Wie Luft in das Öl gelangt, wie Sie das Luftabscheidevermögen verbessern und wie Sie das Risiko minimieren, dass das Öl schäumt

Luft im Öl? CJC® Fluidpflegesysteme helfen das Luftabscheidevermögen zu verbessern

Wie Luft in das Öl gelangt, wie Sie das Luftabscheidevermögen verbessern und wie Sie das Risiko minimieren, dass das Öl schäumt

Luft im Öl? CJC® Fluidpflegesysteme helfen das Luftabscheidevermögen zu verbessern

Luft im Öl: So gelangt sie in den Ölkreislauf

Luft im Öl lässt sich nicht vollständig vermeiden, da sie entweder bereits als gelöste Luft im Öl vorhanden ist — bis zu 9 Vol.% bei Mineralölen, bei synthetischen Ölen und hochraffinierten Mineralölen sogar noch mehr — oder betriebs-, produktions- und systembedingt von außen in den Ölkreislauf gelangt, z. B. durch:

  • Befüll- und Nachfüllvorgänge (z. B. aus Kanistern oder in offene Ölsysteme)

  • Undichtigkeiten in der Saugleitung oder Kraftstoffleitung, die Luft ziehen

  • Bewegungen, Verwirbelungen und Turbulenzen (z. B. eintauchende Maschinenteile, Öl-Rückleitung in den Tank)

  • Temperatur- und Druckschwankungen (z. B. Druckabfall, hohe Temperaturen)

  • Schnelle Lastwechsel, die Lufteinschlüsse fördern (z. B. hydrostatische Systeme)

  • Kavitation (Wasser kann gelöste Luft enthalten, die plötzlich freigesetzt wird)

  • Ölnebelschmierung

Befindet sich Luft im Öl, ist das Luftabscheidevermögen und die Schaumstabilität des Öls entscheidend. Je schneller Luftblasen aus dem Öl entweichen und je schneller die Ölhaut, die die Luftblasen umschließt, an der Öl-Luft-Grenzfläche zerplatzt, desto geringer ist das Risiko für schäumendes Öl sowie für Schmierproblemen und Kavitationsschäden. Große Luftblasen steigen — bei gleicher Viskosität — generell schneller auf als kleine Blasen.

Faktoren, die das Luftabscheidevermögen und die Schaumstabilität beeinflussen

Neben der Ölqualität beeinflussen auch konstruktive Maßnahmen und die Ölreinheit das Luftabscheidevermögen und damit das Risiko von Schaum.

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Hochviskose, dickflüssige Öle:

  • Luftblasen steigen langsamer auf – Die zähflüssige Struktur hemmt den Auftrieb der Blasen, sodass Luft länger im Öl bleibt.
  • Tendieren zu kleinen Luftblasen, da die innere Reibung verhindert, dass sich Blasen zu größeren Einheiten verbinden.
    • Kleine Luftblasen haben weniger Auftrieb und werden durch die hohe Viskosität zusätzlich gebremst.

Niedrigviskose, dünnflüssige Öle:

  • Luftblasen steigen leichter auf und entweichen schneller.
  • Tendieren zu größeren Luftblasen, da sie sich leichter zu größeren Blasen zusammenschließen können.
    • Große Luftblasen haben mehr Auftrieb und steigen schneller an die Oberfläche.

Eine optimale Viskosität sorgt dafür, dass das Öl weder zu viele kleine, schwer abzuscheidende Luftblasen noch zu große Blasen mit Kavitätsrisiko bildet.

