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Die Formel der mecha­ni­schen Lebens­dauer von Venti­la­toren

Venti­la­toren leben so lange wie ihr Kugel­lager. Mit der L10 – Formel und dyna­mi­schen Echt­zeit­daten berechnet ebm-papst, wie lange diese halten. Die Methode zeigt, wie Betriebs­be­din­gungen die tatsäch­liche Fett­le­bens­dauer beein­flussen — und liefert damit eine realis­ti­schere Prognose zur Produkt­zu­ver­läs­sig­keit.


Man unter­scheidet zwischen der mecha­ni­schen Lebens­dauer – oft als L10-Lebens­dauer bezeichnet – und der Fett­ge­brauchs­dauer, welche die Schmier­mit­tel­al­te­rung beschreibt. Die Berech­nung der mecha­ni­schen Lebens­dauer L10 ist in der Norm DIN ISO 281 beschrieben und gibt die Zeit an, bis 10% einer größeren Menge Kugel­lager durch Mate­ri­al­er­mü­dung ausfallen. Die mecha­ni­sche Lebens­dauer lässt sich durch die Größe des Kugel­la­gers positiv beein­flussen und ist aufgrund verhält­nis­mäßig geringer Kräfte im Venti­lator in der Regel nicht kritisch. Statt­dessen ist die Lebens­dauer des Fetts sehr oft der begren­zende Faktor für die Lebens­dauer des Kugel­la­gers und damit auch des Venti­la­tors.

The Next Era of Air Tech­no­logy

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Felix Kammerer, R & D Air Tech­no­logy Europe (Foto | ebm-papst)

Diese Fett­ge­brauchs­dauer wird separat von der L10-Lebens­dauer berechnet und ist nicht genormt. Die Berech­nung basiert auf der Erfah­rung von ebm-papst und berechnet sich aus dreh­zahl­ab­hän­gigen Empfeh­lungen für Nach­schmier­fristen für Kugel­lager (tf) und tempe­ra­tur­ab­hän­gigen Anpas­sungs­fak­toren (AxT). In der Ausle­gung der Kugel­lager werden die beiden Berech­nungen (L10 und Fett­ge­brauchs­dauer) mit Worst-Case-Daten durch­ge­führt, das heißt ein Betrieb unter Voll­last und konstant hohen Tempe­ra­turen. ebm-papst nutzt im Rahmen seines digi­talen Ökosys­tems NEXAIRA für den Service Fan Health Status Echt­zeit­daten des Venti­la­tors, um dyna­mi­sche Berech­nungen durch­zu­führen.

Sensoren erfassen die Dreh­zahl sowie die Tempe­ra­turen der Umge­bung, der Elek­tronik und des Motors. Ein Algo­rithmus berechnet daraus die Lager­tem­pe­ratur und kann die verblei­bende Lebens­dauer präziser bestimmen. Hierbei greift der Algo­rithmus auch auf eine interne Mess­da­ten­bank von ebm-papst zu, um diesen indi­vi­duell an den jewei­ligen Kugel­la­gertyp in dem über­wachten Venti­lator anzu­passen. Laufen Venti­la­toren lang­samer als ange­nommen – was in der Realität oft der Fall ist – verlän­gert sich die Rest­le­bens­dauer.

Künftig sollen noch weitere Sensoren zum Einsatz kommen und beispiels­weise Vibra­ti­ons­daten in die Berech­nung mit einfließen. Für Kunden bedeutet das ein echtes Plus an Trans­pa­renz und Planungs­si­cher­heit. Wer weiß, wie stark seine Venti­la­toren tatsäch­lich belastet sind, kann Wartungs­in­ter­valle anpassen, Ausfälle vermeiden und Service­ein­sätze gezielter planen. Beson­ders in sensi­blen Berei­chen wie Rechen­zen­tren oder Rein­räumen, wo ein Ausfall gravie­rende Folgen hätte, wird so aus einer simplen Formel ein entschei­dender Baustein für Predic­tive Main­ten­ance — und damit für mehr Effi­zienz und Sicher­heit im laufenden Betrieb.

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