Das Ziel ist die Entwicklung von neuen Technologien für Turbogetriebe, die den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen der schon heute energieeffizienten Hochleistungsgebläse des Unternehmens Piller noch weiter senken sollen. Die TU Clausthal ist mit dem Industriepartner in ein auf drei Jahre angelegtes Entwicklungsprojekt gestartet, das im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms „Innovationen für die Energiewende“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit mehr als 400.000 Euro gefördert wird.
Forschungsförderung ist ein wichtiger Baustein in der Energiepolitik bis zum Jahr 2050, in der eine Halbierung des Primärenergieverbrauchs gegenüber dem Jahr 2008 angestrebt wird. „Weil wir genau dazu einen noch größeren Beitrag als bisher leisten wollen, haben wir gemeinsam mit der TU Clausthal die Entwicklung neuer Technologien für Turbogetriebe für einen Betriebsbereich von maximal 15.000 Umdrehungen in der Minute und einer Antriebsleistung von maximal 900 kW begonnen“, erklärt Philipp Kellner, der Leiter der Konstruktionsabteilung bei Piller.
„Mit einem Maßnahmenpaket aus einer innovativen Verzahnung, einem integrierten Druckkamm und einem abschaltbaren Gleitlager wollen wir die Verlustleistung um mehr als 50 Prozent im Vergleich zur aktuellen Bauweise reduzieren“, betont Hans-Joachim Ring, der Leiter Forschung und Entwicklung bei Piller. Über die gesamte Lebensdauer einer Maschine wären damit beim aktuellen Energiemix zusätzlich rund 500 Tonnen CO2-Einsparung möglich. Dieses CO2-Einsparpotenzial pro Maschine war einer der Gründe für die Förderung – die Zusammenarbeit mit der TU Clausthal ein weiterer. Das Team der Harzer Universität um Prof. Armin Lohrengel verfügt über umfangreiche Expertise im Bereich Druckkämme und besitzt für die später anstehenden Testläufe darüber hinaus die nötige Infrastruktur, die das südniedersächsische Unternehmen bereits für Test anderer Getriebe genutzt hat. „Für uns bedeutet die Zusammenarbeit die Möglichkeit, den am Institut erforschten Druckkamm ganzheitlich im Getriebeumfeld zu betrachten und Ergebnisse der Grundlagenforschung in der Anwendung zu erproben“, betont Prof. Lohrengel.
„Es ist geplant, die Funktion des heute genutzten Quetschöldämpfers durch ein abschaltbares Kippsegmentlager in das Getriebe zu integrieren, um somit die komplette Lagerung des Quetschöldämpfers als Baugruppe einzusparen“, ergänzt Kellner. Die große Herausforderung hierbei ist die Auslegung und Konstruktion des Gleitlagers, das einerseits die notwendige Dämpfung aufbringen muss, andererseits im Betrieb keine zusätzlichen Verluste produzieren darf. „Wir wollen das Gleitlager zukünftig nur nutzen, um die erste biegekritische Drehzahl sicher zu durchfahren. Im Dauerbetrieb wird es ausgeschaltet sein“, erläutert Kellner. Auf die Idee zur Weiterentwicklung ist die Herstellerfirma gekommen, weil Erfahrungen aus Kundenprojekten gezeigt haben, dass energetische und prozesstechnische Verbesserungen am Getriebe möglich sind.
Die Piller Blowers & Compressors GmbH mit Sitz in Moringen (Landkreis Northeim) entwickelt, konstruiert und fertigt kundenspezifische Hochleistungsgebläse und Kompressoren für die Prozessindustrie. Mit 453 Mitarbeitenden und Niederlassungen in den USA, Singapur, China und Australien sowie Joint Ventures in Korea, Indien und Brasilien ist das Maschinenbauunternehmen heute international aufgestellt und exportiert 85 Prozent seiner Produkte. Der Umsatz im Jahr 2022 betrug rund 97 Millionen Euro.
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