Wie Industrie und Umwelt von schmierfreien Gleitlagern profitieren

Klassische Gleitlager aus Metall sind aus der Industrie nicht wegzudenken. Das Problem: Sie verursachen erhebliche Kosten. Betriebe müssen nicht nur Schmiermittel nachkaufen, sondern auch Zeit und entsprechende Personalressourcen für Wartungseinsätze einplanen. Zudem geraten viele Schmierstoffe und somit Hersteller von Maschinen und Anlagen, die auf sie angewiesen sind, aufgrund steigender Sensibilität der Öffentlichkeit für Umwelthemen in die Kritik. So enthalten einige Produkte umweltschädliche Additive, welche die Leistung der Schmiermittel verbessern.

Igus unterstützt Hersteller bereits seit vielen Jahren dabei, geschmierte Gleitlager durch schmierfreie Iglidur und Igutex Gleitlager zu ersetzen – und somit die Umwelt zu schonen und gleichzeitig die Produktivität zu verbessern. Denn diese Gleitlager nutzen einen Selbstschmiereffekt. Bedeutet: In den Hochleistungskunststoff sind mikroskopisch kleine Festschmierstoffe integriert, die während des Betriebs einen reibungsarmen Trockenlauf ohne zusätzliches Schmieren ermöglichen.

„Kunden berichten uns, dass der Wechsel für sie ein Gamechanger ist, da sie Einkaufs- und Personalkosten signifikant reduzieren“, kommentiert Lars Butenschön, Geschäftsbereichsleiter Iglidur Gleitlager bei Igus. „Allerdings fehlten bislang wissenschaftliche Daten, welche die Vorteile der Polymerlager schwarz auf weiß quantifizieren und deren Auswirkung auf die Umwelt sowie die Effizienz von Maschinen und Anlagen im Ganzen darstellen. Wir haben uns deshalb entschlossen, eine unabhängige Studie in Auftrag zu geben. Und erstmals Zahlen gewonnen, die uns selbst überraschen.“

Mit der Durchführung beauftragt war die WBA Werkzeugbau Akademie, ein Forschungsunternehmen, dass auf dem RWTH-Aachen-Campus als Teil eines der größten Forschungslabore Europas im Bereich Produktionstechnik mit dem Werkzeugmaschinenlabor WZL und dem Fraunhofer Institut für Produktionstechnik (IPT) zusammenarbeitet.

Lohnt der Wechsel auf die Polymerlager?

Fundament der Studie sind Experteninterviews mit neun Unternehmen aus den Bereichen Automationstechnik, Baumaschinen, Agrarindustrie, Lebensmittelindustrie sowie Verpackungs- und Abfüllindustrie. Zu den Teilnehmern zählen der Landtechnikhersteller Lemken, der die Gleitlager in Grubbern einsetzt, die Firma Rockinger, welche die Lager aus Hochleistungskunststoff in Anhängersystemen für Nutzfahrzeuge verwendet, der Landmaschinenhersteller CNH Industrial mit Iglidur Lagern in Scharniergelenken einer Säh-Schar und das Unternehmen Kettenwulf, das die Lager in Fahrtreppen verbaut.

Ebenso Teil der Studie ist die Niederlassung des Bierherstellers Heineken in Brasilien, die Gleitlager aus Hochleistungspolymeren in Transportbändern einsetzt, der Baumaschinenhersteller Huppenkothen mit Gleitlagern von Igus in Baggerschaufelhalterungen, Krones, ein Produzent von Abfüllsystemen, der die Lager in Anlagen für den Behältertransport nutzt, die Firma Wacker Neuson, die schmierfreie Gleitlager in Armsystemen von Baggern einbaut, und der Hersteller GMG, der die Polymerlager in Greifersystemen einsetzt. Die Befragten schilderten den unabhängigen Experten der WBA Werkzeugbau Akademie, welche Einsparungen sie durch den Wechsel von geschmierten Gleitlagern auf schmierfreie Iglidur Lager erreichten.

Bis zu 14 Mio. Euro pro Jahr sparen

Das Ergebnis: Da Unternehmen und ihre Kunden, etwa Käufer von Landmaschinen, keinen Schmierstoff mehr kaufen müssen, sparen sie jährlich zwischen 7.000 Euro und 14 Mio. Euro. Hinzu kommen zwischen 8.000 und 2 Mio. h, die sich für das manuelle Nachschmieren von Lagerstellen einsparen lassen.

