Schmiermittel spielen eine immer wichtigere Rolle

Damit mehr mechanische Energie aus dem eingesetzten Brennstoff gewonnen werden kann, werden in modernen Gasmotoren die Drücke im Zylinder erhöht und die Hersteller setzen vermehrt auf Stahl- statt auf Aluminiumkolben. Weil Stahl aber eine geringere Wärmeleitfähigkeit hat, werden die Kolben heißer. Zudem werden sie aus Gewichtsgründen mit geringerer Höhe hergestellt, was dazu führt, dass der erste Kolbenring näher am Brennraum liegt und damit ebenfalls stärker thermisch belastet wird. In der Nut des ersten Kolbenrings werden 280 Grad Celsius erreicht. Bei diesen Temperaturen kocht das Öl, Kohlenstoffrückstände können sich ablagern, der Verschleiß des Motors erhöht sich.

Viele Motorenöle geraten aufgrund dieser hohen Anforderungen an technische Grenzen und es sind neue Entwicklungen mit Additivierungen erforderlich. Die Schmierstoffhersteller haben deshalb unter anderem spezielle auf Stahlkolben abgestimmte Produkte entwickelt. Ganz generell geht der Trend hin zu Produkten, die auf bestimmte Anwendungen, ja sogar auf bestimmte Baureihen eines Herstellers zugeschnitten sind.

Eine entscheidende Rolle spielen Schmierstoffe natürlich auch, was die Effizienz der Anlagen, die Betriebssicherheit und Betriebskosten sowie sämtliche Umweltgesichtspunkte angeht. Bei der Frage der Ölwechselintervalle geht es schon bei kleineren Anlagen schnell um Materialkosten von mehreren Tausend Euro, zudem schlagen die Ausgaben für Entsorgung und Recycling zu Buche, ebenso die dafür erforderlichen Stillstandzeiten.

Besondere Anforderungen an die Schmiermittel gibt es auch bezüglich der verschiedenen Brennstoffe. Hier geht der Trend ebenfalls zu speziellen Entwicklungen. Erdgas und gereinigte Sondergase etwa verbrennen zwar bei hohen Temperaturen, allerdings im Vergleich recht sauber. So berichtet man beim Schmierstoffhersteller Addinol mit Sitz in Leuna (Sachsen-Anhalt), dass in einem Industriebetrieb, der sechs Jenbacher-Gasmotoren im Einsatz hat, durch die Umstellung von einem bisher genutzten Öl der SAE-Klasse 40 auf das eigene Produkt Eco Gas 4000 XD die Ölwechselintervalle um 340 % verlängert werden konnten. Bei insgesamt 8.760 Betriebsstunden im Jahr waren statt sieben nur noch zwei Ölwechsel fällig, statt 5.700 reichten 1.680 Liter Öl.

Große Herausforderungen an die Motoren bringen dagegen Sondergase wie Deponie- oder Klärgase mit sich: Sie beinhalten meist starke Säurebildner wie Chlor- und Schwefelverbindungen oder Silizium. Um eine zuverlässige Schmierung sicherzustellen, muss das eingesetzte Öl die entstehenden Säuren neutralisieren und kann so den korrosiven Verschleiß bei Kolben und Zylindern verhindern.

Bei hohen Belastungen und schwierigen Betriebsbedingungen spielen immer auch Ölanalysen eine wichtige Rolle. Aus dem Zustand des Öls können wichtige Rückschlüsse auf den allgemeinen Verschleiß- und Betriebszustand des Motors gezogen und betriebsbedingte Einflüsse wie Gasqualität, thermische Motorbelastung oder Start-Stopp-Verhalten bewertet werden. Servicefälle lassen sich so frühzeitig erkennen und auch vorbeugende Maßnahmen sind möglich. „Ölanalysen sind grundsätzlich sinnvoll. Neben dem reinen Zustand des Öls liefern sie auch Informationen über das aktuelle Betriebs- und Verschleißverhalten des Motors.

Etwaige Motorstörungen können sich bereits im Schmieröl abzeichnen“, erklärte dazu Gunter Steinmann, Service Manager MWM Direct Business in Mannheim, gegenüber E&M. Wichtig sei es, dass die Analysen regelmäßig erfolgen, um Trends und Veränderungen rechtzeitig zu erkennen. Bei den Analysen spielen die alkalische Reserve und die thermisch-oxidative Stabilität eine Rolle. Regelmäßige Probenentnahmen werden übrigens auch von den Versicherern der Anlagen verlangt.

Neue Anforderungen bringt der Betrieb von Gasturbinen mit Wasserstoff mit sich. Dabei ist eine Beimischung von bis zu 25 % offenbar noch kein Thema. Bei reinem Wasserstoff sieht es da schon anders aus: Die wesentlich höhere Zündwilligkeit und Verbrennungsgeschwindigkeit von Wasserstoff bringt eine viel höhere thermische Belastung der Motorenöle mit sich als der Betrieb mit konventionellen Gasen, heißt es dazu beim BHKW-Hersteller Innio. Gemeinsam mit den Schmierstoffunternehmen arbeite man an der Entwicklung spezieller Lösungen für die Motoren.