Die Temperatur hat einen erheblichen Einfluss auf das Luftabscheidevermögen, da sie die Viskosität, die Löslichkeit von Luft im Öl, die Oberflächenspannung und das Verdampfungsverhalten beeinflusst:

Hohe Temperaturen:

  • Viskosität sinkt, Luftblasen können schneller aufsteigen und entweichen
  • Die Löslichkeit nimmt ab, das Öl setzt Luft frei, wodurch sich mehr Luftblasen ansammeln
  • Oberflächenspannung wird reduziert, was die Blasenkoaleszenz verbessert und die Schaumstabilität verringert
    • kleinere Luftblasen verbinden sich besser mit größeren Blasen, die schneller aufsteigen, und zerplatzen leichter
  • Dampfblasen und leichtflüchtige Ölbestandteile stören die Luftabscheidung

Niedrige Temperaturen:

  • Viskosität steigt, Luftblasen steigen langsamer auf und trennen sich nur schwer vom Öl
  • Die Löslichkeit steigt, das Öl kann mehr Luft in gelöster Form speichern

Daher werden in vielen Systemen Temperaturbereiche zwischen 40–60 °C als ideal für eine schnelle Luftabscheidung angesehen.

Partikel, Wasser und Oxidationsprodukte beeinträchtigen das Luftabscheidevermögen erheblich und erhöhen das Risiko von Schaumbildung.

Partikel:

  • Feststoffe sind regelrechte Blasenbildungszentren:
    • Schmutz, Metallabrieb und Ruß haben raue Oberflächen, an deren Unebenheiten sich Mikroluftblasen anlagern können, wodurch
      • Luftblasen länger im Öl verbleiben und
      • die Blasenkoaleszenz gehemmt und mehr kleine, stabile Blasen im Öl verbleiben, die nur langsam aufsteigen.
  • Große Mengen feiner Partikel erhöhen die Viskosität und machen das Öl zählflüssiger, wodurch die Luftabscheidung verlangsamt wird.

Wasser — gelöst, emulgiert oder als freies Wasser:

  • Wasser im Öl kann mit Luft eine stabile Emulsion bilden, wodurch kleinere Luftblasen nicht mehr zu größeren verbinden können und schwerer entweichen.
  • Emulsionen erhöhen die Viskosität und machen das Öl zählflüssiger, wodurch das Luftabscheidevermögen verschlechtert wird.
  • Wasser begünstigt Korrosionsprozesse, was wiederum Partikel freisetzt.
  • Wasser im Öl kann gelöste Luft enthalten, die bei Kavitation freigesetzt wird, wodurch vermehrt Luftblasen entstehen.

Oxidationsprodukte:

  • Abbauprodukte aus oxidativen Prozessen erhöhen die Viskosität und hemmen dadurch das Aufsteigen von Luftblasen
  • Ähnlich wie Partikel hemmen Oxidationsprodukte die Blasenkoaleszenz
  • Oxidationsrückstände lagern sich an Tankwänden oder in Leitungen ab, was zu Strömungsstörungen und verstärkter Schaumbildung führt.

Partikel, Wasser und Oxidationsprodukte verschlechtern das Luftabscheidevermögen, erhöhen die Schaumneigung und können langfristig Schäden im System verursachen. Ein effizienten Fluidpflegesystem, dass diese Verunreinigungen entfernt, sorgt für eine stabiles Luftabscheidevermögen.

Anti-Schaum-Additive (auch Entschäumer oder Schaum-Inhibitoren genannt) verbessern das Luftabscheidevermögen eines Öls, indem sie

  • die Schaumbildung unterdrücken
  • Blasenkoaleszenz fördern (Zusammenfließen von Luftblasen)
  • Schaum schnell auflösen bzw. zum Zerplatzen bringen

Anti-Schaum-Additive setzen sich an die Oberfläche der Ölhaut / Blasenwände. Um die Ölhaut zu destabilisieren und zum Zerplatzen zu bringen, muss die Oberflächengrenzspannung zwischen Öl und Additiv entsprechend hoch sein.

Gut zu wissen: 

Das richtige Gleichgewicht ist entscheidend. Zu viele Schaum-Inhibitoren können kontraproduktiv wirken. Eine präzise Dosierung ist entscheidend, um sowohl eine geringe Schaumneigung als auch eine stabile Schmierleistung sicherzustellen.

