Beta – die TEA Academy ist neu. Die Inhalte dienen dem Lernen, sind sorgfältig erstellt, aber noch nicht fachlich freigegeben. Sie ersetzen keine Auslegung nach Herstellerangaben. Fehler gefunden? Schreiben Sie uns.

← Zurück zur Academy-Übersicht
MODUL 8 VON 8

Schmieren, Warten, Gesamtkosten

Von der Schmierstoffwahl zur Gesamtkostenrechnung: Fett oder Öl bestimmen, Nachschmierfristen berechnen, Rollenführungen warten und die Gesamtkosten (TCO) eines Antriebsstrangs einordnen.

5 Einheiten · ca. 36 Minuten gesamt · Schritt 1 von 7

Einstieg

In diesem Modul geht es um Schmierung, Wartung und Gesamtkosten eines Antriebsstrangs – von der Wahl zwischen Schmierfett und Schmieröl über die passende Viskositätsklasse bis zur Berechnung von Nachschmierfristen für Wälzlager. Sie lernen, wie sich dn-Wert, Temperatur, Last und Umgebung auf Schmierintervalle auswirken, und wie ein strukturierter Wartungsplan für Rollenführungen aussieht.

Am Ende steht die Frage nach den Gesamtkosten: warum bei Dauerbetrieb nicht der Anschaffungspreis, sondern der Wirkungsgrad über die Kosten entscheidet – und was das für die Beschaffung und die Bündelung von Lieferanten bedeutet. Rechenaufgaben zur Nachschmierfrist und zu den Gesamtkosten, acht Karteikarten, eine Fallstudie aus dem Einkauf und ein Selbsttest am Ende machen die Theorie konkret.

Lernziele – nach diesem Modul können Sie:

  • für eine gegebene Anwendung anhand von Drehzahl (dn-Wert), Temperatur und Abdichtung zwischen Schmierfett und Schmieröl entscheiden;
  • die passende ISO-VG-Viskositätsklasse für Getriebe und Wälzlager grob einordnen;
  • eine Nachschmierfrist für ein fettgeschmiertes Wälzlager mit der Näherungsformel berechnen;
  • einen Wartungs- und Schmierplan für Rollenführungen erstellen und typische Schmierungsfehler vermeiden;
  • die TCO-Kostenblöcke eines Antriebsstrangs und die Kostenblöcke einer Beschaffung jenseits des Stückpreises einordnen.

Lerneinheiten

Fünf kurze Lerneinheiten (6–8 Minuten) mit Lernzielen, Beispiel und Wissenscheck – eigenständige Lerninhalte dieses Moduls, unabhängig von den Ratgebern der Website gepflegt. Der Fortschritt bleibt lokal in diesem Browser gespeichert.

0 von 5 Einheiten

Diese Funktion braucht JavaScript. Die Lerninhalte selbst können Sie auch ohne JavaScript lesen.

Rechner-Aufgabe 1: Nachschmierfrist

Ein Rillenkugellager 6309 (Bohrungsdurchmesser d = 45 mm) läuft mit n = 1.800 min⁻¹. Nach der Näherungsformel aus dem Ratgeber beträgt das Grundintervall (ohne Korrekturfaktoren) t_grund ≈ 9.790 Betriebsstunden. Last und Umgebung sind unkritisch (f_L = f_U = 1,0), die Lagertemperatur liegt aber bei rund 85 °C (f_T = 0,5).

Berechnen Sie die Nachschmierfrist t_f in Betriebsstunden sowie die Kalenderzeit in Jahren bei einem Betrieb von 2.080 Stunden pro Jahr (8 h/Tag, 5 Tage/Woche).

Zum Nachlesen: Nachschmierfristen berechnen (öffnet in neuem Tab)

Rechner-Aufgabe 2: Gesamtkosten (TCO)

Ein Antrieb liefert 11 kW mechanische Abtriebsleistung bei 6.000 Betriebsstunden pro Jahr, wahlweise mit einem Schneckengetriebe (η = 70 %) oder einem Planetengetriebe (η = 96 %) – bei gleichem IE3-Motor (η ≈ 91,4 %, vereinfachend für beide Varianten gleich angesetzt; tatsächlich braucht die Schneckenvariante einen größeren Motor). Im Beispiel dieser Lerneinheit beträgt der jährliche Energieverbrauch mit dem Schneckengetriebe 103.157 kWh, mit dem Planetengetriebe 75.219 kWh.

Berechnen Sie (a) um wie viel Prozent der Energieverbrauch des Schneckengetriebes höher liegt, und (b) die daraus resultierende CO₂-Mehrmenge in Tonnen über 10 Jahre (Emissionsfaktor 0,344 kg CO₂/kWh, deutscher Strommix 2025, Umweltbundesamt).

