Über Jahrzehnte hinweg beurteilten Instandhaltungsteams den Zustand von Öl, indem sie einen Tropfen zwischen Daumen und Zeigefinger rieben. Fühlte es sich körnig an oder roch verbrannt, zeichnete sich ein Problem ab. Heute liefert eine kleine Ölprobe, die ins Labor geschickt wird, ein vollständiges Elementspektrum, das Verschleiß lange erkennt, bevor jemand Körnigkeit wahrnimmt.
Dies veranschaulicht die Entwicklung von traditionellen „Tricks“ hin zu fortschrittlichen Instandhaltungspraktiken und unterstreicht die Bedeutung von Predictive Maintenance (vorausschauende Instandhaltung, PdM), die auf präzisen Bewertungen basiert, um Anlagenprobleme zu erkennen, bevor sie sich zu schwerwiegenden Störungen entwickeln.
Die Ölanalyse in Lösungen für Predictive Maintenance (PdM) ist eine zentrale Condition-Monitoring-Technik, die das „Blut“ einer Maschine liest und sowohl den Zustand des Schmierstoffs als auch den Verschleiß interner Komponenten aufzeigt. Als Bestandteil von Dienstleistungen für die vorausschauende Instandhaltung arbeitet sie gemeinsam mit Schwingungsanalyse, Infrarot-Thermografie, Ultraschallanalyse, Motion Magnification (motion amplification)
und Motorstromkreisanalyse, um hochwertige Asset-Health-Daten in Ihre Analyseplattform einzuspeisen. Das Ergebnis sind weniger Überraschungen, geringere ungeplante Stillstände und eine intelligentere Einsatz- und Wartungsplanung.
Dieser Artikel ist ein Leitfaden dazu, was eine Ölanalyse ist, wie sie Schritt für Schritt funktioniert, welche Werkzeuge (vor Ort und im Labor) zum Einsatz kommen und wie sie in eine Plattform für die vorausschauende Instandhaltung integriert wird. Darüber hinaus behandelt er Fehlerindikatoren, die damit erkannt werden, sowie Anlagen, die üblicherweise überwacht werden. Außerdem hebt er Praxisbeispiele und die konkreten Vorteile hervor, die sich durch den Einsatz dieser leistungsstarken Technik in verschiedenen Branchen ergeben.
Inhaltsverzeichnis
Was ist eine Ölanalyse?
Die Ölanalyse ist eine leistungsstarke, zerstörungsfreie Condition-Monitoring-Technik zur Bestimmung sowohl des Zustands des Schmierstoffs als auch des internen Verschleißes, indem im Einsatz befindliche Öle analysiert und deren chemische, physikalische und partikuläre Eigenschaften in Proben aus Motoren, Getrieben, Hydrauliksystemen, Turbinen und anderen geschmierten Anlagen gemessen werden. Sie ist besonders wertvoll für Systeme mit großen Schmierstoffvolumina, langen Ölwechselintervallen, eingeschränkter physischer Zugänglichkeit oder bei Einsatzbedingungen mit hoher Belastung, thermischem Stress oder erhöhtem Kontaminationsrisiko.
Diese Methode wird in der vorausschauenden Instandhaltung weit verbreitet eingesetzt, gemeinsam mit anderen Condition-Monitoring-Techniken (Schwingungsanalyse, Infrarot-Thermografie, Ultraschallanalyse, Motion Magnification und Motorstromkreisanalyse). Obwohl sie sich von proaktiven Instandhaltungsstrategien unterscheidet, die auf die Beseitigung von Ursachen abzielen, spielt die Ölanalyse eine zentrale Rolle in der vorausschauenden Instandhaltung, indem sie Schmierstoff- und Verschleißanomalien erkennt, bevor sie eskalieren.
Frische Schmierstoffe beginnen sauber und chemisch ausgewogen. Im Laufe der Zeit führen Bauteilverschleiß, das Eindringen von Verunreinigungen und thermischer Stress zur Einbringung von Metallpartikeln, Wasser, Kraftstoff, Säuren sowie zum Abbau von Additiven, was charakteristische Veränderungen der Viskosität, der Reinheitsklassen (z. B. ISO 4406) und der Elementspektren verursacht.
