Extreme Anforderungen

Aus Sicht der Geschäftseinheit „Wind Energy“ von NSK ist die Hannover Messe 2009 trotz ihrer beeindruckenden Größe eine Messe der kurzen Wege. Denn in Halle 25 (C 15) stellt NSK Wälzlager vor, die speziell für die Windkrafttechnik entwickelt wurden, und die Windkraftbranche selbst präsentiert sich in Halle 27, wo die neue internationale Leitmesse „Wind“ untergebracht ist. Der Weg der Kunden und potenziellen Kunden zu NSK ist somit kurz.

Schon in den 1980er Jahren entwickelte NSK Wälzlager für alle wesentlichen Komponenten einer Windkraftanlage. Neben den Hauptgetriebelagern sind das die Rotorwellenlager, Yaw- und Pitchgetriebelager, Generatorlager sowie Lager für Nebenaggregate wie Pumpen, Pumpenmotoren und Kühlermotoren. Bei der Entwicklung und Fertigung dieser Lager kann NSK somit auf umfassende Erfahrungen in einem sehr anspruchsvollen Einsatzfeld von Wälzlagern zurückgreifen.

Eine typische Lebensdauer von zum Beispiel 175.000 Stunden, wie sie in der Windkrafttechnik gefordert sind, kann unter den vorherrschenden ungünstigen Bedingungen und dynamischen Belastungen nur durch den Einsatz von hochentwickelten Wälzlagerstählen erreicht werden. Daher hat NSK auf der Basis seiner langjährigen Werkstoffkompetenz Materialien wie z.B. die Super TF-Technologie entwickelt, die speziell an solche extremen Betriebsbedingungen angepasst sind. Auch die Konstruktion der Lager ist auf die außergewöhnlichen Belastungen und die ungünstigen Umgebungsbedingungen abgestimmt.

Um diese Herausforderungen durch intensive Entwicklungsarbeiten zu meistern, nutzt NSK komplexe Berechnungsmethoden, die die dynamischen Belastungen am Wälzlager exakt erfassen. Dies schafft eine fundierte Grundlage für die Auswahl der richtigen Lagerkonstruktion. Darüber hinaus wurden Wälzlagerprüfstände konzipiert, die eine Simulation der dynamischen Belastungen und Bewegungsverhältnisse erlauben. Dazu gehört z.B. ein Großlagerprüfstand mit der Möglichkeit, dynamische Kräfte und Momente aus der Rotorbelastung aufzubringen, und ein Prüfstand zur Simulation von Anfahr- und Bremsvorgängen von schnelldrehenden Zylinderrollenlagern.

Die Projektingenieure der NSK-Geschäftseinheit Wind Energy arbeiten eng mit den Entwicklern zusammen, die diese Prüfstände nutzen. Damit erhalten die Hersteller von Windkraftanlage bzw. von Getrieben für diese Anlagen eine verlässliche Grundlage zur Auslegung bzw. zur Auswahl der Wälzlager.

Auf der Hannover Messe stellt die Geschäftseinheit Wind Energy u.a. eine Komponente aus dem Triebstrang einer Windkraftanlage vor, das die Lagerung einer Getriebeeingangsstufe zeigt. Die Übersetzung von Rotor- auf Generatordrehzahl erfolgt über eine Planetenstufe. Als Lagerung kommt ein 2-einreihiges Kegelrollenlager mit einem Innendurchmesser von über 500 mm zum Einsatz.