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Windkraft wirtschaftlich

Wälzlager
Windkraft wirtschaftlich

Wirtschaftliche Windkraftanlagen benötigen zuverlässige Komponenten. Wälzlagern kommt hier eine Schlüsselrolle zu. Windkraftspezifische Prozesse über die gesamte Supply Chain sollen den neuen sogenannten Wind-Power-Standard sichern.

Die Schaeffler Technologies AG & Co. KG, Herzogenaurach, hat für ihre Windkraftlager der Marken INA und FAG einen neuen Standard eingeführt: den Wind-Power-Standard (WPOS). Er soll den steigenden Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Anlagen und Komponenten in der Windkraft Rechnung tragen. Mit diesem Standard für Produkte und Prozesse will das Unternehmen Qualität und Zuverlässigkeit sichern und auch für die Windkraft Qualitätsmaßstäbe bieten, wie sie bereits in der Automobilindustrie oder in der Luft- und Raumfahrt umgesetzt werden. Entsprechende Produkte werden in Zukunft mit der Bezeichnung WPOS versehen. Bis Anfang 2014 werden alle Windkraftlager auf den neuen Wind-Power-Standard umgestellt sein.

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-Megawatt-Kraftwerken führt zu höheren Kräften und Momenten, die die Komponenten immer stärker belasten. Gleichzeitig verursachen Stillstandszeiten und Wartungsarbeiten insbesondere bei Offshore-Anlagen immer höhere Kosten.
„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 Dr. Volker Maier, Leiter Market Development und Key Account Management im Geschäftsbereich Windkraft. 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.
Die Supply Chain ist für Schaeffler entscheidend: Über die gesamte Prozesskette hinweg setzt man 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 soll höchstes Qualitätsniveau von Beginn an sichern, etwa bei der Qualität des eingesetzten Stahls. Der Designprozess beinhaltet 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. 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“. Eine 100-Prozent-Prüfung aller funktionskritischen Merkmale und interne Audits sind Basis einer strengen Qualitätsüberwachung.
Neben der langjährigen Erfahrung und dem umfassenden System-Know-how der Spezialisten sollen insbesondere hochmoderne Berechnungs- und Simulationsprogramme für die richtige Auslegung der Windkraftlager sorgen. Berücksichtigt wird das gesamte System vom einzelnen Wälzlager und seinen Komponenten über die Anschlusskonstruktion bis hin zum kompletten Antriebsstrang, der mit eigens entwickelten Mehrkörper-Simulationsprogrammen abgebildet und optimiert wird. Ergänzt und validiert werden die Berechnungen auf leistungsfähigen Prüfständen. Mit dem Großlagerprüfstand „Astraios“ bietet der Lagerhersteller hier insbesondere für Rotorlager und Drehverbindungen bis zu einem Außendurchmesser von 3,5 Metern gute Testmöglichkeiten.
Ergänzt werden die Produkt- und Prozessanforderungen durch umfangreiche Dienstleistungen und Produkte des Industrial Aftermarket für das Condition Monitoring, zum Beispiel Fernüberwachung und Diagnose, Offline-Messungen, Endoskopie, Thermografie und Drehmomentmessung. So können die Kosten für Instandhaltungsmaßnahmen gesenkt und die Verfügbarkeit von Windkraftanlagen erhöht werden.
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