Im Rahmen von Predictive Maintenance (PdM) führen Techniker eine Ölkonditionsanalyse durch, entweder mithilfe von Labormethoden oder mit Inline-Sensorik zur Zustandsüberwachung von Fluiden, um sich abzeichnende Defekte lange zu erkennen, bevor sie zu Anlagenversagen oder verringerter Betriebseffizienz führen. Instandhaltungsteams priorisieren die Ölanalyse häufig dann, wenn eine Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) schmierstoffbedingte Ausfallarten als wesentliche Treiber des Anlagenausfallrisikos identifiziert.
Was soll mit der Ölanalyse erkannt werden?
Die Ölanalyse erkennt eine Vielzahl von Indikatoren für Schmierstoffzustand und Anlagenverschleiß, die die Zuverlässigkeit und Leistung von Anlagen gefährden. Dabei handelt es sich um Frühindikatoren sich entwickelnder Fehler, die rechtzeitige Eingriffe und eine effektivere Instandhaltung ermöglichen. Der zentrale Nutzen liegt in der Identifizierung von Problemen anhand abnormaler chemischer, physikalischer und partikulärer Veränderungen in im Einsatz befindlichen Ölen, lange bevor es zu einem Anlagenversagen kommt.
Jede Ausfallart erzeugt einen eindeutigen „Schmierstoff-Fehlerindikator“, der die physikalischen oder chemischen Prozesse widerspiegelt, die im Inneren der Maschine ablaufen.
Verschleiß führt zur Freisetzung metallischer Partikel, Verunreinigungen bringen fremde Elemente ein, Verbrennungsprozesse erzeugen Säuren und Ruß, und thermischer Stress verändert die Viskosität sowie die Additivchemie. Durch die Erfassung dieser Veränderungen liefert die Ölanalyse einen detaillierten Fingerabdruck des Asset-Health.
Konkret kann die Ölanalyse Folgendes erkennen:
- Verschleiß und Ermüdung: Erhöhte Eisen-, Kupfer- oder Bleigehalte (Verschleiß von Zahnrädern, Buchsen oder Lagern); hohe Anzahlen kugelförmiger oder unregelmäßiger eisenhaltiger Partikel sowie steigende ferromagnetische Dichte (Lagerermüdung, Rissinitiierung, Grübchenbildung).
- Kontamination und Eindringen von Fremdstoffen: Erhöhte Silizium- oder Aluminiumwerte (luftgetragener Schmutz, abrasive Partikel); überschüssiges Wasser (Dichtungsversagen, Kühlmitteleintritt, Kondensation); atypische Partikelgrößenverteilung oder hohe ferromagnetische Dichte trotz normaler Partikelanzahl (Filterkollaps oder Ausfall des Bypassventils).
- Schmierstoffabbau: Ansteigende TAN-Werte und Oxidationsmarker (Ölalterung, Additivabbau); sinkender TBN-Wert in Motoren (Säurebildung durch Verbrennungsrückstände); Viskositätsanstieg (Oxidation, Ruß, Glykolkontamination); Viskositätsabnahme (Kraftstoffverdünnung, Scherung unter hoher Belastung).
- Fehler im Kraftstoffsystem (Motoren): Erniedrigter Flammpunkt und erhöhte Anteile leichter Kohlenwasserstoffe (undichte Einspritzdüsen, Verschleiß der Kolbenringe, Undichtigkeiten im Ansaugsystem).
- Zahnschäden an Getrieben: Scharfkantige eisenhaltige Fragmente sowie erhöhte Chrom- und Mangangehalte (Mikrorisse und Zahnabbrüche infolge von Überlastung).
Welche Anlagen werden typischerweise mit der Ölanalyse überwacht?
In der Praxis wird die Ölanalyse bei einer Vielzahl geschmierter Anlagen in industriellen Umgebungen sowie bei mobilen Maschinen eingesetzt. Ihre Wirksamkeit zeigt sich insbesondere bei der Überwachung von Systemen, bei denen interner Verschleiß, Kontamination oder Schmierstoffabbau die Leistung und Zuverlässigkeit unmittelbar beeinflussen können.
