Steigerung der Energieeffizienz von wassergeschmierten Gleitpaarungen in Pumpen

Ein wesentlicher Teil des Energieverbrauchs in Pumpen ist auf Reibungsverluste der Gleitlagerungen und Gleitringdichtungen zurückzuführen. Obwohl in den letzten Jahren der Energieverbrauch durch Reibungsoptimierung deutlich reduziert werden konnte, besteht weiterhin Bedarf an neuen Lösungsansätzen zur Reibminimierung und damit Effizienzverbesserung der Pumpen. Als Lösungsansatz werden im Rahmen eines laufenden, vom BMWi geförderten Verbundprojekts der Partner Wilo, Eagle Burgmann, SGL Carbon, Oerlikon Balzers und dem Fraunhofer IWM so genannte Hart/Weich-Paarungen betrachtet, bei denen eine DLC-beschichtete Gleitkomponente (Axiallager, Radiallager, Gleitringdichtung) mit einem Gegenläufer aus Kohlegrafit kombiniert wird. Im Rahmen des Projekts werden sowohl DLC-Beschichtungen als auch Grafitwerkstoffe für die Anwendung untertypischen Einsatzbedingungen in Pumpen (für überwiegend wässrige Medien bei erhöhten Temperaturen) entwickelt und tribologisch bewertet. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Ergebnisse der Projektarbeiten: Durch vergleichende tribologische Prüfungen konnten DLC-Schichtvarianten und Kohlegrafitwerkstoffe identifiziert werden, die im Vergleich zum Stand der Technik eine Verbesserung der Reibeigenschaften zeigen. Diese Ergebnisse weisen bereits prinzipiell auf das Potenzial dieser Gleitpaarung zur Reduzierung der Reibverluste hin, das in der zweiten Projekthälfte noch weiter überprüft werden muss. Sie geben allerdings auch Hinweise für weitere Verbesserungsmöglichkeiten der Werkstoffe und Beschichtungen.