Dr. Dominik Kürten, Dr. Andreas Kailer

Die Klimaneutralität der Wirtschaft ist eine große Herausforderung. Bis 2030 sollen 55% der CO₂-Emissionen gegenüber 1990 eingespart werden. Um dieses Ziel erreichen zu können, werden Speichertechnologien benötigt, um regenerativ erzeugten Strom zu speichern. Power-to-X bietet hier interessante Lösungsansätze, den erzeugten Strom zu speichern und bei Bedarf erneut in Strom zu wandeln. Für die Rückverstromung werden Gasmotoren eingesetzt, die unterschiedliche regenerative Kraftstoffe flexibel nutzen können. Im Verbundprojekt GESIR (Gasmotoren mit energieeffizienten Systemtechnologien und integraler Robustheit) arbeitet das MikroTribologie Centrum µTC gemeinsam mit Industriepartnern an Lösungen zur Steigerung der Belastbarkeit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer von tribologisch höchstbeanspruchten Komponenten in Gasmotoren. Ziel ist es, weitere Verbesserungen des Wirkungsgrads zu ermöglichen und die Emissionen zu reduzieren.

Zu den größten Herausforderungen von Gasmotoren gehören die Schmierungsbedingungen im Bereich der Ventilsitze und -führungen. Durch hohe Temperaturen und geringe Schmierstoffversorgung kann adhäsiver Verschleiß auf den Komponenten entstehen.

Zur anwendungsnahen Untersuchung von Ventilführungen hinsichtlich Reibverhalten und Verschleiß wurden Hochgeschwindigkeits-Oszillationsprüfungen (HOGO) durchgeführt. Der Prüfaufbau ist eine Eigenentwicklung, welche speziell auf die tribologischen Herausforderungen im Ventiltrieb angepasst wurde. So können motorähnliche Bedingungen hinsichtlich Schmierung, Temperatur und Querkräften auf die Ventile eingestellt werden. Für die Versuche werden Komponenten aus dem Motor verwendet. Dies ermöglicht einen direkten Vergleich von Schmierstoffen, Ventilschäften und Führungshülsen auf einer anwendungsnahen Prüfebene. Teure Motorprüfläufe können eingespart werden. 

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