Warum Schmierung über Lebensdauer entscheidet
Im Wälzlager liegt zwischen Wälzkörper und Laufbahn ein Schmierfilm von weniger als einem Mikrometer Dicke. Dieser Film übernimmt im Betrieb fünf Aufgaben gleichzeitig:
- Trennen der Metalloberflächen, sodass kein direkter Kontakt zwischen Wälzkörper und Lagerlaufbahn entsteht
- Abführen der Wärme, die durch innere Reibung und Lastübertragung im Lager entsteht
- Korrosionsschutz auf den hochwertigen Lagerstahl-Oberflächen
- Abdichtung gegen Schmutz, Staub und Feuchtigkeit von außen
- Dämpfung von Schwingungen und Geräuschen
Bricht der Schmierfilm zusammen — sei es durch Verschmutzung, Alterung, falsche Fettmenge oder schlicht zu lange Wartungspausen — fängt der Wälzkörper an, direkt auf der Laufbahn zu reiben. Die Folgen sind Mikroriefen, Materialermüdung, schnellerer Verschleiß und am Ende der Totalausfall.
Öl oder Fett — die erste Grundsatzentscheidung
Mit Abstand die häufigste Schmierform für Wälzlager ist das Schmierfett. Über 90 Prozent aller industriell verbauten Wälzlager arbeiten mit Fettschmierung. Ölschmierung kommt zum Einsatz, wo Fett an seine Grenzen stößt — vor allem bei sehr hohen Drehzahlen, sehr hohen Temperaturen oder wenn die Schmierstelle ohnehin von einer Ölumlaufanlage versorgt wird (zum Beispiel im Getriebe).
Eigenschaft | Schmierfett | Schmieröl |
|---|---|---|
Abdichtung der Lagerstelle | sehr gut, Fett dichtet selbst gegen Schmutz und Wasser | aufwendige Konstruktion nötig |
Wartungsaufwand | gering, lange Wechselfristen oder Lebensdauerschmierung | höher, kürzere Intervalle |
Drehzahlbereich | breit, aber begrenzt nach oben | sehr hoch geeignet |
Wärmeabfuhr | begrenzt | sehr gut, Öl kann Kühlfunktion übernehmen |
Reibmoment im Anlauf | niedrig | nochmal niedriger |
Konstruktiver Aufwand | gering | hoch (Ölbehälter, Pumpe, Filter, Dichtungen) |
Verschleißprodukte | bleiben im Lager | werden mit dem Öl abgeführt |
Wer in eine Standard-Anwendung mit moderater Drehzahl und Temperatur baut, nimmt Fett. Wer bei Drehzahlen über etwa 60 Prozent der Lager-Grenzdrehzahl arbeitet oder dauerhaft über 100 Grad Celsius operiert, sollte Ölschmierung prüfen.
Schmierfette verstehen: NLGI-Klassen und Grundöl
Schmierfette sind keine Magie, sondern eine Mischung aus drei Bestandteilen: einem Grundöl (mineralisch oder synthetisch), einem Verdicker (meistens eine Metallseife wie Lithium-, Calcium- oder Natriumseife, manchmal Polyharnstoff) und Additiven (für Korrosionsschutz, Hochdruckverhalten, Oxidationsschutz). Das Grundöl liefert die eigentliche Schmierwirkung, der Verdicker hält das Fett am Ort und gibt das Öl bei Bedarf frei, die Additive optimieren auf die Anwendung.
Die Konsistenz eines Fetts wird über die NLGI-Klasse beschrieben — eine Skala nach DIN 51818, die von 000 (sehr weich, fast flüssig) bis 6 (hart, fast wachsig) reicht. Für die meisten Wälzlager-Anwendungen kommen NLGI 1, 2 oder 3 in Frage, wobei NLGI 2 der Standardfall ist. Niedrigere Klassen sind weicher und besser pumpfähig in Zentralschmieranlagen, höhere Klassen halten besser bei senkrechten Wellen oder rotierendem Außenring.
Die zweite kritische Größe ist die Grundöl-Viskosität. Faustregel: hohe Belastung und niedrige Drehzahl brauchen hohe Viskosität, hohe Drehzahl und niedrige Last brauchen niedrige Viskosität. Bei Standard-Anwendungen liegen typische Grundöl-Viskositäten zwischen ISO VG 68 und ISO VG 220 bei 40 °C.
Welches Fett für welche Bedingung — Orientierungstabelle
Für die schnelle Orientierung im Service-Alltag eine Übersicht der typischen Fett-Eigenschaften nach Einsatzbedingung:
Bedingung | Empfohlenes Fett |
|---|---|
Standardanwendung mittlere Drehzahl, normale Temperatur | NLGI 2 mit Lithiumseife, Mineralöl-Grundöl |
Hohe Drehzahl bei niedriger Last | NLGI 1 oder 2 mit niedrigviskosem Grundöl, ggf. Synthetik |
Geringes Laufgeräusch (Lüfter, Audiotechnik) | NLGI 1 oder 2 mit hochviskosem Grundöl |
Schräge oder senkrechte Lagerachse | NLGI 2 oder 3, haftfähig |
Drehender Außenring, stehender Innenring | NLGI 3 oder 4, hoher Verdickeranteil |
Hohe Temperatur (über 120 °C dauerhaft) | Polyharnstoff-Verdicker oder Synthetik-Fett, rückstandsfrei |
Tiefe Temperatur (unter -20 °C) | NLGI 1 oder 2, Synthetik-Grundöl |
Staubige Umgebung | NLGI 3, gute Verdrängungseigenschaften |
Spritzwasser oder Feuchtigkeit | wasserabweisendes Calciumsulfonat- oder Lithiumkomplex-Fett |
Stoßbelastung, hohe Last | EP-Fett (Extreme Pressure) NLGI 2 mit Hochdruck-Additiven |
Lebensdauerschmierung gefordert | walkstabiles Fett der Klasse 2, hoher Oxidationsschutz |
Lebensmittelkontakt-Risiko | NSF-H1-zertifiziertes Fett |
Die Tabelle ist ein Startpunkt — bei kritischen Anwendungen lohnt der Blick in die Auswahlhilfen der etablierten Schmierstoffhersteller wie Klüber, Total, Mobil, Castrol oder Fuchs. Die Datenblätter geben für jedes Fett konkrete Drehzahl-, Temperatur- und Lastgrenzen vor.
