 Umweltfreundliche Schmierstoffe für Windkraftanlagen FUCHS PETROLUB AG gehört zu den weltweit führenden Herstellern von Schmierstoffen und den zugehörigen Spezialitäten. Nr. 3 Nr. 5 Nr. 9 in Deutschland in West Europa in der Welt FUCHS PETROLUB ist ein full line supplier für die Industrie mit ihren hohen Anforderungen an Schmierstoffen und Service.

6 Die FUCHS WINDPOWER DIVISION

7 Die FUCHS WINDPOWER DIVISION + = Gestartet am 1. Januar 2009 Fuchs Europe: Spezialisten für Getriebe-/Hydrauliköle Fuchs Lubritech: Spezialisten für Fette-/Fettpasten

8 Verbundvorhaben: Biogene Schmierstoffe in Windkraftanlagen Trägerschaft, Laufzeit Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v. (FNR) Motivation: - Weltweit abnehmende fossile Ressourcen - Erschließung von ökologisch sensiblen Offshore-Standorten - Nicht 100%ig vermeidbares Leckagerisiko Ziele : Nachweis der Leistungsfähigkeit biogener Schmierstoffe unter Berücksichtigung realer Einsatzbedingungen Verifizierung der Prüfstandsergebnisse durch Feldversuche Quelle: WinLub, IME

9 Schwerpunkt des Vorhabens war Getriebeöl des Hauptgetriebes* * Andere Anwendungen sind nicht Gegenstand diese Vortrages Quelle: WinLub, IME

10 Prüfstandsuntersuchungen Öl unter Berücksichtigung klimatischer Einflüsse wechselnde Betriebstemperaturen Eintrag von Feuchtigkeit konventionelles Öl (WLOR 4) hochadditiviertes Polyalphaolefin (PAO) biogenes Öl (WLOB 1) Feldversuche Öl gesättigter synthetischer Ester Fuchs GEARMASTER ECO identische 1,5MW WEA im gleichen Windpark Einsatz werksneuer Getriebe 1 Anlage mit konventionellem Schmieröl 1 Anlage mit biogenen Schmieröl

11 Prüfstandsuntersuchungen Getriebeöl Auswirkung praxisnaher Feuchtegehalte auf Öleigenschaften Verschleißuntersuchungen am FE8-Prüfstand (DIN ) Graufleckentragfähigkeit am Planetengetriebeverspannungsprüfstand Verschlammungsneigung Filtrierbarkeit in Anlehnung an ISO Schaumverhalten Feldversuche Langzeitbeobachtung im Windpark Getriebeinspektionen

12 Verschleißverhalten im FE-8-Wasser-Stufentest (Reaktionsschicht) Testbedingungen: Prüflast: 80 kn Drehzahl: 7,5 min -1 Öltemperatur: Konstant ca. 48,5 C Ölfeuchte (rf/wasseraktivität): 10%...90% Sättigung Versuchsdauer: 120 h Schmieröl: PAO Ergebnis: Keine Veränderung des Kontaktwiderstandes bis Versuchsende Datenquelle: WinLub, IME

13 Verschleißverhalten im FE-8-Wasser-Stufentest (Reaktionsschicht) Testbedingungen: Prüflast: 80 kn Drehzahl: 7,5 min -1 Öltemperatur: Konstant ca. 48,5 C Ölfeuchte (rf/wasseraktivität): 10%...90% Sättigung Versuchsdauer: 120 h Schmieröl: Ester Ergebnis: Einbruch des Kontaktwiderstandes bei Ester erst ab einer rel. Feuchte von 80% (~2250 ppm) Datenquelle: WinLub, IME

14 Umweltfreundliche Schmierstoffe für Windkraftanlagen Verschleißverhalten im FE-8-Wasser-Stufentest 80% relative Feuchte ist praxisfern! Datenquelle: WinLub, IME

15 FE8-Wälzkörperverschleiß Testbedingungen: Prüflast: 80 kn Drehzahl: 7,5 min -1 Öltemperatur: Standardversuch 80 C Versuchsdauer: 80 h Schmieröl: Ester, gebraucht nach 2 Jahren Feldtest Ergebnis: Anforderung für Schmieröle CLP nach DIN mit m W50 =15mg erfüllt Datenquelle: WinLub, IME

16 Graufleckentragfähigkeit bei 70 C und 70% rel. Feuchte Testbedingungen: Stufentest: Kaftstufen 5 bis 10 je 13h entsprechend Öltest nach DIN mit Herz`schen Pressungen nach FVA- Graufleckentest Dauertest: 1x 64h Kraftstufe 8 + max. 5x 64h Kraftstufe 107,5 min -1 -Anzahl Lastwechsel pro Stufe im Stufentest: 2,1x10 6 entsprechend FVA- Graufleckentest, werden bei ca. 1000min -1 Antriebsdrehzahl nach 13h erreicht -Anzahl Lastwechsel pro Stufe im Stufentest:10,5x106 entsprechend FVA- Graufleckentest, werden bei ca. 1000min-1 Antriebsdrehzahl nach 64h erreicht Ergebnis: Keine Unterschiede zwischen PAO und Ester Datenquelle: WinLub, IME