Folge bei zu wenig Anti-Schaum-Additiven:

  • Erhöhte Schaumneigung

Folgen von zu vielen Anti-Schaum-Additiven: 

  • Gehemmte Blasenkoaleszenz
  • Erhöhte Blasenstabilität, so dass viele kleine, stabile Mikroluftblasen entstehen.
  • „Überentschäumen“ möglich: Wenn sich zu viele Luftblasen bilden und nicht schnell genug entweichen, steigt der Schaumpegel. Es kommt zu übermäßiger Schaumbildung im Tank – insbesondere bei hoher Rücklaufgeschwindigkeit oder starken Turbulenzen. Ist die Schaumschicht zu groß, saugt die Systempumpe statt Öl den Luft-Öl-Schaum an. Das Risiko ist besonders hoch, wenn der Ölstand niedrig ist und die Systempumpe zu nah an der Oberfläche saugt.

Die Vermischung inkompatibler Öle kann das Luftabscheidevermögen erheblich verschlechtern, weil sich die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Öle unkontrolliert verändern.

Sehr niedrige Oberflächenspannung

  • Unterschiedliche Grundöle oder Additive können die Oberflächenspannung so stark reduzieren, dass, anstatt die Bloasenkoaleszenz zu fördern, diese gehemmt wird, so dass sich viele kleine, stabile Luftblasen bilden, die langsamer aufsteigen und zerplatzen (feiner Mikroschaum)

Additiv-Unverträglichkeiten

  • Anti-Schaum-Additive aus verschiedenen Ölen können sich gegenseitig neutralisieren oder unerwartete Reaktionen eingehen.
  • Blasenkoaleszenz kann gehemmt werden, so dass sich Luftblasen langsamer verbinden (Koaleszenz) und länger im Öl verbleiben.

Veränderte Viskosität

  • Die Viskosität kann entweder steigen oder fallen. Folgen siehe Punkt „Viskosität“.

Emulsionsbildung

  • Es kann zur Emulsionsbildung kommen, besonders wenn wasserhaltige oder polare Bestandteile vorhanden sind (z. B. Ester, PAG-Öle). Wasser im Öl kann mit Luft eine stabile Emulsion bilden, wodurch kleinere Luftblasen nicht mehr zu größeren verbinden können und schwerer entweichen.

Ablagerungen & Oxidationsprodukte 

  • Inkompatible Additive können zur Bildung von Schlamm, Varnish bzw. Harzablagerungen führen. Folgen siehe Punkt „Partikel, Wasser und Oxidationsprodukte“.

Ölvermischungen sollten Sie grundsätzlich vermeiden bzw. auf Herstellerfreigaben achten. Bei einem Wechsel des Öltyps sollte immer eine Systemspülung vorgenommen und die Kompatibilität der Öle in einem Labor geprüft werden.

Das Luftabscheidevermögen von Ölen wird nicht nur durch die chemische Zusammensetzung des Öls beeinflusst, sondern auch durch mechanische Faktoren im System. Diese können entweder die Luftabscheidung begünstigen oder das Problem verstärken.

Eintauchende Maschinenteile, wie z. B. Getriebe und rotierende Maschinenkomponenten

  • Getriebe oder ähnliche mechanische Teile (z. B. Zahnräder und Wellen) erzeugen eine Drehbewegung, die
    • eine hohe Schergeschwindigkeit erzeugt, die Luft ins Öl zieht und
    • einen Schleudereffekt hat, wodurch es zu einer Vermischung von Luft und Öl kommt.

Scherkräfte

  • Intensive Scherkräfte fördern die Bildung von kleinen, stabilen Luftblasen (Mikroschaum), die schwer zu entfernen sind (z. B. Kompressoren, Hydrauliksysteme)

Druckverhältnisse & Kavitation

  • Schnelle Druckwechsel (z. B. in Pumpen und Ventilen) können dazu führen, dass Luft schlagartig aus dem gelösten Zustand freigesetzt wird und das Risiko von Kavitation steigt
  • In Hochdrucksystemen kann das Öl mehr Luft in Lösung halten, die jedoch bei Druckabfall plötzlich und in großen Mengen freigesetzt wird

Pumpentyp & Ansaugverhalten

  • Zahnradpumpen oder Flügelzellenpumpen erzeugen Zentrifugalkräfte, die das Öl stark in Bewegung versetzen und so die Luftbläschenbildung und -verteilung im Öl begünstigen.
  • Ein zu niedriger Ölstand in der Saugleitung kann dazu führen, dass die Pumpe Luft ansaugt (Lufteintrag).
  • Leckagen / Undichtigkeiten an der Saugseite führen dazu, dass Luft ins Öl gezogen wird.

