Hauptlager in Windkraftanlagen (main bearings in wind turbines)

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 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 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.

Wenn konventionelle Lager in Windkraftanlagen an ihre Grenzen stoßen

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 Winfkraftanlage. 

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

Naresh Laddha
Program Manager Wind

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

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.

Funktionsprinzip des SJB® – Leistungsstark und skalierbar

Das Segmented Journal Bearing® verfügt über technische Eigenschaften, die sich unmittelbar in betriebliche Vorteile übersetzen.

 

  • Kein Hertz'scher Kontakt: Die hydrodynamische Lastverteilung reduziert Spitzenpressungen drastisch und mitigiert die dominanten Ausfallmodi von Wälzlagern (Pitting, False Brinelling, White Etching Cracks, Ringwandern).

 

  • Signifikanter hydrodynamischer Betrieb ab 0,05 m/s Gleitgeschwindigkeit: Das Lager „rollt ab, bevor es losbricht". Der geschmierte Betriebsbereich bleibt auch nach langen Stillstandszeiten erhalten.

 

  • Geometrie der Segmentlaufflächen: Gleicht Wellenfluchtfehler und Biegungen inhärent aus.

 

  • Bewährte Werkstoffe: Stahlsubstrat 42CrMo4 mit lasergeschweißter CuSn12Ni2-Schicht

    Reduziert Fehlerquellen und erhöht damit die Zuverlässigkeit.

 

  • Kompatibel mit bestehenden Bauräumen: z. B. 240/800 & 240/950

    Drop-in-kompatibel — keine Anpassungen der Hauptwelle oder des Gehäuses erforderlich.

 

  • Skalierbares Prinzip: Unterstützt das Wachstum der Plattform, ohne die Kontaktspannungen in extreme Bereiche zu treiben oder Stick-Slip-Effekte zu verursachen.

 

Wartung direkt am Turm – Kranloser Lagerservice 

 

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:

  • Austauschbare Segmente werden direkt im Turm und innerhalb der Gondel gewechselt.
  • Kein externer Kran erforderlich – das reduziert den logistischen Aufwand erheblich und verkürzt die Stillstandszeiten deutlich.
  • Wartung wird planbar durch Zustandsindikatoren, Lastdaten und visuelle Inspektionen, ohne dass eine Demontage erforderlich ist.
  • Eine lokale Ersatzteilversorgung wird durch die globale Präsenz von Miba unterstützt.

 

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.

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

Patrick Laubichler
System Engineer

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Die Wirtschaftlichkeitsgleichung der Plattform

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.

Icon Produktlebenszyklus verlängern
Produktlebenszyklus verlängern

 

 

Reduktion des Systemgewichts und niedrigere Kosten bei gleichzeitig längerer Betriebsdauer.

Innerhalb von bestehenden Turbinenarchitekturen.

Icon Leistung steigern
Leistung steigern, ohne Mehrgewicht

Höhere Leistungsabgabe, ohne Transport- oder Hebebegrenzungen zu überschreiten. Niedrigere LCoE für Anlagenbetreiber. Stärkere Marktposition für OEMs.

Kranloses Service
Service ohne Kran

Deutlich geringere OPEX-Belastung. Möglichkeit, neue, profitable Servicevereinbarungen zu erschließen.

Gewinnbringer & Problemlöser

Für Hauptlager in Windkraftanlagen bietet das Miba Segemented Journal Bearing® viele wirtschaftliche Vorteile:

 

  • Niedrige OPEX durch höhere Anlagenverfügbarkeit
  • Zukunftssichere Lösung durch höhere Leistungsdichten und kompakte Antriebsstränge
  • Längere Lebensdauer dank einfacher und robuster Konstruktion
  • Hohe Recyclingfähigkeit für eine bessere CO2-Bilanz
  • Niedrigere System- und Servicekosten
  • Deutlich höhere Zuverlässigkeit — weniger Ausfälle über die gesamte Nutzungsdauer
  • Kürzere Stillstandszeiten durch kranlosen Service
  • Einfache Handhabung und lokale Ersatzteilversorgung

Ihr Entwicklungspartner für Hauptlager in Windkraftanlagen

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:

  • Ganzheitliche Systembetrachtung von der Werkstoffwissenschaft bis zur Anwendungstechnik
  • Konstruktion, Simulation und Tests im eigenen Haus einschließlich FMEA und vollständiger Validierung des Antriebsstrangs
  • Industrialisierte Präzision: Fertigung von Funktionsflächen mit höchster Wiederholgenauigkeit
  • Field-Engineering-Support: Betriebserkenntnisse fließen direkt in die Weiterentwicklung ein
  • Local-to-Local-Liefer­strategie: getragen von einer globalen Präsenz
  • Finanzielle Unabhängigkeit für langfristige Versorgungssicherheit

 

So werden Konzepte schnell in serienreife Lösungen überführt – mit hohem Technologiereifegrad und kurzer Time-to-Market.

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

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