„Die Zahlen beweisen eindrucksvoll, wie sich durch eine vermeintlich kleine Umstellung unterm Strich enorme Summen und Ressourcen einsparen lassen“, so Butenschön. Ein weiterer Vorteil: Anwender von Maschinen, Anlagen und Fahrzeugen können durch Mangelschmierung keine Schäden mehr verursachen. Eine Gefahr, die bei geschmierten Metalllagern allgegenwärtig ist. So bestätigen 45 % der Befragten, dass Mangelschmierung zu Produktversagen führen kann. Und ein solches Versagen zu teuren Stillstandzeiten ganzer Produktionslinien. So zeigt die Studie „True Cost of Downtime“ von Senseye, ein Hersteller von Analysesoftware aus Großbritannien: Industrieunternehmen weltweit verlieren durch Anlagenausfälle zwischen 39.000 und 2 Mio. US-Dollar pro Stunde. In den 500 umsatzstärksten Unternehmen der Welt summiert sorgen Ausfälle für einen Schaden von fast 1,5 Bio. US-Dollar pro Jahr.

Wie sich die Kosteneinsparungen zusammensetzen, zeigt die niederländische Brauerei Heineken. In der Niederlassung in Brasilien ist das Unternehmen bei Transportbändern von Abfüllanlagen an 600 Lagerstellen von klassischen Metalllagern auf schmierfreie Radiallager von Igus umgestiegen. Durch den Wechsel spart das Unternehmen bei 4 g Schmierstoff pro Lagerstelle und wöchentlicher Wartung 124,8 kg Material pro Jahr und somit 2.815,49 Euro.

Weit mehr ins Gewicht fallen allerdings die eingesparten Personalkosten: Mussten in der Vergangenheit jedes Jahr Mitarbeiter die 600 Lagerstellen wöchentlich nachschmieren, spart der Betrieb aufgrund des Selbstschmiereffekts der Polymerlager nun 1.560 Arbeitsstunden pro Jahr. Noch beeindruckender werden die Zahlen hochgerechnet auf mehr als 160 Heineken-Standorte weltweit. Sie würden durch den Umstieg auf schmierfreie Lager aus Hochleistungskunststoff rund 20 t Schmierstoff pro Jahr und somit Kosten in Höhe von 450.478 Euro sparen. Die eingesparten Personalkosten würden sich auf rund 5,4 Mio. Euro belaufen.

Studie berechnet erstmals den Umwelteffekt

Die Studie offenbart allerdings nicht nur die Kostenvorteile der schmierfreien Polymerlager im Vergleich zu herkömmlichen Metalllagern, sondern auch die positiven Umweltauswirkungen: „Immer mehr Hersteller von Maschinen, Anlagen und Fahrzeugen spüren den Druck, die CO2-Bilanz ihrer Produkte ausweisen zu müssen“, erklärt Butenschön. Eine enorme Herausforderung besonders bei Produkten, die sich aus Hunderten Bauteilen zusammensetzen. „Entsprechend froh sind unsere Kunden, dass es nun eine wissenschaftlich belegte Einschätzung für die Umweltvorteile des Selbstschmiereffekts unserer Gleitlager gibt.“

Dafür führten die unabhängigen Experten eine ökologische Bewertung auf Basis eines Life Cycle Assessments nach der Norm DIN EN ISO 14040/44 durch. Das Ergebnis am Beispiel von Krones: Im Betrieb beim Kunden ergeben sich allein durch den Einsatz zweier Polymer-Gleitlager in jeder Behältertransport-Abfüllanlage jährliche Einsparungen von 2 kg CO2-Äkquivalent – was sich über die gesamte Laufleistung einer solchen Anlage deutlich aufsummieren kann.

Beispiel Heineken Brasil: Durch den Umstieg auf Polymerlager an 600 Lagerstellen spart der Betrieb jährlich CO2-Äquivalente in Höhe von 180 kg – das entspricht einer Flugstrecke eines Airbus A320 Neo von 20 km. Hinzu kommen jährliche Einsparungen von Öl-Äquivalenten in Höhe von 155 kg, was einer 461 km langen Fahrt eines Diesel-Lkw entspricht.