Hauptlager in Windkraftanlagen (main bearings in wind turbines)

Schlüsselkomponenten für Zuverlässigkeit und Lebensdauer

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 mit dem hydrodynamischen Gleitprinzip ist für hohe dynamische Lasten ausgelegt und tragen maßgeblich zur höheren Lebensdauer von Windkraftanlagen bei. Durch die segmentierte Bauweise entfällt ein aufwendiger Kraneinsatz bei Wartungsarbeiten, das den ‚Total Cost of Ownership‘ über die gesamte Lebensdauer deutlich verbessert.

Wie trägt das Hauptlager zur Verfügbarkeit und Effizienz von Windkraftanlagen bei?

Windenergie ist eine zentrale Säule der Energiewende und zugleich eine der technisch anspruchsvollsten Technologien im Bereich der erneuerbaren Energien. Mit zunehmender Größe der Turbinen, höheren Türmen und längeren Rotorblättern steigen die Leistung pro Anlage – aber auch die technischen Belastungen im Antriebsstrang. Als Träger der Rotorlasten und Vermittler der Kräfte und Momente ins Getriebe steht das Main Bearing für Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Effizienz der gesamten Wind Turbine.

Kürzere Entwicklungszeiten und kompaktere Testphasen machen Ausfälle von Komponenten wie dem Hauptlager in Windkraftanlagen besonders kritisch, da sie zu langen Stillstandzeiten, hohen Wartungskosten und Reputationsschäden führen können.

Wenn konventionelle Lager in Windkraftanlagen an ihre Grenzen stoßen

In vielen modernen Windkraftanlagen stoßen konventionelle Wälzlager an ihre Grenzen: Häufige Start‑Stop‑Zyklen, variable Lasten und hohe Rotor‑Momente führen zu bekannten Versagensmechanismen wie Wälzkörper‑ und Laufbahnschäden, Ermüdung und Verschleiß.

Die Reparatur erfordert aufwendige Kranoperationen und hohe Kosten, während lange Stillstandzeiten direkt die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigen. Zudem sind die Lasteintragung und der Wartungsaufwand bei Wälzlagern durch den Hertzschen Kontakt begrenzt. Ein klarer Schwachpunkt in größeren, leistungsstarken Anlagen.

 

Sie möchten mehr über den Einsatz von Gleitlagern in Windkraftanlagen erfahren?

Naresh Laddha
Program Manager Wind

Dann nehmen Sie Kontakt auf! Unsere Experten unterstützen Sie gerne.

Miba Segmented Journal Bearing (SJB®) – Die Alternative für Hauptlager in Windkraftanlagen

Das Miba Segmented Journal Bearing (SJB®) löst die zentralen Schwachstellen konventioneller Lager und bietet skalierbare, wartungsfreundliche Hauptlagerlösungen für moderne Windkraftanlagen.

Durch segmentierte Gleitflächen, hydrodynamische Lasteinwirkung und Servicefähigkeit direkt am Turm reduziert das SJB® technische Risiken und senkt den Total Cost of Ownership (TCO) signifikant.

Funktionsprinzip des SJB® – Hydrodynamische Lasteinwirkung ohne Hertzschen Kontakt

Im Gegensatz zu Wälzlager mit punktförmigem Hertzschen Kontakt verteilt das SJB® die Last hydrodynamisch über segmentierte Gleitflächen.

 

  • Kein mechanischer Punktkontakt: Lasten werden als hydrodynamischer Ölfilm getragen​
  • Skalierbar für große Turbinen: Design passt sich natürlich an wachsende Rotor‑Durchmesser an
  • Rotiernde Geitsegmente: Durch rotierende Segmente wird  der Verschließ gleichmäßig getragen und die somit die Lebensdauer verlängert.
  • Deutlich geringe Anzahl von Komponenten: Reduziert Fehlerquellen und erhöht damit die Zuverlässigkeit.

 

Durch diese fundamentale Änderung des Lastragungsprinzips werden Versagensmodi wie Ring Creep, False Brinelling und White Etching Cracks vermieden.​

 

Wartung direkt am Turm – kein Kran mehr nötig

 

Der entscheidende Vorteil: Verschleißteile können direkt in der Gondel getauscht werden – ohne teure Kranoperationen.

 

  • Geteilte Lager Segmente: Einfacher Transport und Montage nach oben
  • Visuelle Inspektion: Jedes Segment zugänglich für Zustandsüberwachung
  • Geplante Wartung: Keine Überraschungsstillstände mehr

 

Dies reduziert Downtime um bis zu 90% und macht Wartung zu einer geplanten Entscheidung statt Reaktion

Sichere Betriebsbedingungen auch bei niedrigen Drehzahlen

 

Ein integrierter Ölsumpf gewährleistet ausreichende Schmierung unter allen Bedingungen:

  • Niedrigdrehzahllast: Sichere Anfahrten ohne Grid‑Connection
  • Start‑Stop‑Profile: Reduzierte ‘Mixed-Friction’-Phasen
  • Variable Lasten: Kontrollierte Kontaktentlastung während Run‑up​

 

Das Segmented Journal Bearing (SJB®) ermöglicht sichere Turbinenstarts bei niedrigen Leerlauf-Drehzahlen und gewährleistet gleichzeitig geringe Reibungsverluste selbst bei minimaler Rotorbewegung.

