Angesichts des Klimawandels und der steigenden Anforderungen an umweltgerechten Maschinenbetrieb in der Bau-, Land-, Forst- und Kommunalwirtschaft steigt die Notwendigkeit, Maschinen nachhaltiger und effizienter zu betreiben. Arbeitsabläufe und Antriebssysteme müssen optimiert werden, aber auch die verwendeten Rohstoffe sollten Teil der Prozessbetrachtung sein. Waren Schmierstoffe und Hydraulikfluide früher wenig beachtete Betriebsstoffe, entwickeln sie sich zunehmend zu einem systemrelevanten Faktor für Verfügbarkeit, Effizienz und Lifecycle-Kosten.

Nachhaltigkeit systemisch bewerten

Auch im Bereich Nachhaltigkeit reicht die isolierte Betrachtung einzelner Produkteigenschaften – etwa biologische Abbaubarkeit – nicht mehr aus. Entscheidend ist eine ganzheitliche Bewertung über den gesamten Lebenszyklus: technisch, ökologisch und wirtschaftlich. Leistungsstarke, umweltschonende Hydraulikfluide und Schmierstoffe können Standzeiten und Energieeffizienz verbessern, und somit die Nachhaltigkeit und TCO positiv beeinflussen. Gezielte Umölungen bieten zusätzliches Wertsteigerungspotenzial, wenn sie systemisch geplant und bewertet werden.

Vor diesem Hintergrund gewinnt die Entwicklung eines einheitlichen, branchenübergreifenden Bewertungsmodells von Ölen und Schmierstoffen an Bedeutung. Ein solcher Standard muss Nachhaltigkeit vergleichbar machen, Performance und Lifecycle berücksichtigen und echte Entscheidungsgrundlagen für OEMs und Betreiber liefern.

Denn viele Schmierstoffhersteller verstehen unter Nachhaltigkeit bislang lediglich die biologische Abbaubarkeit, wie sie an vielen Stellen, etwa bei der Projektvergabe, gefordert wird, beispielsweise nach OECD 301 Standard. Doch das ist für eine objektive Bewertung des Schmierstoffs zu kurz gegriffen, wie Ralf Schrempp, Leiter Heavy Machinery bei Bantleon, erklärt: „Die biologische Abbaubarkeit von Schmierstoffen ist ein wichtiger Faktor für die Nachhaltigkeit, ohne Frage. Aber er ist nicht der Einzige. Die heutige Normierung berücksichtigt die Betriebsfaktoren kaum, bzw. setzt sie zu wenig in Korrelation. Wir erarbeiten gemeinsam mit Industriepartner und führenden Forschungsinstituten einen Kriterienkatalog, der Schmierstoffe und Gesamtsystem ganzheitlich betrachtet und letztlich einen einheitlichen Nachhaltigkeitsindex bzw. CO2-Wert liefert, der sich unabhängig vergleichen lässt. Nachhaltigkeit entsteht nicht durch Produkteigenschaften allein, sondern durch die systemische Optimierung von Fluid, Sensorik, Wartungsstrategie.“

Hierbei werden beispielsweise das Oxidations- bzw. Alterungsverhalten über anerkannte Tests ermittelt, die Effizienz und die Werkstoffverträglichkeit und eine Vielzahl weiterer Faktoren in Betracht gezogen. Dabei wird der Schmierstoff auch über die gesamte Lebensdauer betrachtet.

Ein konkretes Beispiel:

• Ein Mineralöl hat einen Carbon Footprint mit einem errechneten Wert von ca. 1 kg CO₂e / 1 kg Öl, da es zum Beispiel weniger Ressourcen zur Herstellung benötigt.
• Ein synthetischer Schmierstoff hat einen Wert von ca. 3 kg CO₂e / 1 kg Öl in dieser Kategorie. 

Wenn man nur diesen Wert betrachtet, ist das Mineralöl um den Faktor 3 nachhaltiger. Zieht man nun aber lediglich die Ölwechselintervalle als Bewertungsgrundlage hinzu, ändert sich das Bild. Ein hervorragender synthetischer Schmierstoff kann ein ganzes Maschinenleben überdauern und keinen einzigen Wechsel benötigen. Benötigt das Mineralöl im Vergleich mehr als drei Wechselintervalle, ist es ab dem dritten Wechsel weniger nachhaltig als der synthetische Schmierstoff. Wenn man weitere Faktoren hinzuzieht, würde die Waage noch stärker in Richtung synthetischer Schmierstoff ausschlagen.

Das Bantleon Nachhaltigkeits-Bewertungssystem zieht insgesamt 14 Faktoren als Grundlage heran, um einerseits den Nachhaltigkeitswert zu ermitteln, aber andererseits die Passgenauigkeit des Schmierstoffs zu den Anforderungen von Maschinen oder sogar Anwendungen widerzuspiegeln.