Ein gut dimensionierter Tank mit einer größeren Distanz zwischen Rücklauf- und Saugleitung verlängert die Verweilzeit des Öls und gibt dem Öl genügend Zeit, um die Luftblasen abzuscheiden. Größere Tanks oder eine längere Verweilzeit verbessern das Luftabscheidevermögen.

Die Distanz bzw. Strömungsstrecke und damit die Verweilzeit kann durch Leitbleche im Tank künstlich erhöht werden.

Auch eine geringere Strömungsgeschwindigkeit kann dazu beitragen Turbulenzen zu verhindern und die Verweilzeit erhöhen.

Grundsätzlich sollte die Rücklaufleitung unterhalb des Ölspiegels enden, um Verwirbelungen zu vermeiden. Optional können Diffusoren in der Rückleitung Turbulenzen beim Zurückfließen des Öls in den Tank und damit den Lufteintrag minimieren.

Durch die richtige Schmierstoffwahl, optimierte Tankkonstruktion und kontinuierliche Ölpflege lässt sich der negative Einfluss von Luft im Öl auf die Systemleistung erheblich reduzieren.

Folgen und Schäden durch Luft im Öl

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Luft im Öl reduziert die Viskosität und damit die tragende Schmierfilmdicke. Auch kann der Ölfilm lokal unterbrochen und der Ölfluss gestört werden (Mangelschmierung), wenn Luftblasen sie in den engen Schmierspalt gelangen und kein stabiler Schmierfilm aufgebaut werden kann. Wenn die Tragfähigkeit des Schmierfilms nicht mehr gegeben ist, werden die Oberflächen nicht mehr ausreichend voneinander getrennt und es kommt zu direktem Metall-zu-Metall-Kontakt.

Folgen: 

  • Erhöhte Reibung
  • Überhitzung
  • Vermehrt abrasiver und adhäsiver Verschleiß
  • Materialabtrag und Materialermüdung
  • Hoher Wartungsaufwand und erhöhte Betriebskosten

Lösung:

CJC® Fluidpflegesysteme entfernen effizient Partikel, Wasser und Oxidationsprodukte und sorgen so für ein langanhaltend stabiles Luftabscheidevermögen und den Erhalt der Schmierfähigkeit. Zudem sind die Optimierung der Tankkonstruktion und Entlüftung sowie die Vermeidung von Turbulenzen weitere Maßnahnahmen, um Luft im Öl zu minimieren.

Die Gas-Kavitation ist die häufigste Art der Kavitation, da immer Luft im Öl vorhanden ist (in gelöster oder freier Form). Im Gegensatz zur Dampf-Kavitation verursacht die Gas-Kavitation weniger extreme Schäden, ist aber in vielen Systemen dauerhaft präsent und kann langfristig Schäden anrichten.

Gas-Kavitation entsteht durch das Zusammenpressen von Luftblasen in Hochdruckbereichen sowie dem Übergang von Niedrig- zu Hochdruckbereichen. Dabei wird die Luftblase zunächst verkleinert bzw. komprimiert. Ist der Druck hoch genug, löst sie sich vollständig im Öl (Wechsel von freier in gelöste Luft), da die Gaslöslichkeit mit steigendem Druck zunimmt.

