Schaeffler forscht mit Hochschule

Erstes gemeinsames Projekt der beiden Partner ist der Aufbau einer Versuchsanlage an der Hochschule, die Langzeittests unter annähernd realen Bedingungen ermöglicht. Damit sollen die Auswirkungen unterschiedlicher Einflussgrößen auf Belastungsfähigkeit und Wirkungsgrad der Magnet- und Fanglager experimentell untersucht und Simulationsmodelle validiert werden. Der Aufbau des Prüfstands wird im Frühjahr 2014 abgeschlossen sein. Die Hochschule wird dann über das weltweit modernste und umfangreichste Prüffeld für die Magnetlagertechnologie verfügen.

Die Hochschule Zittau/Görlitz hat sich in den letzten 20 Jahren zu einem Zentrum der Magnetlagertechnologie entwickelt. "Mit dem neuen Prüfstand werden wir der Magnetlagertechnologie weitere Impulse geben können, die letztlich zu mehr Energieeffizienz und verbessertem Klimaschutz führen werden. Schaeffler ist dafür ein idealer Partner", so Prof. Dr.-Ing. Frank Worlitz, Leiter des Fachgebiets Mechatronische Systeme am Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik (IPM) der Hochschule Zittau/Görlitz. Für Dirk Spindler, Leiter Forschung & Entwicklung Schaeffler Industrie und Mitglied der Geschäftsleitung Schaeffler Industrie, steht neben der wissenschaftlichen Grundlagenarbeit die industrielle Anwendung im Fokus, da die Nachfrage nach innovativen Lagerungskonzepten, z.B. im Bereich der Energietechnik, in Zukunft weiter wachsen wird: "Unser neues Magnetlagersystem ist auf erhebliche Resonanz im Markt gestoßen. Energieeffiziente, wirtschaftliche und langlebige Systeme für weitere Anwendungsgebiete sind daher ein wichtiger Baustein unserer Entwicklungsstrategie im Bereich der Magnetlagertechnologie", so Spindler.

Die Magnetlagertechnologie kommt immer dann zum Einsatz, wenn andere Lagerarten den technologischen Anforderungen nicht mehr gerecht werden können. Dies gilt vor allem für mittlere bis große Industrieanlagen mit sehr hohen Drehzahlen und einer Wellenmasse von bis zu mehreren Tonnen. Zu den typischen Anwendungsfeldern für Magnetlager dieser Größenordnung zählen Elektro-Motoren, Gas- und Dampfturbinen sowie Kompressoren. Das Prinzip dabei: Bei einer aktiven elektromagnetischen Lagerung wird die Welle durch geregelte Magnetfelder zum Schweben gebracht und kann praktisch reibungsfrei in Rotation versetzt werden. Sensoren messen dabei die Abweichungen der Welle von ihrer Referenzlage als Eingangsgröße für die Regel- und Leistungselektronik zur Einstellung der notwendigen Magnetkräfte. Die Fanglager dienen zur Ablage des Rotors bei ausgeschaltetem Magnetlager und zur Sicherheit für die Maschine, sollte es z. B. bei einem Stromausfall zum Absturz der Welle kommen.

FAG Active Magnetic Bearing

Mit dem FAG Active Magnetic Bearing entwickelt Schaeffler eine standardisierte, systemübergreifende Kompletteinheit aus Magnet- und Fanglagern sowie entsprechenden Services. Schaeffler setzt als Fanglager Wälzlager ein, die nach einem Absturz der Welle erneut eingesetzt werden können. Sie sind das Resultat jahrelanger Erfahrung und Kompetenz aus dem Bereich der Hochgenauigkeitsspindellager. Gleichzeitig ermöglicht der Einsatz langjährig erprobter und standardisierter Steuer- und Leistungselektronik von Siemens eine leichte Integration in die Maschinenarchitektur. Ziel ist die Entwicklung und Bereitstellung eines umfassenden Systembaukastens, mit dem sowohl vier- als auch fünfachsige Systeme aus einer Hand realisierbar sind. kf