Schaeffler baut in Schweinfurt eine eigene Schleiferei für Keramikkugeln, rund 140 Jahre nachdem Friedrich Fischer dort die Stahlkugel in Serie brachte. In immer größeren Windrädern verschleißen klassische Stahllager schneller, weil hohe Lasten und Lagerströme das Metall angreifen. Keramikkugeln leiten keinen Strom und halten länger, deshalb sichert sich der Konzern die Fertigung im eigenen Haus.
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Keramiklager entwickeln sich gerade vom Nischenbauteil zum Engpass der Energiewende. Pünktlich zur Messe WindEnergy Hamburg, die an diesem Dienstag öffnet, holt der fränkische Zulieferer Schaeffler die Fertigung der weißen Kugeln zurück an seinen Stammsitz Schweinfurt. Dahinter steckt ein handfestes Rechenexempel über Lieferketten, Turbinengrößen und die Frage, wem die kritischen Vorprodukte gehören.
Das Wichtigste in Kürze
- Schaeffler baut in Schweinfurt eine eigene Kugelschleiferei für Keramikkugeln auf und macht sich damit unabhängiger von externen Zulieferern.
- Keramik-Hybridlager leiten keinen Strom und widerstehen den Lagerströmen und Lasten großer Windturbinen besser als reine Stahllager.
- Auf dem Prüfstand im dänischen Lindø testet der Konzern Rotorlager für Turbinen jenseits von 20 Megawatt.
- Der Schritt fällt in eine Phase, in der Schaeffler das schwächelnde Autogeschäft durch Wind- und Luftfahrttechnik ausgleicht.
Warum verschleißen Stahllager im Windrad schneller?
Ein Rotorlager einer modernen Offshore-Turbine misst bis zu 3,5 Meter im Durchmesser und wiegt an die 15 Tonnen. Zwei Kräfte setzen ihm zu: die mechanische Last der immer längeren Rotorblätter und elektrische Lagerströme, die vom Generator und den Umrichtern durch die Lagerringe fließen. Diese Ströme brennen mit der Zeit feine Krater in die Laufbahn, ein Effekt, den Fachleute Elektroerosion nennen.
Keramikkugeln lösen beide Probleme auf einmal. Siliziumnitrid leitet keinen Strom und unterbricht den Kreis, außerdem ist der Werkstoff härter und leichter als Stahl. In sogenannten Hybridlagern laufen deshalb keramische Kugeln zwischen stählernen Ringen, ein Aufbau, der die Lebensdauer der stark belasteten Lager spürbar verlängert.[1]
Warum schleift Schaeffler die Kugeln wieder selbst?
Rückverlagerung heißt das Muster hinter der Entscheidung. Ausgerechnet in Schweinfurt, wo Friedrich Fischer vor rund 140 Jahren die Schleifmaschine für Stahlkugeln erfand, entsteht nun eine eigene Fertigung für die keramische Variante. Bislang kaufte der Konzern diese Präzisionskugeln überwiegend zu und machte sich damit von wenigen Lieferanten abhängig.[2]
Der Bedarf reicht weit über die Windkraft hinaus. Dieselben Kugeln stecken in Lagern für Luft- und Raumfahrt, Bahntechnik und elektrische Antriebe, lauter Felder, in denen Schaeffler den Rückgang im klassischen Verbrennergeschäft auffangen will. Die eigene Schleiferei gibt dem Konzern die Kontrolle über Menge, Qualität und Termine.
Die eigentliche Nachricht steckt nicht im Bauteil, sondern in der Rückverlagerung. Schaeffler holt ein kritisches Vorprodukt zurück ins eigene Werk, statt es dem Weltmarkt zu überlassen.
— Markus Seyfferth, Chefredakteur Dr. Web
Zuverlässigkeit rückt mit jeder Anlagengröße stärker in den Vordergrund. „Je größer und leistungsstärker die Anlagen werden, desto mehr entscheidet ihre Zuverlässigkeit“, sagt Bernd Endres, der bei Schaeffler den Bereich Großwälzlager und Wind verantwortet.[1]
Was bedeutet der Schritt für die Energiewende?
Versorgungssicherheit entscheidet inzwischen mit über den Ausbau der Windkraft. Ein Offshore-Windpark läuft zwanzig Jahre und länger. Ein ausgefallenes Hauptlager kostet dort schnell Millionen. Eine Fertigung im Inland verkürzt die Lieferwege und senkt das Risiko, dass ein einzelner Engpass ganze Projekte verzögert.
Für Betreiber und Einkäufer verschiebt sich der Blick vom reinen Stückpreis zu den Kosten über die gesamte Laufzeit. Ein teureres Keramiklager, das länger hält und den Prüfstand für 20-Megawatt-Turbinen im dänischen Lindø besteht, rechnet sich über zwei Jahrzehnte oft besser als ein billiges Stahlteil. Deutsche Zulieferer besetzen mit solchen Nischen die Wertschöpfung, die im Massenmarkt längst nach Asien abgewandert ist.
Warum verwendet Schaeffler Keramikkugeln in Windkraftlagern?
Keramikkugeln aus Siliziumnitrid leiten keinen Strom und stoppen so die schädlichen Lagerströme aus Generator und Umrichter. Zusätzlich sind sie härter und leichter als Stahl. In Hybridlagern verlängern sie die Lebensdauer der stark belasteten Rotor- und Generatorlager großer Windturbinen.
Was baut Schaeffler in Schweinfurt?
Schaeffler errichtet in Schweinfurt eine eigene Kugelschleiferei für Keramikkugeln, rund 140 Jahre nachdem Friedrich Fischer dort die Schleifmaschine für Stahlkugeln erfand. Damit sichert der Konzern die Versorgung mit den Präzisionsteilen und wird unabhängiger von externen Zulieferern.
Für welche Branchen sind die Keramikkugeln gedacht?
Neben der Windkraft nutzt Schaeffler die Keramikkugeln in Hochpräzisionslagern für Luft- und Raumfahrt, Bahntechnik, Medizintechnik und elektrische Antriebe. Alle diese Felder gelten als Wachstumsmärkte, in denen der Konzern das schwächelnde Verbrennergeschäft ausgleichen will.
Quellen
[1] Schaeffler: „Innovativ und zuverlässig: Lösungen von Schaeffler steigern Effizienz von Windkraftanlagen“
[2] Schaeffler: „Schaeffler optimiert Versorgung mit Keramikkomponenten durch eigene Fertigung in Schweinfurt“
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