Mit zunehmender Turbinengröße steigen die Rotor‑Lasten und die dynamischen Belastungen im Antriebsstrang von Windturbinen, während gleichzeitig die Anforderungen an Lebensdauer und Verfügbarkeit ansteigen. Miba Hauptlager sind für hohe dynamische Lasten ausgelegt und tragen maßgeblich zur höheren Lebensdauer von Windkraftanlagen bei. Durch die segmentierte Bauweise entfällt ein aufwendiger Kraneinsatz bei Wartungen, das die ‚Total Cost of Ownership‘ über die gesamte Lebensdauer deutlich verbessert.
Windenergie ist eine zentrale Säule der Energiewende und zugleich eine der technisch anspruchsvollsten Technologien im Bereich der erneuerbaren Energien. Mit dem kontinuierlichen Wachstum moderner Windkraftanlagen steigen Leistung und Wirtschaftlichkeit, gleichzeitig werden die Komponenten im Antriebsstrang immer stärker an ihre Belastungsgrenzen herangeführt.
Im Zentrum dieses Lastpfades steht eine Schlüssekomponente: das Rotorhauptlager. Es muss enorme Kräfte und Biegemomente aufnehmen, das Drehmoment mit möglichst geringen Verlusten an das Getriebe weiterleiten und dabei über Jahrzehnte hinweg zuverlässig funktionieren – selbst unter extremen Bedingungen wie starken Böen, Stürmen und häufigen Start-Stopp-Zyklen.
Die heute eingesetzten Wälzlager stoßen dabei zunehmend an ihre Grenzen: Ihre Tragfähigkeit ist begrenzt, gleichzeitig sind die Ausfallraten hoch. Zwar machen sie weniger als 1 % der Gesamtkosten einer Windkraftanlage aus, doch ein Ausfall kann wirtschaftliche Folgen haben, die bis zum vollständigen Wertverlust der Anlage reichen.
Denn Ausfallzeiten erhöhen die Stromgestehungskosten (LCoE). Zuverlässigkeit sichert die Wirtschaftlichkeit ihrer Windkraftanlage.
Dann nehmen Sie Kontakt auf! Unsere Experten unterstützen Sie gerne!
Gleitlager von Miba bewähren sich seit vielen Jahren in unterschiedlichsten Anwendungen unter extremen Lasten und anspruchsvollen Umgebungsbedingungen – von der Wasserkraft über Turbomaschinen bis hin zu Windgetrieben.
Mit dem Miba SJB® wird dieses bewährte Prinzip auf die Hauptwelle von Windkraftanlagen übertragen. Die Lösung ist auf kompakte Bauweise, hohe Leistungsdichte und einen kranlosen Service ausgelegt.
Das Segmented Journal Bearing® verfügt über technische Eigenschaften, die sich unmittelbar in betriebliche Vorteile übersetzen.
Reduziert Fehlerquellen und erhöht damit die Zuverlässigkeit.
Drop-in-kompatibel — keine Anpassungen der Hauptwelle oder des Gehäuses erforderlich.
Ein Ausfall des Hauptlagers in Windkraftanlagen ist nie nur ein technisches Ereignis.
Die tatsächlichen Kosten gehen weit über das Ersatzteil hinaus: Logistik, Kranbereitstellung, Personaleinsatz, entgangene Energieproduktion, Garantierisiken und mögliche Reputationsschäden.
Das Miba SJB® verändert den Serviceansatz grundlegend:
Unabhängige technoökonomische Analysen zeigen ein Potenzial zur Senkung der Stromgestehungskosten (LCoE) um bis zu 1,5 Prozentpunkte – ein wesentlicher Hebel für die Wettbewerbsfähigkeit der Windenergie.
Unsere Experten beantworten gerne Ihre Fragen!
Die Auswahl von Hauptlagern in Windkraftanlagen ist mehr als eine Entscheidung über den Komponentenpreis.
Das Miba SJB® steigert die Profitabilität einer Turbinenplattform auf drei strategischen Ebenen, bei gleichzeitig nur geringem Einfluss auf die Gesamt-CAPEX der Anlage.
Reduktion des Systemgewichts und niedrigere Kosten bei gleichzeitig längerer Betriebsdauer.
Innerhalb von bestehenden Turbinenarchitekturen.
Höhere Leistungsabgabe, ohne Transport- oder Hebebegrenzungen zu überschreiten. Niedrigere LCoE für Anlagenbetreiber. Stärkere Marktposition für OEMs.
Deutlich geringere OPEX-Belastung. Möglichkeit, neue, profitable Servicevereinbarungen zu erschließen.
