Ölqualität direkt im System überwachen

Kraftwerke, Schiffe und Baumaschinen benötigen große Mengen an Schmieröl, damit ihre Mechanik keinen Schaden nimmt. Ölwechsel zum richtigen Zeitpunkt sind daher unabdingbar. Saarbrücker Ingenieure haben ein kleines Messsystem entwickelt, das den chemischen Zustand und die Partikelbelastung des Öls im laufenden Betrieb ermitteln kann. Die Technologie kann helfen, Schäden an Anlagen frühzeitig zu erkennen und die Zahl teurer Labortests zu reduzieren. Die Wissenschaftler der Universität des Saarlandes sowie des Zentrums für Mechatronik und Automatisierungstechnik (ZeMA) zeigen ihre Entwicklung vom 23. bis 27. April auf dem saarländischen Forschungsstand der Hannover Messe (Halle 2, Stand C 44).

Beim Auto ist normalerweise nach rund 20.000 Kilometern ein Ölwechsel fällig. Manche Autofahrer fahren aber deutlich weiter mit demselben Öl. Denn das Öl muss nicht zwingend unbrauchbar sein. "Es kommt stark auf die Betriebsbedingungen an", erklärt Torsten Bley, Ingenieur am Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik (ZeMA). "Niedrige Drehzahlen und eine moderate Fahrweise können die Ölwechselintervalle merklich verlängern", erklärt er den Vergleich.

Ähnlich ist es zum Beispiel bei Industrieanlagen, großen Baumaschinen oder bei Windkraftanlagen. Betreiber und Besitzer solcher Anlagen könnten Verschleiß und mögliche Schäden bereits früher erkennen, Serviceeinsätze besser planen und sich teure Laboruntersuchungen des Öls sparen, wenn sie das System in ihre Anlagen einbauen, das die Wissenschaftler gemeinsam mit Partnern aus der Industrie entwickelt haben. Das kombinierte Ölalterungs- und Partikelmesssystem (COPS - Combined Oil aging and Particle monitoring System) misst optisch den chemischen Zustand sowie die Partikelbelastung des Öls. Mit einem Laser wird das Öl durchstrahlt und die Reflexionen der Partikel im Öl über Fotodioden beobachtet. Je nach Partikelsorte empfangen die Fotodioden unterschiedliche Mengen an reflektiertem Licht. Dadurch kann zwischen Luftblasen, Staub oder Metallpartikeln unterschieden werden. Zur Beurteilung des chemischen Ölzustands wird das durch die Messzelle fließende Öl mit einer Infrarotquelle durchleuchtet. Ein Detektor misst dann, welche Strahlen das Öl durchdringen. Je älter das Öl wird, desto stärker verändert sich das empfangene Lichtspektrum. "Auf diese Weise kann genau bestimmt werden, wann man mit dem Ölwechsel nicht mehr länger warten sollte.", erläutert Professor Andreas Schütze vom Lehrstuhl für Messtechnik der Saar-Uni die Funktionsweise.

Durch größere Intervalle zwischen den Ölwechseln könnten die Betreiber solcher viel Öl verbrauchenden Anlagen eine Menge Geld sparen. "Es schont auch die Umwelt, da weniger Altöl anfällt und man sparsamer mit Hydrauliköl umgehen kann", erläutert Schütze darüber hinaus. Interessant ist die Entwicklung auch für geschlossene Hydrauliksysteme, beispielsweise bei Flugzeugen.

Quelle: idw / Universität des Saarlandes