Selbst kleine Veränderungen in der Ölchemie oder im Partikelgehalt liefern frühe Hinweise auf drohende Ausfälle und ermöglichen es Instandhaltungsteams, einzugreifen, bevor Effizienz, Sicherheit oder der Asset-Health beeinträchtigt werden.
Typische Anlagen, die mit der Ölanalyse überwacht werden, sind unter anderem:
- Motoren (Diesel-, Gas- und Turbinenmotoren in Generatoren und mobilen Maschinen)
- Getriebe (Planeten-, Schräg- und Kegelradgetriebe in Förderanlagen, Mischern, Extrudern und Windkraftanlagen)
- Hydrauliksysteme (Pressen, Spritzgießmaschinen, Gießanlagen, Ventile, Zylinder und Aktuatoren)
- Kompressoren (Kolben-, Schrauben- und Zentrifugalkompressoren)
- Turbinen (Dampf-, Gas- und Windturbinen)
- Pumpen (Zentrifugalpumpen und großvolumige geschmierte Pumpen)
- Industriegetriebeantriebe (eigenständige Getriebe und Getriebemotoren)
- Umlaufölsysteme (Papiermaschinen, Walzwerke, Großlager)
- Endantriebe und Getriebe von schweren mobilen Anlagen (Muldenkipper im Bergbau, Baumaschinen)
Wie funktioniert die Ölanalyse?
Die Ölanalyse ist ein systematischer Prozess, der die folgenden fünf detaillierten Schritte umfasst:
- Einsatz über routenbasierte Probenahme oder Inline-Sensorik
- Datenerfassung von Ölproben im Betrieb bei Betriebstemperatur
- Datentransformation mittels Partikelzählung, elementarer Spektroskopie, Viskositätsmessung, Karl-Fischer-Titration, TAN/TBN-Bestimmung und FTIR-Analyse
- Baseline-Vergleich der Ölparameter mit Herstellerspezifikationen oder historischen „Known-Good“-Referenzdaten
- Zuordnung von Fehlersignaturen, indem abnormale Öleigenschaften und Verschleißpartikelprofile mit einer Fehlerbibliothek abgeglichen werden, um eine Klassifizierung und Priorisierung vorzunehmen
Schritt 1: Einsatzarten
Die Ölanalyse kann in zwei Modi eingesetzt werden: routenbasierter Modus und Inline-Sensorik – abhängig von der Kritikalität der Maschine, ihrem Alter, dem Bedarf an sofortigen Ergebnissen sowie der erforderlichen Überwachungsfrequenz.
- Routenbasierter Modus: Techniker entnehmen Ölproben in festgelegten Intervallen aus Tanks, Getrieben oder Lagergehäusen (nur ein kleiner Teil der Lagergehäuse ist ölgeschmiert, die meisten sind fettgeschmiert). Die Proben werden anschließend an ein Ölanalyselabor gesendet, um ein vollständiges chemisches Profil und Verschleißprofil zu erhalten. Dieser Ansatz erfordert nur eine minimale Infrastruktur, ist daher kosteneffizient und wird häufig für nicht kritische und semikritische Anlagen eingesetzt.
- Inline-Sensorik (Inline-Sensorbetrieb): Fest installierte Sensoren (induktive Partikelzähler, Sensoren für eisenhaltige Partikel, Feuchtedetektoren und dielektrische Sensoren) liefern kontinuierlich Daten zu Kontamination, Wassereintritt und allgemeinem Schmierstoffabbau. Sie speisen eine PdM-Plattform mit Informationen für automatisierte Alarme und die Wartungsplanung. Die Inline-Sensorik ersetzt keine Labortests für die metallspezifische Verschleißanalyse, kann jedoch frühe Warnmeldungen auslösen, die eine rechtzeitige Probenahme im Labor anstoßen. Sie ist besonders wertvoll für kritische oder abgelegene Anlagen, bei denen eine frühzeitige Erkennung von Anomalien entscheidend ist.
Schritt 2: Datenerfassung
Die Ölanalyse beginnt mit der Entnahme von Schmierstoffproben aus Anlagen wie Reservoirs, Getrieben, Ölwanne, Hydraulikleitungen oder Lagergehäusen. Die Proben werden in der Regel über ein spezielles Probenahmeventil entnommen, mithilfe einer Vakuumpumpe mit Einweg-Schläuchen oder in manchen Fällen während geplanter Ölwechselintervalle.
