{"id":289755,"date":"2021-06-08T11:00:00","date_gmt":"2021-06-08T09:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=289755"},"modified":"2021-06-08T11:00:00","modified_gmt":"2021-06-08T09:00:00","slug":"start-up-entwickelt-schmiersystem-fuer-getriebe-mit-natuerlich-vorkommendem-wasser","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/start-up-entwickelt-schmiersystem-fuer-getriebe-mit-natuerlich-vorkommendem-wasser\/","title":{"rendered":"Start-up entwickelt Schmiersystem f\u00fcr Getriebe mit nat\u00fcrlich vorkommendem Wasser"},"content":{"rendered":"\n

Herk\u00f6mmliche Schmiersysteme f\u00fcr hochleistungsf\u00e4hige Getriebe basieren auf \u00d6l. Das ist insofern problematisch, weil kein Getriebe hundertprozentig dicht ist. Die Folge ist der sogenannte \u201a\u00d6lschwund\u2019, der zur schleichenden Vergiftung von Gew\u00e4ssern und B\u00f6den f\u00fchrt. Dar\u00fcberhinaus verursacht die Entsorgung von Alt\u00f6l CO2-Emissionen, weil diese weltweit meist durch Verbrennen erfolgt. \u201eAber man akzeptiert das, weil es der Stand der Technik ist,\u201c erkl\u00e4rt Dominik Cofalka<\/a>, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer des Start-up Reintrieb<\/a> in Wien.<\/p>\n\n\n\n

Umweltfreundliches Schmiersystem<\/h3>\n\n\n\n

Er und sein Team haben ein Schmiersystem f\u00fcr hochleistungsf\u00e4hige Getriebe entwickelt, das zur Dekarbonisierung beitr\u00e4gt. Es tastet die wertvollen Erd\u00f6lressourcen nicht mehr an und spart CO2-Emissionen – sowohl in Be- als auch in Entsorgung. Die Technik basiert auf nat\u00fcrlich vorkommendem Wasser und ist 100-prozentig nachhaltig im Sinne der Ziele f\u00fcr nachhaltige Entwicklung <\/em>der Vereinten Nationen<\/em><\/a>. Der Einsatz des Schmiersystems macht \u00fcberall dort Sinn, wo der Austritt von sch\u00e4dlichem Schmier\u00f6l unerw\u00fcnscht ist, onshore wie offshore. Von der Schifffahrt \u00fcber Kraftwerks- und Sperrwerks-Anlagen bis hin zu Versorgungsrohren. In der Industrie finden sich Anwendungsgebiete in der Produktion von Lebensmitteln, Gummi und Pharmazeutika.<\/p>\n\n\n\n

Auch interessant<\/strong>: Die Zukunft der Binnenschifffahrt: Von ferngesteuert bis selbstfahrend<\/a><\/p>\n\n\n\n

Umgekehrt ist auch der Eintritt von Wasser in Schmiersysteme von Getrieben problematisch. Schon bei einem Anteil von 0,1 Prozent Wasser leidet die Schmier\u00f6lqualit\u00e4t. Wasser im Getriebe\u00f6l ist der Hauptgrund f\u00fcr Betriebsausf\u00e4lle bei Schiffen, Kraftwerken und allgemein bei Pumpen.<\/p>\n\n\n\n

Proof-of-concept<\/h3>\n\n\n\n

Im Laborma\u00dfstab funktioniert das auf Wasser basierende Schmiersystem f\u00fcr Getriebe von Reintrieb. Das verbl\u00fcffte selbst den Maschinenbau-Ingenieur Karsten Stahl von der Fakult\u00e4t f\u00fcr Maschinenwesen<\/em> an der TU M\u00fcnchen<\/em><\/a>, der den proof-of-concept<\/em> durchf\u00fchrte. Schlie\u00dflich sagt einem der Hausverstand, dass Metall durch Wasser rostet und dadurch schnell verschlei\u00dft. Trotzdem \u2013 beim Schmiersystem von Reintrieb seien Probleme wie Verschlei\u00df, Zahnbruch, Fressen und Oberfl\u00e4chenerm\u00fcdung beherrschbar. Auch wenn es noch offene Fragen und somit weiteren Forschungsbedarf gebe, so Stahl. <\/p>\n\n\n\n

