Wälzlager finden in vielen industriellen Maschinen und Anlagen Anwendung. Auch bei der Erzeugung und dem Transport von Wasserstoff werden sie z. B. in Verdichtern oder Pumpen verbaut. Kommen Wälzlager beim Umgang mit Wasserstoff zum Einsatz, so müssen sie im Rahmen einer Zündgefahrenbewertung hinsichtlich ihrer potenziellen Zündquellen (u. a. heiße Oberflächen) beurteilt werden.
Die heutige Lagerberechnung bietet Möglichkeiten, sowohl die Lebensdauer als auch die maximale Betriebstemperatur eines Wälzlagers im Normalbetrieb zu bestimmen. Im Schadensfall weichen die tatsächlichen Betriebstemperaturen jedoch häufig von den theoretischen Werten ab. Eine vorbeugende Wartung bzw. eine ständige, sensorbasierte Lagerüberwachung ist meist die sehr kostenintensive Folge.
Das Forschungsziel des Projektes besteht darin, die oben erläuterte Problematik aufzugreifen und weitere Erkenntnisse für die Wälzlagerauslegung im Rahmen des nicht-elektrischen Explosionsschutzes zu schaffen. Es gilt, Erkenntnisse darüber zu erlangen, ob und ggf. auch wie weit ein Lager im Fehlerfall die rechnerisch maximale Betriebstemperatur überschreitet. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Dauer zwischen dem Auftreten des Schadens und dem Überschreiten der maximal zulässigen Betriebstemperatur.
Die Problemstellung soll auf theoretischer und praktischer Basis untersucht werden. Der theoretische Ansatz orientiert sich an der bestehenden Lagerberechnung und setzt auf einen simulativen Ansatz. Im Rahmen der praktischen Untersuchung werden verschiedene Versuchsreihen auf einem Wälzlagerprüfstand durchgeführt. Ziel ist es, den Zusammenhang zwischen unterschiedlichen Schadenstypen und der daraus resultierenden Oberflächenerwärmung der Wälzlager abzuleiten.
Aus den gewonnenen Informationen soll ein Leitfaden zur Auslegung von Wälzlagern für deren Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen erarbeitet werden.
Wird das Lagerverhalten im Schadensfall bereits bei der Auslegung berücksichtigt, können an dieser Stelle die notwendigen Maßnahmen getroffen werden, um die Entzündung einer explosionsfähigen Atmosphäre zu verhindern.
