{"id":172860,"date":"2026-04-13T19:00:00","date_gmt":"2026-04-13T17:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.icareweb.com\/knowledge\/preventing-hvac-fan-failure-pharma-vibration-analysis-predictive-maintenance\/"},"modified":"2026-11-04T14:58:17","modified_gmt":"2026-11-04T13:58:17","slug":"preventing-hvac-fan-failure-pharma-vibration-analysis-predictive-maintenance","status":"publish","type":"resource","link":"https:\/\/www.icareweb.com\/de\/ressourcen\/hlk-ventilatorausfall-pharma-schwingungsanalyse-predictive-maintenance\/","title":{"rendered":"Wie eine Schwingungsanalyse den kritischen Ausfall eines HLK-Ventilators in einem Pharmawerk verhinderte"},"content":{"rendered":"\n
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Technische Fallstudien<\/a><\/div>\n\n\n
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Wie eine Schwingungsanalyse den kritischen Ausfall eines HLK-Ventilators in einem Pharmawerk verhinderte<\/strong><\/strong><\/h1>\n\n\n\n
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Anlage: Riemengetriebener Radialventilator (HLK)<\/strong><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Technologie: Schwingungsanalyse<\/strong><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\u00dcberwachung: Wi-care\u2122 | I-see\u2122<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"Centrifugal<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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\"Belt-driven<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Anlagen\u00fcbersicht<\/h2>\n\n\n\n
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Bei der \u00fcberwachten Anlage handelt es sich um einen riemengetriebenen Radialventilator, der Teil eines kritischen Heizungs-, L\u00fcftungs- und Klimatisierungssystems (HLK) in einem pharmazeutischen Produktionswerk ist.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Ventilator gew\u00e4hrleistet eine kontrollierte Luftzirkulation im Produktionsbereich und stellt damit die Einhaltung der Reinraumbedingungen sowie der strengen Umwelt- und Qualit\u00e4tsstandards der Pharmaindustrie sicher.<\/a> Jeder ungeplante Stillstand w\u00fcrde diese Bedingungen beeintr\u00e4chtigen und k\u00f6nnte zu Produktionsunterbrechungen f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

Das System besteht aus einem vierpoligen Elektromotor mit einer Leistung von 11 kW und einer Drehzahl von 1.500 U\/min, der den Ventilator \u00fcber einen Riementrieb antreibt. Dadurch l\u00e4uft der Ventilator mit einer Drehzahl von etwa 1.630 U\/min.<\/p>\n\n\n\n

Aufgrund seiner entscheidenden Rolle bei der Aufrechterhaltung kontrollierter Produktionsbedingungen muss der Ventilator w\u00e4hrend des Produktionsbetriebs kontinuierlich laufen. Eine fr\u00fchzeitige Fehlererkennung ist daher unerl\u00e4sslich, um ungeplante Stillst\u00e4nde zu vermeiden und Wartungsarbeiten ohne Beeintr\u00e4chtigung der Produktion planen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Einrichtung der \u00dcberwachungsger\u00e4te und Software<\/h2>\n\n\n\n
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Die Zuverl\u00e4ssigkeitsingenieure von I-care installierten drahtlose Wi-care\u2122-Schwingungssensoren sowoh<\/a>l am Motor als auch am Ventilator, um den mechanischen Zustand des Systems kontinuierlich zu \u00fcberwachen.<\/p>\n\n\n\n

Die Installation umfasste zwei Sensoren am Motor und zwei am Ventilator. Diese wurden so positioniert, dass das Schwingungsverhalten entlang des Antriebsstrangs sowie an den Lagerstellen erfasst werden konnte.<\/p>\n\n\n\n

Die Sensoren \u00fcbermittelten die Daten an I-see\u2122, die Predictive-Maintenance-Software (PdM) von I-care<\/a>. I-see\u2122 verarbeitet und kategorisiert die eingehenden Daten automatisch, um Abweichungen von den normalen Betriebsbedingungen zu erkennen und m\u00f6gliche fr\u00fche Anzeichen einer Verschlechterung des Anlagenzustands aufzuzeigen.<\/p>\n\n\n\n

Diese Indikatoren werden anschlie\u00dfend von den I-care-Spezialisten analysiert. Sie \u00fcberpr\u00fcfen die Ergebnisse, erstellen eine Diagnose und geben konkrete Handlungsempfehlungen.<\/p>\n\n\n\n

Die gewonnenen Erkenntnisse werden in Diagnoseberichten zusammengefasst, um fundierte Instandhaltungsentscheidungen zu unterst\u00fctzen.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Demo vereinbaren<\/strong><\/mark><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Detaillierte Analyse<\/h2>\n<\/div>\n\n\n\n
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Schritt 1 | Fehlererkennung<\/h3>\n\n\n\n
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An mehreren Messpunkten wurde ein allm\u00e4hlicher Anstieg der Gesamtschwingungswerte festgestellt, wie im I-see\u2122 Dashboard dargestellt<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