Es gibt auch noch andere Forschungsteams, die an \u00f6lfreien Schmiersystemen f\u00fcr Getriebe forschen. In Deutschland konzentriert man sich auf fluidfreie Schmiersysteme<\/a><\/em>, die hoher Belastung standhalten. Cofalka nennt es \u201adickes Wasser\u2019, das allerdings keine Additive enthalten d\u00fcrfe: <\/p>\n\n\n\n

\u201eBei \u00d6l erkennt man, dass es ausgetreten ist. Es bildet Schlieren, zu Wasser und zu Land. Additive verschwinden in der Umwelt. Wie sie wieder zu entfernen sind, wei\u00df keiner.\u201c <\/p>Dominik Cofalka, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer Reintrieb<\/cite><\/blockquote>\n\n\n\n

\"Schmiersystem,
Das Schmiersystem f\u00fcr hochleistungsf\u00e4hige Getriebe im Teststand des FZG ( Forschungsstelle f\u00fcr Zahnr\u00e4der und Getriebe) am Lehrstuhl f\u00fcr Maschinenwesen der TU M\u00fcnchen. (c) Reintrieb <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Bei Reintrieb konzentrierte sich die Forschung weniger auf das Schmiermittel als auf das Material f\u00fcr die Zahnr\u00e4der. Herausforderung sei es gewesen, die drei Faktoren H\u00e4rte, Elastizit\u00e4t und Korrosion in eine Balance zu bringen. Mit Hartmetallen, die h\u00e4rter sind als Stahl und dem Schmiermittel Wasser ist das gelungen. Das neuartige Schmiersystem hat die gleiche Lebensdauer wie herk\u00f6mmliche. Das Preisgef\u00fcge sei potenziell sogar wirtschaftlicher.<\/p>\n\n\n\n

Schmieren und K\u00fchlen<\/h3>\n\n\n\n

Wobei Schmieren gleichzeitig K\u00fchlen bedeutet. \u201eAuf einer Fl\u00e4che vergleichbar dem eines Fingernagels, muss die Oberfl\u00e4che einer Zahnradflanke im herk\u00f6mmlichen Getriebeeinsatz das 36-fache Gewicht eines VW Golf aushalten. Die Reibungsw\u00e4rme, die dabei entsteht, erreicht die zehnfache Heizleistung eines B\u00fcgeleisens. Bei der \u00d6lschmierung legt sich das \u00d6l wie ein Schutzfilm zwischen die Fl\u00e4chen der Zahnr\u00e4der, die aufeinander treffen. Dadurch wird starke Erhitzung vermieden. Wenn es zu hei\u00df wird, f\u00e4ngt das \u00d6l allerdings an zu verdampfen. Wasser hat also beim Schmieren einen Nachteil gegen\u00fcber \u00d6l und beim K\u00fchlen einen Vorteil.\u201c<\/p>\n\n\n\n

\u201eWasser hat also beim Schmieren einen Nachteil gegen\u00fcber \u00d6l und beim K\u00fchlen einen Vorteil.\u201c<\/p>Dominik Cofalka, Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer Reintrieb<\/cite><\/blockquote>\n\n\n\n

Aquaplaning-Effekt<\/h3>\n\n\n\n

Bei der Schmiere macht sich Reintrieb eine Art Aquaplaning-Effekt zunutze. Dieser setzt bei zunehmender Geschwindigkeit des Zahnrads ein. Denn dann entsteht ein Wasserfilm auf den Zahnradfl\u00e4chen, der einen Haftungsverlust bewirkt. Das hei\u00dft, die Zahnr\u00e4der laufen geschmeidig bei gleichzeitiger K\u00fchlung. <\/p>\n\n\n\n

Im proof-of-concept<\/em> wurden drei Wassersorten getestet: S\u00fc\u00dfwasser, Salzwasser und destilliertes Wasser, wie es bei K\u00fchlersystemen verwendet wird. Alle Sorten brachten gute Ergebnisse. Aber es zeigte sich, dass die Wasserqualit\u00e4t einen entscheidenden Einfluss auf die Funktion und die Lebensdauer der Getriebe hatte. Salzwasser w\u00e4re vor allem in der Schifffahrt von Vorteil, weil es nicht mitgenommen werden m\u00fcsste. Man k\u00f6nnte es direkt aus dem Meer entnehmen. Cofalka schlie\u00dft es aber zun\u00e4chst aus, weil es einige Materialien angreift. Auch weil er annimmt, dass es kein Schmiersystem mit offenen Kreisl\u00e4ufen werden wird.<\/p>\n\n\n\n

