Korrosionsschutz und Reibungsminderung für Yaw-Bremsen von Windkraftanlagen
Windenergieanlagen sind extremen Umweltbedingungen ausgesetzt – insbesondere in Offshore-Umgebungen, wo salzhaltige Luft, hohe Temperaturschwankungen und starke Windlasten an der Mechanik zehren. Eine besonders beanspruchte Komponente ist dabei die Yaw- oder Azimutbremse, die die Gondel bei Extremwetter stabilisiert und so die Rotorblätter optimal zum Wind ausrichtet. Diese hydraulische Bremse schützt nicht nur vor Überdrehen, sondern minimiert auch strukturelle Belastungen und Vibrationen – entscheidend für die Betriebssicherheit und Lebensdauer der gesamten Anlage.
Herausforderung: Effiziente Schmierung und dauerhafter Korrosionsschutz
Um die hohen Anforderungen im Bereich Verschleiß- und Korrosionsschutz zu erfüllen, wurde die lufttrocknende Anti-Friction-Beschichtung MOLYKOTE® 3402-C LF einem anspruchsvollen Praxistest unterzogen. Ziel war es, die Reibung und den Abrieb an kritischen Kontaktstellen der Bremse zu minimieren und gleichzeitig eine langanhaltende Barriere gegen Korrosion zu schaffen.
Im Fokus stand insbesondere der Bereich zwischen der Rückseite der Trägerplatte und den beiden Hebeln auf beiden Seiten des Bremssattels – eine Zone, die dauerhaft den Druck- und Schubkräften des Bremsvorgangs ausgesetzt ist. Dort kann es ohne geeigneten Reibwertoptimierer und Schutzbeschichtung schnell zu Verschleiß, Fresserscheinungen oder Kontaktkorrosion kommen.
Betriebsparameter der Yaw-Bremse
Die getestete Yaw-Bremse arbeitet unter einem konstanten Bremsmoment von 110 kNm – ein erheblicher Wert, der eine hohe mechanische Belastung bedeutet. Im Offshore-Betrieb müssen die eingesetzten Werkstoffe und Beschichtungen zudem extremen Temperaturbereichen von -40 °C bis +80 °C standhalten. Die Bewegungsgeschwindigkeiten sind zwar gering, jedoch ist die Belastung durch Salz, Feuchtigkeit und periodische Krafteinwirkung intensiv – ein typisches Beispiel für einen „Boundary Lubrication“-Betriebszustand.
Testaufbau und Anwendung der Beschichtung
Im Versuch wurde der Bremsbelag fest auf eine Stahlträgerplatte verklebt. Anschließend wurde MOLYKOTE® 3402-C LF sowohl auf beide Seiten der Baugruppe als auch auf die Kontaktflächen der Bremsbeläge appliziert. Die Applikation erfolgte mittels Sprühauftrag und anschließender Lufttrocknung – ein Verfahren, das sich auch in der Serienfertigung effizient umsetzen lässt.
Die Beschichtung erwies sich als trocken, sauber und gleichmäßig haftend. Sie bildete einen festen, gleitfähigen Feststofffilm, der sowohl einen niedrigen Reibungskoeffizienten als auch eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit bot. Um jedoch die für die Bremswirkung erforderliche Reibzahl von μ = 0,4 am Reibbelag zu erreichen, wurde die Beschichtung in einer späteren Prozessanpassung dort selektiv wieder entfernt.
Fazit: Ideal für langlebige Bremssysteme unter Extrembedingungen
Die Testergebnisse sprechen eine klare Sprache: MOLYKOTE® 3402-C LF erfüllte sämtliche Anforderungen an Verschleißschutz, Korrosionsresistenz und Prozesssicherheit. Die Beschichtung konnte erfolgreich dazu beitragen, eine projektierte Lebensdauer von fünf Jahren für die Bremsbeläge zu realisieren – ein entscheidender Faktor für Wartungszyklen, Verfügbarkeit und Kostenoptimierung in der Windkraftindustrie.
Dank seiner hervorragenden Trockenschmiereigenschaften, der hohen Druckaufnahmefähigkeit sowie der einfachen Applikation ist MOLYKOTE® 3402-C LF heute fester Bestandteil der Serienfertigung moderner Yaw-Bremssysteme – sowohl im Onshore- als auch im Offshore-Bereich.
Für OEMs und Instandhalter ergibt sich damit eine technisch wie wirtschaftlich überzeugende Lösung zur Verlängerung von Standzeiten und zur Reduktion von Wartungsaufwänden – ein Plus für die Betriebssicherheit und Nachhaltigkeit von Windkraftanlagen weltweit.
