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Hannover Messe 2017/Research & Technology

Sensorsystem überwacht Ölqualität

| Redakteur: Beate Christmann

Neues System zur Schmieröl-Überwachung während des Betriebs: Das Öl fließt durch zwei Sensormodule in eine Messzelle, wo es mit Infrarotlicht durchleuchtet wird. Verschiedene Sensorelemente fangen das Licht auf und werten die acht unterschiedlichen spektralen Bereiche aus. So lassen sich Rückschlüsse auf den Zustand des Schmierstoffs ziehen.
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Neues System zur Schmieröl-Überwachung während des Betriebs: Das Öl fließt durch zwei Sensormodule in eine Messzelle, wo es mit Infrarotlicht durchleuchtet wird. Verschiedene Sensorelemente fangen das Licht auf und werten die acht unterschiedlichen spektralen Bereiche aus. So lassen sich Rückschlüsse auf den Zustand des Schmierstoffs ziehen. (Bild: Universität des Saarlandes)

Wissenschaftler der Universität des Saarlandes haben ein Sensorsystem entwickelt, das Schmieröl für Motoren fortwährend auf seinen Zustand hin überprüft. So soll zuverlässig prognostiziert werden können, wann ein Ölwechsel wirklich nötig ist. Auf der Hannover Messe 2017 können Besucher die Überwachungslösung vom 24. bis 28. April in Halle 2, Stand B46 kennenlernen.

Wann muss Öl gewechselt werden? Eine schwierige Frage, ganz gleich ob beim Auto oder bei Blockheizkraftwerk. Oft wird Schmieröl turnusmäßig und damit häufig viel zu früh gewechselt – kein sehr wirtschaftliches oder umweltfreundliches Vorgehen. Dem will ein Forscherteam der Universität des Saarlandes nun entgegenwirken: Sie haben ein Sensorsystem entwickelt, das im laufenden Betrieb fortwährend die Ölqualität im Maschinen messen soll. Und es soll warnen, sobald das Öl schlecht wird.

Auf der Hannover Messe 2017 zeigen die Ingenieure das System zur ständigen und zuverlässigen Überwachung von Schmieröl im Rahmen der Leitmesse für Forschung und Entwicklung, der Research & Technology, am saarländischen Forschungsstand in Halle 2, Stand B46.

Öl für Motoren überlebenswichtig

„Wir bauen eine kleine Messzelle im Motor ein, durch die während des laufenden Betriebs das Öl hindurchfließt und ständig den chemischen Zustands des Öls misst“, erklärt Prof. Andreas Schütze von der Universität des Saarlandes der Verfahren. Öl ist für Motoren überlebenswichtig. Es verhindert, dass sie heiß laufen, und verringert Reibung wie Verschleiß. Aber das geht dem Öl an die Substanz: Mit der Zeit oxidiert es. Wasser reichert sich darin an und irgendwann sind Zusätze, die dafür sorgen, dass es gut schmiert, verbraucht. Es muss gewechselt werden, sonst drohen Schäden.

Die Messzelle der Saarbrücker Wissenschaftler durchleuchtet nun das Öl mit einer Infrarotquelle und fängt die Strahlen auf, die es durchdringen. Wenn sich das Öl chemisch verändert, ändert sich auch das empfangene Lichtspektrum. „Wir können dann Rückschlüsse ziehen, wie hoch der Oxidationsgrad des Öls ist und erkennen, ob Wasser in das System eingedrungen ist“, verdeutlicht Eliseo Pignanelli, der den Schmierölsensor mitentwickelt hat. Die Daten aus der Messzelle können die Ingenieure in das Steuerungs- oder Fernüberwachungssystem einer Anlage einbinden, so dass sie diese unabhängig vom Standort der Anlage auswerten können.

Für Blockheizkraftwerke, Industrie- und Windkraftanlagen, Maschinen und den mobilen Einsatz

Das Saarbrücker Sensorsystem kann zum einen serienmäßig in Blockheizkraftwerken eingebaut werden, die eigentlich eine gute Ökobilanz aufweisen. Diese verschlechtert sich jedoch durch zu häufige Ölwechsel. „Bei erdgasbetriebenen Blockheizkraftwerken wird heute das Öl etwa alle 1500 Betriebsstunden gewechselt, ob es nötig ist oder nicht – das ist schlecht für die Umwelt und erhöht zugleich die Betriebskosten der Anlagen“, erläutert Andreas Schütze. Aber auch in sonstigen Industrie- und Windkraftanlagen oder Maschinen – und sogar mobil – kann der Sensor zum Einsatz kommen. Zudem soll er sich auch zur Überwachung anderer Flüssigkeiten eignen.

Die Ingenieure haben das System in verschiedenen Forschungsprojekten an der Universität des Saarlandes und am Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik erarbeitet. Mehrere Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft waren hieran beteiligt. Bei dem Verfahren speziell für Blockheizkraftwerke arbeiten sie mit den Thüringer Unternehmen Wegra, EAW und Zila zusammen, die auf Anlagenbau, Blockheizkraftwerke sowie Sensorik spezialisiert sind. Die Forschungsprojekte förderten das Bundeswirtschaftsministerium, das Bundesforschungsministerium, das saarländische Wirtschaftsministerium und der Europäische Fond für regionale Entwicklung.

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