7 Tipps für die Instandhaltung Ihrer Hydraulikanlage

Leider kommt es bei Instandhaltungs- oder Wartungsarbeiten an der Hydraulik von Maschinen oder Anlagen für den Mitarbeiter immer wieder zu gefährlichen Situationen. Viele sind sich der Gefahren, die von einer Hydraulikanlage ausgehen, nicht bewusst. Wie Sie eine fachlich qualifizierte und sichere Instandhaltung enes solchen Systems durchführen, erfahren Sie in den folgenden sieben Tipps:

Im Jahr 2015 hat der Gesetzgeber die überarbeitete Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) herausgegeben. Diese Verordnung verpflichtet die Betreiber einer Hydraulikanlage, Mitarbeiter und Auftragnehmer genau auf die innerbetrieblichen Gefahren und Risiken beim Betrieb hinzuweisen. Als Betreiber gilt immer das Unternehmen, bei dem die Anlage steht. Gemäß Paragraf 3 der Betriebssicherheitsverordnung muss er in einer Gefährdungsbeurteilung alle möglichen Gefahren beurteilen und notwendige Schutzmaßnahmen treffen. Nach Paragraf 10 der Verordnung dürfen alle Instandhaltungsmaßnahmen nur von fachkundigen, beauftragten und unterwiesenen Beschäftigten durchgeführt werden. Hinzu kommen Auftragnehmer, die eine vergleichbare Qualifikation für die Durchführung der Instandhaltungsarbeiten besitzen.

Mit der Information „Sicherheit in der hydraulischen Instandhaltung“ (209-070, ehemals BGI5100) gibt die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) präventive Hinweise. Diese Informationsschrift beschreibt unter anderem die Qualifikationen der Instandhalter sowie die allgemeinen Gefährdungen bei Arbeiten an der Hydraulik. Dazu zählen zum Beispiel ein unkontrollierter Austritt der Hydraulikflüssigkeiten oder unbeabsichtigte Maschinenbewegungen. Zudem behandelt die DGUV-Information 209-070 auch die Planung der durchzuführenden Arbeiten und Reparaturen sowie die elektrischen Gefährdungspotenziale.

Die DGUV-Information 209-070 betont in diesem Zusammenhang explizit die Fünf-Finger-Regel: Der Instandhalter sollte vor Beginn der Arbeiten die Energiezufuhr trennen und gegen Wiederzufuhr sichern. Das Hydrauliksystem muss drucklos gemacht werden. Beachten Sie, dass zum Beispiel vorhandene Druckspeicher immer noch Restenergien gespeichert haben könnten. Bauen Sie diese auch anforderungsgerecht, mittels geeigneter Bauteile, ab. Die Druckfreiheit der Maschine ist vor dem Beginn der Instandhaltungsarbeiten genauso zu prüfen wie mögliche Gefahren oder Wechselwirkungen durch benachbarte Anlagen. Ziehen Sie auch die mitgelieferten Betriebsanleitungen der Maschinen- oder Anlagenhersteller bei den Arbeiten an der Hydraulik immer heran.

In vielen Hydraulikanlagen sind Druckspeicher verbaut. Dies können Blasenspeicher, Membranspeicher oder Kolbenspeicher sein. Von diesen Komponenten geht eine große Gefahr aus. Der Druck in den Speichern muss regelmäßig kontrolliert werden. Alle Speicher, die ein nominales Volumen von über einem Liter haben, müssen bei einer Erstinbetriebnahme und nach mindestens zehn Jahren einer zugelassenen Überwachungsstelle vorgestellt werden. Die DIN EN ISO 4413 legt genau fest, wem die Wartung von Hydrospeichern erlaubt ist: „Wartung, Instandhaltung und/oder Ersatz von Hydrospeicherbauteilen dürfen nur durch ausreichend unterrichtetes Personal auf Grundlage schriftlicher Anweisungen und unter Verwendung von Teilen und Materialien durchgeführt werden, deren Herstellung nach den aktuellen Spezifikationen bescheinigt wurde.“

Als Betreiber einer Anlage mit Druckspeicher sollten Sie einen Personenkreis festlegen, der die unter Druck stehenden Geräte warten darf und durch eine fachlich ausgewiesene Ausbildungsstätte für Hydraulik geschult wurde. Verschiedene Institutionen bieten hier Kurse für die Wartung von Druckspeichern unter praktischen Gesichtspunkten an. Zu beachten wäre, dass die Teilnehmer nach dem Abschluss ein Zertifikat erhalten. Die Schulung sollte mit einem Abschlusstest enden, der das gelernte Wissen des Teilnehmers beweist. Dieser Test ist dann die Basis für eine schriftliche Beauftragung zur Wartung der Speicher. Machen Sie in Ihrem Unternehmen Druck und fragen Sie aktiv nach diesen Schulungen.