Für Hauptlager in Windkraftanlagen bietet das Miba Segemented Journal Bearing® viele wirtschaftliche Vorteile:
Die Miba ist Ihr Entwicklungspartner für Main Bearings in Wind Turbinen mit einzigartiger Prüf- und Simulationskompetenz sowie Anwendungswissen. Mit rund 100 Jahren Erfahrung in der Lagertechnologie hat sich die Miba Bearing Group zu einem zuverlässigen, global aufgestellten Partner für funktionskritische Komponenten entwickelt.
Wir arbeiten eng mit führenden OEMs und Getriebeherstellern zusammen und verbinden Anwendungs-Know-how mit Engineering-Kompetenz über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg:
So werden Konzepte schnell in serienreife Lösungen überführt – mit hohem Technologiereifegrad und kurzer Time-to-Market.
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Das Segmented Journal Bearing® lagert die rotierende Welle nicht über Wälzkörper, sondern auf einem hydrodynamischen Ölfilm. Diese Lastverteilung reduziert die Spitzenkontaktdrücke erheblich und verhindert typische Ausfallmechanismen bei Wälzlagern wie Abplatzungen, Falschbrinelling und weiße Ätzrisse.
Zudem enthält die vereinfachte Lagerarchitektur deutlich weniger Komponenten, was die Komplexität des Systems und das damit verbundene Ausfallrisiko verringert.
Das Miba SJB® vereint die bewährten Vorteile hydrodynamischer Lager mit einer segmentierten Bauweise, die speziell für die Hauptwellen von Windkraftanlagen entwickelt wurde.
Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:
Ein Weiterbetrieb nach einem Lagerschaden wird grundsätzlich nicht empfohlen.
Die segmentierte Bauweise ermöglicht jedoch eine schnelle Überprüfung und den Austausch betroffener Segmente, wodurch sich die Wartungszeit im Vergleich zum Austausch einer kompletten Lagerbaugruppe erheblich verkürzen lässt.
Die patentierte SJB®-Geometrie erzeugt bereits bei sehr niedrigen Gleitgeschwindigkeiten einen hydrodynamischen Schmiereffekt.
Eine stabile Schmierung lässt sich ab Gleitgeschwindigkeiten von etwa 0,05 m/s (etwa 1 U/min) herstellen, was einen zuverlässigen Betrieb im Leerlauf und bei schwachen Windverhältnissen gewährleistet.
Das SJB® verfügt über eine feste Geometrie, bei der transiente Belastungsereignisse – wie in anderen Anwendungen nachgewiesen – im Allgemeinen weniger kritisch sind. Dies ist das Hauptunterscheidungsmerkmal gegenüber anderen Gleitlagerlösungen.
Die Segmentgeometrie kann an verschiedene Antriebsstrangarchitekturen und Belastungsspektren angepasst werden. Mehrere Ausführungsvarianten wurden bereits für dynamische Betriebsbedingungen validiert, die für Windkraftanlagenanwendungen repräsentativ sind.
Die Geometrie des Segmented Journal Bearing ist so ausgelegt, dass sie die bei der jeweiligen Antriebsanwendung zu erwartenden Wellendurchbiegungen, Versätze und Neigungen berücksichtigt.
Im Gegensatz zu anderen Gleitlagerkonzepten, die aktive oder einstellbare Ausrichtungsmechanismen erfordern, sorgt das SJB® durch seine feste, optimierte Geometrie für eine gleichmäßige Druckverteilung über die gesamte Lagerfläche.
Die SJB®-Geometrie kann genau auf die spezifischen Anforderungen des Antriebsstrangs zugeschnitten werden.
Dadurch lassen sich die Rundlauf- und Verschiebungseigenschaften der Welle an die Anforderungen der angeschlossenen Komponenten, einschließlich des Getriebes, anpassen, ohne die Gesamtfunktionalität des Systems zu beeinträchtigen.
Das Segmented Journal Bearing®-System verfügt über ein Sumpfschmierkonzept, das die Verfügbarkeit von Schmiermittel unter allen Betriebsbedingungen sicherstellt.
Integrierte Ölbehälter in den rotierenden Segmenten verteilen das Schmiermittel im gesamten Lager und gewährleisten so eine kontinuierliche Ölversorgung, ohne dass eine separate externe Ölpumpe erforderlich ist.
Nach einer Überprüfung können in der Regel einzelne beschädigte Segmente ausgetauscht werden.
Wenn über mehrere Segmente hinweg erheblicher Verschleiß oder erhebliche Beschädigungen festgestellt werden, kann der Austausch des gesamten Segment-Satzes empfohlen werden.
Eine Beschädigung des Außenrings ist im Allgemeinen unwahrscheinlich, da dieser deutlich härter ist als das Material der Lagerbeschichtung.
Geringfügige Schäden können vor Ort am Turm repariert werden. Solche Reparaturverfahren vor Ort haben sich in maritimen Anwendungen bewährt. Bei schwereren Schäden kann jedoch eine Demontage des Antriebsstrangs erforderlich sein.