Einleitung
Die richtige Wahl zwischen Schmierfetten und Schmierölen ist eine grundlegende Entscheidung in der Wartung von Maschinen, Antrieben und Linearführungen. Beide Schmierstoffe erfüllen essentielle Funktionen – Verschleißschutz, Wärmeleitung und Korrosionsschutz – doch ihre Arbeitsweise unterscheidet sich fundamental. Ein Schmierfett ist ein Gemisch aus flüssigem Grundöl und einem Verdicker, während Schmieröle reine Flüssigkeiten bleiben. Diese strukturelle Differenz führt zu unterschiedlichen Anforderungsprofilen, Einsatzgebieten und Wartungsintervallen.
In diesem Ratgeber werden wir beide Schmierstoff-Arten systematisch vergleichen, ihre Vor- und Nachteile darstellen und praktische Entscheidungskriterien für Ihren Anwendungsfall bereitstellen. Basis unserer Analyse sind die deutschen und internationalen Normen DIN 51825 (Schmierfette), DIN 51519 (Ölviskositätsklassen) und DIN 51517 (Schmieröle).
Takeaway: Die Wahl zwischen Fett und Öl hängt von Drehzahl (dn-Wert), Temperaturbereich, erforderlicher Abdichtung und Wartungszugang ab. NLGI 2-Schmierfette sind Standard für Wälzlager bis dn 300.000, während Schmieröle der Klasse ISO VG 220 typischerweise für Industriegetriebe verwendet werden.
Aufbau und Zusammensetzung von Schmierfetten
Drei-Komponenten-System
Schmierfette nach DIN 51825 sind Mehrkomponentensysteme, die aus drei Hauptkomponenten bestehen:
1. Grundöl (60–95 % der Masse): Das flüssige Trägermedium, das die eigentliche Schmierfilmbildung übernimmt. Typischerweise werden Mineralöle der Klasse ISO VG 32 bis ISO VG 220 verwendet. Die Viskosität des Grundöls bestimmt maßgeblich die Schmierfähigkeit und die Temperaturstabilität des Fetts.
2. Verdicker (5–40 % der Masse): Ein Feststoff, meist auf Basis von Lithiumseifen, Kalziumseifen, Komplexseifen, Polyurethan oder Bentonit, der das Grundöl „geliert" und die plastische Konsistenz schafft. Der Verdicker bestimmt die NLGI-Klassifizierung nach DIN 51818. Lithiumseifenfette sind Industriestandard; Komplexseifen bieten höhere Temperaturstabilität.
3. Additive (0–10 % der Masse): Verschleiß- und Oxidationsschutzadditive sowie Korrosionsinhibitoren erhöhen die Einsatzgrenzen des Fetts. Wichtige Additive sind EP-Zusätze (Extreme-Pressure) für hochbelastete Anwendungen und Antioxidantien für längere Gebrauchsdauer.
NLGI-Klassifizierung nach DIN 51818
Die NLGI-Klasse (National Lubricating Grease Institute) beschreibt die Konsistenz und wird mit Zahlen von 000 bis 6 gekennzeichnet. Sie ist grundlegend für die Festlegung von Schmierintervallen und die Kompatibilität mit Schmiersystemen:
- NLGI 000, 00, 0: Sehr weiche bis flüssige Fette, hauptsächlich für Hochdrehzahl-Anwendungen (dn > 300.000). Seltener in Standard-Industrieanwendungen.
- NLGI 1: Weiches Fett für Drehzahlen von dn 150.000–300.000, z. B. in schnelllaufenden Spindel-Lagern.
- NLGI 2: Mittelfestes Standard-Fett für dn bis 300.000. Der Industriestandard für die überwiegende Mehrheit der Wälzlager-Anwendungen.
- NLGI 3: Festes Fett für niedrige bis mittlere Drehzahlen, besonders bei vertikalen oder ungünstigen Dichtungsbedingungen.
- NLGI 4–6: Sehr feste bis steife Fette für Spezialanwendungen, z. B. stationäre Kupplungen oder offene Gelenke.
Aufbau und Zusammensetzung von Schmierölen
Zwei-Komponenten-System
Schmieröle sind technisch einfacher aufgebaut als Fette, da ihnen der Verdicker fehlt. Nach DIN 51517 und DIN 51519 bestehen Schmieröle aus:
1. Grundöl (90–100 % der Masse): Mineralöl, synthetisches oder Esteröl, das die primäre Schmierfunktion übernimmt. Die Viskosität ist das Hauptmerkmal und wird in ISO-VG-Klassen nach DIN 51519 / ISO 3448 angegeben: VG 10, 15, 22, 32, 46, 68, 100, 150, 220, 320, 460, 680, 1000, 1500.
