Foto: AC2T/Klimoska

Kernreaktion im Automotor

3. Dezember 2017, 09:00

Claudia Lenauer untersucht den Verschleiß von Motoren mithilfe radioaktiver Isotope

Wiener Neustadt – Was machen Menschen, die in einem Exzellenzzentrum für Tribologie arbeiten? Sie betreiben jedenfalls keine Stammeskunde. "Willkommen in der Welt der Reibungs-, Verschleiß- und Schmierstoffanwendungsforschung", heißt es auf der Homepage des Forschungszentrums AC2T. Claudia Lenauer arbeitet seit dem Abschluss ihres Studiums der Technischen Physik an diesem Comet-K2-Kompetenzzentrum in Wiener Neustadt und beschäftigt sich dort mit einer sehr speziellen Methode zur Verschleißmessung: der Radio-Isotope-Concentration-Method (RIC).

"Man kann mit dieser Methode den Verschleiß von unterschiedlichsten Dingen ermitteln", sagt die 34-Jährige. "Wir nutzen sie bisher aber vor allem für die Autoindustrie." Um die Fahrzeuge umweltfreundlicher zu machen, werden heute leichtere Werkstoffe und weniger schädliche Schmierstoffe eingesetzt. Dabei stellt sich auch die Frage, wie sich diese Änderungen auf die Lebensdauer der Motorkomponenten auswirken.

Tecnet Accent Innovation Award

Da es jedoch hunderte Stunden dauert, bis es zu einer auf herkömmliche Weise messbaren Abnutzung von wenigen Mikrometern kommt, suchten AC2T-Forscher nach einer "Abkürzung". Das führte die Arbeitsgruppe zu Radiotracern, die zur Radioisotopenkonzentrationsmethode weiterentwickelt und für verschiedene Bereiche einsetzbar gemacht wurden. Für diese Leistung wurde die Forscherin gemeinsam mit ihren beiden Kollegen Martin Jech und Thomas Wopelka kürzlich mit dem ersten Tecnet Accent Innovation Award ausgezeichnet.

"Bei unserer Methode wird eine Kernreaktion in einer bestimmten Zone der zu untersuchenden Komponente ausgelöst", erläutert die Wissenschafterin. "Dadurch entstehen radioaktive Isotope, die auch in den Verschleißpartikeln enthalten sind." Diese Verschleißpartikel werden mittels eines Schmierstoffkreislaufs zum Detektor transportiert, mit dem die Radioaktivität bestimmt werden kann. "Aus der gemessenen Aktivität können wir schließlich Verschleiß im Nanometerbereich in wenigen Stunden Messzeit bestimmen", sagt Lenauer.

Anders als bei ähnlich gelagerten Methoden ist hier die Menge der eingesetzten radioaktiven Isotope so gering, dass die im Strahlenschutzgesetz festgelegte Grenze nicht erreicht wird. "Deshalb können wir unsere Methode problemlos in einer ganz normalen Laborumgebung verwenden oder unseren Prüfstand auch direkt zu den Kunden bringen", betont die Tribologin.

Tribologie: Komplexität und Vielfalt

Was sie an der Reibungs-, Verschleiß- und Schmierstoffforschung so attraktiv findet, sind vor allem die Komplexität und Vielfalt: "Um die Tribologie zu verstehen und anzuwenden, braucht man Kenntnisse in Chemie, Physik, Maschinenbau, Werkstoffkunde etc.", so Lenauer, die zurzeit auch an ihrer Dissertation arbeitet. Da die Frage nach Lebensdauer und Wartungssicherheit in so gut wie allen Produktionsbetrieben eine zentrale Rolle spielt, sind ihre Erkenntnisse und ihr Know-how äußerst gefragt.

Aber auch wenn die Wirtschaft lockt, ihren Platz sieht sie weiterhin in der Forschung. Und wenn es einmal nicht die Technik ist, die ihre Leidenschaft bindet? Dann ist es die Querflöte. Auf ihr spielt Claudia Lenauer, seit vor acht Jahren durch einen Umzug das Klavier zu groß geworden ist. (Doris Griesser, 3.12.2017)