{"id":587,"date":"2026-07-14T08:00:00","date_gmt":"2026-07-14T12:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/local.uemain.new\/?p=587"},"modified":"2026-08-28T11:28:26","modified_gmt":"2026-08-28T15:28:26","slug":"wie-ermuedung-im-untergrund-zum-versagen-von-lagern-fuehrt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/resources.uesystems.com\/de\/news\/wie-ermuedung-im-untergrund-zum-versagen-von-lagern-fuehrt\/","title":{"rendered":"Wie Erm\u00fcdung im Untergrund zum Versagen von Lagern f\u00fchrt"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\">von Andy Page, GP Allied<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Der Zustand der Lager ist von entscheidender Bedeutung f\u00fcr den Gesamtzustand der Maschinen und der gesamten Anlage. Lager k\u00f6nnten als die \u201eOpferl\u00e4mmer\u201c einer rotierenden Maschine betrachtet werden. Bei vielen Maschinen \u00e4hnelt ihre Beziehung zu den Lagern in etwa der von Batterien zu einer Fernbedienung. Solange sie ausgetauscht werden, bevor sie ausfallen und\/oder Sch\u00e4den an anderen Bauteilen verursachen, sollte die Maschine eine angemessene Lebensdauer aufweisen. Nat\u00fcrlich sind Lager nicht die einzigen Bauteile, die Verschlei\u00df, Erm\u00fcdung und Ausf\u00e4lle aufweisen, doch sie machen den L\u00f6wenanteil der Hauptursachen f\u00fcr Ausf\u00e4lle bei vielen rotierenden Maschinen aus.    <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Allerdings f\u00fchren viele weit verbreitete Irrt\u00fcmer \u2013 insbesondere falsche Annahmen dar\u00fcber, wie lange ein Lager halten sollte und was als \u201eangemessener\u201c Verschlei\u00df gilt \u2013 dazu, dass Lager zu schnell verschlei\u00dfen (oder umgekehrt ausgetauscht werden, obwohl dies nicht erforderlich w\u00e4re). Beispielsweise halten sich manche Wartungsmitarbeiter an einen festgelegten Zeitplan, nach dem Lager alle 1 oder 2 Jahre ausgetauscht werden, oder sie sind der Ansicht, dass Lager, die nur 1\u20132 Jahre halten, \u201eihren Dienst getan haben\u201c. <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Es gibt jedoch weitaus bessere Methoden, um festzustellen, wann ein Lager ausgetauscht werden muss, und eine der zuverl\u00e4ssigsten Methoden besteht darin, das Vorhandensein von unter der Oberfl\u00e4che liegenden Erm\u00fcdungserscheinungen zu erkennen.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Durch das Verst\u00e4ndnis der Faktoren, die diesen Prozess beg\u00fcnstigen und beschleunigen, werden die Mitarbeiter im Betrieb realistischere Erwartungen hinsichtlich des Zustands und der Lebensdauer der Lager entwickeln und gut darauf vorbereitet sein, von der reaktiven Instandhaltung zur zustandsorientierten Instandhaltung \u00fcberzugehen und damit eine h\u00f6here Zuverl\u00e4ssigkeit zu erreichen.<\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Die Rolle der Schmierung<\/h2>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Um zu verstehen, wie Erm\u00fcdungserscheinungen im Untergrund zu Lagerfehlern f\u00fchren, m\u00fcssen wir zun\u00e4chst die Rolle der Schmierung verstehen. Wird das richtige Schmiermittel oder Schmierfett verwendet? Wird es ordnungsgem\u00e4\u00df gelagert? Ist das Schmiermittel frei von Verunreinigungen? Sollte die Antwort auf eine dieser Fragen \u201enein\u201c lauten, wird das Lager Probleme bekommen.    <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Wenn die richtige Art und Menge an Schmiermittel verwendet wird, ber\u00fchrt die Rolle die Laufbahn zu keinem Zeitpunkt. Wird jedoch die falsche Art oder Menge verwendet, f\u00fchrt dies zu einer Besch\u00e4digung des Lagers. Und so funktioniert es.  <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Schmierstoffe und Fette sind zwar nicht komprimierbar, doch f\u00fchrt ein Anstieg des Drucks zu einer Ver\u00e4nderung einer der physikalischen Eigenschaften des Schmierstoffs \u2026 n\u00e4mlich seiner Viskosit\u00e4t. Bei jedem Schmierstoff steigt also mit zunehmendem Druck auch die Viskosit\u00e4t: nicht nur geringf\u00fcgig, sondern exponentiell. Erreicht der Druck 200.000 psi, wird das Schmiermittel tats\u00e4chlich h\u00e4rter als das Metall im Lager. Wenn das Schmiermolek\u00fcl in die Belastungszone eindringt, baut sich dort Druck auf. Da es der Kompression widersteht, bildet sich ein \u00d6lkeil.    <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">W\u00e4hrend der \u00d6lkeil die Belastungszone durchl\u00e4uft, wird die Oberfl\u00e4che der Laufbahn, die sich unter der Rolle und unterhalb des \u00d6lkeils befindet, zusammengedr\u00fcckt. Wenn der Keil diese Stelle passiert, wird die Oberfl\u00e4che der Laufbahn wieder entlastet. Die Kraft unterhalb der Kugel oder Rolle l\u00e4sst sich anhand des Hertzschen Spannungsmodells darstellen. (Abbildungen 1, 2) Die Kraft direkt unterhalb der Rolle ist am gr\u00f6\u00dften, w\u00e4hrend die Kraft links und rechts von der Rolle geringer ist. Infolgedessen zieht jede Rolle einen \u201eSpannungskegel\u201c hinter sich her, w\u00e4hrend sie sich um den Innenring und innerhalb des Au\u00dfenrings dreht, insbesondere beim Durchlaufen der Belastungszone.     <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">W\u00e4hrend sich die Walzen weiter durch die Belastungszone bewegen, nehmen sie diese Spannungskonzentration mit, und der Zyklus aus Kompression und Entlastung setzt sich fort, bis das Material seine Erm\u00fcdungsgrenzen erreicht. Stellen Sie sich vor, Sie w\u00fcrden einen Kleiderb\u00fcgel oder einen \u201eunzerbrechlichen\u201c Kamm wiederholt biegen. Schlie\u00dflich wird der Zyklus aus Kompression und Entlastung die Festigkeit des Materials beeintr\u00e4chtigen, und es wird brechen.  <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Betrachten Sie anhand der nachstehenden Berechnungen, wie oft sich dieser Zyklus aus Kompression und Entspannung an einem Tag wiederholt.<\/p>\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Nehmen Sie eine Welle mit 1.775 U\/min, die mit etwa 29,6 Umdrehungen pro Sekunde l\u00e4uft.<\/li>\n\n\n\n<li>Beispielsweise passieren bei einem bestimmten Lager w\u00e4hrend einer Umdrehung des Innenrings 8,193 Kugeln oder Rollen eine bestimmte Stelle.<\/li>\n<\/ul>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Daher wird diese Stelle in der Belastungszone innerhalb eines Zeitraums von 24 Stunden 21 Millionen Mal zusammengedr\u00fcckt und wieder entlastet; im Laufe eines Jahres geschieht dies 7,6 Milliarden Mal.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bedenken Sie nun, dass Lager eine Lebensdauer von 8 bis 12 Jahren haben sollten, und multiplizieren Sie 7,6 Milliarden mit 8 (eine konservative Sch\u00e4tzung der Lagerlebensdauer) \u2013 die Anzahl der Druck- und Entlastungszyklen erreicht dabei astronomische Ausma\u00dfe. Schlie\u00dflich erreicht das Lager seine Erm\u00fcdungsbelastungsgrenze. Das erste Anzeichen dieses allm\u00e4hlichen Verschlei\u00dfes wird als <em>\u201eunter der Oberfl\u00e4che liegende Erm\u00fcdung\u201c<\/em> bezeichnet.  <\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Das erste Anzeichen f\u00fcr Probleme<\/h2>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Unteroberfl\u00e4chenerm\u00fcdung ist genau das, wonach es klingt: kleine Risse, in der Regel etwa 5\u20136 Mikrometer tief, die mit blo\u00dfem Auge erkennbar sind, sobald das Lager ausgebaut, zerlegt und gereinigt wurde. Ein Anzeichen f\u00fcr diese Unteroberfl\u00e4chenerm\u00fcdung ist die Verf\u00e4rbung, die an der Au\u00dfen- und Innenlaufbahn zu erkennen ist. Unterhauterm\u00fcdung ist das erste Anzeichen daf\u00fcr, dass ein Lager kurz vor einem Erm\u00fcdungsbruch steht.  <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Im Laufe der Zeit werden sich diese mikroskopisch kleinen Risse schlie\u00dflich miteinander verbinden, was zu einer \u201efortgeschrittenen\u201c unter der Oberfl\u00e4che liegenden Erm\u00fcdung f\u00fchrt.<\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Auch wenn dieser Verschlei\u00df noch nicht sichtbar oder sp\u00fcrbar ist, liegt die von der Materialerm\u00fcdung abgegebene Energie im Ultrahochfrequenzbereich, sodass sie von Ultraschallmessger\u00e4ten sehr gut erfasst wird. Auch die Schwingungsanalyse ist bei der Erkennung dieses Ph\u00e4nomens hilfreich, wie aus dieser Analyse hervorgeht, die zeigt, wie sich die Materialerm\u00fcdung \u00fcber einen Zeitraum von drei Monaten weiter verschlimmert. <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Mit fortschreitender Erm\u00fcdung im Inneren verbinden sich die mikroskopisch kleinen Risse schlie\u00dflich miteinander, und breite, d\u00fcnne Metallst\u00fccke beginnen, aus der Laufbahn herauszubrechen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Schaden sp\u00fcrbar und h\u00f6rbar. Dies wird als <em>Abplatzung<\/em> bezeichnet.  <\/p>\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-style-sharp-corners\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"695\" src=\"https:\/\/resources.uesystems.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/subsurface-fatigue-article-img1-1024x695.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1114\" srcset=\"https:\/\/resources.uesystems.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/subsurface-fatigue-article-img1-1024x695.jpg 1024w, https:\/\/resources.uesystems.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/subsurface-fatigue-article-img1-300x204.jpg 300w, https:\/\/resources.uesystems.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/subsurface-fatigue-article-img1-768x521.jpg 768w, https:\/\/resources.uesystems.com\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/subsurface-fatigue-article-img1.jpg 1299w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Sobald es zu Abplatzungen kommt, schreitet dieser Prozess sehr schnell voran. Die Kontaktfl\u00e4che vergr\u00f6\u00dfert sich erheblich, und der Druck schwankt st\u00e4rker. Infolgedessen ist es f\u00fcr den Schmiermittelkeil schwierig, seine Form beizubehalten, und die Oberfl\u00e4chen k\u00f6nnen nicht mehr voneinander getrennt bleiben. Die Abplatzungen nehmen dann recht schnell zu.   <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Alles, was die radiale und axiale Belastung des Antriebsstrangs beeinflusst, beschleunigt diesen Prozess, darunter insbesondere Folgendes:<\/p>\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Ungleichgewicht<\/li>\n\n\n\n<li>Fehlausrichtung<\/li>\n\n\n\n<li>Zu fest gespannte Keilriemen<\/li>\n\n\n\n<li>Gebrochene Schrauben<\/li>\n\n\n\n<li>Lose Schrauben<\/li>\n\n\n\n<li>Gebrochene Schwei\u00dfn\u00e4hte<\/li>\n\n\n\n<li>\u00dcberlastung von Maschinen<\/li>\n\n\n\n<li>Maschinen mit \u00fcberh\u00f6hter Drehzahl<\/li>\n\n\n\n<li>Sto\u00dfbelastungspr\u00fcfmaschinen<\/li>\n<\/ul>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Angesichts all der Probleme, die durch Erm\u00fcdungserscheinungen im Inneren verursacht werden, liegt der wirtschaftliche Nutzen der Umsetzung eines Plans zu deren Erkennung und Vermeidung auf der Hand. Ultraschall, \u00d6lanalyse, Schwingungsanalyse, Infrarotuntersuchung und die Analyse der Motorstromkreise sind bei diesem Vorhaben allesamt hilfreich. Keine einzelne Pr\u00fcfmethode kann alles erkennen, doch im Zusammenspiel sind diese Technologien sehr effektiv bei der Erkennung der ersten Anzeichen eines Lagerausfalls.  <\/p>\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Schlussfolgerung<\/h2>\n\n<p class=\"has-border-color has-primary-border-color has-base-dark-background-color has-background wp-block-paragraph\" style=\"border-width:1px;border-radius:var(--wp--custom--border--radius--medium)\">Lager sind nicht f\u00fcr eine unbegrenzte Lebensdauer ausgelegt, und Erm\u00fcdungserscheinungen im Inneren sowie andere Ausfallmechanismen sind unvermeidlich. Durch den Einsatz einer geeigneten Kombination von Technologien zur Erkennung solcher Ausfallmechanismen \u2013 und, was noch wichtiger ist, durch das Verst\u00e4ndnis, wie wichtig es ist, Defekte fr\u00fchzeitig zu erkennen \u2013 k\u00f6nnen Anlagen jedoch von einem zuverl\u00e4ssigeren und besser planbaren Wartungsplan profitieren und kostspielige vorzeitige Lagerwechsel vermeiden. <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Weitere Informationen, Ressourcen und L\u00f6sungen zum Thema Erm\u00fcdung im Untergrund sowie zu anderen Arten von Lagerausf\u00e4llen finden Sie unter <a href=\"https:\/\/www.uesystems.com\">www.uesystems.com<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.gpallied.com\">www.gpallied.com<\/a>.<\/p>\n\n<hr class=\"wp-block-separator has-alpha-channel-opacity\"\/>\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Wie lange sollten Lager also halten?<\/h3>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Wie bereits zu Beginn dieses Artikels erw\u00e4hnt, werden Lager manchmal ausgetauscht, obwohl sie noch einwandfrei funktionieren. Dies liegt zum Teil daran, dass viele Wartungsmitarbeiter nicht wissen, welche Lebensdauer bei einem Lager realistischerweise zu erwarten ist, was ein erhebliches Hindernis f\u00fcr die Zuverl\u00e4ssigkeit und Optimierung darstellt. W\u00fcrden Sie eine Gruppe von Fachleuten fragen: \u201eWie lange halten Lager?\u201c, w\u00fcrden Sie eine Vielzahl unterschiedlicher Antworten erhalten, die von einigen Jahren bis hin zu \u201eunbegrenzt\u201c reichen.  <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bei ordnungsgem\u00e4\u00dfer Wartung sollten die meisten Lager eine Lebensdauer von etwa 8 bis 12 Jahren aufweisen. Die Lebensdauer von Lagern wird anhand eines Konzepts dargestellt, das als<sub>L10-Lebensdauer<\/sub> bezeichnet wird. <\/p>\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Die<sub>L10-Lebensdauer<\/sub> ist die Betriebsdauer, bis zu der etwa 90 Prozent der Lager einer ausreichend gro\u00dfen Stichprobe unter \u00e4hnlichen Bedingungen durchhalten. Die \u201e10\u201c in<sub>L10<\/sub> bezieht sich auf die 10 Prozent der Lager, die die<sub>L10-Lebensdauer<\/sub> nicht erreichen werden. Die Lebensdauer eines Lagers sollte etwa das F\u00fcnffache der berechneten<sub>L10-Lebensdauer<\/sub> betragen (als verl\u00e4ssliche Faustregel gilt hier in der Regel ein Zeitraum von etwa 8 bis 12 Jahren). Bitte \u00fcberpr\u00fcfen Sie die Angaben des Herstellers, um weitere Informationen zu erhalten und sich ein besseres Bild davon zu machen, wie lange Ihre Lager realistischerweise halten sollten.   <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>von Andy Page, GP Allied Der Zustand der Lager ist von entscheidender Bedeutung f\u00fcr den Gesamtzustand der Maschinen und der gesamten Anlage. Lager k\u00f6nnten als die \u201eOpferl\u00e4mmer\u201c einer rotierenden Maschine betrachtet werden. Bei vielen Maschinen \u00e4hnelt ihre Beziehung zu den Lagern in etwa der von Batterien zu einer Fernbedienung. 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