Bei plötzlichen Druckanstiegen oder schnellen Wechseln zwischen Druck- und Entlastungszonen, wie z. B. von der Saugseite zur Druckseite einer Pumpe, wird die Luftblase sehr schnell komprimiert, kann in Lösung gehen, oder aber sie wird mechanisch verformt und instabil. Langfristig führt die wiederholte Kompression und Dekompression zu Materialermüdung. Erfolgt die Komprimierung der Luftblase sehr schnell, entstehen lokale Druckspitzen und Mikroströmungen, die erosiv wirken und Oberflächen schädigen. Zusätzlich können die Luftblasen unter Hochdruck schlagartig zerfallen (Mikroimplosionen) und so ebenfalls lokale Druckspitzen entstehen

Betroffene Komponenten: 

  • Beim Übergang von der Saug- zur Druckseite einer Pumpe
  • Beim schnellen Schließen eines Ventils
  • In hydraulischen Steuerungen mit plötzlichen Lastwechseln
  • In Ölströmungen mit hoher Scherbelastung, wo sich Blasen deformieren und instabil werden

Folgen:

  • Mikrorisse
  • Mikropittings
  • Erosionsartiger Materialabtrag
  • Materialermüdung

Lösung:

CJC® Fluidpflegesysteme entfernen effizient Partikel, Wasser und Oxidationsprodukte und sorgen so für ein langanhaltend stabiles Luftabscheidevermögen und mindern das Risiko von Gas-Kavitation. Zudem sind die Optimierung der Tankkonstruktion und Entlüftung sowie die Vermeidung von Turbulenzen weitere Maßnahnahmen, um Luft im Öl zu minimieren.

Zu viel Luft im Öl kann zur Bildung von stabilem Schaum führen, der bei übermäßiger Schaumbildung austreten kann. Der Schaum kann aber auch die Ölpumpe mit Luftblasen füllen, sodass das System statt Öl eine Mischung aus Luft und Öl ansaugt (Luftpolsterbildung). In Hydrauliksystemen führt dies zu Kompressibilitätseffekten, was zu ungleichmäßiger oder verzögerter Kraftübertragung führt.

Folgen:

  • Beeinträchtige Effizienz von Hydraulik- oder Schmierölsystemen
    • Bewegung und Steuerung
    • Leistungsverlust
  • Pumpenausfälle
  • Erhöhter Strom- oder Kraftstoffverbrauch
  • Bei Austritt von Schaum verunreinigt die Umgebung
    • Ölverlust
    • Umweltbelastung steigt
    • Arbeitssicherheit sinkt
  • Erhöhter Reinigungs- und Wartungsaufwand und damit höhere Betriebskosten

Lösung:

CJC® Fluidpflegesysteme entfernen effizient Partikel, Wasser und Oxidationsprodukte und sorgen so für ein langanhaltend stabiles Luftabscheidevermögen und mindern das Risiko von schäumendem Öl. Zudem sind die Optimierung der Tankkonstruktion und Entlüftung sowie die Vermeidung von Turbulenzen weitere Maßnahnahmen, um Luft im Öl zu minimieren.

Luftblasen im Öl können die Wärmeübertragung verschlechtern, da Luft eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Öl besitzt. Luftblasen im Öl verringern die Wärmeaufnahmefähigkeit des Schmierstoffs, sodass heiße Bauteile nicht effizient gekühlt werden können. Durch die lokalen Temperaturanstiege kommt es zur lokalen Überhitzung, z. B. in Getrieben, Turbinen und Hydrauliksystemen. Die thermische Belastung beschleunigt gleichzeitig die Öloxidation und Ölalterung.

Folgen:

  • Thermische Schäden an Komponenten
  • Ölalterung durch Oxidation
  • Schnellere Additivabbau

Lösung:

CJC® Fluidpflegesysteme entfernen effizient Partikel, Wasser und Oxidationsprodukte und sorgen so für ein langanhaltend stabiles Luftabscheidevermögen und eine stabile Wärmeleitfähigkeit. Zudem sind die Optimierung der Tankkonstruktion und Entlüftung sowie die Vermeidung von Turbulenzen weitere Maßnahnahmen, um Luft im Öl zu minimieren.

