Voith BHS Integralgetriebe H2: Pilotprojekt für Wasserstoffzukunft
Voith BHS Integralgetriebe haben sich über Jahrzehnte hinweg als zuverlässige Hightech-Komponenten in industriellen Anwendungen etabliert. Mit wachsender Bedeutung der Wasserstofftechnologie als nachhaltige Energielösung und wesentlicher Pfeiler der globalen Energiewende eröffnen sich nun neue, rotordynamisch äußerst anspruchsvolle Einsatzgebiete. Das Pilotprojekt zur Entwicklung eines speziellen Voith BHS Integralgetriebes für die Wasserstoffkompression mit aktuell 5 Ritzelwellen (inkl. Option auf eine 6.) markiert dabei einen wichtigen Meilenstein: Es verbindet bewährte Technologie mit innovativem Design für die Anforderungen der grünen Energieproduktion von morgen.
Potenzielle Anwendungsgebiete
Die Wasserstoffwirtschaft und die Zahl der potenziellen Anwendungsgebiete wächst exponentiell – und mit ihr die Nachfrage nach präzisen, langlebigen und hocheffizienten Antriebslösungen, die den besonderen Herausforderungen dieser Technologie gewachsen sind.
Ebenso stellte die technische Komplexität des Gehäusedesigns das Entwicklungsteam vor große Herausforderungen. Mit drei geteilten Linien bietet das Gehäuse nicht nur Platz für die aktuell benötigten 5 Ritzelwellen, sondern ermöglicht auch die Integration einer 6. Welle für zukünftige Skalierungsmöglichkeiten – ein wesentlicher Aspekt für die langfristige Flexibilität der Anlage.
Bemerkenswert sind auch die extremen Präzisionsanforderungen aufgrund der synchronen und subsynchronen Schwingungen: Das Getriebe muss bei Drehzahlen von bis zu 50.331 Umdrehungen pro Minute eine maximale Vibration von lediglich 12 Mikrometern einhalten – ein Wert, der durch ausgeklügelte rotordynamische Berechnungen und eine sorgfältige Lagerkonstruktion erreicht und bereits im Probelauf erfolgreich bestätigt wurde. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von etwa 70 Mikrometern.
Die folgenden drei Anforderungen und Kriterien wurden vom Kunden von Anfang an klar priorisiert – und von Voith letztendlich eindrucksvoll gemeistert:
Eine weitere zentrale Kundenanforderung war die Wiederverwendung bewährter Komponenten aus früheren Getriebedesigns, um auf erprobte Technologie aufzubauen und gleichzeitig Innovationen zu integrieren. Dies erforderte ein hohes Maß an Flexibilität im Entwicklungsprozess und umfassende Kompatibilitätsanalysen.
Technische Daten
Die relevanten Zahlen, Daten und Fakten zum neuen Voith BHS Integralgetriebe für die Wasserstoffkompression:
Höchstdrehzahl:
Die Ritzelwellen operieren mit beeindruckenden 50.331 U/min
Präzision:
Maximal zulässige Vibration von nur 12 Mikrometern – erreicht durch kundenspezifische Lagerauslegung und hochpräzise Fertigung
Konfiguration:
5 Ritzelwellen mit identischen Übersetzungsverhältnissen, bereits vorbereitet für eine mögliche 6. Ritzelwelle bei künftigen Anforderungen
Konstruktion:
Äußerst kompaktes Gehäuse mit drei geteilten Linien, innovative umgekehrte Ritzelwellenanordnung und komplexe Ölflusswege für optimale Schmierung
Zunächst einmal spielt es eine Schlüsselrolle in Wasserstoffproduktionsanlagen zur Erzeugung grüner Energie und trägt damit direkt zur globalen Energiewende bei. Als zentrale Komponente in einer der zukunftsträchtigsten Technologien unterstreicht es damit einmal mehr die Innovationskraft und Nachhaltigkeitsorientierung von Voith.
Zudem wurde das Getriebe speziell für den Antrieb eines mehrstufigen Verdichters mit 5 Verdichterstufen konzipiert und ist optimal auf die extrem hohen Drehzahlen ausgelegt, die für die effiziente Wasserstofferzeugung erforderlich sind. Mit Rotationsgeschwindigkeiten von bis zu 50.331 Umdrehungen pro Minute operiert es an der technologischen Leistungsgrenze moderner Antriebstechnik.
Ein wesentlicher Mehrwert für Anlagenbetreiber wie Linde liegt auch in der Rationalisierung des gesamten Anlagenbetriebs: „Durch die Reduzierung der Anzahl erforderlicher Getriebe sinken nicht nur die Investitionskosten, sondern auch die Komplexität der Wartungsroutinen und die potentiellen Fehlerquellen im System. Dies führt zu höherer Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit der Gesamtanlage“, unterstreicht von Struensee.
Kurz zusammengefasst hier nochmals die wichtigsten Vorteile des neuen Voith BHS Integralgetriebes für die Wasserstoffkompression im Überblick:
Reduzierung der Anlagenkomplexität
durch Integration von zwei Getrieben in einem System
Höchste Präzision und Laufruhe
auch bei extremen Drehzahlen
Zukunftssichere Konstruktion
mit Skalierungsoption
Maßgeschneiderte Lösung
für die spezifischen Anforderungen der Wasserstoffkompression
Fazit und Ausblick
Der Erfolg des innovativen Pilotprojekts hat nicht nur Linde, sondern auch den bestehenden Kundenstamm beeindruckt und darüber hinaus das Interesse potenzieller Neukunden geweckt. Aktuell befinden sich bereits mehrere Folgeprojekte in der Planungsphase, die auf den gewonnenen Erkenntnissen und Technologien aufbauen. Eine wichtige Rolle spielt dabei u.a. die Option auf die Integration einer 6. Ritzelwelle – aber auch auf die bekannten Stärken von Voith bei der zuverlässigen Auslegung der Radsätze und Lager wird weiterhin großer Wert gelegt. Denn diese sorgen letztendlich dafür, dass die Getriebe rotordynamisch störungsfrei, ohne Ausfälle laufen und geringe Wartungskosten für die Anlagenbetreiber aufweisen. Und das über die gesamte Laufzeit hinweg.
Die gesammelten Erfahrungen und technischen Lösungen fließen nun in die Entwicklung weiterer maßgeschneiderter Getriebetechnologien für die expandierende Wasserstoffwirtschaft ein – womit Voith schon heute einen wichtigen Beitrag zur Energiewende leistet und zudem ein vielversprechendes Geschäftsfeld für die kommenden Jahrzehnte generiert.