Um die Genauigkeit sicherzustellen, sollten Proben im laufenden Betrieb bei normaler Betriebstemperatur entnommen werden, wobei stehende Zonen oder abgesetzte Partikel am Boden der Ölwanne zu vermeiden sind. Die richtige Vorgehensweise ist entscheidend: saubere, verschlossene Probenflaschen verwenden, externe Kontamination verhindern und dieselbe Methode konsequent über alle Anlagen und Routen hinweg anwenden.
Bei routenbasierten Programmen hängen Probenahmehäufigkeit und -ort von der Kritikalität der Anlage, den Betriebsbedingungen, dem Öltyp und dem Anlagenalter ab. Eine konsistente zeitliche Planung und Methodik stellen sicher, dass Trends über die Zeit hinweg den tatsächlichen Zustand sowohl des Schmierstoffs als auch der Maschine widerspiegeln.
Bei der Online- und Inline-Überwachung messen fest installierte Ölkonditionssensoren kontinuierlich Parameter wie Partikelkonzentration, Feuchtigkeitsgehalt, dielektrische Konstante oder Viskosität. Diese Sensoren übertragen Echtzeitdaten in die Predictive-Maintenance-Plattform und ergänzen Laboranalysen durch frühzeitige Warnmeldungen bei Kontamination oder Schmierstoffabbau. Die Kombination aus periodischer Probenahme und kontinuierlicher Sensorik liefert ein umfassendes Bild des Schmierstoff- und Asset-Health.
Schritt 3: Datentransformation
Nach der Entnahme können rohe Ölproben den Zustand der Maschine nicht direkt offenlegen. Um verwertbar zu werden, müssen sie verarbeitet und in quantifizierbare Daten umgewandelt werden. Dies kann auf zwei Arten erfolgen: entweder vor Ort mithilfe tragbarer Diagnosegeräte für eine schnelle Erstbewertung oder in einem spezialisierten Labor, wo eine vollständige Testpalette die detailliertesten Ergebnisse liefert.
In beiden Fällen wandelt der Transformationsschritt physikalische und chemische Eigenschaften in messbare Parameter um:
- Partikelzählung und Ferrographie zur Bewertung der Reinheit und zur Identifikation von Verschleißarten
- Elementarspektroskopie (ICP oder RDE), eine Form der Spektralanalyse, zur Erkennung von Verschleißmetallen, Kontaminanten und Additiven
- Viskositätsmessung zur Überprüfung der Viskositätsklasse und der Scherstabilität
- Wassergehaltsanalyse, häufig mittels Karl-Fischer-Titration
- Säure-/Basenzahl-Bestimmung (TAN/TBN) zur Überwachung von Oxidation und Additivabbau
- FTIR-Analyse zur Überwachung von Oxidation, Nitration, Sulfatierung oder Glykolkontamination
In fortgeschritteneren Arbeitsabläufen liefern detaillierte Partikelmorphologien aus der analytischen Ferrographie oder hochsensitiven FTIR-Techniken tiefere Einblicke in Ausfallarten, die mit Standardtests möglicherweise nicht erkannt werden.
Die aufbereiteten Ergebnisse werden in einem Ölkonditionsbericht zusammengefasst, der ebenso wie Schwingungsspektren oder Infrarot-Thermogramme die Grundlage für Trendanalysen, Fehlererkennung und diagnostische Entscheidungen innerhalb einer Predictive-Maintenance-Strategie bildet.
Schritt 4: Baseline-Vergleich
Jeder Ölkonditionsbericht wird interpretiert, indem die Ergebnisse mit einer Baseline-Referenz verglichen werden, die den gesunden Betriebszustand des Schmierstoffs und der Maschine repräsentiert.
Baselines können aus Herstellerspezifikationen (z. B. ISO-4406-Reinheitsklassen, Viskositätsklassenbereiche), aus Industriestandards oder aus historischen Betriebsdaten stammen, die unter bekannten, guten Bedingungen erfasst wurden.