Das Hydrauliköl ist im übertragenen Sinne das Blut des Systemkreislaufs. Ist das Blut verunreinigt, krankt der Körper, beziehungsweise Ihr Aggregat. Bei der Auswahl des Öls, der Filterung und dem Austausch müssen Instandhalter einige wichtige Parameter beachten. Überschreiten Anwender die Einsatzobergrenze, reagieren sowohl das Grundöl als auch die Additive empfindlich. Als Hinweise gelten eine Verfärbung des Fluids oder ein atypischer Ölgeruch. Bei mineralölbasierten Hydraulikflüssigkeiten sollten Sie Temperaturen weit über 60 Grad Celsius vermieden. Hohe Betriebstemperaturen lassen das Öl rapide altern. In der Folge müssen Instandhalter das Öl der Hydraulik in kürzeren Intervallen wechseln. Auf die Temperatur des Aggregats zu achten, ist also auch aus wirtschaftlichen Gründen zwingend notwendig.

Stellen Sie unbedingt eine Mindestviskosität bei der Betriebstemperatur sicher. Wird dieser Wert unterschritten, besteht die Möglichkeit, dass die Verschleißerscheinungen zunehmen und die Gleitstellen der Hydraulik zu „fressen“ beginnen. Bei der notwendigen Mindestviskosität im oberen Temperaturbereich gibt es keine definite Empfehlung. Im Zweifelsfall sollte Sie die Öltemperatur messen. Zudem sollten Instandhalter die noch vorhandene Viskosität bestimmen und mit der vorgegebenen Mindestviskosität der Komponentenhersteller vergleichen.

Ein schlechtes Filterkonzept beziehungsweise ein hoher Schmutzeintrag erhöht das Risiko für einen Stillstand. Praxisbeispiel: Vor der Zylinderkolbenstangendichtung befinden sich im Anlagenbetrieb immer wieder kleine Steine. Weil keine geeignete Schutzvorrichtung vorhanden ist, haben sich die Steine in die Kolbenstangenbeschichtung und Bronze-Führungsbuchsen eingearbeitet und Bronzeabrieb erzeugt. Diese Partikel gelangen ungehindert in den Tank, da lediglich eine Bypass-Filtration installiert war. Die Filterpumpe fördert die Partikel durch den Bypass-Filter. Da der Druckschalter des Bypass-Filters nicht in der Notausschleife integriert ist, erscheint in der Steuerung der Hydraulik nur eine Meldung sobald der Filter zugesetzt ist. Trotzdem läuft die Anlage weiter und der notwendige Filterwechsel bleibt durch ungeschultes Wartungspersonal aus. Mit der Zeit verteilen sich die Partikel im gesamten System und beschädigen Pumpen und Ventile bis hin zum Totalausfall.

Krisensitzung in der Instandhaltung: Mit dem Tausch der Axialkolbenpumpe, sind die Energiekosten sprunghaft gestiegen und die Maschine hat ein deutlich geringeres Leistungsvolumen. Um solche unliebsamen Probleme zu vermeiden, müssen Instandhalter die Hydropumpe und deren Ventile wieder fachgerecht in Betrieb nehmen und auf die entsprechende Anlage parametrieren. Die dazu notwendigen Kenntnisse vermitteln Experten aus der Industrie und der Schulungsakademien. Bosch Rexroth hat zum Beispiel sein Trainingsmodul „Hydraulik-Technik-Praxis-Pumpen (HTPPu)“ überarbeitet. „Hauptzweck des Pumpentrainings ist die effiziente Diagnose, Fehlerbehebung und Wiederinbetriebnahme einer Axialkolbenpumpe mit Druck- und Förderstromregelung“, erklärt Heiner Fitschen, langjähriger Service-Techniker bei Bosch Rexroth und heutiger Trainer in der Bosch Academy.

Die neu eingebauten Ersatzteile für defekte Kolbenpumpen kommen standardisiert mit einer allgemeinen Werkseinstellung beim Kunden an. Dann müssen sie an die Hydraulikanlage angepasst werden. „Wenn hier der meistverwendete DFR-Regler nicht richtig angepasst wird, steigt häufig der Energieverbrauch, die Druckflüssigkeit heizt sich zu stark auf und die Maschinenbewegungen sind nicht optimal – das kann enorme Folgekosten verursachen“, so Fitschen weiter. Anwender in der Mobilhydraulik wie Gabelstaplern merken Fehleinstellungen direkt durch einen deutlich höheren Kraftstoffverbrauch. Dann muss das System wieder stillgelegt und oft mit Hilfe eines externen Spezialisten optimiert werden.

