FUCHS EUROPESCHMIERSTOFFE GMBH

Einsatzbereiche fürHochleistungsschmierstoffe undAnforderungen an die Produkte

Dr. Gunther Kraft, FUCHS EUROPE SCHMIERSTOFFE GMBH

Bioschmierstoff KongressOberhausen – 5./6. Juni 2012

Der Schmierstoffabsatz in Deutschland liegt bei etwa 1 Mio. t/a

Der Anteil „umweltverträglicher Schmierstoffe“ wird in verschiedenen Studienauf etwa 46.500 t geschätzt (ca. 5%) – Tendenz gleichbleibend

Volumenmäßig dominieren dabei Verlustschmierstoffe und Hydrauliköle

Bio-Hydrauliköl geht überwiegend in die Mobilhydraulik (Verlustrisiko)

Absatzmenge an Bio-Schmierstoffen liegt Europa-weit bei ca. 100.000 t/a

Aus technischer Sicht wird das EU-Marktpotenzial für biogeneSchmier- und Verfahrensstoffe bei etwa 1,5 Mio. t/a angenommen

Die Umweltverträglichkeit bezieht sich bei diesen Zahlen aufschnelle biologische Abbaubarkeit und geringe Toxizität

Seit einigen Jahren wird die Produktgruppe „Bio-Schmierstoffe“zunehmend auch unter erweitertem Blickwinkel betrachtet:„Bio“ im Sinne des Einsatzes nachwachsender Rohstoffe.

Einige Zahlen vom Bio-Markt

→

nichtwasser-

gefährdend

bio-basiert

schnellbiologischabbaubar

Ökobilanz

Nachhaltigkeit

Bio-Schmierstoff

EUUmwelt-zeichen

Was heißt überhaupt "umweltverträglich"?

→→

Umweltverträgliche Schmierstoffe: Produkt-Historie

Die PLANTO ENVIRO-Produkte …… sind mit dem EU-Umweltzeichen ausgezeichnet… zeichnen sich demnach durch „geringfügige Schädigung von Wasser und

Boden bei der Anwendung, verringerte CO2-Emissionen“ aus… sind teilweise als nicht-wassergefährdend gemäß der deutschen

„Verwaltungsvorschrift wassergefährdende Stoffe“ (VwVwS) eingestuft.

1975 1985 1987 19911990 1994 1996 20001989 1993 2002 2003 2008ff

PLANTO TWIN:biologisch schnell

abbaubares 2-Takt-Motorenöl für

Außenbordmotoren

PLANTOTAC:biologisch schnell

abbaubaresSägekettenöl

PLANTOHYD N:biologisch schnell

abbaubaresHydraulikö l auf Basis

nativer Grundöle

PLANTOSchalungsöl:

auf Basisnativer Grundöle

PLANTOGEL N:Schmierfette auf

Basis nativerGrundöle

PLANTOCUT &PLANTOFORM:EmissionsarmeSchneid- und

Härteö le

PLANTOMOTweltweit erstes

biologisch schnellabbaubaresMotorenöl

PLANTOGEAR:biologisch schnell

abbaubaresIndustriegetriebeöl

PLANTOGEL S:Schmierfette

auf Basissynthetischer

Grundöle

PLANTOHYD S nwg:Nicht wasser-gefährdendes,synthetischesHydrauliköl

GEARMASTER ECO:biologisch schnellabbaubares Hoch-leistungsgetriebeöl

für Windkraftanlagen

PLANTO Enviro:biologisch abbaubareHydraulik-, 2-Takt- undSägekettenöle gemäß

EU Umweltzeichen(EEL 2005/360/EG)

Blauer EngelUZ-64 für PLANTO

Schalungsöl

Blauer EngelUZ-48 für

PLANTOTAC N

Blauer EngelUZ-79 für

Hydraulikö lePLANTOHYD

PLANTOMOTweltweit erstes

biologisch schnellabbaubares Motorenöl

Blauer EngelUZ-64 für PLANTO

SchalungsölPLANTOGEL N:Schmierfette auf

Basis nativerGrundöle

PLANTOCUT &PLANTOFORM:EmissionsarmeSchneid- und

HärteölePLANTOSchalungsöl:

auf Basis nativerGrundöle

Blauer EngelUZ-48 für

PLANTOTAC NPLANTO TWIN:biologisch schnell

abbaubares 2-Takt-Motorenöl für

Außenbordmotoren

PLANTOTAC:biologisch schnell

abbaubaresSägekettenölPLANTOHYD N:

biologisch schnellabbaubares

Hydrauliköl auf Basisnativer Grundöle

PLANTOGEAR:biologisch schnell

abbaubaresIndustriegetriebeöl

PLANTOGEL S:Schmierfette

auf Basissynthetischer

Grundöle

PLANTO ENVIRO:biologisch abbaubare

Hydraulik-, 2-Takt- undSägekettenöle gemäß

EU Umweltzeichen(EEL 2005/360/EG)

