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Elektrostatische Ölpflege:
(Norbert Becker)
Daß aus guter Ölpflege eine Vielzahl von Vorteilen beim Betrieb geschmierter oder hydraulischer
Anlagen resultieren ist wohl unstrittig; darüber an dieser Stelle noch Worte zu verlieren, wäre
überflüssig. Aber: Zum Thema Ölpflege gibt es sehr viele unterschiedliche Meinungen und Mißverständnisse,
und wohl kaum ein anderes Thema ruft bei den Anwendern der Anlagen mehr Unsicherheit hervor als dieses.
Nachfolgend einige wichtige Aspekte dazu.
Die Filterbranche stellt überwiegend fest, daß noch geringere Filterfeinheiten (<1 bis 3 µm) in der
Praxis mittelfristig nicht eingesetzt werden sollen, können oder unwirtschaftlich sind [1]. Obwohl
noch kleinere Feinheiten technisch möglich sind, hätten solche Filter eine zu geringe
Schmutzaufnahmefähigkeit, bzw. zu hohen Druckverlust. Man stellt weiterhin fest, daß schnelle
Filterverstopfung nicht durch die "normalen" Schmutzpartikeln wie Staub oder Abrieb, sondern durch
unlösliche Ölbestandteile hervorgerufen werden [1]. Es ist bekannt, daß Verschleiß und die meisten
Störungen im Zusammenspiel von unlöslichen Oxidationsprodukten und dem normalen Schmutz auftreten,
obwohl bereits Filter mit sehr kleinen Porengrößen eingesetzt werden. Die aktuelle Normung über
Ölreinheiten (ISO 4406, NAS 1638) berücksichtigen nur Partikeln über 5µm (2µm). Kleinere Partikeln
oder gar klebrige Harze werden darin und in den Betrachtungen über Verschleiß oder Störungen meist
gar nicht berücksichtigt. Untersuchungen haben aber bestätigt, daß in gebrauchten Ölen der Anteil
von kleineren Partikeln und unlöslichen Bestandteilen wesentlich größer sein kann als der Anteil des
"normalen" Schmutzes [2]. Es liegt daher auf der Hand, daß man den Kleinstschmutz in die Betrachtungen
mit einbeziehen sollte. Dieser ist aber mit mechanischen Filtern nicht wirkungsvoll abzuscheiden, und
irgendwann ist dann der Ölwechsel notwendig. Bemühungen durch weiterentwickelte Öle bringen zwar
durchaus nennenswerte Erfolge, können aber das ursächliche Problem nicht ausschließen. Durch die
Verwendung von Ölen mit detergierenden, dispergierenden Additiven kann zwar ein Teil der Probleme
vermindert werden, sie bieten aber auch keine grundlegende Lösung, zumal Filterwirkungsgrade dadurch
vermindert werden, und diese speziellen Additive sogar einen negativen Effekt auf die Oxidation haben
können [3].
Daß Verschleiß und Störungen nach wie vor ein Problem sind, zeigen die immer höher werdenden
Anforderungen von Komponenten-, Maschinen- und Anlagenbauern. Da aber dann hinsichtlich der Abscheidung
von Ölverschmutzungen nur von mechanischen Filtern und ISO/NAS Reinheitsklassen geredet wird, sollte man
sich fragen, ob man sich nicht in einer Sackgasse befindet und man das Problem nicht auf andere Weise
lösen könnte.
Offensichtlich sind es die ölunlöslichen Bestandteile, welche den mechanischen Filtern Grenzen setzen.
Also muß man die ölunlöslichen Bestandteile aus den Ölen entfernen bzw. deren Entstehung verhindern.
Eine wirkungsvolle Methode dazu ist die elektrostatische Ölpflege. Diese Technik ist in der Lage, alle
unlöslichen Bestandteile sowie den normalen Schmutz abzuscheiden und so das Problem an der Wurzel zu
packen (siehe Grafik).
Gelegentlich auftauchende Argumente gegen die elektrostatische Reinigung, wie angebliche
Additivabscheidung, zu geringe Leistung oder "zu teuer" sind nicht haltbar und resultieren aus der
Unkenntnis der Zusammenhänge. Möglich sind permanente Installationen sowie mobile Anwendungen.
So funktioniert´s:
Das Öl durchströmt mehrere Elektrodenpaare mit einer Potentialdifferenz von etwa 10 kV. Zwischen den
Elektroden sind gefaltete Zellstoffbahnen (dielektrisches Medium) eingelegt, -sogenannte Kollektoren-,
worauf sich die Teilchen infolge elektrostatischer Aufladung absetzen. Dieses Kollektorpaket ist leicht
auszuwechseln, die Schmutzaufnahmefähigkeit gegenüber einem Feinfilter beträchtlich höher und eine
Verstopfung ausgeschlossen. Die Geräte arbeiten ausschließlich im Nebenstrom.
Literatur:
[1] Konstruktion & Engineering 2/98, Seite 18
[2] Sasaki, A. et al, " A Study of Hydraulik Valve Problems", Lubrication Engineering, 45,3 pp.
140-146
[3] MacGraw-Hil: Standard Handbook of Lubrication Engineering, Ch. 14-8
Grafik: Righini
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