Temperaturmessungen an Lagern sind ein wesentlicher Bestandteil der Zustandsüberwachung von Maschinen. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass sie stets zusammen mit anderen Überwachungssystemen und Inspektionsergebnissen betrachtet werden sollten, wie ein aktueller Fall verdeutlicht.

Verbrennungsverletzungen der Besatzung und Schäden am Schiff

Im vergangenen Jahr führte ein Lagerschaden an einem Containerschiff zu rascher Hitzeentwicklung, Bildung von Ölenebel, Überdruck im Kurbelgehäuse und Maschinenschäden. Ein Besatzungsmitglied erlitt dabei schwere Verbrennungen, und das Schiff musste von der Nordatlantik nach Freeport auf den Bahamas geschleppt werden, um repariert zu werden.

Als unmittelbare Ursache wurde das Versagen des hinteren Lagers am oberen Zwischengetriebe festgestellt. Das Versagen der Lagerschale führte zu Metall-auf-Metall-Kontakt und zur Rotation der Lagerschale im Lagergehäuse des Getriebes. Durch die Rotation der Schale wurde die Ölzufuhrbohrung verschlossen und die Schmierung des Lagers unterbrochen. Ohne Ölversorgung erzeugte die übermäßige Reibung Wärme, wodurch ein Hotspot und schließlich ein katastrophaler Lagerschaden entstanden.

Die Hitzeentwicklung erzeugte einen entzündlichen Ölenebel im oberen Kurbelgehäuse, einem Bereich, der nicht durch Ölenebeldetektoren geschützt war. Als sich der Nebel entzündete, aktivierte der daraus resultierende Kurbelgehäuseüberdruck die Überdruckventile des Kurbelgehäuses. Achtzehn Türen des Maschinenraums wurden verformt und aus ihren Angeln gedrückt.

Normale Messwerte unmittelbar zuvor

Der Vorfall entwickelte sich äußerst rasch. Alarme für eine abnormale Ölenebeldetektor-Anzeige, eine Verlangsamung des Hauptmotors, einen Maschinenraumbrand und die Aktivierung des örtlichen Feuerlöschsystems wurden alle innerhalb von nur vier Sekunden aufgezeichnet. Zuvor waren die Standardwerte für Druck und Temperatur des Motors normal geblieben.

Dieses Detail ist bedeutsam, da es zeigt, dass ein lokalisierter Lagerschaden zu einem schwerwiegenden Vorfall eskalieren kann, bevor konventionelle Überwachungssysteme eine klare Warnung liefern. Die Standardüberwachung von Motoren erfasst in der Regel systemweite Parameter wie Druck und Temperatur des Schmieröls an einer begrenzten Anzahl von Messpunkten. Da es sich um Sammelmesswerte handelt, kann ein lokalisierter Hotspot in einem einzelnen Lager unsichtbar bleiben, bis der Schaden bereits gravierend ist – eine anerkannte Einschränkung der konventionellen Parameterüberwachung bei großen Zweitaktmotoren und getriebegetriebenen Maschinen.

Die anschließende Untersuchung ergab keine Hinweise auf mangelhafte Wartung, Ölverunreinigung oder eine eingeschränkte Ölversorgung. Die Ölbohrungen und Rohrleitungen waren frei, und die Ölproben lagen innerhalb der zulässigen Grenzwerte. Eine Fehlausrichtung wurde ebenfalls ausgeschlossen, und der Verschleiß an den Zahnradflanken war normal. Der Schaden beschränkte sich auf das hintere Getriebelager, während die anderen Lager, die vom selben Schmiersystem versorgt werden, unbeeinträchtigt blieben. Das Fehlen einer identifizierbaren Grundursache über das Versagen der Lagerschale hinaus unterstreicht, dass selbst gut gewartete Maschinen mit einwandfreiem Ölzustand von dieser Art von Schaden betroffen sein können.

Empfehlungen

Der Fall verdeutlicht die Grenzen der konventionellen Parameterüberwachung von Motoren. Eine wirksame Zustandsüberwachung sollte zusätzliche Temperaturmess-Trends mit Informationen von Ölenebeldetektoren, Schmiersystemen, Schwingungsüberwachung, Ausrichtungskontrollen und physischen Inspektionen verbinden. Eine trendbasierte Überwachung des Lagerzustands ist besonders wertvoll, da ein langsamer Temperaturanstieg an einer Stelle bedeutsam sein kann, selbst wenn der Messwert noch im Nennbereich liegt.

In der Schifffahrtsbranche werden zunehmend erweiterte Lagerüberwachungssysteme eingeführt. Diese können zusätzliche Lagertemperaturen in Echtzeit messen und bei abnormalen Temperaturen oder Trends Alarme, eine automatische Lastreduzierung oder eine Motorabschaltung auslösen. Solche Systeme können Überhitzung, Maschinenschäden und kostspielige Ausfallzeiten verhindern helfen. Für Betreiber, die über solche Investitionen entscheiden, veranschaulicht dieser Fall die potenziellen Kosten der Alternative: eine Schleppoperation über die Nordatlantik, umfangreiche Maschinenschäden und schwere Verletzungen eines Besatzungsmitglieds infolge eines einzelnen Lagerschadens.

Wo Überwachungsdaten verfügbar sind, sollten diese zusammen mit Zeitstempeln, Motorlast, Drehzahl, Schmieröldruck und -temperatur, Alarmhistorie und anderen relevanten Sensordaten aufbewahrt werden. Diese Informationen können sowohl bei der Erkennung von Warnzeichen als auch bei der Untersuchung eines Vorfalls wichtig sein.

Die zentrale Lehre lautet: Die Temperaturüberwachung von Lagern ist unverzichtbar, aber für sich allein nicht ausreichend. Selbst normale Motorwerte schließen einen lokalisierten Lagerschaden nicht aus. Der wirksamste Ansatz kombiniert Temperaturtrends mit anderen Überwachungsdaten, physischen Inspektionen und Herstellerhinweisen, damit Warnzeichen schnell behandelt werden.

Quelle: Gard,