Energieautarkes Condition-Monitoring-System für Schiffsgetriebe

Die dafür notwendige Energie soll direkt aus der Rotationsenergie im Getriebe generiert werden. Das Projekt „CoMoGear – Condition Monitoring of Marine Gearboxes“ wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit rund 350 000 Euro und gefördert. Zu den Projektpartnern gehören die Reintjes GmbH, die Bachmann Monitoring GmbH, die Microsensys GmbH und die Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V.
Temperaturen, Drehzahlen, Drehmomente und Schwingungen werden bereits drahtlos erfasst, sodass drohende Lagerschäden im Getriebe rechtzeitig erkannt und durch Wartung bzw. Ersatz der betroffenen Bauteile verhindert werden können. Das System soll nun so weiterentwickelt werden, dass auch der Verschleiß von rotierenden Bauteilen innerhalb des Getriebes gemessen werden kann. Ein erster Schwerpunkt liegt laut IPH auf der Fernüberwachung der Lamellenkupplung, deren Reibbeläge sich mit der Zeit abnutzen können.
Kern des Systems sind miniaturisierte Sensorknoten, die im Getriebe installiert werden und Messwerte an den Bordcomputer senden. Damit das Condition-Monitoring-System drahtlos und energieautark funktioniert, soll die notwendige Energie mithilfe von Energy-Harvesting-Technologien aus der Umgebung generiert werden. Eine ähnliche drahtlose Energieversorgung wurde bereits im Vorgängerprojekt „DriveCoM“ entwickelt: Dort nutzen die Sensoren zur Energiegewinnung den Temperaturunterschied zwischen Getriebe und Meerwasser. Thermische Energiewandler erzeugen daraus ausreichend Strom, um alle 20 Minuten Temperaturen, Drehzahlen, Drehmomente und Schwingungen zu erfassen und an den Bordcomputer zu senden. Die Technologie hat das IPH gemeinsam mit den Partnern entwickelt und auf dem Getriebeprüfstand der Reintjes GmbH getestet: Mithilfe der Schwingungsdaten konnten so erfolgreich Lagerschäden detektiert werden.
Für das Projekt „CoMoGear“ muss eine neue Art der Energiegewinnung entwickelt werden, denn innerhalb des Getriebes gibt es keine großen Temperaturunterschiede, die sich ausnutzen lassen. Deshalb soll die Rotationsenergie im Getriebe genutzt werden, um Strom für die Sensoren zu erzeugen. Die Messdaten sollen nicht nur regelmäßig an den Bordcomputer übertragen werden, sondern sich zusätzlich per Bluetooth mit dem Smartphone auslesen lassen. In den kommenden zwei Jahren soll ein Demonstrator entwickelt und erneut auf dem Getriebeprüfstand der Reintjes GmbH getestet werden.
Weitere Informationen zum Forschungsprojekt gibt es unter www.comogear.iph-hannover.de