Wenn eine neue Ölprobe analysiert wird, werden ihre Parameter systematisch mit der Baseline verglichen. Abweichungen wie erhöhte Eisen- oder Kupferwerte, steigende Partikelzahlen, Viskositätsverschiebungen oder unerwartete Änderungen von TAN/TBN liefern frühe Hinweise auf fortschreitenden Verschleiß, das Eindringen von Verunreinigungen oder Schmierstoffabbau.
Um einen präzisen Vergleich sicherzustellen, müssen entscheidende Faktoren übereinstimmen: der Schmierstofftyp und das Additivpaket, die Betriebstemperatur sowie die Konsistenz von Probenahmepunkt und -methode. Abweichungen können die Analyse verfälschen und die diagnostische Zuverlässigkeit beeinträchtigen.
Fortgeschrittene Ölanalyseprogramme stärken den Baseline-Vergleich, indem sie Ergebnisse über mehrere Proben hinweg trenden und statistische oder softwarebasierte Regeln anwenden. Dadurch steigt die Sensitivität für schleichende Verschlechterungen, sodass Instandhaltungsteams subtile Veränderungen erkennen können, lange bevor sie sich zu Ausfällen entwickeln.
Schritt 5: Zuordnung von Fehlersignaturen
Sobald Labor- oder Vor-Ort-Testergebnisse vorliegen, wird jeder Parameter auf Abweichungen analysiert, die bekannten Fehlersignaturen entsprechen. Diese Korrelationen verknüpfen Veränderungen chemischer, physikalischer oder partikulärer Eigenschaften mit spezifischen Verschleißmechanismen, Kontaminationsquellen oder Schmierstoffabbauarten.
In der Ölanalyse gehören zu den häufigsten Fehlersignaturen:
- Hohe Eisen- oder Kupfergehalte, die mit dem Verschleiß von Lagern, Zahnrädern oder Buchsen in Verbindung stehen
- Hohe Silizium- oder Aluminiumgehalte, die auf das Eindringen von Schmutz oder abrasiven Verunreinigungen hinweisen
- Hoher Wassergehalt, der auf Dichtungsversagen, Kühlmittelleckagen oder Kondensation aus der Umgebung hindeutet
- Steigende Säurezahl (TAN), die auf Oxidation, Ölalterung oder Additivabbau hinweist
- Sinkende Basenzahl (TBN), die mit einer Säureanreicherung in Schmierstoffen von Verbrennungsmotoren verbunden ist
- Viskositätsanstieg, verursacht durch Oxidation, Rußansammlung oder Glykolkontamination
- Viskositätsabnahme, verursacht durch Kraftstoffverdünnung oder Scherdegradation unter hoher Belastung
Geschulte Analysten oder Plattformen für die vorausschauende Instandhaltung ordnen diese diagnostischen Muster systematisch etablierten Fehlerbibliotheken zu. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse leiten gezielte Korrekturmaßnahmen an und zeigen auf, wann Wartungsarbeiten durchgeführt werden sollten, um zu verhindern, dass sich kleinere Abweichungen zu kostspieligen Ausfällen entwickeln.
Welche Werkzeuge werden in der Ölanalyse eingesetzt?
Die Ölanalyse stützt sich auf zwei Kategorien von Werkzeugen: Vor-Ort- und portable Geräte zur Entnahme von Ölproben und zur Durchführung erster Zustandsprüfungen im Feld sowie Laborinstrumente, die Schmierstoffeigenschaften und Verschleißindikatoren im Detail analysieren.
Vor-Ort- und portable Werkzeuge
- Ölprobenahme-Kits: Standardisierte Sets, die bei routenbasierten Inspektionen zur Entnahme repräsentativer Ölproben im Betrieb eingesetzt werden. Konsistente Probenahmepraktiken sind entscheidend, um eine zuverlässige Trendanalyse und eine hohe diagnostische Genauigkeit sicherzustellen.
- Handgeführte Partikelzähler: Tragbare Geräte, die im Feld eingesetzt werden, um die Ölreinheit schnell zu beurteilen, indem Partikelkonzentration und Größenverteilung gemessen werden. Sie helfen dabei, Kontaminationsereignisse, Filtrationsprobleme oder eine abnormale Verschleißentwicklung zu erkennen.
