Medienresistente Gleit- und Gelenklager im Solar-Reinigungsroboter

Reinigung in luftigen Höhen – diese Aufgabe hat sich die TG hyLIFT GmbH aus Gronau zum Ziel gesetzt. Um Solaranlagen von Schmutz zu befreien, hat das Unternehmen den Reinigungsroboter „hyCLEANER black SOLAR“ entwickelt. In den Rädern sowie der Bürstenlagerung setzen die Ingenieure auf leichte, schmiermittel- und wartungsfreie Kunststoffgleit- und Gelenklager von igus.

Reinigungsgerät Jacket Crawler im Einsatz

Solar- und Photovoltaikanlagen sorgen weltweit für eine saubere Energiegewinnung. Damit diese optimal wirtschaftlich arbeiten können, müssen die Solarflächen sauber sein. Vor allem in Gegenden in der Landwirtschaft betrieben wird, sind sie regelmäßigen Verschmutzungen durch Umwelteinflüsse bei der Ernte sowie Amoniakdämpfen durch die Viehhaltung ausgesetzt, die die Wirtschaftlichkeit der Flächen mindern. Aber auch die Leistung von Solaranlagen privater Betreiber werden in Städten von Feinstaub und Pollen beeinträchtigt, die sich nicht durch ein Abregnen beseitigen lassen. Selbst lokale Verschmutzungen einzelner Zellen durch Vogelkot oder Flechten können aufgrund der Reihenschaltung den Wirkungsgrad der gesamten Anlage mindern, da das schwächste Modul die Gesamtleistung bestimmt. In Zahlen bedeutet dies im schlimmsten Fall einen Verlust von 20 bis 30 Prozent. Doch nicht nur die finanzielle Einbuße ist ein Problem: Schmutz kann die Beschichtung und Dichtungen sogar beschädigen, was bis hin zu einem Totalausfall führen kann.

Problem

Für alle Lagerstellen im Reinigungsroboter ist eine gute Medienbeständigkeit sehr wichtig, da sie zwangsläufig in Kontakt mit Reinigungsmitteln kommen. Die Bauteile und Lagerstellen müssen zudem für den Außeneinsatz geeignet und unempfindlich gegen starke Sonneneinstrahlungen und wechselnde Witterungen sein. Speziell für die Lagerstellen in den Rädern und in der Bürste waren die Konstrukteure nach geeigneten Buchsen.

Lösung

Mit iglidur P-Gleitlagern hat igus eine Lösung mit sehr guter Medienbeständigkeit parat. Da die Lager ohne externe Schmiermittel auskommen, binden sich weder Staub noch Schmutz an den Lagerstellen und es ist keinerlei Wartung nötig. In der Bürste greifen die Konstrukteure auf igubal ESFM-Flanschlager zurück. Dank Kugelkalotte gleichen sie Fluchtungsfehler aus, sind korrosionsbeständig, extrem verschleißfest und ebenfalls komplett wartungsfrei.

„Um den Verschleiß zwischen den zwei Materialien zu verhindern und somit die Lebensdauer der Reinigungsmaschine zu erhöhen, entschieden wir uns dazu, iglidur P-Gleitlager von igus einzusetzen.“

Andreas Grochowiak

Geschäftsführer der TG hyLIFT GmbH

Solaranlagenreinigung als Herausforderung für Betreiber

Eine regelmäßige Reinigung von Solar- und Photovoltaikflächen ist ein absolutes Muss, sie stellt Anlagenbetreiber und Dienstleister allerdings vor eine große Herausforderung. Denn die Flächen sind nur schwer zugänglich und empfindlich, außerdem muss die Reinigung äußerst gründlich erfolgen. „Der Einsatz händischer Arbeit durch Personal ist hier eine verbreitete Lösung, die gefährlich und körperlich anstrengend ist,“ erklärt Andreas Grochowiak, Geschäftsführer der TG hyLIFT GmbH. Die Ergebnisse sind dann auch personenabhängig und der Aufwand gestaltet sich für mehrere hundert Quadratmeter Solarfläche als sehr hoch. Der hyCLEANER black SOLAR verspricht eine einfache, sichere und vor allem bis zu fünfmal schnellere Reinigung als von Hand, und das bei nur geringem Wasserverbrauch. Die Maschine ist einfach mittels Funkfernsteuerung zu bedienen und schafft mühelos Reichweiten bis zu 100 Metern. Das Betreten der sensiblen Dach- und Solarflächen ist nicht mehr notwendig.