\"Vibration<\/figure>\n\n\n\n

Die h\u00f6chsten Schwingungsamplituden wurden auf der antriebsabgewandten Seite des Ventilators gemessen. Sie erreichten Werte von bis zu 32 mm\/s RMS, was auf ein ungew\u00f6hnliches Maschinenverhalten hinwies.<\/p>\n\n\n\n

Diese Entwicklung veranlasste einen Schwingungsanalysespezialisten von I-care<\/a>, eine detaillierte Untersuchung durchzuf\u00fchren, um die Ursache der Anomalie zu ermitteln.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Schritt 2 | Erste Analyse und Hypothese<\/h3>\n\n\n\n
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Das am Ventilator gemessene Schwingungsspektrum zeigte einen dominanten Peak bei der Drehfrequenz des Ventilators (1\u00d7). Obwohl diese Komponente mit verschiedenen Fehlerarten in Verbindung gebracht werden kann, deutete ihre ausgepr\u00e4gte Dominanz zun\u00e4chst auf eine Unwucht hin.<\/p>\n\n\n\n

\"Vibration<\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n

Diese Komponente war besonders deutlich an den Messpunkten auf der antriebsabgewandten Seite des Ventilators ausgepr\u00e4gt. Dies entsprach den Stellen, an denen auch die h\u00f6chsten Gesamtschwingungswerte gemessen wurden.<\/p>\n\n\n\n

Zu diesem Zeitpunkt entsprach die Schwingungssignatur dem typischen Bild einer Unwucht, weshalb diese als erste Hypothese zur Erkl\u00e4rung des beobachteten Verhaltens herangezogen wurde.<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Schritt 3 | Pr\u00e4zisierung der Diagnose<\/h3>\n\n\n\n
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Eine weiterf\u00fchrende Analyse der Schwingungssignale zeigte deutliche Sto\u00dfimpulse in den Zeitsignalen, insbesondere an den Messpunkten, an denen die 1\u00d7-Komponente weniger dominant war.<\/p>\n\n\n\n

\"Time<\/figure>\n\n\n\n

Diese Sto\u00dfimpulse lie\u00dfen sich nicht allein durch eine Unwucht erkl\u00e4ren und deuteten auf ein zus\u00e4tzliches mechanisches Problem hin.<\/p>\n\n\n\n

\"Vibration<\/figure>\n\n\n\n

Parallel dazu zeigte das Schwingungsspektrum eine zunehmende Anzahl und Intensit\u00e4t harmonischer Komponenten im Bereich der Drehfrequenz. Dieses Muster war typisch f\u00fcr einen fortschreitenden Sch\u00e4digungsmechanismus infolge mechanischer Lockerung.<\/p>\n\n\n\n

Die Kombination aus Sto\u00dfimpulsen und zunehmenden harmonischen Schwingungsanteilen veranlasste den Analysten, die Diagnose zu pr\u00e4zisieren. Dabei r\u00fcckte eine mechanische Lockerung in den Vordergrund, die m\u00f6glicherweise mit den durch die urspr\u00fcngliche Unwucht verursachten Kr\u00e4ften zusammenhing.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Schritt 4 | Empfehlungen und Risikomanagement<\/h3>\n\n\n\n
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Angesichts des raschen Anstiegs der Gesamtschwingungswerte sowie der Ver\u00e4nderungen im Frequenzspektrum und in den Zeitsignalen empfahl I-care, den Ventilator so schnell wie m\u00f6glich und mit hoher Priorit\u00e4t zu \u00fcberpr\u00fcfen.<\/p>\n\n\n\n

Zu diesem Zeitpunkt erforderte die Schwere des Schwingungsverhaltens noch keine sofortige Abschaltung. Die Entwicklung zeigte jedoch deutlich, dass die Maschine nicht l\u00e4nger ohne engmaschige \u00dcberwachung betrieben werden konnte.<\/p>\n\n\n\n

Da w\u00e4hrend der Weihnachtszeit bereits ein geplanter Produktionsstillstand vorgesehen war, wurde beschlossen, den Ventilator bis zu diesem Wartungsfenster unter t\u00e4glicher \u00dcberwachung weiterzubetreiben. Dadurch konnte die Instandhaltungsma\u00dfnahme ohne zus\u00e4tzliche Produktionsausfallzeiten durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Schritt 5 | \u00dcberwachung und Fehlerentwicklung<\/h3>\n\n\n\n
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Entsprechend der Empfehlung wurde der Ventilator weiterhin t\u00e4glich engmaschig \u00fcberwacht, um die Entwicklung des Defekts zu verfolgen und das Risiko eines fortgesetzten Betriebs zu bewerten.<\/p>\n\n\n\n

