HCP Sense elektrische Schmierung überwachen zur Früherkennung von Lagerschäden

Ein Großteil aller Lagerausfälle lässt sich auf eine Ursache zurückführen: mangelnde Schmierung. Doch während etablierte Überwachungsverfahren erst dann anschlagen, wenn sich bereits Schäden zeigen, setzt HCP Sense an einem früheren Punkt an – bei der kontinuierlichen Überwachung des Schmierfilms selbst. Die Technologie basiert auf einem elektrischen Messprinzip und liefert präzise Informationen zum Reibungsverhalten im Lager, lange bevor konventionelle Methoden reagieren würden. Das Ziel: Schäden vermeiden, bevor sie entstehen – und gleichzeitig Energie, Material und Wartungsaufwand reduzieren.

Ursachen statt Symptome analysieren: Schmierzustand im Blick halten

Klassische Methoden zur Zustandsüberwachung wie Vibrations-, Schall- oder Temperaturmessung erkennen erst dann ein Problem, wenn sich der technische Schaden bereits physikalisch äußert. Vibrationen ändern sich durch Pitting, die Temperatur steigt bei erhöhter Reibung – aber erst, wenn das Lager bereits in Mitleidenschaft gezogen wurde. HCP Sense verfolgt einen anderen Ansatz: Im Mittelpunkt steht nicht das Erkennen von Folgen, sondern die Messung der Ursache. Konkret bedeutet das: Die Qualität der Schmierung wird direkt überwacht, noch bevor sichtbare oder messbare Schäden auftreten.

Am Prüfstand lässt sich die Funktionsweise des Systems nachvollziehen. Zu Beginn – im Stillstand – herrscht Grenzreibung, die Messergebnisse liegen bei null. Erst mit ansteigender Drehzahl bildet sich ein stabiler Schmierfilm. Das System registriert den Übergang von Grenz- über Misch- bis hin zur Flüssigkeitsreibung präzise und in Echtzeit. Ziel ist es, den Betrieb exakt an diesem optimalen Punkt zu steuern, an dem der Schmierfilm vollständig wirkt, aber kein überflüssiger Widerstand entsteht. Denn eine zu starke Schmierung kann ebenfalls problematisch sein – sie erhöht nicht nur den Schmierstoffverbrauch, sondern auch den Energiebedarf der Maschine.

Bedarfsgerechte Nachschmierung und verlängerte Wartungsintervalle

Besonders in langlebig geschmierten Anlagen eröffnet das System neue Möglichkeiten. Statt Lager pauschal nach festen Betriebsstunden zu tauschen – obwohl sie funktional noch intakt wären – lässt sich die tatsächliche Schmierstoffqualität über die Zeit beobachten. Veränderungen durch Alterung, Metallpartikel oder andere Kontaminationen werden frühzeitig erkannt. In Systemen mit automatischer Nachschmierung lässt sich der Schmiermittelzufluss gezielt steuern: Nur wenn die Messwerte es erfordern, erfolgt eine Nachfettung. Das spart nicht nur Material, sondern reduziert auch die Gefahr einer Überfettung – ein Problem, das in der Praxis oft unterschätzt wird.

Auch Energieeinsparungen lassen sich erzielen. Denn der Reibungszustand eines Lagers beeinflusst unmittelbar den energetischen Wirkungsgrad einer Anlage. Ein zu hoher Schmierfilm wirkt wie ein Widerstand – vergleichbar mit dem Versuch, durch Wasser zu laufen. Durch die präzise Steuerung hin zum optimalen Betriebszustand sinkt der Energiebedarf, ohne dass der Verschleiß steigt. Die Folge: weniger Verbrauch, weniger Abwärme, längere Lebensdauer – und eine bessere ökologische Bilanz.

Elektrisches Messprinzip ohne klassische Sensorik

Das technische Prinzip hinter dem System basiert nicht auf zusätzlicher Sensorik, sondern auf einem einfachen elektrischen Signalweg durch das Lager selbst. Der Außenring wird über eine kleine Bohrung kontaktiert, die Welle über einen Schleifkontakt. Dazwischen fließt das Signal – durch den Schmierfilm hindurch. Je nach Dicke und Zustand des Films verändert sich der elektrische Widerstand, was Rückschlüsse auf den Reibungszustand ermöglicht. Eine separate Auswerteeinheit analysiert die Daten, interpretiert sie automatisch und stellt dem Anwender ein einfach verständliches Ergebnis zur Verfügung – oft als Ampelsystem mit den Zuständen „gut“, „mittel“ oder „schlecht“.

Die Integration in bestehende Systeme ist unkompliziert. Die Daten lassen sich via Ethernet direkt in industrielle Steuerungen einbinden oder drahtlos per LTE in eine Cloud senden. Dort stehen sie für tiefergehende Analysen bereit, etwa im Rahmen von Predictive-Maintenance-Konzepten. Rohdaten werden dabei nur bei Bedarf ausgegeben, standardmäßig erfolgt eine Vorverarbeitung, die eine sofortige Nutzung ohne Interpretationsaufwand ermöglicht.

Anwendbar auf verschiedenste Lagerarten und vollständig eigenentwickelt

Das Verfahren eignet sich für unterschiedlichste Lagerbauformen – von Kugel- und Zylinderrollenlagern über Gleitlager bis hin zu Gleitdichtungen. Entscheidend ist lediglich, dass zwei leitfähige Komponenten über einen Schmierfilm voneinander getrennt sind. Die Wurzeln des Verfahrens liegen in der Forschung zu Stromschädigungen bei Lagern in elektrischen Antrieben. Aus der ursprünglichen Fragestellung, wie elektrische Ströme Lager schädigen, entwickelte sich die Idee, diese Effekte gezielt zu nutzen – unterhalb der Schädigungsschwelle als Informationsquelle über den Zustand der Schmierung.

Die gesamte Technik wurde vollständig von HCP Sense selbst entwickelt – von der Hardware über die Firmware bis zu den Auswertungsalgorithmen. Entstanden ist das Verfahren aus den Promotionsarbeiten zweier Gründer, die ihre wissenschaftliche Expertise in ein marktreifes Produkt überführt haben. Heute bietet das System eine praxistaugliche Lösung zur zuverlässigen Überwachung von Lagern, die nicht nur technische Ausfälle verhindert, sondern auch Ressourcen, Energie und Wartungsaufwand reduziert. Eine Innovation, die aus der Tiefe der Forschung kommt – und im industriellen Alltag Wirkung zeigt.