Blauer EngelUZ-79 für

HydraulikölePLANTOHYD

Biologischabbaubares

Multifunktionsölvom Typ STOU

TITAN GT1SAE 0W-20

Premium Motorenöl,biologisch abbaubar,

auf BasisSyntheseester

TITAN GT1SAE 0W-20

Premium Motorenöl,biologisch abbaubar,

auf BasisSyntheseester

Biologischabbaubares

Multifunktionsölvom Typ STOUGEARMASTER ECO:

biologisch schnellabbaubares Hoch-leistungsgetriebeöl

für Windkraftanlagen

PLANTOHYD S nwg:Nicht wasser-gefährdendes,synthetisches

Hydrauliköl

→

Marktverfügbare Bio-Hochleistungsschmierstoffe

Biologisch schnell abbaubar, großer Anteil nachwachsenderRohstoffe (Syntheseester), toxikologisch unbedenklich,teilweise nicht wassergefährdend Beispiele:

Nicht wassergefährdende Bio-Hydrauliköle mit Umwelt-zeichen „Blauer Engel“ oder Europäischem UmweltzeichenNicht wassergefährdende Universalöle für den Einsatz inWerkzeugmaschinen (spanende Metallbearbeitung)Biologisch schnell abbaubare, besonderskraftstoffsparende Hochleistungs-MotorenöleBiologisch schnell abbaubare Hochleistungs-Getriebeölefür den Einsatz in modernen Windenergieanlagen

Aus technischer Sicht könnten mehr als 90% allerSchmierstoffe „umweltverträglich“ sein – es ist eineAbwägung von Leistungsanforderungen Umweltverträglichkeit Kosten.

→

Geschmierte Bauelemente in Windenergieanlage

1

23 4

5

6

78

Antrieb Blattverstellung(Pitch Drive)

Drehkranz/Azimutlagerung

HydrauliksystemGenerator-Lager

Kupplung HauptgetriebeRotorwellenlager Nachführgetriebe

Umweltverträgliche Schmierstoffe

FERROFORM ECO LOCCSchnellrostlöser

gleitmo WSP 5040Schrauben/Montagehilfe

PLANTOSYN-ReiheHydrauliksystem

CEPLATTYN ECO 300 Plus

STABYL EOS E 2

gleitmo 585 KAzimutlagerungZahnkranz

STABYL EOS E 2

gleitmo 585 KAzimutlagerungWälzlager

GEARMASTER ECO 220Nachführgetriebe(Azimut)

URETHYN XHD 2

URETHYN E/M 2Generatoren-Lager

GEARMASTER ECO 320Hauptgetriebe

STABYL EOS E 2

gleitmo 585 KKupplung

STABYL EOS E 2Rotorlagerung

CEPLATTYN ECO 300 Plus

STABYL EOS E 2

gleitmo 585 KBlattverstellung:Zahnkranz

STABYL EOS E 2

gleitmo 585 KBlattverstellung(Pitch): Wälzlager

Umweltverträgliche Schmierstoffe

FERROFORM ECO LOCCSchnellrostlöser

gleitmo WSP 5040Schrauben/Montagehilfe

PLANTOSYN-ReiheHydrauliksystem

CEPLATTYN ECO 300 Plus

STABYL EOS E 2

gleitmo 585 KAzimutlagerungZahnkranz

STABYL EOS E 2

gleitmo 585 KAzimutlagerungWälzlager

GEARMASTER ECO 220Nachführgetriebe(Azimut)

URETHYN XHD 2

URETHYN E/M 2Generatoren-Lager

GEARMASTER ECO 320Hauptgetriebe

STABYL EOS E 2

gleitmo 585 KKupplung

STABYL EOS E 2Rotorlagerung

CEPLATTYN ECO 300 Plus

STABYL EOS E 2

gleitmo 585 KBlattverstellung:Zahnkranz

STABYL EOS E 2

gleitmo 585 KBlattverstellung(Pitch): Wälzlager

Gestiegene Anforderungen an Getriebeöle für den Einsatz in Getrieben derWindkraftanlagen durch gesteigerte Leistung bei kompakterer Bauweise

Auswahl der eingesetzten Öle wird durch sehr umfangreiche Spezifikationen derGetriebehersteller eingeschränkt, da das Getriebeöl mitentscheidend ist für dieLebensdauer von Getrieben ("Konstruktionselement Schmierstoff")