Luft enthält Sauerstoff, der zu Oxidationsreaktionen im Öl führt, wodurch sich Oxidationsprodukte wie Varnish, Harze, Ölschlamm und Säuren bilden. Die zusätzliche thermische Belastung, durch die geringere Wärmeleitfähigkeit von Luft im Öl, beschleunigt diesen Prozess zusätzlich. Oxidationsprodukte entstehen, die Ablagerungen bilden sowie die Viskosität erhöhe, wodurch sich das Luftabscheidevermögen zusätzlich verschlechtert.

Folgen:

  • Beschleunigte Ölalterung und Entstehung von Oxidationsprodukten:
    • Varnish, Verharzungen, Ablagerungen
      • verklebte Ventile, Systemfilter, Pumpen, Kühler
        • Fehlfunktionen, schlechte Steuerbarkeit
        • Erhöhter Energiebedarf durch reduzierte Kühlereffizienz
        • Verschleiß und Überhitzung durch veränderte Schmierspaltgeometrie
        • häufige Filterwechsel
    • Ölschlamm
      • Zugesetzte Leitungen
      • Sedimentationen im Tank
    • Säuren
      • Korrosion
      • poröse Dichtungen
  • Verlust der Öleigenschaften wie Schmierfähigkeit, Kühlleistung, Wärmeübertragung, Drucktransfer, Verschleiß- und Korrosionsschutz etc.
  • Frühzeitige und häufige Ölwechsel
  • Häufiger Komponentenaustausch
  • Hohe Ölkosten, Wartungskosten und CO2-Belastung

Lösung:

CJC® Fluidpflegesysteme entfernen effizient Partikel, Wasser und Oxidationsprodukte und sorgen so für ein langanhaltend stabiles Luftabscheidevermögen und eine Entschleunigung der Öloxidation. Zudem sind die Optimierung der Tankkonstruktion und Entlüftung sowie die Vermeidung von Turbulenzen weitere Maßnahnahmen, um Luft im Öl zu minimieren.

Hydrauliksysteme mit Luft im Öl müssen mehr Energie aufwenden, um Druckverluste und Fehlfunktionen auszugleichen. Luft ist kompressibel, Öl nicht – das bedeutet, dass sich der Druck im System unkontrolliert verändert.

Folgen:

  • Erhöhter Krafstoff- oder Stromverbrauch

Lösung:

CJC® Fluidpflegesysteme entfernen effizient Partikel, Wasser und Oxidationsprodukte und sorgen so für ein langanhaltend stabiles Luftabscheidevermögen. Zudem sind die Optimierung der Tankkonstruktion und Entlüftung sowie die Vermeidung von Turbulenzen weitere Maßnahnahmen, um Luft im Öl zu minimieren.

Der Dieseleffekt entsteht, wenn Luftblasen im Öl unter hohem Druck und plötzlicher Kompression sich bis zur Selbstentzündung erhitzen.

Der Sauerstoff aus den Luftblasen und die brennstoffartigen Kohlenwasserstoffe des Öls (z. B. durch Dieselverschmutzung oder ölbedingte Dampfphasen) entwickeln eine brennbare Mischung. Wenn die Blasen von einer Niederdruck- in eine Hochdruckzone gelangen (z. B. von der Saug- zur Druckseite einer Pumpe), werden sie rasch komprimiert. Durch die Kompression steigt die Temperatur innerhalb der Blasen extrem an (bis zu 1000°C lokal).
Diese Temperatur kann ausreichen, um die enthaltenen Kohlenwasserstoffe zu entzünden – ähnlich wie bei der Selbstzündung in einem Dieselmotor. Die plötzliche Entzündung der Luft-Öl-Mischung führt zu einer Mikroexplosion innerhalb des Systems. Dabei entstehen stoßartige Druckspitzen, die mechanische Bauteile belasten.

Aufgrund des geringen Sauerstoffgehalts in den Luftblasen, erfolgt die Verbrennung unvollständig, wodurch Rußpartikel entstehen, die zu einer typischen schwarzen Verfärbung führen.