Gesamtkosten der Beschaffung selbst durchrechnen: Beschaffungskosten-Rechner (öffnet in neuem Tab)

Karteikarten: Schmier- und Wartungsbegriffe

Acht Fachbegriffe aus dem Glossar – auf die Karte klicken (oder Enter/Leertaste drücken), um die Definition zu sehen.

Karteikarten

Antippen, um die Definition zu sehen.

Diese Funktion braucht JavaScript. Die Lerninhalte selbst können Sie auch ohne JavaScript lesen.

Tribologie
Wissenschaft von Reibung, Verschleiß und Schmierung an Oberflächen in Relativbewegung – die wissenschaftliche Grundlage für die Auswahl von Schmierstoffen, Oberflächenbeschichtungen und Lagerungskonzepten. Quelle: Glossar „Tribologie"
Lebensdauer L10
Die Lebensdauer L10 ist die nominelle Lebensdauer (in km Laufweg), die mindestens 90 % aller Führungen einer Serie ohne Materialermüdung erreichen. Sie verknüpft die dynamische Tragzahl C mit der äquivalenten Betriebslast P und ist die Standardgröße für die Lebensdauerauslegung von Linearführungen und Wälzlagern. Quelle: Glossar „Lebensdauer L10"
Grübchen (Pitting)
Grübchen (englisch: Pitting) sind kleine muschelförmige Ausbrüche auf der Zahnflanke, die durch Wälzermüdung entstehen. Ursache ist eine zu hohe Hertzsche Kontaktpressung, die im Wechsel von Druck- und Zugeigenspannungen unter der Oberfläche schließlich zu Rissbildung und Materialausbrüchen führt. Quelle: Glossar „Grübchen (Pitting)"
Dynamische Tragzahl
Die dynamische Tragzahl C ist die Last, bei der eine Führungs- oder Lagerserie eine definierte nominelle Lebensdauer (typisch 100 km Laufweg) erreicht. Sie ist die Schlüsselgröße der L10-Lebensdauerberechnung: Je höher C, desto länger die Lebensdauer bei gegebener Betriebslast. Quelle: Glossar „Dynamische Tragzahl"
Wälzkörper
Wälzkörper sind die rollenden Elemente zwischen zwei Laufbahnen in Führungen und Lagern. Sie übertragen die Last und minimieren Reibung. Kugeln erzeugen Punktkontakt für hohe Geschwindigkeiten; Rollen erzeugen Linienkontakt für höhere Tragfähigkeit. Quelle: Glossar „Wälzkörper"
Linienkontakt
Beim Linienkontakt berührt eine Zylinderrolle die Laufbahn entlang einer geraden Linie statt in einem Punkt. Die Last wird auf eine größere Fläche verteilt – das ergibt höhere Tragfähigkeit, geringere Flächenpressung und höhere Steifigkeit gegenüber dem Punktkontakt der Kugel. Quelle: Glossar „Linienkontakt"
Rollenumlauf
Beim Rollenumlauf zirkulieren die Wälzkörper in einer geschlossenen Umlaufbahn innerhalb des Schlittens. Diese Konstruktion ermöglicht einen theoretisch unbegrenzten Verfahrweg – im Gegensatz zu nicht-umlaufenden Führungen (z. B. Kreuzrollenführungen), bei denen der Hub durch die Käfiglänge begrenzt ist. Quelle: Glossar „Rollenumlauf"
Käfigzwangssteuerung
Die Käfigzwangssteuerung ist eine mechanische Synchronführung des Wälzkörperkäfigs – meist über Zahnstange und Ritzel. Sie verhindert das unerwünschte Käfigwandern, das besonders bei hoher Dynamik, Vibrationen oder häufigen Richtungswechseln auftreten kann. Quelle: Glossar „Käfigzwangssteuerung"

Fallstudie: Einkauf fragt – billiger Lieferant?

Ein Kunde betreibt eine Pumpe mit 11 kW mechanischer Abtriebsleistung im Dauerbetrieb (6.000 Betriebsstunden pro Jahr), geplante Nutzungsdauer 10 Jahre. Bisher ist ein Planetengetriebe verbaut. Der Einkauf hat von einem neuen Lieferanten ein deutlich günstigeres Angebot für ein Schneckengetriebe erhalten und möchte allein auf Basis des niedrigeren Anschaffungspreises zu diesem Lieferanten wechseln.

