Nutzfahrzeuge müssen unterschiedlichsten Einsatzgebieten gerecht werden, sei es als TV-Übertragungswagen, Service-, Werkstatt- oder auch Kanalreinigungsfahrzeug. Bei fast allen Geräten, die diese Fahrzeuge mit sich führen, spielt die Stromversorgung eine zentrale Rolle, weshalb oftmals eine zusätzliche Spannungsversorgung benötigt wird, um darauf aufbauend die speziellen Ein- und Ausbauten zu realisieren. Diese Aggregate sind in der Regel sehr schwer und benötigen aufgrund von Gehäuse, Tank und Rahmen sowie zusätzlichen Verbrennungsmotoren viel Platz im Fahrzeug. Die Martin KFZ-Technik GmbH entwickelt daher fahrzeugspezifische, durch den Fahrzeugmotor angetriebene Generatoranlagen mit hoher Raum- und Gewichtsersparnis. Das sorgt nicht nur für einen entscheidenden Nutzlastgewinn, eine komplett verfügbare Ladefläche und mehr Mobilität, sondern reduziert auch den Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen. Der neue, speziell für den mobilen Einsatz entwickelte Inverter VoltStar spielt beim flexiblen Einsatz der Generatoranlagen eine große Rolle: Er setzt die von einem fremderregten Synchrongenerator gelieferte Spannung in eine reine, stabile 3-phasige + N 400-V-Wechselspannung um. Dies gewährleistet den störungsfreien Betrieb hochempfindlicher Geräte und Anlagen.
„Alle Sonderfahrzeuge, die hohe Leistungen benötigen und mit denen zusätzliche Verbraucher wie beispielsweise Pumpen, Messgeräte, Computer, Hydraulikaggregate oder Schweißgeräte betrieben werden, profitieren von den Voltstar-Anlagen besonders“, erklärt Jörg Martin, Gründer und Geschäftsführer der Martin KFZ-Technik GmbH. „Das trifft unter anderem auf Kanalfahrzeuge, Werkstattwagen oder auch Messtechnikfahrzeuge zu.“ Bislang nutzen viele dieser Fahrzeuge zusätzliche Diesel- oder Benzinaggregate, die meist sehr schwer, groß und wartungsintensiv sind und den aktuell gültigen Abgasnormen nicht genügen. Der für viele Aufgaben notwendige Wechselstrom von 230 V lässt sich zwar mithilfe von Spannungswandlern, die an die Fahrzeugbatterie angeschlossen werden und dort die Bordgleichspannung von 12 V beziehungsweise bei Lkw von 24 V umwandeln, zur Verfügung stellen. Die Leistung ist dabei jedoch auf zwei bis 3 kW begrenzt. Wird mehr Leistung und Energie benötigt, müssen Zusatzgeneratoren zum Einsatz kommen, die höhere Leistungen bereitstellen können.
Der Experte für mobile Stromerzeugung bietet seinen Kunden dagegen maßgeschneiderte Lösungen an: Dies schließt eine Standard-Version mit 230 V und – abhängig von den individuellen Anforderungen – 3,5, fünf oder 8 kW ebenso ein wie eine High-End-Version mit 400 V/8 kW, wobei letztere laut Unternehmen bislang einzigartig auf dem Markt ist. Daneben umfasst das Portfolio auch mehr als 400 verschiedene Anbausätze, mit denen Hydraulikpumpen, Kältekompressoren oder 14- beziehungsweise 28-V-Zusatz-Lichtmaschinen über den Motor angetrieben werden können. Mit der stabilen 3-phasigen 400-V-Wechselspannung (3-Phasen + N) lassen sich wiederum andere Geräte wie Drehstrommotoren, Kompressoren oder Pumpen betreiben. „Diese haben einen höheren Wirkungsgrad als Motoren mit Kondensatoren“, erklärt Martin. Darüber hinaus können so in Fahrzeugen auch verschiedene Stromkreise mit nur einem Generator aufgebaut werden: „An einer 230-V-Phase hängt zum Beispiel die empfindliche Messtechnik, an einer anderen Licht und Werkzeug und an der dritten eine Kaffeemaschine“, erläutert Martin. Die 400 V lassen sich somit in drei einzelne Netze von 230 V + N aufteilen.
Sicheres, wartungsarmes System auch für hochempfindliche Geräte geeignet
Als moderne, Microcontroller-gesteuerte Geräte wurden die Inverter der VoltStar-Familie speziell für den mobilen Einsatz entwickelt. Der im Fahrzeug verbaute Spannungswandler setzt die von einem fremderregten Synchrongenerator gelieferte Spannung in eine reine, stabile und geregelte 3-phasige 400-V (P-P)- / 230-V (P-N)- / 50-Hz- Wechselspannung um. Da die Ausgangsspannung einer echten Sinus-Wechselspannung entspricht, wird gewährleistet, dass hochempfindliche Geräte der Messtechnik, Computeranlagen, Ladegeräte, Funktechnik, Pumpen und Schweißgeräte sowie alle Geräte störungsfrei funktionieren.„Zusätzlich haben wir in unseren Invertern Sicherheits- und Abschaltroutinen eingebaut, die das System schützen“, erklärt der Geschäftsführer. So gibt es sowohl eine Unter- als auch eine Überspannungsüberwachung, einen Kurzschluss-Schutz für den Ausgang, ein Überlastmanagement sowie eine Unterspannungsabschaltung. Auch bei Übertemperatur des Generators oder der Elektronik warnt zuerst das System und anschließend schaltet sich das Gerät ab. Die Versorgungsspannung ist mit einem Verpolungsschutz ausgestattet; der Lüfter wird über die Temperatur gesteuert und die gesamte Elektronik ist schutzversiegelt. Trotz der echten Sinus-Ausgangsspannung des 3-phasigen IT-Netzes mit Neutralleiter erzielen die Anlagen einen hohen Wirkungsgrad mit präzisen und stabilen Signalamplituden, bei gleichzeitig geringem Eigenstromverbrauch. Obschon das IT-Netz die größte Betriebssicherheit bietet, kann die Anlage natürlich – bei entsprechender Klemmung sowie geeigneter Schutzeinrichtung – auch in einem TT- oder TN-System verwendet werden.
„Durch Software-Anpassungen können wir darüber hinaus auch speziell auf den Kunden angepasste Lösungen bieten“, berichtet Martin. „Je nach Wunsch sind dabei optional eine Fernkontrolle, die Datenübertragung per Bluetooth beziehungsweise CAN-Schnittstelle sowie LED-Betriebsstatus-Anzeigen möglich.“ Gleiches gilt für komplette Anbausätze: Sollte unter den mehr als 400 bereits im Portfolio befindlichen Modellen nicht das passende dabei sein, entwickelt das Unternehmen auch individuelle Lösungen. Um die Prototypenfertigung relativ schnell und kostengünstig umzusetzen, nutzt Martin KFZ-Technik 3D-Drucker und CAD-Software. Im Prinzip kann so für jedes Fahrzeugmodell innerhalb kürzester Zeit ein geeignetes System entwickelt und auch eingebaut werden. „Das gelingt sonst keinem Unternehmen, weshalb wir weltweit und von vielen großen Herstellern beauftragt werden“, zeigt sich Martin zufrieden. Je nach Fahrzeugart nimmt der Einbau des wartungsarmen Gesamtsystems inklusive Spannungswandler zwischen zehn und 20 Stunden in Anspruch.