Faktoren, die den Dieseleffekt begünstigen und verstärken

  • Hohe Luftkonzentration im Öl → Mehr Luftblasen
  • Plötzliche Drucksprünge → Schnelle Kompression der Luftblasen und stärkerer Temperaturanstieg
  • Hohe Temperaturen → Erhöht die Selbstentzündungsgefahr
  • Diesel- oder Kraftstoffeintrag ins Öl → Brennbare Komponenten
  • Niedrigviskose Öle → größere Luftblasen → mehr Sauerstoff und brennbare Kohlenwasserstoffe

Betroffene Komponenten: Hydraulische Systeme, Pumpen und Einspritzsystemen

Folgen:

  • Mikrorisse und Materialermüdung
  • Erosion
  • Lokale Überhitzung des Öls, die zur Öloxidation führen
  • Bildung von Rußpartikeln, die das Öl verunreinigen und die Viskosität ansteigen lassen

Lösung:

CJC® Fluidpflegesysteme entfernen effizient Partikel, Wasser und Oxidationsprodukte und sorgen so für ein langanhaltend stabiles Luftabscheidevermögen und mindern das Risiko eines Dieseleffekts. Zudem sind die Optimierung der Tankkonstruktion und Entlüftung sowie die Vermeidung von Turbulenzen weitere Maßnahnahmen, um Luft im Öl zu minimieren.

Die zwei Zustände von Luft im Öl: Gelöst und frei kurz erklärt

Luft im Öl kann sowohl in gelöster als auch in freier Form auftreten. Druck und Temperatur beeinflussen den Zustand und bewirken zwei gegensätzliche Effekte.

Steigt der Druck, erhöht sich die Löslichkeit von Luft im Öl, da die Luft komprimiert und in Lösung gedrückt wird, während sie bei Druckabfall wieder freigesetzt wird. Dabei erfolgt die Freisetzung der Luftblasen deutlich schneller als das sie in Lösung gehen.

Steigt die Temperatur nimmt die Löslichkeit von Luft im Öl ab, wodurch sich mehr Luftblasen im Öl ansammeln, während bei kalten Temperaturen das Öl mehr Luft in gelöster Form speichern kann.

Wenn also hoher Druck die Luft in Lösung zwingt, aber gleichzeitig hohe Temperaturen die Löslichkeit verringern, entsteht ein Wettbewerb zwischen beiden Effekten. Systembedingt kann sich dann entweder ein stabiler Sättigungsgrad einstellen, in dem genau so viel Luft in Lösung geht, wie auch wieder entweicht, oder es entstehen vermehrt Luftblasen, da der Temperatureffekt überwiegt. Daher sind in vielen Anwendungen für eine effiziente Systemleistung kontrollierte Druck- und Temperaturbedingungen genauso wichtig wie das Luftabscheidevermögen und das Schaumverhalten des Öls.

Gelöste Luft
 Freie, ungelöste Luft
Problematisch Problematisch
Luftmoleküle sind zwischen die Molekülstruktur des Öls aufgenommen. Luftmoleküle sind nicht in die Molekülstruktur des Öls aufgenommen.
Keine Luftblasen vorhanden Freie Luft in Form von Luftblasen vorhanden
Entsteht durch den Kontakt mit der Umgebungsluft, Gehalt hauptsächlich abhängig von Temperatur und Systemdruck, da sie die Löslichkeit von Luft im Öl beeinflussen. Entsteht zum einen durch den Eintrag von Luftblasen z. B. durch Turbulenzen oder Ansaugen von Luft und zum anderen durch das Freisetzen von gelöster Luft bei Druck- und Temperaturschwankungen.
Folgen: Beschleunigte Öloxidation und frühzeitiger Abbau von Antioxidantien. Folgen: Öl wird kompressibel; Schmierwirkung und Kühlleistung werden beeinträchtigt (auch Mangelschmierung möglich); beschleunigte Öloxidation; Gas-Kavitation; Dieseleffekt, sinkende Förderleistung von Pumpen; Dichtungsverschleiß; Austritt von schäumendem Öl (Risiko von Ölverlust, Umweltverschmutzung) etc.