2. Additive (0–10 % der Masse): Oxidationsschutz, Verschleißschutz (ZDDP-Typ), Korrosionsinhibitoren, Schaumverhütung und bei High-VI-Ölen Viskositätsindex-Verbesserer. Synthetische Öle enthalten typischerweise ein ausgefeilteres Additiv-Paket.
ISO-Viskositätsklassen nach DIN 51519
Die ISO-VG-Klasse gibt die nominale kinematische Viskosität bei 40 °C an (mit Toleranzbereich ±10 %). ISO VG 220 bedeutet z. B. 220 mm²/s (cSt) bei 40 °C. Für Maschinenbau und Industrie sind folgende Klassen relevant:
- ISO VG 32–68: Leichte Öle für hohe Drehzahlen und Hochtemperaturanwendungen, z. B. Schmierfilmbildung in schnellen Wälzlagern, Gleitlagern und Pumpen.
- ISO VG 100–220: Standard-Getriebeöle für Industriegetriebe, Zahnrad-Kupplungen und mittelschwer belastete Systeme.
- ISO VG 320–680: Schwere Öle für niedrigdrehende, hochbelastete Anwendungen wie stationäre Getriebe, Zahnradpumpen und hydrostatische Systeme.
- ISO VG 1000–1500: Sehr schwere Öle für Spezialanwendungen, seltener in Standard-Maschinenbau.
Viskositäts-Temperatur-Verhalten (VI-Index)
Der Viskositätsindex (VI) nach DIN ISO 2909 beschreibt, wie stabil ein Öl seine Viskosität bei Temperaturänderungen behält. Ein höherer VI bedeutet geringere Viskositätsschwankungen:
- Mineralöle: VI typisch 95–105. Viskosität fällt bei höherer Temperatur stärker ab.
- Synthetische Öle (PAO, Ester): VI typisch 140–160. Bessere Stabilität über breiten Temperaturbereich.
- High-VI-Öle: VI > 150, ermöglichen breitere Einsatztemperaturen und längere Ölwechselintervalle.
Vergleichstabelle: Schmierfette vs. Schmieröle
| Kriterium | Schmierfett | Schmieröl |
|---|---|---|
| Wärmeabfuhr | Schlecht, da Verdicker Wärmeleitung behindert | Sehr gut, direkte Konvektionskühlung möglich |
| Abdichtung | Ausgezeichnet, passt sich Spalten an | Schlecht, Leckage durch offene Systeme |
| Dosierung | Einfach, Festmenge; Überölung kritisch | Flexible Menge; automatische Systeme |
| Drehzahlgrenze | dn-Wert bis ca. 300.000 (NLGI 2) | Unbegrenzt; auch dn > 1.000.000 möglich |
| Wartungsintervall | Langfristig (6–36 Monate); Fettwechsel | Kurz bis mittel (500–20.000 h); Ölwechsel |
| Umgebungsschutz | Sehr gut gegen Staub, Feuchtigkeit, Verschmutzung | Benötigt Dichtungen; anfällig für Kontamination |
| Temperaturbereich | Begrenzt; Lithium bis +120 °C, Lithium-Komplex bis +150 °C | Sehr breit; Mineralöle –30…+100 °C, Synthetische bis ±150 °C |
| Kosten | Gering pro Einsatz, aber Austausch nötig | Höher bei kontinuierlichen Systemen |
Einsatzgebiete in der Praxis
Schmierfette: Wälzlager, Gelenke und Kupplungen
Schmierfette sind die Standardwahl für abgedichtete Wälzlager bis Drehzahlbereich dn ≤ 300.000. Typische Anwendungen:
- Rillenkugellager in Elektromotoren: NLGI 2 Standard-Lithiumfett, Schmierintervall 6–24 Monate je nach Einsatzstunden.
- Pendelrollenlager in Förderanlagen: NLGI 2–3 Komplexseifenfett, bessere Temperaturstabilität bei Dauerlast.
- Elastische Kupplungen: NLGI 3–4 Festfett, gute Haftung und Verschleißschutz in den elastischen Elementen.
- Kreuzgelenke und Kugelgelenke: EP-Schmierfett (NLGI 2–3), Hochdruckadditive für Kerbspannungen.
- Linearführungen und Kugelgewindetriebe: Spezial-Lithium- oder Polyurethanfett NLGI 2, alle 500–1000 Betriebsstunden.
Schmieröle: Getriebe, Gleitlager und Hydraulik
Schmieröle sind unverzichtbar für offene Systeme mit kontinuierlicher Umlaufschmierung oder bei hohen Drehzahlen und Wärmelasten. Typische Anwendungen:
- Industriegetriebe (Stirnräder, Schnecken): ISO VG 220–320 nach DIN 51517-1 (CL-Öl), Ölwechsel nach 10.000–20.000 Betriebsstunden oder halbjährlich.
