Montalpina AG überarbeitet Wälzlager der Erdbebenzentrifuge der ETH Zürich

Die Simulation von Bodenbewegungen aufgrund von Erdbeben, Erdrutschen, Tsunamis oder Flusserosionen ist die Schlüsselaufgabe des Forschungszentrums am Institut für Geotechnik der ETH Zürich. Die Wälzlagerrevision der dazu benötigten Zentrifuge wurde von der Montalpina AG übernommen.

Zu Forschungszwecken hatte das Institut der ETH eine erforderliche Zentrifuge in Deutschland gebraucht erworben. Die Zentrifuge, die mit einem Durchmesser von neun Metern und einem Leistungsvermögen von bis zu 250g zu den grössten der Welt gehört, war dort ebenfalls seit den 1980er Jahren für diesen Forschungsbereich genutzt worden. „Die Grosszentrifuge war jahrelang nicht mehr im Einsatz und wurde nach dem Kauf zu einem Stahlbauer in der Schweiz geliefert. Dieser nahm die erste Inspektion vor. Dabei wurde festgestellt, dass alle Wälzlager ersetzt werden müssen“, blickt Patrick Iten, Supervisor Antriebstechnik der Montalpina AG, zurück. Darüber hinaus galt es zu prüfen, ob die in der Zentrifuge verbauten Zahnräder weiteren Belastungen standhalten würden oder getauscht werden müssten.

Die Montalpina AG wurde aufgrund der jahrelangen Expertise als Spezialist hinzugezogen. Nach einer Begutachtung vor Ort, entschied das Team, verschiedene Vorrichtungen zu konstruiert und herzustellen, um die Grosslager demontieren bzw. montieren zu können. Dabei warteten einige Herausforderungen auf Iten und seine Kollegen. „Das Lager war mit festen Passungen am Aussenring versehen, wodurch die Demontage kompliziert wurde. Hinzu kam, dass wir dafür nicht das geeignete Werkzeug hatten, was auch an der Grösse des Lagers lag. Eine erfolgslose Revisionsarbeit in der Vergangenheit hatte zudem den Lagersitz zusätzlich beschädigt“, fasst Iten zusammen. Des Weiteren haben Grosslager in der Regel lange Lieferzeiten. Daher musste Montalpina improvisieren und neue Lösungen finden. „Die Demontage der Lager erfolgte schlussendlich, aufgrund der Größe der Zentrifuge, in einer Einstellhalle eines Stahlbauunternehmens“, erinnert sich Iten. „Dabei war es erforderlich, die Passungen der Großwälzlager nachzuarbeiten und zu montieren. Diese Arbeit konnten wir allerdings nicht vor Ort durchführen, da dazu ein grösserer Ofen und Pressen für eine präzise Montage erforderlich waren“, so Iten.

Nachdem die Arbeiten nun abgeschlossen sind, ermöglicht die Erdbebenzentrifuge realitätsnahe Modellversuche zur Simulation von Bodenbewegungen. Daraus lassen sich wiederum Rückschlüsse auf Infrastrukturschäden und Stabilitätseinflüsse ableiten. Diese Informationen können sich insbesondere bei der Umsetzung von Bauvorhaben als entscheidend erweisen, da sich damit die Fundamente von Bauwerken optimieren lassen. Zudem ist es möglich, einschlägige Risiken anhand der erfassten Daten zu minimieren.