Die angegebenen Referenzbereiche der Maschine und Applikationen dienen dazu, verschiedene vorgegebene Mindestniveaus gegenüberzustellen. Das untersuchte Fluid wird als Linie überlagert dargestellt, um ein Gefühl für Soll- und Ist-Werte zu erhalten. Auf diese Weise wird die Wahl des bestmöglichen Fluids erleichtert. Gleichzeitig kann dieser Ansatz zur Entwicklung hochspezialisierter Schmierstoffe und Öle genutzt werden.

Von der Theorie in die Praxis

Die Erkenntnisse aus der Theorie, jahrzehntelanger Erfahrung des Schmierstoffverhaltens und der partnerschaftlichen akademischen Forschung führt Bantleon in seinem B.SHERPA-System (Bantleon System Competence in Hydraulic fluid Evaluation Reliability Predictive Maintenance and Analytics) zusammen. Es beschreibt den ganzheitlichen Ansatz, im Zusammenwirken von Hydraulikfluid, Sensorik, Datenanalyse und Wartungsstrategie zu einem integrierten System zu kommen und das Fluidmanagement zu einem aktiven Bestandteil des Maschinenlebenszyklus zu machen.

Dieses Fluidmanagement-System testet Bantleon aktuell in Feldversuchen. Gemeinsam mit ausgewählten Projektpartnern untersucht das Ulmer Unternehmen die Validität typischer Messwerte von Zustandssensoren. Partikelzähler, Feuchtigkeitssensoren und Viskositäts-Sensoren führender Sensorhersteller messen innerhalb eines geschlossenen Ölkreislaufs die entsprechenden Werte und geben diese an eine im Markt verbreitete Mobilsteuerung weiter. Die Werte werden über eine Visualisierungssoftware zur Analyse dargestellt.

Bantleon kann aufgrund der Erfahrung mit den Bewertungskriterien der Schmierstoffe und Hydraulikfluiden die Messwerte beurteilen, wie Ralf Schrempp erläutert: „Die Frage ist einerseits, mit welchen Hilfsmitteln beurteile ich den Maschinenzustand. Was messe ich überhaupt? Die entscheidendere Frage bei Ölen und Schmierstoffen ist jedoch: Was bedeuten diese Messwerte eigentlich? Wir sind seit Jahrzehnten in der Forschung und Qualifizierung von Schmierstoffen zuhause und können somit das fehlende Puzzlestück zur Bewertung des Maschinenzustands liefern.“

Vom Testaufbau ins Feld

Der Testaufbau soll in naher Zukunft in erste Testmaschinen integriert werden, um Daten aus dem Feld aufzuzeichnen und zu bewerten. Denn auch das ist ein Vorteil, des Bantleon Ansatzes. Anders als bisher soll die Ölzustandsüberwachung und -bewertung künftig auch über die Cloud verfügbar sein. Im Vergleich zur aktuellen Realität wäre dies ein enormer Komfort- und Effizienzsprung für Maschinenbetreiber. Nach wie vor ist es gängige Praxis, Ölproben zu ziehen und diese im Labor aufwändig analysieren zu lassen – meist über mehrere Tage. Der zeitliche und finanzielle Aufwand der Ölanalyse würde sich drastisch reduzieren, gerade wenn es um Maschinen geht, die an entlegenen Orten eingesetzt werden. Zeitbasierte Schmierstoffwechselintervalle würden damit der Vergangenheit angehören, unvorhergesehene Stillstandzeiten aufgrund von ölverschleißbedingten Schäden werden eliminiert. „Der Maschinenbetreiber kann seine Maschine vom Schreibtisch aus überwachen. Er weiß genau, ob es wirklich notwendig ist, einen Ölwechsel am anderen Ende der Welt zu organisieren, oder ob das Öl noch bis zum Ende des Einsatzes den gewünschten Qualitätskriterien entspricht. Gerade bei zeitkritischen Einsätzen, etwa in der Erntezeit, ist dieses Wissen von großem Vorteil“, führt Ralf Schrempp aus.    

Die eingangs angesprochenen Bewertungskriterien sollen nach und nach mit diesen Echtzeitwerten in Korrelation gebracht werden, um eine Beurteilung der Schmierstoffe und Fluide auch nach dieser Methodik im Feld zu ermöglichen. Ralf Schrempp schließt: „Unser Nachhaltigkeitskriterien sind die theoretische Basis, die nun in die Praxis Einzug halten. Perfekt durchleuchtete Hochleistungsöle können in Verbindung mit optimierter Sensorik und passenden Diagnose- und Kommunikationssystemen das Condition Monitoring der Zukunft ermöglichen. Ressourcen werden geschont, und die Produktivität deutlich erhöht. Unsere Rolle als Schmierstoffanbieter entwickelt sich weiter: vom reinen Produktlieferanten hin zum System- und Lösungspartner, der Maschinenbetreiber und OEMs bei der Auswertung, Interpretation und Nutzung von Zustandsdaten unterstützt.“