Bleifreie Lager für umweltfreundlichere Großmotoren
Zwar wird Blei in den meisten Motoren schon seit langem nicht mehr verwendet, aber manche Sparten haben weiterhin keine andere Wahl, als es zu nutzen. Dazu gehören die Hersteller von Großmotoren beispielsweise für Boote und Stromerzeugungsanlagen: Diese Branchen haben angesichts der Notwendigkeit, Abgasemissionen zu reduzieren, die Verwendung von Blei einzustellen und immer strengeren Kriterien für die Motorkonstruktion zu genügen, anhaltende Schwierigkeiten, mit den Veränderungen der Gesellschaft Schritt zu halten. Es besteht allerdings großes Interesse von Interessengruppen an potenziellen bleifreien Alternativen, wie Dr. Yi Zhang, Leiter für Forschung und Entwicklung bei Daido Metal, erklärt. „Der globale Trend, Abgasemissionen zu reduzieren, gerade was Stickoxide angeht, hat bereits bedeutende Änderungen in der Großmotorkonstruktion nach sich gezogen. Aber während diese Entwicklungen die Motoreffizienz verbessern und Emissionen senken, führen sie auch zu einem noch härteren Motorenmarkt.“ Aus diesem Grund ist die Branche eher konservativ, wenn es um Veränderungen an Materialien oder Produktionsvorgängen geht: Einerseits gilt das Ersetzen von Blei der Umwelt und einer besseren Motorkonstruktion zuliebe als Pflicht, andererseits wird aber auch erwartet, dass Großmotoren Zehntausende Stunden lang in Betrieb bleiben. Das geringste Problem mit der Technik oder Verlässlichkeit könnte katastrophale Folgen haben. Das Projekt BeLEADFREE (High Strength Bearing for Large-Bore LEAD FREE Engines) hat das Potenzial, die lange gehegten Wünsche der Branche zu erfüllen: Lagerprodukte für Großmotoren, die nicht nur bleifrei sind, sondern auch auf die technischen Herausforderungen der globalen Hersteller von Großmotoren eingehen. In nur zwei Jahren gelang es dem Projektkonsortium, erfolgreich neuartige Fertigungsansätze zu erarbeiten, eine Pilot-Fertigungsanlage zu entwerfen und zu bauen sowie die Leistungsfähigkeit seiner neuen Materialien in einem echten Einzylindermotor in Zusammenarbeit mit einer unabhängigen Prüforganisation der EU zu validieren. „Wir haben unser ursprüngliches Ziel, die Verwendung von Blei zu reduzieren und zu beenden, erreicht, ohne dabei Kompromisse bei der Leistung eingehen zu müssen, die der Markt für zukünftige Großmotorkonstruktionen voraussetzt“, so Dr. Zhang. „Der Test, der eine unabhängige Validierung des Einzylindermotors umfasste, hat bedeutende Verbesserungen bezüglich der Materialermüdung, Abnutzung, Hohlraumbildung, Korrosion und tribologischen Leistungsfähigkeit gezeigt. Zusammenfassend bedeutet das, dass die Lebensspanne aktueller Materialien erheblich erhöht wird, und folglich die negativen Auswirkungen von Großmotoren auf unsere Umwelt reduziert werden, da weniger Ersatzteile eingesetzt werden müssen.“ Dr. Zhang hebt hervor, dass die Struktur des Materials je nach Lastfall auch variieren kann, wodurch es sich automatisch anpasst und den Motorbetrieb optimiert. Dies führt wiederum zu einer höheren Treibstoffeffizienz und reduzierten Emissionen. Das neue Material weist sowohl in ökologischer als auch in technischer Hinsicht einen hohen Technologie-Reifegrad (TRL) auf und Daido Metal plant, es in naher Zukunft weiter zu verbessern. Das Feedback von Interessengruppen war bislang sehr positiv, und Dr. Zhang gibt an, dass die Kunden neuen Materialien für ihre Motoren nun offener gegenüberstehen und es ihnen insgesamt leichter fällt, diese zu akzeptieren. Die Marktreife steht aufgrund des langen Produktentwicklungszyklus in der Großmotorenbranche nicht unmittelbar bevor. Allerdings hofft Dr. Zhang, dass ein Großteil der Branche angesichts der Erfolge von BeLEADFREE die Entwicklung bleifreier Großmotoren innerhalb der nächsten fünf Jahre mitträgt und übernimmt.
Schlüsselbegriffe
BeLEADFREE, Blei, Lager, Großmotoren, Emissionen
