Effiziente Temperierung von hochviskosem Getriebeöl
JULABO Case Study - Bühler Motor GmbH
18.09.2026
Präzise Temperatursimulation ist für den langjährigen JULABO Kunden Bühler Motor in Nürnberg von entscheidender Bedeutung in der Produktentwicklung und Qualitätskontrolle, um die Leistung und Zuverlässigkeit ihrer Produkte unter realitätsnahen Einsatzbedingungen sicherzustellen.
Dies ist essentiell, um innovative Lösungen zu entwickeln, die den hohen Anforderungen in verschiedenen Industriezweigen gerecht werden.
Temperieranforderungen von Bühler Motor
Die Produktentwicklung bei Bühler Motor möchte gleichzeitig verschiedene Pumpentypen mit einem passenden Getriebeöl testen. Die Anforderung der Ingenieure besteht darin, das Getriebeöl in einem offenen Becken in einem weiten Temperaturbereich zwischen -40 bis +140 °C präzise zu temperieren. Am Becken selbst sind Anschlüsse (Zu- und Abgänge) angebracht, an denen der Kunde mehrere Pumpen direkt anschließen kann, um deren Leistungsfähigkeit unter simulierten Realbedingungen zu validieren.
Um im Testprozess nicht unnötig Zeit zu verlieren, benötigt der Kunde für das Becken mit einem Fassungsvermögen von rund 35 Litern Getriebeöl einen Abkühl-Gradienten von 4 K/min. Darüber hinaus rechnet er bei einer Applikationstemperatur von -40°C mit einem vergleichsweise hohen Wärmeeintrag von bis zu 7 kW.
Eine weitere Herausforderung stellt das Getriebeöl selbst dar: es wird bei den geforderten Tiefsttemperaturen sehr zähflüssig – ähnlich dickflüssigem Honig. Diese Tatsache verhindert den direkten Einsatz eines klassischen Prozessthermostaten, da dessen Pumpen nicht für solch hohe Viskositäten ausgelegt sind. Außerdem wäre eine ausreichende Energieübertragung über die zähflüssige Masse physikalisch in der geforderten Zeit nicht machbar.
Lösungsansatz von JULABO
In enger Zusammenarbeit mit den Ingenieuren der Bühler Motor GmbH designt JULABO eine maßgeschneiderte Lösung. Diese umfasst einen leistungsstarken Prozessthermostat vom Typ PRESTO W91 in Kombination mit einem speziell angefertigten FlexiRack der Business Unit Solutions, die kundenspezifische Sonderlösungen nach Maß entwickelt und fertigt.
Die Energieübertragung wird mit Hilfe eines großen Plattenwärmetauschers realisiert. Um die geforderte Kühlleistung bei einer Applikationstemperatur von -40°C sicherstellen zu können, muss der Prozessthermostat das Temperiermedium (Silikonöl) dauerhaft auf ca. -50°C halten. Der PRESTO W91 bietet genügend Leistungsreserven, um dies selbst bei unerwarteten, zusätzlichen Energieverlusten problemlos zu ermöglichen.
Das FlexiRack wurde speziell für das Projekt mit Bühler Motor gefertigt und ist in der Form einzigartig. Die Anschlüsse von der Anwendungsseite zum Plattenwärmetauscher sind mit einem Querschnitt von 50 mm sehr groß ausgelegt, damit das hochviskose Öl in der notwendigen Geschwindigkeit zur Energieübertragung zirkulieren kann. Darüber hinaus wird das offene Becken mit dem Getriebeöl im Einsatz leicht erhöht platziert, was die Zirkulation durch die Schwerkraft weiter unterstützt.
Für das FlexiRack wurde außerdem eine autarke, Siemens-basierte SPS-Steuerung für den Kunden integriert. Diese steuert übergreifend das FlexiRack und den PRESTO durch die laufende Überwachung relevanter Parameter über diverse Sensoren (Pumpendrücke, Temperaturen, etc….) und sorgt für maximale Prozesssicherheit. So können die Ingenieure von Bühler Motor jederzeit Gegenmaßnahmen treffen, sollten in der Anwendung ungewünschte Situationen auftreten.
Für zusätzliche Prozesssicherheit im Betrieb wird das Becken vor Ort in einen Raum platziert, der mit Stickstoff- oder getrockneter Luft beaufschlagt ist. Das minimiert die Luftfeuchtigkeit und verhindert das Risiko von Wasserkondensation und daraus resultierenden Vereisungsschäden im Plattenwärmetauscher.
Fazit
Durch die innovative Lösung aus Prozessthermostat und FlexiRack kann die Bühler Motor GmbH die Leistungsfähigkeit ihrer Pumpen unter realen Bedingungen effektiv testen – trotz der außergewöhnlichen Anforderungen des Prozesses.
Der Erfolg dieses Projekts zeigt, wie durch gemeinsames, zielgerichtetes und transparentes Vorgehen optimale Ergebnisse erzielt werden können.