Zum Einsatz kommt der hyCLEANER black SOLAR auf dem Fußballstadion Stade de Suisse in Bern. Dort reinigt er regelmäßig über 12.000 Quadratmeter Solarfläche. (Quelle: TG hyLIFT GmbH)

Der hyCLEANER bewegt sich mittels Rädern auf zwei Kunststoff-Zahnriemen fort, die mit Spezialbändern belegt sind und ihren Gripp auf der nassen Fläche entwickeln.

Schmiermittelfreie Polymerlager für eine sichere Lagerung

Der hyCLEANER bewegt sich mittels vier Rädern auf zwei Kunststoff-Zahnriemen vorwärts. Die Riemen sind mit Spezialbändern bespannt und entwickeln ihren Gripp auf der nassen Fläche. So kann der hyCLEANER auf Solarpanels mit einem Winkel von bis zu 35 Grad verfahren und selbst Wartungsgänge und Zwischenräume der Panels von bis zu 30 Zentimetern problemlos überqueren. Die Räder, die über einen Kunststoffzahnriemen den hyCLEANER antreiben, bestehen aus POM Material und werden über eine Edelstahlwelle geführt. „Um den Verschleiß zwischen den zwei Materialien zu verhindern und somit die Lebensdauer der Reinigungsmaschine zu erhöhen, entschieden wir uns dazu iglidur P-Gleitlager von igus einzusetzen“, erklärt Andreas Grochowiak. Der Werkstoff ist speziell für den Außeneinsatz ausgelegt und nimmt nur in sehr geringen Mengen Feuchtigkeit auf. Er ist hoch belastbar und besitzt eine niedrige Verschleißrate. Ein weiterer Vorteil: Er ist wie alle Werkstoffe von igus dank Polymerbasis schmiermittel- und korrosionsfrei.

Flanschlager für den Einsatz im Nassbereich

Für die Inbetriebnahme der Reinigungsmaschine braucht der Anwender lediglich einen Wasseranschluss. Ein Aufroller sorgt für ein einfaches und bedienerfreundliches Schlauchmanagementsystem über mehrere Meter hinweg. Gesäubert werden die Solarflächen mit Wasser und einer speziellen 90 Zentimeter breiten Reinigungsbürste mit einem Durchmesser von 30 Zentimetern. Auf Wunsch lassen sich dank des modularen Baukastensystems des hyCLEANER black SOLAR auch andere Größen schnell und einfach umsetzen. Bis zu 400 Umdrehungen pro Minute schafft die Bürste. Gelagert wird diese durch ein igubal EFSM Flanschlager, das einfach und schnell an das Wellenende der Bürste montiert wird und Fluchtungsfehler zuverlässig ausgleicht. Die Kugelkalotte des Flanschlagers besteht aus dem Hochleistungskunststoff iglidur W300, der sich durch eine extrem hohe Verschleißfestigkeit und hohe Standzeiten auszeichnet.

Von der Qualität der igus Lager ist Andreas Grochowiak überzeugt: „Wir setzen bereits seit mehreren Jahren in unseren Maschinen auf die leichte Gleitlagertechnik von igus. Diese kommt zum Beispiel in unserer hyCLEANER blue EVO Serie für die Reinigung von Glas und anderen Flächen sowie in der hyCLEANER red EVO Serie für die Reinigung von Fassaden erfolgreich zum Einsatz.“

Zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern in der Bürstenlagerung griffen die Konstrukteure auf ein Vierkantflanschlager aus schmiermittelfreien Hochleistungskunstoffen von igus zurück.

Gerald Voß (links), technischer Verkaufsberater von igus, zusammen mit Andreas Grochowiak (rechts), Geschäftsführer der TG hyLIFT GmbH.

Erfolgreich im weltweiten Einsatz

Die TG hyLIFT GmbH vertreibt ihre Reinigungssysteme weltweit und sieht für seine Produkte zukünftig beste Chancen „Das Konzept einer solchen Reinigung von Solaranlagen ist in der Branche noch weitestgehend unbekannt, daher müssen wir hier ansetzen und sowohl Solaranlagenbetreiber als auch Dienstleister aus der Facitlity Management Branche von unserem Produkt überzeugen“, erläutert Grochowiak. Die Vorteile liegen klar auf der Hand: Der Anwender spart Zeit, Ressourcen und erhöht die Sicherheit seiner Mitarbeiter. Eingesetzt wird die halbautomatische Reinigungsmaschine beispielsweise im Stade de Suisse in Bern, wo der hyCLEANER regelmäßig 12.000 Quadratmeter Solarfläche reinigt. Auch in der modernen Architektur wie auf dem Bahnhof Arnhem Centraal in den Niederlanden sowie auf dem Einkaufszentrum Marineda City in Spanien kommt das Solaranlagenreinigungssystem zum Einsatz. Weitere Projekte in Estland und in Spanien laufen derzeit an. Immer mit dabei: die Polymerlager von igus.