Schwingungsproblematik bei Maschinenfundament – Erfahrungsbericht aus dem Bestand

In einem Industriebauprojekt kam es nach Inbetriebnahme einer laufenden Maschine zu spürbaren Schwingungen in der Tragstruktur – deutlich wahrnehmbar im gesamten Hallenbereich. Die Ursache lag in der fehlenden Schwingungsentkopplung des Maschinenfundaments.

Vorgehen zur Schadensanalyse und Abhilfe:

• Es wurde eine Schwingungsmessung gemäß DIN ISO 10816 / ISO 20816 durchgeführt, um die Störfrequenz zu identifizieren.
  
  
• Auf Basis der ermittelten Werte wurde eine elastische Lagerung nach dem Prinzip eines Masse-Feder-Systems ausgelegt.
  
  
• Zum Einsatz kam ein schwingungsisolierender Werkstoff (Vibranon F), abgestimmt auf Maschinengewicht, Fundamentmasse, zulässige Verformungen und die kritische Frequenz.
  

Problem:
Da die elastische Lagerung nicht von Anfang an vorgesehen war, musste die Maßnahme im Bestand erfolgen – mit erheblichem Aufwand:

1. Vollständige Demontage der Maschine
   
   
2. Nachträgliche Freilegung des Fundaments
   
   
3. Einbau einer elastischen Lagerwanne mit Bewehrung und abgestimmter Zusatzmasse
   
   
4. Betonage unter Berücksichtigung der dynamischen Anforderungen
   
   
5. Wiederaufbau und Inbetriebnahme der Maschine
   

Folgen:
Der technische Eingriff verursachte Zusatzkosten von rund 80.000 €, einschließlich Produktionsausfall – eine Maßnahme, die vermeidbar gewesen wäre, wenn die elastische Lagerung frühzeitig in die Planung integriert worden wäre.

Ergebnis nach Umsetzung:
Die Schwingungen konnten vollständig aus der Tragstruktur herausgehalten werden, der laufende Betrieb ist seither störungsfrei und ohne Einschränkungen möglich.

Frage ans Forum:

Wie handhabt ihr in der Praxis die Integration elastischer Lagerungen bei schwingungsaktiven Maschinen?
Gibt es bewährte Prozesse, um solche Probleme bereits in der Planungsphase zu erkennen – insbesondere in Projekten mit hoher Termindynamik?

 

Vielen Dank für Ihre Rückmeldung – genau dieser Punkt wird in der Praxis häufig diskutiert.

Grundsätzlich stimme ich Ihnen zu: Der Maschinenhersteller sollte idealerweise bereits im Vorfeld Informationen zu Betriebsfrequenzen, dynamischen Kräften oder erforderlichen Entkopplungsmaßnahmen bereitstellen. In der Realität zeigt sich jedoch oft ein anderes Bild, insbesondere bei Maschinen, die im Rahmen von Umbaumaßnahmen bestehende Anlagen ersetzen. Hier fehlen regelmäßig konkrete Angaben oder es wird pauschal auf eine bauseitige Aufstellung verwiesen.

Hinzu kommt: Viele Maschinen werden mit einer Art „Grunddämpfung“ geliefert z. B. in Form einfacher Gummimatten oder Streifenmaterialien. Diese sind jedoch selten auf das konkrete Bauwerk oder die tatsächlichen Erregungsfrequenzen abgestimmt. In Kombination mit Tragstrukturen, die nicht schwingungstechnisch optimiert wurden, kann das schnell zu ungewollten Resonanzeffekten führen wie im beschriebenen Fall.

Denn klar ist: Der Aufwand für eine nachträgliche Maßnahme ist erheblich, technisch wie wirtschaftlich. Umso wichtiger, das Thema frühzeitig zu adressieren.