Eintrag vom 13.07.2020

Condition Monitoring für technische Anlagen an Wasserstraßen

Mit Schleusen, Hubbrücken, Klappbrücken und Schiffshebewerken verbinden wir nicht nur ökologischen Warentransport auf Wasserwegen, sondern auch Urlaub, Freizeit und Bootfahren. Deutschland hat eine Menge schiffbarer Flüsse und Kanäle. Und deshalb gibt es auch viele solcher technischen Einrichtungen. Manche Bauwerke stammen aus Zeiten, in denen kaum Autos auf den Straßen waren, sind inzwischen restauriert oder durch neue Bauwerke ersetzt worden. Die Bauarten sind vielfältig und daher interessant. Das gilt auch für die technischen Einrichtungen, vor allem auch für die Antriebe.

Damit aber alle Einrichtungen zuverlässig zur Verfügung stehen, müssen sie gewartet und instandgehalten werden. Die dafür notwendigen Gewerke sind vielfältig. Ein oft nicht auf den ersten Blick sichtbarer Teil sind die mechanischen Antriebe. Diese bestehen zumeist aus Elektromotor und Getriebe.
Mechanische Antriebe sind heutzutage sehr zuverlässig. Doch das kommt nicht von allein. Während Zahnräder heute dauerfest ausgelegt werden, gilt für Wälzlager eine rechnerische Nutzungsdauer mit geringer Ausfallwahrscheinlichkeit – für den bestimmungsgemäßen Einsatz. Schließlich gehen in die Verfügbarkeit noch Einflüsse aus dem Schmiermittel und den Nebenaggregaten ein. So kommt man bei der Gesamtbetrachtung schnell drauf, dass die Ausfallwahrscheinlichkeit von Antrieben zwar sehr gering ist, aber eben nicht Null sein kann. Um dennoch eine hohe Zuverlässigkeit zu erreichen, eignet sich der Einsatz maschinendiagnostischer Verfahren, denn so kann man sich anbahnenden Ausfällen proaktiv entgegenwirken.

Grundlage ist aber, dass man mechanische Defekte an rotierenden Teilen erst einmal erkennt. Die allermeisten Unregelmäßigkeiten führen zu Geräuschen. Das kennt man auch von Haushaltsgeräten, vom Fahrrad und vom Auto. Und das gilt genauso für Industriegetriebe. Eine Herausforderung stellen aber die geringen Drehzahlen der Antriebe dar. Die angeregten Frequenzen, die Hinweise auf Schäden liefern können, sind sehr niedrig. Und die Amplituden sind gering. Das erfordert ein wenig Präzision beim Erfassen der Schwingungen.

Tatsächlich erfasst man die Schwingungen mit hoher Abtastfrequenz und mit einer vergleichsweise langen Messzeit von mehreren Minuten. Zeitgleich wird die Drehzahl erfasst. Das gemessene Schwingungszeitsignal wird dann mit Hilfe des Drehzahlsignals zu einem drehwinkelbasierten Schwingungssignal verrechnet. Daraus werden anschließend Ordnungsspektren und Hüllkurvenordnungsspektren berechnet. Diese sind resistent gegenüber Drehzahlwelligkeiten und damit sehr aussagefähig.

Mit dem mobilen PeakStore5 lassen sich Schwingungsmessungen zum Condition Monitoring unkompliziert durchführen. Je nach Wunsch kann das Gerät mit vier, acht oder zwölf Schwingungssensoren geliefert werden, die dann absolut zeitgleich messen. Die gesamte Datenauswertung kann direkt auf dem PeakStore5 oder auf einem PC erledigt werden. Die PC-Software ist Bestandteil des Lieferumfangs.
Alternativ kann Condition Monitoring mit dem fest installierten Online Condition Monitoring System Peakanalyzer realisiert werden. Die maximal 64 Schwingungskanäle erlauben den Einsatz für sehr komplexe Antriebe.
Condition Monitoring führt zu einer immensen Verfügbarkeitserhöhung, von der der Anlagenbetreiber unmittelbar profitiert. Die GfM bietet neben passenden Systemen vor allem auch maschinendiagnostische Dienstleistungen und Seminare an. Der finanzielle Aufwand liegt in der Regel bei einem Bruchteil der Kosten, die ein Schaden verursachen würde.