Leitfragen

  1. Welchen Anteil an den Gesamtkosten (TCO) macht bei diesem Betriebsprofil die Anschaffung typischerweise aus, welchen die Energie?
  2. Wie verändert sich der jährliche Energieverbrauch, wenn statt des Planetengetriebes (η = 96 %) ein Schneckengetriebe (η = 70 %) eingesetzt wird?
  3. Was würden Sie dem Einkauf empfehlen – und welche Angaben fehlen noch für eine vollständige Entscheidung?
Musterlösung anzeigen

1. Bei Dauerbetrieb macht die Anschaffung typischerweise nur einen Bruchteil der TCO aus (Richtwert: Komponenten 3–8 %, mit Installation zusammen rund 5–12 %), die Energiekosten dagegen 70–90 %. Ein niedrigerer Anschaffungspreis sagt bei diesem Betriebsprofil kaum etwas über die Gesamtkosten aus.

2. Im Beispiel dieser Lerneinheit (IE3-Motor 11 kW, η ≈ 91,4 %, 6.000 h/Jahr) verbraucht das Schneckengetriebe rund 37 % mehr elektrische Energie pro Jahr als das Planetengetriebe (103.157 kWh statt 75.219 kWh) und verursacht über 10 Jahre rund 96 Tonnen mehr CO₂ (355 t statt 259 t, Emissionsfaktor 0,344 kg CO₂/kWh, deutscher Strommix 2025). Motorwirkungsgrad vereinfachend für beide Varianten gleich angesetzt (IE3, 91,4 %); tatsächlich braucht die Schneckenvariante einen größeren Motor.

3. Empfehlung: nicht den Anschaffungspreis, sondern die Gesamtkosten (TCO) über die geplante Nutzungsdauer vergleichen – der Wirkungsgradunterschied wiegt bei Dauerbetrieb den Anschaffungsvorteil eines Schneckengetriebes in aller Regel bei Weitem auf. Fehlende Angaben: die tatsächlichen Betriebsstunden pro Jahr, das Lastprofil (Dauerbetrieb oder nur gelegentlicher Einsatz) und ob überhaupt Selbsthemmung gefordert ist – dann könnte ein Schneckengetriebe trotz der Energiekosten die richtige Wahl bleiben. Ein reiner Stückpreisvergleich blendet den größten Kostenblock aus.

Fachliche Grundlage ausschließlich: TCO im Antriebsstrang berechnen (öffnet in neuem Tab)

Selbsttest

10 Fragen zu diesem Modul – sofortige Rückmeldung mit Erklärung und Quellenlink. Ab 7 von 10 Punkten gilt das Modul als abgeschlossen.

Selbsttest

10 Fragen zu diesem Modul. Sie sehen nach jeder Antwort direkt, ob sie richtig war.

Diese Funktion braucht JavaScript. Die Lerninhalte selbst können Sie auch ohne JavaScript lesen.

Sie geben vor jeder Antwort an, wie sicher Sie sich fühlen. Das hilft, Wissenslücken von Unsicherheit zu unterscheiden. Ohne Einfluss auf die Punktzahl.

Frage 1 von 10

Frage 1 von 10

Ein Wälzlager mit d = 50 mm Bohrungsdurchmesser dreht laut Rechenbeispiel dieser Lerneinheit mit n = 9.000 U/min. Welcher dn-Wert ergibt sich, und welche Schmierart ist angezeigt?

Erklärung

dn = d × n = 50 × 9.000 = 450.000 – das liegt deutlich über der Grenze von dn ≈ 300.000, ab der laut Lerneinheit auf Ölschmierung gewechselt werden sollte, weil Fett die entstehende Wärme schlecht abführt.

Quelle: Schmierfette vs. Schmieröle: Entscheidungshilfe →
Frage 2 von 10

Was empfiehlt die Lerneinheit, wenn gleichzeitig hohe Drehzahl und hohe Wärmelast vorliegen?

Erklärung

Fett dichtet zwar gut ab, kann aber schlecht kühlen. Sind gleichzeitig hohe Drehzahl und hohe Wärmelast gefordert, gewinnt laut Lerneinheit in der Regel das Öl, weil es die Reibungswärme abtransportieren kann.

Quelle: Schmierfette vs. Schmieröle: Entscheidungshilfe →
Frage 3 von 10

Wie hängt laut Lerneinheit die dynamische Viskosität η mit der kinematischen Viskosität ν zusammen?

Erklärung

Die dynamische Viskosität η ist der absolute Strömungswiderstand: η = ν × ρ. Für den Maschinenbau ist dagegen die kinematische Viskosität ν (mm²/s bei 40 °C) die gebräuchliche Referenzgröße.

Quelle: Viskosität: Die richtige Klasse wählen →
Frage 4 von 10

Welche ISO-VG-Klasse empfiehlt die Lerneinheit als Faustregel für Wälzlager bei Hochdrehzahl (dn > 300.000)?