Auch die Internationale Hydraulik Akademie und das Schulungsunternehmen Advanced Training Technoligies (ATT) bieten regelmäßig Seminare zur richtigen Instandhaltung von Kolbenpumpen in Hydraulikanalgen an.

Bei der Pumpentechnologie sollte auch die Energieeffizienz nicht außer Acht gelassen werden: Einen ersten Anhaltspunkt für die Energieeffizienz gibt die Prüfung der Hydraulikpumpe nach DIN ISO 9906 Klasse 1 („Kreiselpumpen: Hydraulische Abnahmeprüfungen“). Anhand der Norm lassen sich Rückschlüsse auf eine hohe Fertigungsgenauigkeit und den tatsächlichen Wirkungsgrad der Pumpe ziehen. Erfahrene Pumpenbetreiber sowie Energieerzeuger legen in ihren Verträgen mit Pumpenherstellern fest, dass die Pumpe definierte Leistungswerte – zu denen auch der Wirkungsgrad oder der Druck gehören – erbringen muss.

Beim Thema Schlauchtechnik müssen dem Instandhalter die Betriebssicherheitsverordnung und die Gefährdungsbeurteilung vor Augen sein. Wer als Maschinenbetreiber die Betriebssicherheit seines Hydraulikaggegats ignoriert, muss für den entstandenen Schaden aufkommen. Die Technische Regel für Betriebssicherheit 1203 legt hierzu eindeutig fest: nur eine ausreichend qualifizierte „zur Prüfung befähigte Person“ darf den Sicherheitscheck der Schlauchleitung und anderes durchführen. Es kommt laut Internationaler Hydraulik Akademie (IHA) leider häufig vor, dass der Betreiber – entsprechend dem Anwendungsfall – nicht die richtige Hydraulik-Schlauchleitung auswählt. Zudem sind falsche Schlauchleitungsquerschnitte keine Seltenheit: Diese werden meistens zu klein dimensioniert. Anstatt die dynamische Betriebsdruckbelastung zu bestimmen, wird die statische Druckbelastung gewählt. IHA-Geschäftsführer Ulrich Hielscher weist darauf hin, „dass dabei oft die Druckspitzen im System keine Beachtung finden“. Außerdem lassen hohe Systemtemperaturen die Hydraulik-Schlauchleitungen vorzeitig altern. Als Folge reduziere sich die Standzeit. Bei engen Einbauverhältnissen, unterschreitet der Monteur nicht selten den empfohlenen Mindestbiegeradius.

Virtual und Augmented Reality gehören in großen Industriebetrieben mittlerweile zum Produktionsalltag. Kameras in Hydraulikanlagen können für den Instandhalter relevante Maschinenkomponenten kennzeichnen. Über eine Gestenerkennung interagiert der Anwender mit diesen prozessrelevanten Komponenten. Im Gesichtsfeld des Anwenders erscheinen adaptive und situationsabhängige Inhalte. Das Innenleben des Hydraulikaggregats Cytropac visualiert zum Beispiel Bosch Rexroth über eine VR-Brille. Betrachtet der Anwender einen bestimmten Punkt der Außenhaut, öffnet sich das Aggregat virtuell und gibt ihm einen 3D-Blick auf das Innenleben frei. Für die Darstellung werden auch Teilsysteme und Kühlmöglichkeiten der internen Pumpe, deren Wechselwirkungen und unterschiedliche Konfigurationen herangezogen. Digitale Informationen in Form von Notizen lassen sich an strategisch wichtigen Stellen des Arbeitsszenarios hinterlegen. Diese Informationen können Arbeitsanweisungen, Montagehilfen oder etwa Daten für die Instandhaltung beinhalten. Sie lassen sie zu einem späteren Zeitpunkt an der gleichen Stelle wieder auffinden, abrufen und aktualisieren. Hierbei bieten sich für den Instandhalter im Schulungsbereich viele Möglichkeiten.

Diese sieben Tipps für die Instandhaltung einer Hydraulikanlage geben einen guten Überblick über die wichtigsten Kriterien. Essentiell bleibt jedoch immer die menschliche Sensorik erfahrener Hydraulikanwender. Oft geben ein gutes Gehör, ein prüfender Blick oder der Geruchssinn den entscheidenden Hinweis auf den Verschleiß und ihrer Komponenten. Bleiben Sie wach und bilden Sie sich weiter!