Professor Haas, Bild: ke NEXT/ssc

„Gut funktionierende Dichtstellen kann man nicht kaufen, die werden konstruiert. Da klemmt es in unserer Industrie noch ganz gewaltig.“ Bild: ke NEXT/ssc

Die Industrie redet derzeit von intelligenten vernetzten Maschinen, die produktiver arbeiten sollen. Zugleich nimmt die Energieeffizienz eine immer größere Rolle ein. In der Konstruktion werden C-Teile, wie die Dichtung, da schnell vergessen. Warum das ein Fehler ist, woran es in der Konstruktion hapert und was wir in Deutschland brauchen, um effiziente Maschinen zu bauen, wollten wir herausfinden und fragten einen, der es wissen muss.

Wir leben in Zeiten der Digitalisierung. Die Industrie wird zur Industrie 4.0, das Web zum Web 2.0. Wann kommt die Dichtung 4.0 oder sind Dichtungen schon längst intelligent?

Was man unter intelligent versteht, ist eine Frage der Definition. Wenn wir die Dichtung an sich betrachten, dann ist die Dichtung so dumm wie eh und je und wird es vermutlich auch zukünftig bleiben. Das, was momentan als intelligente Dichtung verkauft wird, ist eigentlich eine Dichtung, auf die eine zusätzliche Funktion aufgedruckt oder angeflanscht wird, um beispielsweise auch noch als Drehzahlmesser zu fungieren. Es wird ja heute auch propagiert, dass die Dichtung ihre eigene Leckage erkennt. Das gibt es, aber man detektiert immer eine durchgetretene Flüssigkeits- oder Gasmenge in einen Raum hinter der Dichtung. Also ist eigentlich nicht die Dichtung intelligent, sondern der Sensor hinter der Dichtung.

In Zusammenhang mit Condition Monitoring werden aktuell Dichtungen beworben, die leitende Elemente enthalten. Diese signalisieren, wenn die Abnutzung der Dichtung einen definierten Grenzwert erreicht. Das ist keine Industrie 4.0?

Solche Dichtungen gab es schon vor mehr als 60 Jahren. Bei Gleitringdichtungen wurden früher schon Bohrungen in die harten Werkstoffe eingebracht und elektrische Leiter installiert, sodass der Verschleißweg detektiert werden konnte. Bei diesen Dichtungen macht das Sinn. Verschleiß ist jedoch eher selten die Ursache für Undichtheit beim beworbenen Radialwellendichtring aus Elastomer. Viel eher ist das eine Frage der Werkstoffveränderung aufgrund von Temperatur, chemischem Angriff und Verhärtung. Dadurch entstehen Risse oder Ablagerungen, die zu Ausfällen führen. Ich kenne solche ausgefallenen Dichtungen, die sind noch kaum verschlissen. Ich kenne auch solche, die sehr stark verschlissen sind und noch tadellos funktionieren.

Wird die Dichtung 4.0 bei Ihnen denn nachgefragt? Mit welchen Problemen bei den Dichtungen treten die Unternehmen an Sie heran?

Also bei uns gab es bis dato noch keine Anfragen nach einer intelligenten Dichtung oder einer 4.0-tauglichen Dichtung. Die Fragen, die an uns herangetragen werden, sind vorzugsweise mangelhafte Dichtheit oder auch zu hohe Reibung. Das macht große Probleme in der Praxis, weil immer preisgünstigere Fertigungsverfahren bei der Produktion der Gegenflächen eingesetzt werden. Ein Dichtelement allein ist ja noch keine Dichtung. Erst wenn es beispielsweise zwischen zwei Flansche eingebaut wird, wird das Element zur Dichtung. Die Dichtung entsteht aus der Kombination von passendem Dichtelement und geeigneter Gegenfläche mit deren spezifischer Ebenheit oder Rundheit und Rauheit.

Und das stellt Dichtungslösungen vor neue Herausforderungen. Können Sie das an einem Beispiel festmachen?

Gerne. Die Anwender entwickeln ihre Produkte immer weiter, was in aller Regel dazu führt, dass die Leistungsanforderungen für die Dichtungen nach oben geschoben werden. Oft geht es da um höhere Drehzahlen, höhere oder niedrigere Temperaturen und höhere Drücke. Wird dann noch eine längere Lebensdauer gefordert, sind die Dicht­elemente den neuen Anforderungen häufig nicht mehr gewachsen.

Ein Beispiel: Früher, im Einschichtbetrieb, musste ein Industriegetriebemotor fünf Jahre funktionieren, bevor er undicht werden durfte. Heute arbeiten wir im Drei-Schicht-Betrieb und die Anwender der Motoren wundern sich, dass ihre Motoren nicht mehr fünf Jahre halten. Der höhere Nutzungsgrad der Geräte und Anlagen reduziert also gefühlsmäßig die Lebensdauer, auch wenn sich die Zahl der leckagefreien Betriebsstunden oft sogar wesentlich erhöht hat.