Ölschlamm an einem Filterelement, Bild: Helmut Winkler

Ölschlamm an einem Filterelement: Materialien und Konstruktion sind wichtige Einflussfaktoren, was die erreichbaren Standzeiten betrifft. Bild: Helmut Winkler

In jeder Hydraulikanlage befinden sich mehrere Filter mit verschiedenen Schutzfunktionen. Die Filterelemente bestehen häufig aus sternförmig angeordneten Materiallagen, die in Längsrichtung in zwei Endstücke eingeklebt sind. Gängige Werkstoffe sind Glas-, Polyester-, oder Zellulosefasern. Zum technischen Vergleich von Filterelementen könnten definierte ISO-Tests herangezogen werden, unter anderem die Partikelabscheidung und Schmutzaufnahme nach ISO 16889, der Berstdruck eines Filterelementes nach ISO 3968 oder die Durchflussermüdungsfestigkeit nach ISO 3724.

Filterelemente ersetzen

Aufgabe jedes Hydraulikfilters ist die Anlagenkomponenten vor gefährlichen Ölverschmutzungen zu schützen. Wird diese Bestimmung nicht erfüllt, kommt es zwangsläufig zu Frühausfällen mit beachtlichem Kostenpotenzial. Herzstück jedes Hydraulikfilters ist das Filterelement, das auf den ersten Blick ein relativ simples Bauteil ist. Da liegt der Gedanke nahe, dass es Originalbauteil vielleicht nicht unbedingt sein muss, möglicherweise tut es ja auch eine günstigere Lösung. Wer sich im Internet auf die Suche nach einem Filterelement macht, findet einiges an Angeboten. Aber nicht jedes Element, das in das Filtergehäuse passt, bringt den gewünschten Nutzen. Wer am Ende nicht draufzahlen möchte, sollte also Vorsicht walten lassen.

Bei Ersatzteilen gibt es:

  • Originalteile: Diese haben die gleiche Qualität wie die Teile bei der Herstellung einer Maschine im Werk verwendet werden. Unter Originalteilen werden oft Ersatzteile verstanden, die das Markenlogo des Maschinenherstellers tragen. (Mit Logo dem des Maschinenherstellers)
  • Identteile: Identteile werden auf den gleichen Produktionsanlagen wie für eine Neumaschine hergestellt. Sie dürfen seit 2002 auch als Originalteile bezeichnet werden, vorausgesetzt der Produzent bescheinigt die gleiche Qualität wie die der Neumaschine. (Mit dem Logo des Teileherstellers)
  • Nachbauteile: Die Hersteller solcher Teil gehören nicht zu den Zulieferern eines Maschinenherstellers. Der Teileproduzent muss aber sicherstellen, dass die Qualität der des Originals entspricht.

Normfilter sind die Minderheit

Was den Gesamtfiltermarkt betriff sind „Normfilter“ die Minderheit. Leistungsverdichtung und Umweltauflagen schmälern zunehmend den Bauraum von stationären und mobilen Arbeitsmaschinen. Die Folge sind ganz unterschiedliche Filterbauformen und somit auch ganz unterschiedliche Filterelemente. Weder der OEM noch der Betreiber haben ein Interesse daran, dass bei einem so wichtigen Ersatzteil wie dem Filterelement eine Lieferantenabhängigkeit entsteht. Der legale Nachbau ist also durchaus erwünscht, vorausgesetzt natürlich, dass keine Patenverletzungen begangen werden.

Ersatzfilterelement richtig einkaufen

Bei Filterelementen sollte der Preis nicht die oberste Priorität haben. Das gilt für die Maschinenhersteller und erst recht für die Ersatzteilbeschaffung. Im Vordergrund stehen die Funktionalität und die Aufrechterhaltung eines möglichst sicheren Langzeitbetriebs. Erst wenn die technische Klärung abgeschlossen ist, darf über den Preis nachgedacht werden. Die Leistungsfähigkeit, aber auch die Schwächen eines Filterelementes kann man durch Augenschein nicht erkennen. Auch stehen den Filterelementkäufern in aller Regel nicht die Messinstrumente zur Verfügung, mit denen das Leistungsvermögen eines Filterelementes überprüft werden kann. Und zu guter Letzt fehlen oft auch aussagekräftige Referenzwerte auf die sich ein Ersatzteilkäufer beziehen könnte.

Um Arbeits- oder Produktionsmaschinen nicht in Gefahr zu bringen, sollte beim Filterelementkauf daher wie folgt verfahren werden:

  • Ist der Hersteller des „Urfilters“ bekannt, so ist ein sicherer Einkauf über diese Schiene möglich. Die Frage ist nur, welche Kennwerte für die Filterleistung eventuell noch angefordert werden müssen.
  • Wird ein Alternativprodukt bei einem anderen renommierten Hersteller gekauft und ist dieser zertifiziert, kann davon ausgegangen werden, dass ein Wechsel prinzipiell problemlos möglich ist.
  • Wird ein geometrisch passendes Filterelement über Einkaufsplattformen im Internet besorgt, sind Vorsichtsmaßnahmen zwingend zu empfehlen. Weicht der Preis deutlich vom OEM Preis ab, sollte auf jeden Fall ein technischer Leistungsabgleich erfolgen. Hierzu sind Checklisten hilfreich.
  • Auch sogenannte Vergleichslisten können ein Einstieg für einen Lieferantenwechsel sein. Da es keine einheitliche und allgemein gültige Regelung hierfür gibt, muss abgeklärt werden, auf welcher Kennwertbasis der Vergleich erfolgt.

