Vibrationsanalyse: Lager, Pumpen und Motoren überwachen

Ein Lagerschaden kündigt sich selten plötzlich an. Wochen vor dem Ausfall verändert sich das Schwingungsverhalten von Lager, Pumpe oder Motor messbar, lange bevor ein Bediener etwas hört oder spürt. Die Vibrationsanalyse macht genau diese Veränderung sichtbar.

Die Norm als Ausgangspunkt

Die Grundlage für die Bewertung liefert die Norm ISO 20816, die Nachfolgerin der älteren ISO 10816, gültig für Maschinen von 15 Kilowatt bis 50 Megawatt (fabrico.io, 2026). Sie unterteilt Schwingungswerte in vier Zonen von A bis D, von neuwertigem Zustand bis zu Schäden, die einen sofortigen Eingriff erfordern. Für Maschinen der Klasse II liegen die Grenzwerte bei 1,4, 2,8 und 4,5 Millimeter pro Sekunde Effektivwert (ISO 20816-3 via fabrico.io, 2026).

Was die Vibrationsanalyse sichtbar macht

Nicht jeder Fehler zeigt sich im gleichen Frequenzbereich. Wer nur den Gesamteffektivwert misst, übersieht deshalb häufig genau die Fehler, die sich am frühesten ankündigen.

Lagerschäden erfordern eine Hochfrequenzmessung mit Spektral- und Hüllkurvenanalyse, um das charakteristische Muster eines beginnenden Schadens vom normalen Betriebsgeräusch zu unterscheiden (ICS Schneider, 2026). Moderne IO-Link-Sensoren liefern dafür gleich mehrere Kennwerte parallel, darunter Effektivwert und Spitzenwert der Schnelle, Effektivwert der Beschleunigung, Crest-Faktor und Temperatur (autosen, 2026). Der Crest-Faktor ist besonders aufschlussreich, weil er kurze, scharfe Stöße erkennt, wie sie typisch für beginnende Lagerschäden sind, noch bevor sich der Effektivwert nennenswert verändert.

Warum ein Grenzwert allein nicht reicht

Schwellenwerte sind hilfreich, ersetzen aber keine Verlaufsbeobachtung. Ein Wert, der über Monate stabil bei 3 Millimetern pro Sekunde liegt, ist unauffälliger als ein Wert, der innerhalb einer Woche von 1 auf 3 Millimeter pro Sekunde springt, selbst wenn beide Werte noch unterhalb des kritischen Grenzwerts liegen. Der Trend sagt oft mehr als der Momentanwert.

Sensormontage für die Vibrationsanalyse ohne Eingriff in die Maschine

Ein Vibrationssensor lässt sich in den meisten Fällen von außen an das Lagergehäuse oder das Motorgehäuse montieren, ohne die Maschine zu öffnen oder in ihre Steuerung einzugreifen. Wichtig ist eine feste, schwingungssteife Verbindung zwischen Sensor und Bauteil, etwa über eine Gewindebohrung oder einen Klebesockel. Eine lose Magnethalterung liefert zwar erste Anhaltspunkte, verfälscht aber bei höheren Frequenzen die Messung und eignet sich eher für eine erste Bestandsaufnahme als für den Dauerbetrieb.

Die Position des Sensors entscheidet mit über die Aussagekraft der Messung. Am aussagekräftigsten sind Messpunkte möglichst nah an der Lagerstelle, in Richtung der zu erwartenden Kraftwirkung. Bei einem Elektromotor bedeutet das meist eine Messung am Lagerschild in radialer Richtung, ergänzt um eine axiale Messung, wenn auch Ausrichtungsfehler eine Rolle spielen könnten.

Ein realistischer Rollout beginnt mit den Maschinen, deren Ausfall bereits dokumentiert teuer war. Erst wenn dort ein stabiler Betrieb der Sensorik und der Auswertung erreicht ist, lohnt sich die Erweiterung auf weniger kritische Aggregate.

Fest installiert oder mobil gemessen

Die Wahl zwischen fest installierten Sensoren und mobiler Messung hängt von der Kritikalität der Maschine ab. Fest installierte Sensoren liefern kontinuierliche Daten und erkennen schnelle Veränderungen, etwa bei Maschinen, die im Störfall die gesamte Produktion stoppen. Mobile Messungen mit einem Handmessgerät reichen oft für Maschinen, die sich langsamer verändern oder deren Ausfall verkraftbar ist.

Ein Mischmodell ist in der Praxis üblich. Die kritischsten Aggregate bekommen feste Sensorik mit kontinuierlicher Überwachung, der Rest wird im festen Turnus mobil geprüft. Wie oft eine mobile Messung sinnvoll ist, hängt vom Verschleißverhalten der jeweiligen Maschine ab. Eine Pumpe im Dauerbetrieb verändert sich schneller als ein selten laufendes Notstromaggregat. Diese Priorisierung folgt demselben Gedanken wie die Datenkette vom Sensor zum Dashboard.

Häufige Fragen

Sollten Sensoren fest installiert oder mobil eingesetzt werden?

Das hängt von der Kritikalität der Maschine ab. Fest installierte Sensoren eignen sich für Aggregate, deren Ausfall die Produktion sofort stoppt, weil sie Veränderungen kontinuierlich erfassen. Für weniger kritische Maschinen reicht häufig eine mobile Messung in festen Intervallen.

Was kostet ein Messpunkt für Vibrationsanalyse?

Die Kosten hängen von Sensorart, Anzahl der Messachsen und der Anbindung an eine Auswertung ab. Ein einfacher IO-Link-Sensor für einen einzelnen Messpunkt liegt im niedrigen dreistelligen Bereich, hinzu kommen Montage, Verkabelung oder Funkanbindung und die Integration in die Software.

Reicht die Norm ISO 20816 als alleinige Alarmgrenze?

Sie liefert einen guten Ausgangspunkt, ersetzt aber keine maschinenspezifische Betrachtung. Sinnvoller ist eine Kombination aus dem Normwert als grober Leitplanke und einer individuellen Verlaufsbeobachtung, die auch kleinere, aber schnelle Veränderungen an der jeweiligen Maschine erkennt.

Der nächste Schritt

torck entwickelt sein Anlagenmonitoring selbst, mit eigenen Teams in Maxhütte-Haidhof, Wien und Rabat, die auch Erfahrung aus OT-IT-Integrationsprojekten in bestehenden Anlagen mitbringen. Für die Vibrationsanalyse bedeutet das eine durchgehende Kette von der Sensorauswahl bis zur Auswertung im Dashboard, aus einer Hand. Einen Termin für das Erstgespräch vereinbaren Sie über unsere Seite zum Anlagenmonitoring.