In den darauffolgenden Wochen verschlechterte sich das Schwingungsverhalten rapide. Der Anstieg der Gesamtschwingungswerte sowie die Ver\u00e4nderungen im Frequenzspektrum und in den Zeitsignalen best\u00e4tigten, dass sich der Defekt schnell weiterentwickelte.<\/p>\n\n\n\n

Die erste Fehlererkennung und der erste Diagnosebericht erfolgten am 29. November. Bis zum 21. Dezember hatte sich die Situation zu einem dringenden Handlungsbedarf zugespitzt. Auf Grundlage der beobachteten Verschlechterungsrate wurde der Zeitraum zwischen dem ersten dringenden Warnhinweis und einem m\u00f6glichen Ausfall auf etwa 15 Tage gesch\u00e4tzt.<\/p>\n\n\n\n

\"Peak-to-peak<\/figure>\n\n\n\n

Diese engmaschige \u00dcberwachung war entscheidend daf\u00fcr, dass der Standort den Ventilator bis zum geplanten Weihnachtsstillstand weiterbetreiben und gleichzeitig die Entwicklung des Defekts genau verfolgen konnte.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Schritt 6 | Inspektion und Korrekturma\u00dfnahme<\/h3>\n\n\n\n
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Die Inspektion best\u00e4tigte ein Spiel zwischen dem Lagerinnenring und der Welle. Damit wurde die auf der Schwingungsanalyse<\/a> basierende Diagnose best\u00e4tigt.<\/p>\n\n\n\n

\"Metal<\/figure>\n\n\n\n

Um den Defekt zu beheben, tauschte das Instandhaltungsteam sowohl die Welle als auch die zugeh\u00f6rigen Lager aus.<\/p>\n\n\n\n

Die Arbeiten wurden w\u00e4hrend des geplanten Produktionsstillstands durchgef\u00fchrt, sodass das Problem ohne Beeintr\u00e4chtigung der Produktion behoben werden konnte.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Schritt 7 | \u00dcberpr\u00fcfung nach der Instandsetzung<\/h3>\n\n\n\n
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Nach der Instandsetzung kehrten die Schwingungsmesswerte auf ihre urspr\u00fcnglichen Referenzwerte zur\u00fcck. Dies best\u00e4tigte, dass die zuvor festgestellte Anomalie beseitigt worden war.<\/p>\n\n\n\n

Der Vergleich der Messdaten vor und nach der Instandsetzung zeigte eine deutliche Verringerung der Gesamtschwingungswerte sowie das vollst\u00e4ndige Verschwinden der Sto\u00dfimpulse. Damit wurde die Wirksamkeit der Korrekturma\u00dfnahme best\u00e4tigt.<\/p>\n\n\n\n

Die kontinuierliche \u00dcberwachung in den Monaten nach der Reparatur best\u00e4tigte stabile Betriebsbedingungen, ohne dass erneut auff\u00e4llige Schwingungsmuster auftraten.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div><\/div><\/div>

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Ergebnisse<\/h2>\n\n\n\n

Kritischer Ausfall des HLK-Systems verhindert \u2013 potenzielle Produktionsverluste von mehreren Hunderttausend Dollar pro Tag vermieden<\/strong><\/strong><\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Neben den mechanischen Sch\u00e4den h\u00e4tte ein unerwarteter Ausfall zu einem ungeplanten Stillstand des HLK-Systems gef\u00fchrt. Dadurch w\u00e4ren die kontrollierten Luftbedingungen im pharmazeutischen Produktionsbereich beeintr\u00e4chtigt worden, was wahrscheinlich zur Verwerfung einer Produktionscharge gef\u00fchrt h\u00e4tte.<\/p>\n\n\n\n

Angesichts m\u00f6glicher finanzieller Auswirkungen in H\u00f6he von mehreren Hunderttausend Dollar stellte ein unerwarteter Ausfall ein erhebliches Risiko dar.<\/p>\n\n\n\n

Dank der kontinuierlichen \u00dcberwachung durch Wi-care\u2122 und I-see\u2122 konnten die Experten von I-care die Entwicklung des Defekts t\u00e4glich verfolgen und dessen Schweregrad pr\u00e4zise beurteilen. Dadurch konnte der Ventilator sicher bis zum geplanten Weihnachtsstillstand weiterbetrieben werden. Die Reparatur erfolgte anschlie\u00dfend unter kontrollierten Bedingungen.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Fall verdeutlicht den Mehrwert der kontinuierlichen Zustands\u00fcberwachung bei sich schnell entwickelnden Fehlern. W\u00e4hrend regelm\u00e4\u00dfige Inspektionen je nach H\u00e4ufigkeit das kurze Zeitfenster vor einem m\u00f6glichen Ausfall h\u00e4tten verpassen k\u00f6nnen, erm\u00f6glichte die Kombination aus kontinuierlicher Datenerfassung und Expertenanalyse eine fr\u00fchzeitige Fehlererkennung, eine engmaschige \u00dcberwachung und die Behebung des Problems ohne Produktionsunterbrechung.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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