Was lässt sich leicht sprechen, oftmals nur schwer verstehen, ist tausende Jahre alt und heute aktueller denn je? Die Tribologie! Ganz kurz und knapp handelt es sich dabei um Reibungslehre (von altgriechisch tribein, zu deutsch reiben/abnutzen und lógos, hier zu deutsch Lehre). Bei ihr dreht sich im wahrsten Sinne des Wortes alles um die Themen Verschleiß, Schmierung und jede Menge Physik, Chemie und Maschinenbau. Aber eins nach dem anderen. Hier eine kurze Einführung mit den 5 wichtigsten Fakten:
Fakt 1: Tribologie spielte schon zur Zeit der Pharaonen eine wichtige Rolle. Auch wenn sie den Begriff noch gar nicht kannten …
Bildliche Überlieferungen in Form ägyptischer Reliefs aus der Zeit um rund 2.000 vor Christus zeigen deutlich, wie Arbeiter Kufen beziehungsweise Reibstellen mit Olivenöl schmieren. Die Effekte – zum Beispiel beim Bau von Monumenten oder dem Transport von Statuen – waren für die Heeresscharen von Arbeitern deutlich spürbar: Verringerte Reibung – verringerter Verschleiß – leichtere Arbeit – schnellerer Transport (allesamt Einflussgrößen, die ja auch gute 4.000 Jahre später durchaus noch von Bedeutung sind).
Werfen Sie auch gerne einen Blick auf unser Whitepaper: Tribologisch modifizierte Kunststoffe. Grundlagen und Zusammenhänge leicht verständlich dargestellt.
Fakt 2: Erst in den wilden 1960er Jahren erfolgt die Prägung des Fachbegriffes Tribologie. Und die Erkenntnis: Das hat Folgen auf das Bruttoinlandsprodukt (BIP)!
Im Jahr 1966 ereignen sich gleich zwei Tribologie-Meilensteine: Erstens formuliert der Engländer Peter Jost die bis heute gültige Definition: „Tribologie ist die Wissenschaft und die Technologie der aufeinander einwirkenden, in Relativbewegung befindlichen Oberflächen und der damit zusammenhängenden praktischen Vorgänge.” Fazit: Trocken, aber präzise.
Zweitens weist der Jost-Report – einer in den 1960er Jahren von der englischen Regierung in Auftrag gegebenen Studie über Verschleißschäden – erstmalig auf die extrem hohen Kosten von Verschleiß, Korrosion und Reibung für die (britische) Wirtschaft hin. Diese wurden damals mit 1,1 bis 1,4 Prozent des BIP beziffert.
Fakt 3: Heutzutage entsteht rund ein Fünftel des weltweiten Energieverbrauches durch Reibung.
Gemäß einer Studie* aus dem Jahr 2017 entstehen:
- 23 Prozent des weltweiten Energieverbrauches durch tribologische Kontakte (20 Prozent durch Reibung und 3 Prozent durch die Wiederaufbereitung von verschlissenen Bauteilen).
Die Studie geht aber noch weiter:
Zukünftig könnten durch die Nutzung neuer Technologien zur Reduzierung der Reibung und zum Verschleißschutz:
- langfristig (15 Jahre) 40 Prozent und
- kurzfristig (8 Jahre) 18 Prozent dieser Energieverluste reduziert werden.
In puncto Reduzierung der CO2-Emissionen beziffert die Studie die Einsparungspotentiale durch den Einsatz fortschrittlicher tribologischer Technologien mit bis zu:
- 1.460 Millionen Tonnen (kurzfristig) und
- 3.140 Millionen Tonnen Kohlendioxidäquivalent langfristig.
Umgerechnet in Euro entsprechen diese Einsparungen Beträgen in Höhe von 450.000 Millionen Euro (kurzfristig) und 970.000 Millionen Euro langfristig.
Hätten Sie nicht auch Interesse daran, eventuell ein kleines Stück von diesem „Hunderttausend-Millionen-Kuchen” abzubekommen?
Fakt 4: Kunststoffe beziehungsweise Polymere nehmen in der Tribologie einen Sonderplatz ein. Stichwort: „Polymer-Tribologie”.
Ihr Reibungs-/Verschleißverhalten, ihre Werkstoffeigenschaften und nicht zuletzt auch die Vielfalt ihrer Herstellungsverfahren weisen den Polymeren eine Sonderrolle gegenüber klassischen Werkstoffen zu. Die Polymer-Tribologie definiert sich daher auch maßgeblich über die Modifikation – nämlich die Modifikation von Werkstoffen, Herstellungsverfahren und Konstruktionen. Immer mit dem Ziel, das Reibungsverhalten zu verbessern: Entweder in Richtung hoher Reibungswiderstand (wie er zum Beispiel für Bremsbeläge bei Fahrrädern notwendig ist) oder in Richtung niedriger Reibungswiderstand (wie er zum Beispiel für Gleitlager benötigt wird).
Und genau an dieser Stelle kommt die Tribologie-Kompetenz von LEHVOSS ins Spiel.
Fakt 5: Polymer-Tribologie bedeutet Chemie, Physik und Maschinenbau unter einen Hut zu bekommen.
So schier unendlich die Anwendungen sind, in denen tribologische Systeme eine Rolle spielen, so nahezu unendlich sind auch die Möglichkeiten, Polymere gezielt daraufhin abzustimmen/zu compoundieren. Wer also zum Beispiel mit der Konstruktion einer Maschine beauftragt ist – und dabei die tribologischen Leistungs- beziehungsweise Einsparungspotentiale vollumfänglich ausschöpfen möchte – der braucht einen „Polymer-Maßschneider”. Einen Compoundeur, der die Vielschichtigkeit der Tribologie genauso beherrscht wie das Compoundieren des passenden Polymers selbst. Kurz: Der das ABC der Polymer-Modifikation von A wie „Additiv” bis Z wie „Zusatz von Gleitmitteln” beherrscht. Einen, der bereits einen großen Teil der Tribologie-Geschichte gegangen ist und auch jeden neuen Weg gehen kann.
Wir von LEHVOSS können das: Für jede tribologische Anwendung die Ihnen „im Kopf herumschwebt” den passenden Kunststoff/das passende Polymer bereithalten. Und wenn wir es doch nicht auf Lager haben sollten, dann entwickeln wir es für Sie. Ganz einfach; jedenfalls für uns.
*Kenneth Holmberg, Ali Erdemir: Influence of tribology on global energy consumption, costs and emissions.