Auf dem Programm des Workshops: Gemeinsam über Themen der Tribologie diskutieren und aktiv zukünftige Handlungsfelder des Forschungsfelds Tribologie erarbeiten. ©Chalabala/iStock/thinkstock
Auf dem Programm des Workshops: Gemeinsam über Themen der Tribologie diskutieren und aktiv zukünftige Handlungsfelder des Forschungsfelds Tribologie erarbeiten.

Tribologie und Wärmepumpen
Gemeinsam das Forschungsfeld Tribologie weiterentwickeln

07.11.2022 | Aktualisiert am: 14.11.2024

Die Tribologie weist erhebliche Effizienzpotenziale auf, allen voran bei Motoren und Industrieanlagen. Doch auch weitere Anwendungsbereiche können von tribologischen Maßnahmen profitieren. Diese Anwendungsfelder gilt es, mit weiterer Forschung zu erschließen. Dazu hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) am 23. November 2022 einen kostenfreien Workshop veranstaltet.

Mechanische Reibung in bewegten Teilen ist die Ursache für erhebliche Energieverluste im Energiesystem und der induzierte Verschleiß zieht eine energieintensive Neuproduktion von Austauschteilen nach sich. Daher arbeiten Wissenschaftsteams und Industriefachleute gemeinsam in Forschungsprojekten daran, die mechanische Reibung zu minimieren und die Energieeffizienz sowie auch die Lebensdauer der tribologisch beanspruchten Systeme zu steigern. Solche Forschungsprojekte hat das BMWK innerhalb des Forschungsnetzwerks Industrie und Gewerbe im Forschungsfeld Tribologie gebündelt.

Mehrere darin entwickelte Lösungen konnten bereits erfolgreich in die Praxis überführt werden und finden sich heute in hohen Stückzahlen in Komponenten von Motoren beziehungsweise Kolbenmaschinen sowie Lagern, Kettentrieben und dazu passenden Schmierstoffen wieder. Das Forschungsfeld Tribologie konnte somit zu einem neuen Stand der Technik beitragen.

Neue Anwendungsfelder der Tribologie: Verdichter, Pumpen, Kältetechnik und Wärmepumpen

Um dieses Effizienzpotenzial für weitere Anwendungsbereiche zu erschließen und das Energieforschungsprogramm weiterzuentwickeln, hat das BMWK einen durch den Projektträger Jülich (PtJ) organisierten Workshop veranstaltet. So haben Industriefachleute über die Implementierung der Forschungsergebnisse in ihrem Kerngeschäft berichtet und an konkreten Beispielen die realisierten Energieeffizienzgewinne aufgezeigt. Im weiteren Verlauf haben die Teilnehmenden gemeinsam Chancen und Möglichkeiten erarbeitet, in welchen künftigen Handlungsfeldern das Forschungsfeld Tribologie die größten Beiträge zur Energiewende leisten kann. Besonders im Fokus stehen hierbei die Themen Verdichter, Pumpen, Kältetechnik und Wärmepumpen.

Die Teilnehmenden waren mit diesem Workshop-Format eingeladen, sich mit ihrer Expertise aktiv an der Diskussion zu beteiligen, um die Erkenntnisse des Forschungsfeldes auch in Ihrem Hause „ins Produkt“ zu bringen.Dafür haben sie die Gelegenheit, mit den anwesenden Expertinnen und Experten über die technischen Realisierungsmöglichkeiten ins Gespräch zu kommen, ausgiebig genutzt.

Von den Erfahrungen aus dem Forschungsfeld Tribologie profitieren

Die Forschungsprojekte im Forschungsfeld Tribologie befassen sich seit zwölf Jahren mit der Effizienzsteigerung und Lebensdauerverlängerung von tribologisch beanspruchten Systemen. Mittlerweile haben die Partner der im Forschungsfeld angesiedelten Vorhaben einen umfangreichen Baukasten reibungs- und verschleißmindernder Maßnahmen zusammengestellt. Dieser enthält auf Verständnisebene heruntergebrochene Funktionseinheiten komplexer tribologischer Gesamtsysteme. Der Baukasten ermöglicht die an eine jeweils spezielle tribologische Fragestellung angepasste Zusammenstellung aller zugehörigen Komponenten, bestehend aus Reibkontaktgeometrie, Schichtzusammensetzung, Schmierstoff und ermöglicht auf diese Weise die Realisierung eines optimierten Betriebszustandes. Das tiefe Verständnis der tribologischen Zusammenhänge macht es möglich, Schicht-Schmierstoff-Kombinationen auch auf bisher nicht erschlossene Anwendungsfelder zu übertragen. Dabei kann sogar der Tribokontakt simulativ abgebildet werden, was das technische Realisierungsrisiko erheblich verringert.