 

Sie möchten mehr über die Vorteile von Segmented Journal Bearings (SJB®) als Hauptlager in Windkraftanlagen erfahren?

Patrick Laubichler
System Engineer

Unsere Experten beantworten gerne Ihre Fragen!

Wirtschaftliche Vorteile Miba SJB® – LCoE senken in Windkraftanlagen

Das segmentierte Gleitlager optimiert die Gesamtkosten von Windkraftanlagen durch geringere Betriebskosten, kompakteres System und skalierbare Designs sowie höhere Verfügbarkeit. Es reduziert die Ausfallswahrscheinlichkeiten,Servicekosten und CO₂-Fußabdruck über den gesamten Lebenszyklus.  Unser Hauptlager ist somit ideal für Neubauten und Repower Projekte

 

  • Optimierte System Kosten (Capex):  Kompaktes Design ermöglicht eine Leistungserhöhung ohne Systemkostenerhöhung.  Skalierbar für wachsende Turbinen.
  • Erhöhter Ertrag (AEP) durch geringe Ausfallswahrscheinlichkeiten, erhöhte Verfügbarkeit und damit stabilerer Energieertrag.
  • Up-Tower-Wartung spart teure Kranmobilisierung, Wartezeiten und Wartungszeiten.
  • Skalierbar für wachsende Turbinen: ermöglicht höhere Leistungsdichte und kompakte Antriebe (15-20 MW+).
  • Robustheit: signifikant verbesserte Lebensdauer durch simples, robustes Design unserer Hauptlager.
  • Effiziente Zustandsüberwachung: einfache physische Inspektion. Echzeit Condition Monitoring mit herkommlichen Partikel-/Temperatursensoren, präzise Restlebensdauer-Prognose durch Lastkollektivdaten basierte Methodik.
  • Geringe Geräuschentwicklung: leisere Betriebsweise da Gleitlager kein Körperschallgeräusch übertragen und der Ölfilm eine geräuschdämmende Funktion hat.
  • Vollständige Recyclingfähigkeit: niedriger CO₂-Fußabdruck über die gesamte Lebensdauer, da das ganze Segment ohne energieintensive Prozess hergestellt wird und vollständig recycelt werden kann.
  • Lokale Ersatzteilverfügbarkeit: minimiert Logistikkosten durch segmentierte Teile.

Ihr Entwicklungspartner für Hauptlager in Windkraftanlagen

Die Miba ist Ihr Entwicklungspartner für Main Bearings in Wind Turbinen mit einzigartiger Prüf- und Simulationskompetenz sowie Anwendungswissen. Von der ersten Konzeptphase an unterstützen wir Sie mit unserer Erfahrung, um robuste Gleitlagerlösungen für extreme Betriebsbedingungen zu realisieren.

Unsere Kernkompetenzen für Ihren Erfolg:

  • Hochpräzise Simulation: FEM-, CFD- und tribologische Analysen prognostizieren Ölfilmstabilität, thermisches Verhalten und Verschleiß.
  • Umfassende Prüfkompetenz: Methoden für optimierte Entwicklungszeiten durch skalierte Validierung. Technologie demonstriert durch Realgrößen Tests.
  • Application Engineering Know-how: Langjährige Erfahrung in Windkraft-Anwendungen optimiert Design für Funktion, Montage und Servicefähigkeit

Bewährte Gleitlagertechnologie für die Windenergie

Bereits seit 2008 entwickelt die Miba spezialisierte Gleitlagerlösungen für Windkraftanlagen und bringt diese erfolgreich in die Serienproduktion. Aufbauend auf rund 100 Jahren Erfahrung in der Lagertechnologie steht Miba für höchste Kompetenz bei Hauptlagern für Windkraftanlagen und anspruchsvollen Getriebeanwendungen. Kontinuierliche Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie zahlreiche eigene Patente unterstreichen dies.

 

Durch die enge Zusammenarbeit mit führenden OEMs und Getriebeherstellern verbinden wir tiefes Applikationswissen mit fundierter Werkstoff- und Designexpertise. Dadurch entstehen maßgeschneiderte Lösungen, die maximale Zuverlässigkeit, Effizienz und Lebensdauer gewährleisten.

Als global agierendes, familiengeführtes Unternehmen vereint Miba langfristige Stabilität mit technologischer Innovationskraft. Wir begleiten unsere Kunden über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg.

Für Ihr Projekt stehen wir Ihnen mit unserer Expertise von Beginn an zur Seite!

Nehmen Sie Kontakt auf!