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Wissen Neues Messlabor für Zahnräder in XXL
Nachrichten Wissen Neues Messlabor für Zahnräder in XXL
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19:23 04.08.2011
Karsten Lübke bedient im Labor des Instituts für Messtechnik in Bremen eine Messsonde zum Prüfen eines Zahnrades einer Windkraftanlage. Quelle: dpa
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Bremen

Windräder ragen viele Meter in die Höhe. Entsprechend groß sind auch die einzelnen Bauteile. So kommen die Zahnräder im Getriebe oft auf Durchmesser von mehr als zwei Metern. Doch für diese XXL-Bauteile gibt es bislang kein zertifiziertes Prüfverfahren. Das wollen Messtechniker der Universität Bremen nun in einem eigens dafür eingerichteten Labor entwickeln. Dadurch sollen auch Musterwerkstücke entstehen, an denen sich die Industrie bei der Zahnrad-Produktion orientieren kann.

Damit sich Zahnräder reibungslos drehen, kommt es auf höchste Präzision an. Doch ob ein Zahnrad den Vorgaben entspricht oder zu stark abweicht, konnte bisher niemand genau sagen. „Großzahnräder sind schon immer ein Messproblem gewesen“, erläuterte der Leiter des Instituts für Messtechnik, Automatisierung und Qualitätswissenschaft, Gert Goch, am Donnerstag. Denn umso größer und komplexer ein Bauteil ist, desto höher ist die Messunsicherheit. Wie hoch diese aber tatsächlich ist, wurde noch nicht erforscht.

In den nächsten Monaten werden die Bremer Experten deshalb verschiedene Zahnräder in mehreren Versuchsreihen detailliert vermessen. Das Bundesumweltministerium hat den Aufbau des Labors nach Angaben von Goch mit rund einer Million Euro gefördert. Herzstück ist ein riesiges Koordinatenmessgerät, das jede Rille der Zahnräder mit einem Taster abfährt und mit einem Sensor deren Beschaffenheit registriert.

„In der Industrie hat man dafür keine Zeit“, sagte Goch. Natürlich prüfen auch die Zahnrad-Hersteller ihre Produkte - allerdings nur stichprobenartig. Sie messen seinen Angaben nach zum Beispiel nicht alle Zähne, sondern nur vier. Eine Garantie, das alles an dem Produkt stimmt, ist also nicht gegeben. „Unsere Vermutung ist, dass das einer der Gründe ist, wieso so viele Windenergieanlagen ausfallen.“

Doch dass sich die Windräder zuverlässig drehen, wird angesichts der Energiewende in Deutschland immer wichtiger. Die Anlagen haben Goch zufolge eine durchschnittliche Lebensdauer von 20 Jahren. In der Zeit müssen aber das Getriebe, der Rotor, die Hauptlager und der Generator mindestens einmal ausgetauscht werden. „Solange das an Land ist, ist das ärgerlich und teuer“, betonte Goch. Bei den Anlagen auf See könnte es unbezahlbar werden.

Die in Bremen entwickelten Messstandards und Musterwerkstücke sollen Stillstand in den Windparks vermeiden helfen. Wenn die Messreihen beendet sind, wird die Physikalisch-Technische Bundesanstalt deren Genauigkeit mit Hilfe von Lasergeräten überprüfen. Danach will sich die Uni-Einrichtung bei der Deutschen Akkreditierungsstelle als Prüflabor für XXL-Zahnräder zertifizieren lassen. Goch sagte: „Das ist europaweit und meines Wissens nach auch weltweit einmalig.“

dpa

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