Die gegossenen Rohlinge für diese Buchsen stammen aus der größten Buntmetall-Stranggießerei Europas. Sie wird von Rheinmetall ebenfalls am Standort Papenburg betrieben. Als Werkstoff für die rund 60 Zentimeter langen und bei einem Durchmesser von 44 Zentimetern rund 105 Kilogramm schweren Buchsen setzen die Papenburger Aluminium-Bronze ein.

Dieser Werkstoff verfügt in seinen Materialeigenschaften nicht zuletzt aufgrund eines hohen Kupferanteils über besonders hohe Festigkeit. Gleichzeitig ist das Material in hohem Maße korrosionsbeständig für den Einsatz in unterschiedlichen Klimazonen – dies selbst unter rauesten korrosiven Umweltbedingungen. Pro Windrad kommen drei große und weitere fünf kleine Buchsen sowie zwölf Anlaufscheiben zum Einsatz, wobei es noch verschiedene Varianten dieser Konfiguration gibt.

Hohe Investitionen notwendig

Die umweltfreundliche Aufgabe des Getriebes ist es, die relativ langsame Umdrehungszahl der Windradflügel in eine sehr hohe Rotationsgeschwindigkeit im anschließenden Generator für die Stromerzeugung umzusetzen. So erzielen moderne Offshore-Windräder eine Leistung von bis zu 15 Megawatt.

Die Buchsen der Windkraftgetriebe werden dazu in einem aufwändigen Verfahren bearbeitet und erhalten so eine ballige Kontur. Vor dem Start der ersten Serie im November 2021 stand für die Papenburger allerdings eine Investition von fast zwei Millionen Euro in ein modernes Bearbeitungszentrum. Zudem musste ein Klimaraum errichtet werden, in dem die Buchsen bei einer konstanten Umgebungstemperatur bearbeitet werden können. Aufgrund der extrem geringen Toleranzen im μm-Bereich ist es dabei notwendig, eine konstante Raumtemperatur von 20 °C (+/– 1 °C) einzuhalten. Sogar das Kühlwasser der Bearbeitungsmaschine wird dementsprechend temperiert.

Diese absolute Präzisionsarbeit setzt sich bei der Zahl der erlaubten Restpartikel fort, die bei jedem Werkstück im Anschluss an die Bearbeitung einzeln und nach einem speziellen finalen Waschvorgang im Labor geprüft wird.

„Mit den vom Kunden geforderten minimalen Toleranzen der Buchsen können weltweit nur wenige Hersteller umgehen“, so der Leiter des Bereiches Industrial Engineering Dr. Frank Buschenhenke. Die Balligkeit der Buchsen im μm-Bereich herauszubilden, war dabei für die Mannschaft die größte Herausforderung, obwohl man am Standort auf profunde Erfahrung in der Zerspanung zurückblicken kann. „Unsere Kunden bestätigen uns, dass wir in Europa der einzige Zulieferer sind, der dieses Produkt herstellen kann“, so Buschenhenke.

Die Entwicklung geht weiter

Akquiriert wurde dieser Auftrag eines namhaften deutschen Getriebeherstellers für Windkraftanlagen im Geschäftsbereich „Industrial“ der in Papenburg ansässigen Rheinmetall-Tochter, die inzwischen über eine mehr als 130-jährige Geschichte verfügt. Ursprünglich mit dem Ziel entwickelt, die Abhängigkeit vom automobilen Gleitlagergeschäft zu verringern, wurde dieses Segment bereits vor Jahren ins Leben gerufen. Heute repräsentiert es umsatzmäßig zwar noch einen vergleichsweise kleinen, jedoch stetig wachsenden Geschäftszweig des der Rheinmetall-Division Materials and Trade zugeordneten Gleitlagerwerkes. So plant denn auch das Segment Industrial, seinen Umsatzanteil allein im kommenden Jahr zu verdoppeln.

Wenn auch ihre vorhandenen Fertigungskapazitäten für die großen Buchsen im vierstelligen Bereich liegen, arbeiten die Papenburger bereits an der nächsten Generation von Getrieben für Windkraftanlagen. Das Ziel ist auch hier – wen wundert es – eine maximale Gewichtsersparnis bei minimalem Bauraum. Die Welt oder besser gesagt der Flügel dreht sich eben auch bei Windkraftanlagen weiter!