Wieviel Fett ist richtig — und wann nachschmieren?
Eine der häufigsten Schmierungsfragen im Service ist: Wieviel Fett gehört rein? Die kurze Antwort: weniger, als die meisten denken. Bei Erstbefettung soll der freie Lagerraum etwa zu 30 bis 50 Prozent mit Fett gefüllt sein. Bei niedrigen Drehzahlen darf es etwas mehr sein, bei hohen Drehzahlen muss es deutlich weniger sein — sonst entsteht Walkarbeit, die das Fett überhitzt und vorzeitig altert.
Beim Nachschmierintervall hängt alles an Drehzahl, Temperatur und Lagerart. Eine grobe Faustformel für Standardanwendungen mit Standardfetten:
- Geringe Drehzahl, normale Temperatur: 2.000 bis 8.000 Betriebsstunden zwischen Nachschmierungen
- Mittlere Drehzahl, normale Temperatur: 1.000 bis 4.000 Betriebsstunden
- Hohe Drehzahl oder Temperatur über 80 °C: 500 bis 2.000 Betriebsstunden, oft kürzer
- Pro 15 °C über 70 °C halbiert sich das Intervall
Wer es genauer braucht, nutzt die Berechnungstools der Lagerhersteller (Schaeffler BEARINX, SKF Bearing Calculator) oder rechnet mit der ndm-Kennzahl (Drehzahl × mittlerer Lagerdurchmesser).
Die Nachschmiermenge ist wieder weniger, als man denkt. Eine bewährte Faustregel: 0,005 × D × B Gramm Fett, wobei D der Außendurchmesser und B die Lagerbreite in Millimetern ist. Für ein typisches Lager mit 80 mm Außendurchmesser und 18 mm Breite wären das also etwa 7 Gramm Fett pro Nachschmierung — eine kleine Menge, die viele Praktiker beim ersten Mal überrascht.
Typische Schmierungsfehler in der Praxis
Wer Lagerausfälle in der Werkstatt regelmäßig zerlegt, sieht immer wieder dieselben Fehler. Die fünf häufigsten:
Zu viel Fett. Überfettete Lager überhitzen, weil das Fett ständig durchgewalkt wird. Folge: Verkokung des Fetts, Blockade der Wälzkörper-Bewegung, schneller Ausfall. Bei hohen Drehzahlen ist Überfettung gefährlicher als Unterfettung.
Falsches Fett gemischt. Lithium- und Calciumseifen vertragen sich nicht; Polyharnstoff und konventionelle Seifen erst recht nicht. Wer beim Nachschmieren nicht weiß, womit das Lager ursprünglich befüllt wurde, riskiert Inkompatibilität — das Fett bricht zusammen, der Schmierfilm reißt.
Zu lange Intervalle. Schmierfette altern oxidativ, das Grundöl verdunstet, die Konsistenz wird hart. Lebensdauerschmierung ist eine schöne Idee, funktioniert aber nur bei moderaten Bedingungen.
Verschmutzung beim Nachschmieren. Schmierpresse, Nippel und Werkzeug müssen sauber sein. Ein einziger Schmutzpartikel zwischen Wälzkörper und Laufbahn führt zu Mikroriefen, die sich über Wochen zu Materialermüdung entwickeln.
Falsche Konsistenzklasse für die Lage. NLGI 0 oder 1 in einem senkrecht stehenden Lager läuft heraus, NLGI 4 in einem schnell drehenden Spindellager überhitzt. Beides ist im Field schon gesehen worden — und beides ist vermeidbar.
Wo passende Schmierfette und passende Lager zusammengeführt werden
Schmierung ist nur ein Teil der Lager-Lebensdauer-Gleichung — die Bauform spielt mindestens genauso mit. Welche Bauform welche Schmierungsanforderungen hat, steht in der vollständigen Übersicht aller Wälzlager-Arten. Wer für seine Anwendung das passende Lager sucht, findet im Wälzlager-Sortiment mit Filter nach Bauform und Drehzahlbereich das richtige Modell mit Datenblatt und Lieferzeit. Bei der Lager-Erstauswahl gehört die Schmierfilm-Frage immer dazu — sonst stimmt die Auslegung nicht. Hier finden Sie unseren Online-Rechner für die Schmierfettauslegung von Wälzlagern. Tieferes Verständnis dazu, was im Lager überhaupt passiert und warum Rollkontakt besser als Gleitkontakt ist, gibt es im Vergleich Wälzlager vs. Gleitlager und in der Übersicht zu Aufbau und Funktion von Wälzlagern.
