Komponenten für Windkraftanlagen Langlebige Hauptlager-Dichtung für Offshore-Anlagen

Um die Lager von Windkraftanlagen zuverlässig abzudichten, hat Freudenberg Sealing Technologies die Materialfamilie Ventoguard entwickelt. Die daraus gefertigten Dichtungen zeichneten sich durch ihre Langlebigkeit aus, so der Hersteller. Sie müssten nicht nur starken Temperaturschwankungen standhalten, sondern vor allem auch resistent gegenüber den im Antriebsstrang eingesetzten Schmierstoffen sein. Insbesondere auf hoher See sollen so aufwändige Wartungsarbeiten während der geforderten Lebensdauer von 20 Jahren auf ein Minimum begrenzt werden.

Mit dem Ausbau der Windkraft steigen die Anforderungen an Anlagen und Komponenten. Ein Leistungsplus kann nur mit größeren Rotoren erreicht werden. Bei direkt vom Rotor angetriebenen Generatoren erreichen die Hauptlager mittlerweile Durchmesser von bis zu vier Metern. Das hat allerdings Nachteile bei der Wartung. So kann etwa der Austausch einer Hauptlager-Dichtung wegen der schieren Dimensionen und des schwierigen Zugangs zur Gondel in mehr als 100 Metern Höhe mehrere Tage dauern. Deswegen ist die Haltbarkeit der Dichtungen in den Fokus der Betreiber gerückt: Die Auslegungslebensdauer einer Hauptlager-Dichtung soll der Betriebsdauer der Anlage entsprechen.

Aus diesem Grund hat Freudenberg Sealing Technologies Dichtungen für die Hauptlager von Windkraftanlagen entwickelt, die extrem hohen Anforderungen standhalten. Die Temperaturen in der Gondel können je nach Standort und Jahreszeit stark variieren und bewegen sich in einem Bereich von minus 40 Grad bis zu mehr als 40 Grad Celsius. Im Bereich der Dichtstelle muss die Dichtlippe noch weitaus höheren Temperaturen standhalten. Eine weitere Belastung stellen die für die Schmierung des Antriebs eingesetzten Fette und Additive dar, die den Werkstoff schädigen können. Die entwickelten Dichtungen bestehen aus Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), einem Hochleistungs-Synthesekautschuk. Dieser hat nicht nur eine besonders hohe Beständigkeit gegenüber Fetten, Ölen und Kohlenwasserstoffen, sondern ist auch unempfindlich bei Temperaturschwankungen, hat ein günstiges Alterungsverhalten und einen geringen Abrieb. Dadurch hindern die Hauptlager-Dichtungen zum einen die Schmierstoffe dauerhaft daran, aus dem Lager auszutreten. Zum anderen gewährleisten sie, dass Schmutzpartikel, Sand und Kondenswasser von außen nicht ins Lager eindringen und dieses schädigen können.

Da sich die Anforderungen je nach Standort und Anlage stark unterscheiden, hat Freudenberg Sealing Technologies ein Computerprogramm für Experten entwickelt, das die genauen Werkstoffeigenschaften, die Dichtungsgeometrie und den Schmierstoff auf das jeweilige Anlagenkonzept des Herstellers abstimmt. Die Materialentwickler am Standort in Hamburg können dabei innerhalb der Ventoguard-Materialfamilie auf verschiedene Mischungen zurückgreifen, um die jeweils optimale Beständigkeit gegen Alterung und Medien sowie eine hohe Verschleißfestigkeit zu erreichen. Außerdem kann das Material abhängig vom gewünschten Temperatur- und Relaxationsverhalten ausgewählt werden.