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Das Institut für Tribologie und Energiewandlungsmaschinen

Die grundlegende Philosophie des ITR beruht auf der Überzeugung, dass die Lösungen für die Herausforderungen der Antriebstechnik im Rahmen der „Circular Economy“ der Zukunft nur durch eine enge Zusammenarbeit mit der Industrie und durch das Zusammenspiel von Experiment und Theorie entwickelt werden können. Dabei spielt die Entwicklung physikalischer Modelle zur Erlangung eines umfassenden Systemverständnisses eine entscheidende Rolle. Zusätzlich können diese Modelle mit anwendungsnahen Experimenten eingehend validiert werden. Die enge Zusammenarbeit mit den industriellen Forschungsvereinigungen Antriebstechnik FVA e. V. und Energiewandlungsmaschinen FVV e. V. liefert dazu bedeutende neue Anregungen.

Bedeutung der Forschung im Bereich Tribologie

Tribologie ist die Wissenschaft und Technik von aufeinander einwirkenden Oberflächen in Relativbewegung. Sie umfasst das Gesamtgebiet von Reibung und Verschleiß, einschließlich Schmierung.1

Insgesamt werden ca. 23% des weltweiten Gesamtenergieverbrauchs durch tribologische Kontakte verursacht, welches ca. 119∙1018 J (Exajoule) entspricht. Davon werden 20% zur Überwindung von Reibung und 3% aufgrund von Verschleiß und verschleißbedingten Ausfällen aufgewendet. Das Auftreten von Verschleiß kann zu katastrophalen Ausfällen und Betriebsstörungen führen, wodurch die Änderung der Schmiermittel oder Werkstoffe, der Einsatz neuartiger Methoden sowie alternatives Bauteildesign einen erhöhten Forschungs- und Entwicklungsbedarf hervorruft. Durch die Nutzung neuer Oberflächen-, Werkstoff- und Schmierungstechnologien zur Reibungsreduzierung und zum Verschleißschutz könnten langfristig (15 Jahre) die Energieverluste um 40% und die CO2-Emissionen um 3.140 Mt und kurzfristig (8 Jahre) um 18% bzw. 1.460 Mt reduziert werden.2

1 Definition gemäß GfT-Arbeitsblatt 7 und der ehemaligen DIN 50323

2 Holmberg, K., Erdemir, A.: Influence of tribology on global energy consumption, costs and emissions, Friction, 2017