"Graufleckigkeit" ist ein weit verbreitetes Problem, dasoberflächennahe Materialermüdung anzeigt; in fort-geschrittenem Ermüdungszustand entstehen "Grübchen",schließlich unzulässiger Verschleiß der Zahnräder

Verlagerung der Probleme mehr und mehr in den Bereichder (mitgeschmierten) Wälzlager

Um die Schadenshäufigkeit auf ein Minimum zu reduzieren, wird ein hoherAufwand zur störungsfreien Schmierung von Windkraftgetrieben betrieben.Dazu gehören

Das Getriebeöl selbstDie Ölreinheit durch Feinfiltrierung während des BetriebesKühlersysteme zur Temperaturbegrenzung auf max. etwa 55 - 60 °CÖlzustandssysteme (Online-Überwachung)

Das heißt für den Schmierstoffhersteller: testen, messen, prüfen.

Windenergieanlagen: Schmierstoffe für die Getriebe

Spezifikation eines Getriebeöles für Windenergieanlagen

… und vieles mehr.

Parameter DIN/ISO Anforderung

Basisöl synth. Ester, Polyglykole,synth. Kohlenwasserstoffe

Viskositätsklasse DIN 51 519 ISO VG 320 (ISO VG 220/460)

Viskositätsindex DIN ISO 2909 > 150

Pourpoint DIN ISO 3016 < -30 °C

FZG A/8.3/90 DIN 51 350-2 > 12

FZG A/16.6/120 12

FE 8 Wälzlagertest DIN 51 819 < 30 mg Verschleiß nach 80h

Graufleckentest FVA 54 GfT hoch 10 bei 60° und 90°C

Biol. Abbaubarkeit > 60%OECD 301

Hochleistungs-Bioschmierstoffe in WEA – einigeKenndaten

Getriebeöl auf Basis Synthese-Ester, Anteil nachwachsender Rohstoffe: 90%Biologische Abbaubarkeit reduziert Aufwendungen im LeckagefallMischbar und verträglich mit Mineralöl, gute MaterialverträglichkeitFresstragfähigkeit bietet Schutz bei normalen und erhöhten BelastungenGraufleckentragfähigkeit schützt vor frühzeitigen ErmüdungsausfällenHervorragende oxidative und thermische StabilitätHohes Reinigungsvermögen, sehr gute FiltrierbarkeitFreigaben und Referenzen durch Getriebehersteller, u.a. :Bosch Rexroth, Chonqging, Chongchi, Flender, Moventas, Winergy.

MineralölHLP46

EsterölHLPE

46 (HEES)

MineralölCLP320

PAOCLPHC

320

EsterölCLPE

320

Viskosität 40 °C100 °C

467

479

32024

32034

32037

Viskositätsindex 100 185 95 150 165

Flammpunkt °C 200 290 235 260 270

Pourpoint °C -20 -40 -18 -40 -45

Temperatur-Einsatzbereich °C

-15 bisca. 90

-35 bisca. 110

-15 bisca. 100

-35 bisca. 110

-40 bisca. 120

Schmierstoffe in WEA bis 2,5 MW (> 5 MW):Hauptschmierstellen

Komponente Schmierstoff Füllmenge Nachschmier-/Wechselfrist

Hauptgetriebe Getriebeöl 100 – 500 l(800 -1000)

24 - 48 Mon.

Nachführgetriebe Getriebeöl 5- 25 l 36 – 48 Mon.

Hydrauliksysteme– Blattverstellung– Bremse

Hydrauliköl 5 – 50 l 36 – 60 Mon.

Hauptlager Schmierfett(Hochlast)

nachVorschrift*)

ca. 6 Mon.

Generatorlager Schmierfett nachVorschrift*)

ca. 6 Mon.

Azimutlagerung– Zahnkranz_ Wälzlager

HaftschmiereSchmierfett

nachVorschrift*)

ca. 6 Mon.ca. 6 Mon.

WälzlagerBlattverstellung

Schmierfett nachVorschrift*)

ca. 6 Mon.

*) Großanlagen mit 3 – 6 MW Leistungbenötigen für die Erstausrüstung eineSchmierfettmenge zwischen 150 bis 200kg; der durchschnittliche Jahresbedarf liegtbei etwa 100 bis 150 kg.

Borkum Riffgrund

Die neue Herausforderung: Windenergieanlagen in derNordsee

In Hinsicht auf Versicherungs-schutz gibt es bei OffshoreWindenergieanlagen bislangkaum Erfahrungen.Entsprechend groß ist der Druckder Versicherungsgesellschaften,dass jede technische Komponentedem optimalen Stand der Technikentspricht.