- Hydrostatische Gleitlager: ISO VG 46–68, sehr enge Reinheitstoleranz (ISO 16/14/11), Dauerbetrieb mit Kühlkreislauf.
- Hydraulische Antriebe: ISO VG 46 nach DIN 51524 (HLP-Öl), kontinuierliche Umlaufschmierung mit Filterung.
- Spindellager-Schmierung (Hochdrehzahl): ISO VG 22–32 leichte Öle oder Ester, dn > 500.000 möglich.
- Zahnrad-Kupplungen und Getriebepumpen: ISO VG 100 mit EP-Additiven, extreme Pressung in Zahnkontakten.
NLGI-Klassen im Detail
Praxisbezogene Auswahl
Die NLGI-Klasse wird anhand von Drehzahl und Lastsituation ausgewählt. Der dn-Wert ist das entscheidende Kriterium: dn = d [mm] × n [U/min]. Ein Wälzlager mit 50 mm Bohrungsdurchmesser und 3000 U/min hat dn = 150.000 und verträgt NLGI 2 problemlos. Ein identisches Lager bei 9000 U/min (dn = 450.000) würde Überhitzung und Ausfallrisiko aufweisen – hier ist Öl erforderlich oder NLGI 1-Fett mit reduziertem Schmierintervall.
Faustregel: Bis dn 300.000 ist NLGI 2 Standard. Bei dn 150.000–300.000 kann auf NLGI 3 (langsamere Lager) oder NLGI 1 (schnellere Lager) ausgewichen werden. Oberhalb dn 300.000 sollte auf Öl-Schmierung gewechselt werden.
NLGI 0 und 1: Sehr weiche Fette für Hochdrehzahl-Anwendungen (dn > 300.000). Beispiel: Hochfrequenz-Spindellager in Werkzeugmaschinen. Nachteil: Sehr häufige Nachschmierung oder Ölablauf möglich.
NLGI 2: Das Universalprodukt für 95 % aller Wälzlager-Anwendungen. Lithiumseifenfette (ISO VG 220 Grundöl, Lithiumseife 10–12 %) sind preiswert und bewährt. Temperatur bis ca. 100 °C, dn-Grenzwert ca. 300.000.
NLGI 3 und 4: Starre Fette für niedrige Drehzahlen, vertikale Achsen oder ungünstige Dichtungen. Beispiel: Großlager in Walzwerken, Gelenke in Seilbahnen. Vorteil: Längere Haltbarkeit pro Schmiervorgang. Nachteil: Höhere Reibungswärme.
TEA-Empfehlungen zur Auswahl
Entscheidungsflussdiagramm
Zur schnellen Orientierung empfehlen wir folgende Entscheidungslogik:
- Schritt 1: Drehzahl prüfen. Berechnen Sie dn = d × n. Falls dn > 300.000 oder Dauertemperatur > 100 °C → Öl. Sonst weiter zu Schritt 2.
- Schritt 2: Abdichtung und Umgebung. Liegt der Schmierpunkt offen, staubig oder feucht? → Fett. Ist regelmäßige Wartung / Ölwechsel machbar? → Öl.
- Schritt 3: Wärmeabfuhr erforderlich? Bei hohem kontinuierlichen Wärmeeintrag (z. B. Hochlast-Getriebe) → Öl. Bei moderater Last → Fett akzeptabel.
- Schritt 4: Wartungszugang. Können Schmierstellen regelmäßig erreicht werden? → Flexibilität zwischen Fett und Öl. Schwer erreichbar? → Langzeit-Fett (NLGI 2–3).
Konkrete Produktempfehlungen von TEA
Als führender Distributor von Antriebstechnik empfehlen wir:
- Standard-Wälzlager-Fett: Lithium-Komplexseifenfett NLGI 2, ISO VG 220 Grundöl. Lagerhersteller (SKF, FAG, NSK) bieten Eigenmarken. Preis-Leistung hervorragend.
- Hochtemperatur-Fett: Polyurethan- oder Komplexseifenfett NLGI 2, bis +130 °C. Für Lager in Ofen- oder Motorraumnähe.
- Langzeit-Fett für Linearführungen: Polyurethanfett oder PTFE-Fett NLGI 2 mit verbesserter Schmiermittelabgabe. Schmierintervall bis 1000 Betriebsstunden.
- Standard-Getriebeöl: ISO VG 220, Mineralöl nach DIN 51517-1 (CL oder HC-Variante). Ölwechsel alle 10.000–20.000 Betriebsstunden.
- Synthetisches Hochleistungsöl: PAO oder Esteröl ISO VG 220, High-VI (> 150), bis ±80 °C Temperaturbereich. Längere Wechselintervalle (+50 %), höherer Preis.
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