- Portable Ölkonditionssensoren: Handgeführte Instrumente, die vor Ort eingesetzt werden, um zentrale Schmierstoffparameter wie Feuchtigkeitsgehalt, Viskosität oder dielektrische Eigenschaften zu messen. Sie unterstützen schnelle Entscheidungen während Inspektionen und helfen festzustellen, ob eine weiterführende Laboranalyse erforderlich ist.
- Inline-Ölkonditionssensoren: Fest installierte Geräte, die eine kontinuierliche Überwachung von Ölparametern wie Partikelkonzentration, Feuchtigkeit, Viskosität oder dielektrischen Eigenschaften ermöglichen. Sie unterstützen die frühzeitige Erkennung von Kontamination oder Schmierstoffabbau und speisen Daten in Plattformen für Predictive Maintenance (PdM) zur automatisierten Alarmierung und Trendanalyse ein.
Laborinstrumente
- Spektrometer (ICP oder RDE): Laborgeräte zur Quantifizierung von Verschleißmetallen, Additivelementen und Kontaminanten, die die Identifikation von Verschleiß sowie die Ursachenanalyse unterstützen.
- Fourier-Transform-Infrarot-(FTIR)-Analysatoren: Werkzeuge zur Erkennung chemischer Abbaumechanismen wie Oxidation, Nitration, Sulfatierung sowie Kühlmittel- oder Kraftstoffkontamination.
- Viskosimeter: Instrumente zur Überprüfung der Schmierstoffviskosität und zur Erkennung von Veränderungen, die durch Oxidation, thermischen Stress, Kraftstoffverdünnung oder Scherdegradation verursacht werden.
- Karl-Fischer-Titratoren: Präzisionsinstrumente zur Messung des Wassergehalts in Öl bei sehr niedrigen Konzentrationen, die die frühzeitige Erkennung feuchtigkeitsbedingter Ausfallrisiken unterstützen.
- Automatische Titratoren (TAN/TBN): Laborgeräte zur Überwachung des Säureaufbaus und des Abbaus der alkalischen Reserve, die Einblicke in die Ölalterung und den Zustand der Additive liefern.
- Automatisierte Partikelzähler: Instrumente zur hochpräzisen und reproduzierbaren Messung von Partikelkontamination und Reinheitsgraden.
- Ferrographie-Geräte: Analytische Werkzeuge zur Untersuchung von Größe, Form und Zusammensetzung von Verschleißpartikeln, die eine detaillierte Bewertung von Verschleißmechanismen und deren Schweregrad ermöglichen.
Wie wird die Ölanalyse in eine Predictive-Maintenance-Plattform integriert?
Ölanalysedaten fließen direkt in die Predictive-Maintenance-Plattform (z. B. die I-see-Software) ein. So integriert I-see beispielsweise nativ POLARIS Laboratories und ermöglicht den automatischen Import zertifizierter Laborergebnisse ohne manuelle Uploads. Dadurch wird eine Echtzeit-Transparenz über gesamte Anlagenflotten hinweg sichergestellt.
Dieser nahtlose Ablauf von der Probenentnahme über die diagnostische Interpretation bis hin zur Erstellung von Arbeitsaufträgen verwandelt die Ölanalyse von einer isolierten Laboraktivität in eine Echtzeit-Säule der vorausschauenden Instandhaltungsstrategie.
Jeder Ölanalysebericht, unabhängig davon, ob er in einem zertifizierten Labor oder mithilfe von Inline-Ölkonditionssensoren erstellt wurde, wird in die PdM-Plattform hochgeladen, wo die Ergebnisse normalisiert und mit Anlagenmetadaten versehen werden. Die Plattform übernimmt anschließend folgende Aufgaben:
- Sie stellt Konzentrationen von Verschleißmetallen und Ölkonditionsparameter grafisch dar, (z. B. Eisen in ppm, Viskosität, TAN) und vergleicht sie mit historischen Baselines, um schleichende Verschlechterungen zu erkennen.