Erklärung

Die Drehzahl-Faustregel lautet: Hochdrehzahl (dn > 300.000) → ISO VG 10–32; Mitteldrehzahl (dn 100.000–300.000) → ISO VG 32–68; Niederdrehzahl (dn < 100.000) → ISO VG 100–220.

Quelle: Viskosität: Die richtige Klasse wählen →
Frage 5 von 10

Welche Größen gehen laut Näherungsformel dieser Lerneinheit multiplikativ als Korrekturfaktoren in die Nachschmierfrist t_f ein?

Erklärung

t_f = k_f × (14·10⁶ / (n × √d) − 4 × d) × f_T × f_L × f_U – die drei Korrekturfaktoren f_T, f_L, f_U stehen für Temperatur, Last und Umgebung; je näher an 1,0, desto günstiger die Bedingungen.

Quelle: Nachschmierfristen berechnen: Formeln und Praxisbeispiele →
Frage 6 von 10

Ein Rillenkugellager 6309 (d = 45 mm) hat laut Lerneinheit ein Grundintervall von t_grund ≈ 9.790 Betriebsstunden. Bei rund 85 °C Lagertemperatur gilt f_T = 0,5, Last und Umgebung sind unkritisch (f_L = f_U = 1,0). Wie groß ist die Nachschmierfrist t_f in Betriebsstunden?

Betriebsstunden
Erklärung

t_f = t_grund × f_T × f_L × f_U = 9.790 × 0,5 × 1,0 × 1,0 ≈ 4.900 Betriebsstunden – umgerechnet rund 2,4 Jahre bei 2.080 Betriebsstunden pro Jahr.

Quelle: Nachschmierfristen berechnen: Formeln und Praxisbeispiele →
Frage 7 von 10

Bis zu welcher Verfahrgeschwindigkeit bleibt Fett laut Lerneinheit bei Rollenführungen erste Wahl, bevor auf Öl bzw. Umlaufschmierung gewechselt wird?

Erklärung

Fett bleibt bis etwa 2–3 m/s Verfahrgeschwindigkeit erste Wahl – darüber oder bei hoher Wärmeentwicklung wird auf Öl bzw. Umlaufschmierung gewechselt.

Quelle: Rollenführung Wartung & Schmierung →
Frage 8 von 10

Welche Faktoren beeinflussen laut Lerneinheit das Nachschmierintervall einer Rollenführung? (Mehrfachauswahl)

Erklärung

Das Intervall hängt von vier Faktoren ab: Belastung, Geschwindigkeit, Temperatur und Umgebung (Verschmutzung/Feuchtigkeit) – die Verpackungsfarbe hat keinen fachlichen Einfluss.

Quelle: Rollenführung Wartung & Schmierung →
Frage 9 von 10

Wie viel kostet präventive Wartung laut Faustregel der Lerneinheit pro Jahr?

Erklärung

Präventive Wartung kostet laut Faustregel rund 1–2 % des Anschaffungswerts pro Jahr – ein kleiner Posten, der teure Folgeschäden vermeidet.

Quelle: TCO im Antriebsstrang berechnen →
Frage 10 von 10

Ein Schneckengetriebe (η = 70 %) und ein Planetengetriebe (η = 96 %) erbringen mit demselben IE3-Motor dieselbe mechanische Nutzleistung. Um wie viel Prozent höher liegt die elektrische Leistungsaufnahme (und damit die Energiekosten) beim Schneckengetriebe im Vergleich zum Planetengetriebe?

%
Erklärung

Die elektrische Leistungsaufnahme verhält sich umgekehrt proportional zum Gesamtwirkungsgrad aus Motor und Getriebe. Im Beispiel dieser Lerneinheit (IE3-Motor 11 kW, η ≈ 91,4 %, 6.000 h/Jahr) entspricht das 103.157 kWh statt 75.219 kWh pro Jahr – rund 37 % mehr. Motorwirkungsgrad vereinfachend für beide Varianten gleich angesetzt (IE3, 91,4 %); tatsächlich braucht die Schneckenvariante einen größeren Motor.

Quelle: TCO im Antriebsstrang berechnen →

Vertiefung (optional)

Die sechs Ratgeber-Artikel dieses Moduls, falls Sie tiefer einsteigen möchten. Für die Lerneinheiten und den Selbsttest dieses Moduls ist das Lesen nicht erforderlich.

Curriculum v0.1 (Beta) · Stand 17.09.2026 · Inhalte sorgfältig erstellt und geprüft – finale Abnahme folgt

+49 [40] 5388921-11 sales@tea-hamburg.de