Neuartiger Schiffsantrieb<\/h3>\n\n\n\n

In der Schifffahrt kann das Schmiersystem f\u00fcr Getriebe gleich zwei Probleme l\u00f6sen: Eintritt von Wasser ins Getriebe\u00f6l und umgekehrt: Austritt von Getriebe\u00f6l in Gew\u00e4sser. Ein modernes Kreuzfahrtschiff oder ein Frachter verlieren zwischen sechs und zehn Liter \u00d6l am Tag. Zehn Prozent der weltweiten \u00d6l-Kontamination stammen vom Getriebe\u00f6l, zitiert Cofalka aus einer Studie der US-Umweltbeh\u00f6rde.<\/a><\/p>\n\n\n\n

Bis das erste wassergeschmierte Getriebe in der Schifffahrt eingesetzt werden kann, wird noch etwa ein Jahr vergehen. Aktuell arbeitet Reintrieb daran, den Prototyp in die Umsetzung zu bringen. Kooperationspartner ist der erfahrene Getriebebauer Heinz Ehgartner<\/em> aus Leoben.<\/p>\n\n\n\n

Hier kommt eine weitere Innovation des Start-up ins Spiel, die schon das Interesse der Schifffahrt geweckt hat: Die Partner bauen ein 20 Kilowatt Unterwassergetriebe (Lower Gear Box) eines Ruderpropellers. Eine erste Anwendung des sogenannten Side-By-Side-<\/em>Antriebs soll in Kooperation mit Hydromaster <\/a>in Rotterdam erfolgen.<\/p>\n\n\n\n

Weniger Tiefgang<\/h3>\n\n\n\n

Ruderpropeller machen Schiffe gut navigierbar. Herk\u00f6mmliche Modelle bestehen aus einem gro\u00dfen Propeller. Das neuartige Modell von Reintrieb besteht aus zwei kleinen Propellern nebeneinander in einer D\u00fcse. Eine L\u00f6sung, die einen um ein Viertel geringeren Tiefgang bewirkt. Damit k\u00f6nnen Schiffe auch bei Niedrigwasser fahren, wie dies in D\u00fcrreperioden der Fall ist. Potenzieller Einsatzbereich ist vor allem das Transportwesen in der Binnenschifffahrt; ein Bereich, den die EU f\u00f6rdern will, um die transportbedingten Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Der Klimawandel verst\u00e4rkt das Problem der Niedrigwasser-Phasen.<\/p>\n\n\n\n

Auch interessant:<\/strong> Die Binnenschifffahrt k\u00f6nnte zu einem nachhaltigen Transportnetz beitragen<\/a> <\/p>\n\n\n\n

Der Mechanismus der Ruderpropeller ist mit einem Haushaltsmixer vergleichbar, dessen zwei Quirle sich zueinander drehen. \u201eDie Propeller drehen mit hoher Geschwindigkeit und erzeugen den Vorw\u00e4rtstrieb, haben aber durch Verwirbelung einen hohen Kraftverlust. Die hohe Kunst ist es, m\u00f6glichst wenig Verwirbelung zu erzeugen. Durch Feinabstimmung haben wir es geschafft, den Wirbelstrom zu optimieren. Dabei konnten wir den Wirkungsgrad verbessern. Zus\u00e4tzlich wollen wir mit Big-Data-Str\u00f6mungsberechnungen auch den Kraftstoffverbrauch und damit die CO2-Emissionen verringern,\u201c erkl\u00e4rt Cofalka.<\/p>\n\n\n\n

\u00dcber Reintrieb:<\/h3>\n\n\n\n

Reintrieb wurde 2016 in Wien gegr\u00fcndet und verfolgt die Forschung, Entwicklung und kommerzielle Verwertung von Cleantech-Technologien. Gr\u00fcnder sind die Br\u00fcder Dominik und Vincent Cofalka<\/a> sowie der Ingenieur Siegfried Lais<\/a>. Vincent Cofalka arbeitet f\u00fcr den US-Konzern Carnival Inc.<\/em> unter anderem als Fleet Captain und als Kapit\u00e4n des Flaggschiffs AIDAnova<\/a><\/em>. Siegfried Lais arbeitete 50 Jahre im Marine-Antriebsbau und verwandten Bereichen. Dominik Cofalka ist auch Gr\u00fcnder und Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer einer Unternehmensberatung mit Fokus auf Kapitalmarktthemen<\/a>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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