- Sie führt Anomalieerkennungsregeln sowie KI-/ML-Modelle auf molekularen und partikulären Daten aus, um plötzliche Abweichungen oder sich abzeichnende Fehlermuster zu identifizieren.
- Sie klassifiziert Fehlersignaturen automatisch (Komponentenverschleiß, Eindringen von Kontaminationen, Additivabbau) und schätzt die verbleibende Nutzungsdauer (Remaining Useful Life, RUL).
- Sie löst Warnmeldungen aus, wenn benutzerdefinierte Schwellenwerte oder Abweichungsregeln überschritten werden.
- Sie erstellt empfohlene Arbeitsaufträge direkt im CMMS (z. B. MVP One) oder in ERP-Systemen, um zeitnahe und priorisierte Eingriffe zu ermöglichen.
Welche Vorteile bietet die Ölanalyse?
Indem sie ansonsten nicht erkennbare chemische und partikuläre Anomalien frühzeitig aufdeckt, hebt sich die Ölanalyse durch fünf zentrale Vorteile hervor.
Der erste Vorteil ist die Fähigkeit, internen Verschleiß in gekapselten oder nicht instrumentierten Systemen zu erkennen wie Getrieben, Hydraulikanlagen und Umlaufölsystemen. In diesen Fällen lassen sich Schwingungs- oder Ultraschallmessungen nicht effektiv einsetzen, während die Ölprobenahme einen direkten Einblick in den inneren Zustand der Maschine ermöglicht.
Eine weitere wesentliche Stärke der Ölanalyse ist ihr doppelter Nutzen. Während sich die meisten Condition-Monitoring-Techniken ausschließlich auf mechanische Degradation konzentrieren, bewertet die Ölanalyse gleichzeitig sowohl den Maschinenverschleiß als auch den Zustand des Schmierstoffs. Dadurch ist sie ein äußerst effizientes Werkzeug für Instandhaltungsteams, da sie zwei diagnostische Perspektiven in einem einzigen Bericht liefert.
Ein weiterer entscheidender Differenzierungsfaktor ist die chemische Spezifität. Labortests wie Spektroskopie und FTIR können die genaue Art der Kontamination präzise bestimmen, unabhängig davon, ob sie durch Wasser, Kraftstoff oder Kühlmitteleintritt verursacht wird.
Die Ölanalyse unterstützt langfristige Trendanalysen mithilfe standardisierter Kennzahlen wie Verschleißmetalle (ppm), Säure- und Basenzahlen (TAN/TBN) sowie ISO-4406-Reinheitsklassen. Diese Datenpunkte ermöglichen es Ingenieuren, die Fehlerentwicklung zu verfolgen, Ursachenanalysen durchzuführen und sogar Garantiefälle mit objektiven Laborergebnissen zu belegen.
Schließlich ist die Ölanalyse besonders kosteneffizient für zentrale Schmiersysteme oder Anlagen mit großen Ölvolumina. Durch die Verlängerung der Schmierstofflebensdauer und die Reduzierung unnötiger Ölwechsel senkt sie die Betriebskosten und den ökologischen Fußabdruck und fungiert damit sowohl als Zuverlässigkeitswerkzeug als auch als Enabler für Nachhaltigkeit.
Erkennen Sie Ölprobleme, bevor sie zu Anlagenausfällen werden?
Metallischer Verschleiß, Kontamination, Oxidation oder Additivabbau schreiten häufig unbemerkt voran, bis sie kostspielige Ausfälle und Stillstände verursachen.
Mit den Ölanalysedienstleistungen von I-care werden diese Frühwarnsignale lange erkannt, bevor sie die Zuverlässigkeit gefährden. Durch unsere Partnerschaft mit POLARIS Laboratories und die Integration in die I-see-PdM-Plattform fließen zertifizierte Laborergebnisse automatisch in Ihre Asset-Health-Dashboards ein und verwandeln komplexe chemische Daten in klare Wartungsentscheidungen. Machen Sie verborgene Ölanomalien zu umsetzbaren Erkenntnissen.
Welche Grenzen hat die Ölanalyse?