17 FE8-Wasser-Schlammtest Testbedingungen: Prüflast: 80 kn Drehzahl: 75 min -1 Öltemperatur: 50 C, nach 80h Erhöhung auf 60 C Ölfeuchte: 70% rel. Feuchte Versuchsdauer: 168 h Schmieröl: PAO + Ester Ergebnis: PAO PAO- Verschlammung sichtbar Ester- Leichte Trübung, keine Verschlammung Ester Datenquelle: WinLub, IME

18 Filtrierbarkeitstest in Anlehnung an ISO Datenquelle: WinLub, IME

19 Filtrierbarkeitstest in Anlehnung an ISO PAO gebraucht PAO: gebraucht 30% Zeitüberschreitung Datenquelle: WinLub, IME

20 Filtrierbarkeitstest in Anlehnung an ISO Ester, gebraucht: 30% 300ml in 430s Ester: 60% 300ml in 750s Ergebnis: Ester gebraucht Ester zeigt bei erhöhter Feuchte deutlich bessere Filtrierbarkeit als PAO Datenquelle: WinLub, IME

21 Schaumtest in Anlehnung an Flender-Schaumtest Testbedingungen: Prüflast: Lastfreier Betrieb Drehzahl: 1500 min -1 Ölvolumen: 1500ml Öltemperatur: 70 C zu Beginn, Abkühlung auf Umgebungstemp. während Test Ölfeuchte: 80% zu Beginn (befeuchtet) 6..8% zu Beginn (Anlieferzustand) Versuchsdauer: 5min Vermischung + 90min Test

22 Schaumtest: 70 C, 80% rel. Feuchte Ester PAO Ergebnis: Ester zeigt bei erhöhter Feuchte keinen Schaum und deutlich bessere Luftabgabe als PAO Datenquelle: WinLub, IME

23 Feldtest: Entwicklung der rel. Feuchte Ester PAO 80% ( ~ 2200ppm) relative Feuchte ist praxisfern! Datenquelle: WinLub, IME

24 Feldtest: Getriebeinspektion nach 3 Jahren Betrieb PAO Zylinderrollenlager Zwischenwelle Stirnradstufe Zahnflanke Stirnradstufe Ester Zylinderrollenlager Zwischenwelle Stirnradstufe Zahnflanke Stirnradstufe Bildquelle: WinLub, IME

25 Zusammenfassung der Ergebnisse Im Verschleißschutzverhalten stellt der biogene Schmierstoff (Ester) eine leistungsfähige Alternative zum PAO dar. Hinsichtlich Ermüdungsschutz ist der Ester selbst unter Feuchteeinfluß gleichwertig. Die Filtrierbarkeit bei erhöhter Feuchte zeigt im Hinblick auf den praktischen Einsatz deutliche Vorteile für den Ester. Beide Öle zeigen eine moderate Schaumbildung im unbefeuchteten Zustand. Unter Wasserzugabe verbessert sich das Luftabgabevermögen, besonders beim Ester. Keine Verschlammung bei Ester. (Die Entstehung von Ölschlamm bei Einsatz von PAO hat sich auch im Feldtest bestätigt.) Im Rahmen der Getriebeinspektion zeigen beide Getriebe nach der visuellen Bewertung eine guten Zustand.

26 Anwendungen biogener Schmierstoffe in WinLub Schmierstoffanwendung Blatt-Lager Rotor-Lager Bremse Hauptgetriebe Schmierstoff STABYL EOS E 2 STABYL EOS E 2 STABYL EOS E 2 GEARMASTER ECO 320 Generator Lager Blatt-/Turmantriebe STABYL EOS E 2 GEARMASTER ECO 220/320

27 Einige Herstellerfreigaben für biogener Schmierstoffe in Hauptgetrieben von Windkraftanlagen (basierend auf WinLub)

28 Referenzen für GEARMASTER ECO 320

29 Referenzen für GEARMASTER ECO 320 Flender/Winergy Getriebe vor und nach Einsatz von GEARMASTER ECO 320

30 Ausblick Umweltfreundliche Schmierstoffe für Windkraftanlagen Quelle: Dr. Rombach, WinLub II, IME

31 Vielen Dank

32 Fragen beantworten gern FUCHS EUROPE SCHMIERSTOFFE GMBH Anwendungstechnik Im Bahlbrink Garbsen [email protected] FUCHS EUROPE SCHMIERSTOFFE GMBH Produktmanagement PM4 Friesenheimer Str Mannheim [email protected]