Je mehr Kenngrößen eines Originalfilters ein Betreiber kennt, umso besser kann die Ersatzteilbeschaffung durchgeführt werden. Bei einem Herstellerwechsel absolute Muss-Kriterien sind:

  • ßx-Wert
  • Nenndruck
  • Durchflussermüdungsfestigkeit
  • Scheinbare Schmutzaufnahme-Kapazität

Wichtige Kennwerte für ein Filterelement

Kriterium Bemerkung
Filterfunktion Zum Beispiel: Arbeitsfilter, Tankbelüftungsfilter
Bauabmessungen  
Abscheidegrad nach DIN EN 1822 in Prozent Verhältnis zwischen zugegebenem und nicht zurückgehaltenem Schmutz
ßx-Wert nach ISO 16889 Maß für die Wirksamkeit eines Filters. βx = Partikelzahl > x(µm) vor dem Filter / Partikelzahl nach dem Filter. βx = 1 bedeutet das kein Partikel abgeschieden wurde
Nenndruck nach ISO 3968 Zulässiger Druck für den der Filter ausgelegt wurde
Berstdruck nach ISO 3968 Ist der Druck, bei dem ein Filterelement beim Durchströmen von innen nach außen zerstört wird.
Anfangsdifferenzdruck nach ISO 3968 in bar/mbar/kPa Maß für die Energieeffizienz: Je größer der Durchfluss-Widerstand ist, umso mehr Druck geht verloren, der dann durch die Pumpe wieder erzeugt werden muss.
Maximale und minimale Einsatztemperatur Anwendungsbezogen
Effektive Filterfläche ist die frei zur Verfügung stehende Filterfläche eines Filters.
Filtermaterial Zum Beispiel Papier, Glasfaser, Synthetikfasern
Filterfeinheit nach ISO 16889 Mindestens β-Wert 500, ist anzustreben
Notwendige Ölreinheit nach ISO 4406 (1999), SAE AS 4059 Abhängig von den verbauten Hydraulikkomponenten. Angaben der Maschinen-dokumentation lesen.
Scheinbare Schmutzaufnahme-Kapazität nach ISO 4571 Bei der Angabe ist darauf zu achten, dass der Test mit dem in der ISO 4571 vorgeschriebene Teststaub benutzt wurde und die Endruckdifferenz Δp end angegeben wird.
Ölbeständigkeit Wechselwirkung des Hydrauliköls mit dem Filtermaterial, zum Beispiel Bio-Hydrauliköl oder gealtertes Hydrauliköl
Durchflussermüdungsfestigkeit nach ISO 3724 Bewertung der Filterfeinheit in Abhängigkeit der Durchflusszyklen

 

Neue Öle und altes Filterkonzept passen oft nicht zusammen

Bisher galt: „Aufgabe jedes Hydraulikfilter ist Fremdstoffe aus dem Öl zu entfernen, um Schäden durch Ölverschmutzung zu verhindern und das über eine möglichst lange Betriebszeit“. Das reicht aber heute nicht immer aus, zum Beispiel, wenn Hydrauliköle eingesetzt werden, die ein zink- und aschefreie Gruppe-II- und Gruppe-III-Öle als Basis haben. Diese Grundöle haben eine schlechtere elektrische Leitfähigkeit als die klassischen Gruppe-I-Hydrauliköle. Zurzeit haben etwa 50 Prozent aller Hydraulik- und Schmieröle einen Leitfähigkeitsbereich, in dem es zu elektrostatischen Aufladungen kommen kann. Und es besteht die Möglichkeit, dass Ölhersteller die Produkte mit leitfähigem ASTM-I-Öl noch weiter zurückfahren.

Systembedingte elektrostatische Aufladungen müssen vermieden oder zumindest reduziert werden. Setzt ein Anlagenhersteller spezielle Filterelemente zur Ableitung der elektrostatischen Aufladung ein, muss dies bei der Ersatzeilbeschaffung beachtet werden. Opfer von Entladungen können sonst alle Anlagenkomponenten werden, vom Filterelement selbst über das Gehäuse bis zur gesamten Anlage. Im schlimmsten Fall kann sogar ein Maschinenbrand entstehen. Außerdem kommt es bei der schlagartigen Entladung zu einer thermischen Überlastung des Hydraulikfluids, was wiederum den Alterungsprozess beschleunigt. Die Folge davon sind Zusatzkosten durch verkürzte Ölwechselintervalle oder ungeplante Maschinenstillstände verursacht durch Verschleiß.

Um Probleme beim Filterwechsel zu verhindern, müssen auch so genannte weiche Kriterien in das Pflichtenheft für die Ersatzteilbeschaffung von Filterelementen mit aufgenommen werden.

Filterelemente werden in der Regel als C-Teil angesehen. Diese Sichtweise wird ihrer Bedeutung in keiner Weise gerecht. Versagt ein Filterelement, besteht akute Gefahr für die Maschine. Um filterverursachte Instandhaltungskosten zu vermeiden, sollten im Einkauf technische Merkmale des Filters mehr Gewicht erhalten.

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