So stellen Sie fest, ob Ihr Öl ein gutes Luftabscheidevermögen und Schaumverhalten besitzt

Da bereits im Öl gelöste Luft schnell schädliche Auswirkungen haben kann, ist es wichtig die das Luftabscheidevermögen und das Schaumverhalten des Öls zu kennen. Mithilfe verschiedener Prüfverfahren kann herausgefunden werden, ob das Öl zur Schaumbildung neigt, wie schnell es Luft abscheiden kann und wie stark die Schaumstabilität ist.

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Typischerweise wird das Luftabscheidevermögen als Zeitspanne (in Minuten) angegeben, die das Öl benötigt, um eine bestimmte Menge an Luftblasen (in %) abzuscheiden. Das Luftabscheidevermögen des Gebrauchtöls im Vergleich zum Frischöl unterstützt Aussagen über eine Weiterverwendung des Öls.

DIN ISO 9120 (Luftabscheidevermögen von Schmierstoffen)

Dieses Verfahren prüft, wie schnell Luft aus einem Öl entweichen kann und inwieweit das Öl dazu neigt, Schaum zu bilden.

Das Öl wird in einem speziellen Testbehälter einer festgelegten Temperatur und einem bestimmten Druck ausgesetzt. Es wird eine konstante Menge Luft in das Öl eingetragen. Während des Tests wird überwacht, wie gut das Öl die eingetragene Luft wieder abgibt und wie viel Schaum sich bildet (Schaumhöhe), wie stabil er ist und wie schnell er wieder abgebaut wird.

ASTM D3427 (Standard Test Method for Foam Characteristics of Lubricating Oils)

Prüfverfahren zur Bestimmung der Schaumbildung und der Schaumabreißzeiten in Schmierölen, insbesondere für Motorenöle und Hydrauliköle. Es konzentriert sich auf das Schaumverhalten von Ölen und darauf, wie gut sie sich von Luftblasen befreien können.

In einer Testkammer wird das Öl mit Luft vermischt. Druck, Temperatur und die Geschwindigkeit, mit der das Öl mit Luft beaufschlagt wird sind fest definiert. Die Schaumbildung wird durch die Bestimmung der Schaumhöhe (Volumen) und die Zeit bis zum Abbau des Schaums ermittelt.

Mit dem Prüfverfahren gemäß ASTM D892 wird getestet, wie viele Minuten es dauert, bis die im Labor künstlich erzeugte Schaumschicht auf dem Öl zerfällt.

Getestet wird bei Temperatur unterschiedlichen Temperaturen: bei 24 °C, 93,5 °C und nach erneutem Abkühlen bei 24 °C.

Daraus lässt sich die Schaumneigung (Entstehung) und Schaumstabilität (Abbau des Schaums) des Öls im Einsatz abschätzen.

ISO 6247 (Bestimmung des Schaumbildungsverhaltens von Ölen)

Ähnlich zu ASTM D892, aber mit anderen Prüfvorgaben für industrielle Anwendungen.

ASTM D6082 (Schaumverhalten bei hohen Temperaturen)

Speziell für Hochtemperatur-Anwendungen, z. B. Getriebe- oder Hydrauliköle.

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Ihr Öl ist stark verunreinigt und weist dadurch ein schlechtes Luftabscheidevermögen auf? Sie müssen Ihr Öl häufig wechseln und Systemspülungen durchführen, weil es schnell oxidiert und Ablagerungen bildet? Dann sind CJC® Fluidpflegesysteme Ihre Lösung. Durch das kontinuierliche Entfernen von Partikeln, Wasser und Oxidationsprodukten (Varnish, Harze, Sludge, Säuren) sorgt unsere Filtertechnik für ein langanhaltend stabiles Luftabscheidevermögen und eine verlangsamte Öloxidation.

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