Obwohl die Ölanalyse eine leistungsstarke Condition-Monitoring-Technik ist, weist sie auch inhärente Grenzen auf, die bei der Gestaltung eines Predictive-Maintenance-Programms berücksichtigt werden müssen:
- Begrenzte Anwendbarkeit: Sie ist nur für Anlagen mit zugänglichen Schmiersystemen geeignet. Damit sind gekapselte Komponenten oder fettgeschmierte Anlagen ausgeschlossen, bei denen keine Ölprobenahme möglich ist.
- Zeitverzögerung bei Laborergebnissen: Die Laboranalyse führt zu einer Verzögerung zwischen Probenahme und Diagnose, wodurch sich die Ölanalyse weniger für Situationen eignet, die sofortige Korrekturmaßnahmen oder Echtzeit-Warnmeldungen erfordern.
- Risiko von Probenahmefehlern: Unsachgemäße Probenahmemethoden oder externe Kontaminationen während der Entnahme können die Genauigkeit beeinträchtigen und zu irreführenden oder nicht aussagekräftigen Ergebnissen führen. Daher sind Schulung und konsequente Einhaltung der Verfahren unerlässlich.
- Abhängigkeit von Programmdisziplin: Die Wirksamkeit der Ölanalyse hängt von konsistenten Probenahmeintervallen und einer korrekten Baseline-Festlegung ab. Ohne strikte Einhaltung standardisierter Methoden werden Trendanalysen und die diagnostische Zuverlässigkeit erheblich beeinträchtigt.
Praxisbeispiel für den Einsatz
In einem Zementwerk wurde eine routinemäßige Ölanalyse am Hauptgetriebe eines Drehrohrofens durchgeführt. Ein Laborbericht zeigte einen allmählichen Anstieg der Eisen- und Chromkonzentrationen, begleitet von erhöhten Partikelzahlen. Zusammen deuteten diese Indikatoren auf frühe Stadien von Verschleiß im Zahneingriff hin.
Durch die zeitliche Trendanalyse der Daten identifizierte das Instandhaltungsteam das Risiko, bevor es eskalierte, und plante eine gezielte Inspektion während des nächsten geplanten Stillstands, wobei der Eingriff mit den vorgesehenen Wartungsaktivitäten abgestimmt wurde.
Die Inspektion bestätigte Grübchenbildung an einem der Ritzelzahnräder, und die Komponente wurde unter kontrollierten Bedingungen ausgetauscht. Der Eingriff verhinderte mehrere Tage ungeplanter Stillstände, reduzierte das Risiko von Folgeschäden am Ofenantrieb und verhinderte erhebliche Produktionsverluste.
Erforderliche Kompetenzen und Schulungen
Die Ölanalyse erfordert je nach Grad der Beteiligung ein Kompetenzspektrum, das von grundlegender Ölprobenahme und Kontaminationskontrolle bis hin zur fortgeschrittenen Interpretation der Schmierstoffchemie und von Verschleißmechanismen reicht.
Erforderliche Kompetenzen
Die Ölanalyse erfordert ein mittleres Kompetenzniveau, das praktische Fähigkeiten in der Probenahme mit analytischem Wissen über Schmierstoffchemie und Verschleißmechanismen kombiniert.
Für die grundlegende Anwendung der Technik müssen Techniker in korrekten Probenahmeverfahren, Kontaminationskontrolle sowie in der routinemäßigen Bedienung tragbarer Feldmessgeräte geschult werden wie Partikelzählern oder Feuchtigkeitssensoren.
Für eine tiefgehende Analyse und Diagnose benötigen Analysten ein umfassenderes Verständnis der Ölchemie, der Verschleißmechanismen und der Fehlerinterpretation. Sie müssen in der Lage sein, Parameter wie Verschleißmetallkonzentrationen, Viskosität sowie TAN-/TBN-Werte zu trenden und Veränderungen mit spezifischen Abbauprozessen oder Ausfallarten zu korrelieren. Eine formale Schulung in spezialisierten Methoden wie Elementarspektroskopie, Ferrographie und Feuchtigkeitsanalyse wird empfohlen. Dieses Praxisniveau erfordert in der Regel eine formale Zertifizierung oder entsprechende Praxiserfahrung, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse innerhalb eines Predictive Maintenance (PdM)-Programms präzise, konsistent und umsetzbar sind.
Schulung
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