Großlagerprüfstand für die Windkraft
Die Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG, Herzogenaurach, hat am Standort Schweinfurt einen Großlagerprüfstand der Bestimmung übergeben. Auf dem Prüfstand können Großlager bis 15 Tonnen und 3,5 Meter Außendurchmesser, wie sie insbesondere in der Windkraft eingesetzt werden, mithilfe eines breiten Simulationsprogramms unter praxisähnlichen Bedingungen getestet werden.
Damit will Schaeffler zu einer schnelleren und zuverlässigeren Auslegung von Windkraftanlagen bei und erhöht deren Wirtschaftlichkeit und Sicherheit beitragen. Mit seinem Investitionsvolumen von rund sieben Millionen Euro sei der Prüfstand eine bedeutende Investition in die Weiterentwicklung der erneuerbaren Energien und in den Entwicklungsstandort Schweinfurt, so das Unternehmen.
Der Prüfstand wird in erster Linie zum Test von Rotorlagerungen für Windkraftanlagen der Multi-Megawatt-Klasse eingesetzt und wird zu einem noch besseren Verständnis des Gesamtsystems, der Einflussfaktoren und der Zusammenhänge im Antriebsstrang von Windkraftanlagen führen. Das Ergebnis werden weiteroptimierte Lager sein, die sich durch geringere Reibung und höhere Auslegungssicherheit auszeichnen. Darüber hinaus lassen sich aus den Tests Hinweise und Empfehlungen zu Betrieb und Wartung der Anlagen sowie zur optimalen Umgebungskonstruktion ableiten.
Der Prüfstand simuliert realitätsnah beispielsweise statische und dynamische Kräfte sowie Momente, die auf Rotorlager und Drehverbindungen einwirken. Getestet werden können alle Rotorlagerungskonzepte für Windkraftanlagen bis sechs Megawatt Leistung. Die Funktionsuntersuchungen geben Aufschluss über Wälzlagerkinematik, Wälzlagertemperatur und Reibungsverhalten, Beanspruchungen und Verformungen. Die dafür benötigten Daten liefern mehr als 300 Sensoren an und in den Lagern.
Der Prüfstand ist nach „Astraios", einem Titan aus der griechischen Mythologie und Vater der vier Windgötter, benannt.
Die wichtigste Komponente des Prüfstands ist der Belastungsrahmen. An ihm sind jeweils vier hydraulisch betriebene Radial- bzw. Axialzylinder befestigt. Sie erzeugen die realen Lasten und Momente, die in einer Windkraftanlage auftreten. Dabei simulieren die Radialzylinder das Gewicht einer Rotornabe mit Rotorblättern; die Axialzylinder generieren die Windlasten.
Bei großen Anlagen können Rotor und Nabe weit über 100 Tonnen wiegen. Dieses Gewicht wirkt auf das Lager und erzeugt die so genannte statische Radiallast sowie das statische Nickmoment. Entsprechend groß sind die vier Radialzylinder dimensioniert. Jeder Zylinder kann maximal ein Meganewton Kraft erzeugen, was einer Gewichtskraft von 100 Tonnen entspricht. dz