2 – 1813125525 / 25WindparkNordergründe

22 – 3215 – 801350580 / 270Meerwind

26 – 3990aktuell 400580 / 508Hochsee-ParkNordsee

23 – 40861206 – 20103 – 587 / 402NördlicherGrund

Wassertiefe

[m]

Entfernungzur Küste

[km]

Gesamt-leistung

[MW]

Leistung

[MW]

Anzahl1. Phase /Endausbau

29 – 3350aktuell 2803,580 / 458Borkum Riff-grund West

23 – 2934aktuell 231377 / 180BorkumRiffgrund

39 – 4189aktuell 400580 / 320BARDOffshore I

20 – 25364003,5 – 580 / 80AmrumbankWest

28 – 30431040512 / 208BorkumWest(AlphaVentus)

2 – 1813125525 / 25WindparkNordergründe

22 – 3215 – 801350580 / 270Meerwind

26 – 3990aktuell 400580 / 508Hochsee-ParkNordsee

23 – 40861206 – 20103 – 587 / 402NördlicherGrund

Wassertiefe

[m]

Entfernungzur Küste

[km]

Gesamt-leistung

[MW]

Leistung

[MW]

Anzahl1. Phase /Endausbau

29 – 3350aktuell 2803,580 / 458Borkum Riff-grund West

23 – 2934aktuell 231377 / 180BorkumRiffgrund

39 – 4189aktuell 400580 / 320BARDOffshore I

20 – 25364003,5 – 580 / 80AmrumbankWest

28 – 30431040512 / 208BorkumWest(AlphaVentus)

Was heißt das für den Schmierstoffhersteller?

Die Leistungsanforderungen wachsen weiter;die erste Anlage mit 7 MW wird derzeit errichtetOff-shore werden die Forderungen nach längerenWartungsintervallen und Ölwechselfristen deutlich steigenBisher vermiedene Kaltstandorte werden systematisch erschlossen

Auch das Konstruktionselement "Schmierstoff" muss an diesteigenden Anforderungen angepasst werden.

Foto: VestasWEA in Tarifa/Spanien

Borkum Riffgrund

Zukunft für Bioschmierstoffe in WEA

Mehr als 12.000 Windmühlen drehten sich zur Hoch-Zeitder Mühlenkultur in Deutschland, damals zur Versorgungder Bevölkerung mit gemahlenem Korn

Mehr als 21.000 moderne Windmühlen drehen sich bereits heutein Deutschland, um einen Beitrag zur regenerativenStromerzeugung zu leisten – und können damit denJahresbedarf von mehr als 13 Mio. Haushalten decken

Hochleistungs-Bioschmierstoffe auf Basis nachwachsenderRohstoffe können einen zusätzlichen Beitrag zurUmweltverträglichkeit leisten: durch geringe Toxizität,gute Abbaubarkeit und Energieeffizienz

Trotz zunehmender Erschließung von umweltsensiblenBereichen besteht derzeit keine Verpflichtung, Schmierstoffenach Gesichtspunkten des Umweltschutzes auszuwählen

Der Wettbewerb mit konventionellen Schmierstoffen erfolgtnur über Leistungsfähigkeit und Preis – eine andauerndeHerausforderung.

Zusammenfassung und Ausblick

• Technische Leistungsfähigkeit, Umweltverträglichkeit undNachhaltigkeit von Schmierstoffen können gleichzeitig erreicht werden

• Aus technischer Sicht können mehr als 90% allerSchmierstoffe biologisch schnell abbaubar formuliert werden

• Dies ist derzeit aber, zum Teil wegen der geringenMarktdurchdringung, mit höheren Kosten verbunden(vor allem bei Produkten auf Basis von Syntheseestern)

• Bei der Umölung von Mineralölprodukten fallen zusätzliche Kosten an

• Das EU-Umweltzeichen kann eine gute Ausgangspositionfür eine weitere Marktdurchdringung bilden

• Markteinführungsprogramme oder Richtlinien zum Umgang mitSchmierstoffen in umweltsensiblen Bereichen sind Instrumentezur Erhöhung des Marktanteils von Bio-Schmierstoffen.

FUCHS EUROPE SCHMIERSTOFFE GMBH

Friesenheimer Str. 19

68169 Mannheim

Telefon +49 (0)621 3701-0, Fax +49 (0) 621 3701-570

zentrale@fuchs-europe.de

www. fuchs-europe.de

FUCHS EUROPESCHMIERSTOFFE GMBH