Mehr Power für den Bauer

Mobile Power

Stromversorgung – Der zunehmende Bedarf an elektrischer Leistung an Bord von mobilen Maschinen führt klassische Lichtmaschinen an ihre Grenzen. Direkt angetriebene Starter-Generator-Systeme von STW können hierfür mehrere Hundert Kilowatt ins Bordnetz liefern.

17. September 2015

Ein wichtiger Trend im Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen ist der permanent steigende Bedarf an elektrischer Energie an Bord. Treibende Kräfte sind hier nicht nur neue elektrische Komponenten der Fahrzeugtechnik, wie zum Beispiel die elektrische Ventilsteuerung oder eine Katalysatorvorheizung, sondern auch die zunehmende Elektrifizierung von Arbeits-, Komfort- und Antriebsfunktionen. Angesichts der dafür erforderlichen hohen Bordnetzleistungen geraten konventionelle Lichtmaschinen schnell an ihre Grenzen. So ermöglichen bestehende Lösungen hier Leistungen bis maximal drei Kilowatt. Die begrenzenden Faktoren sind dabei deben dem begrenzten Bauraum insbesondere Probleme mit dem Riementrieb.

Abhilfe schaffen hier Starter-Generator-Systeme, bei denen der konventionelle Starter und die Lichtmaschine in einer elektrischen Maschine zusammengefasst werden. Der Antriebs- und Steuerungsspezialist STW mit Sitz in Kaufbeuren hat dafür sogenannte Kurbelwellen-Starter-Generatoren (KSG) entwickelt, die einerseits den steigenden Leistungsbedarf decken und andererseits neue Möglichkeiten der Bauraumnutzung bieten. Die KSG werden direkt am Verbrennungsmotor am SAE-Flansch angebracht. Der Verzicht auf Riemensysteme und Getriebe eröffnet dabei neue Möglichkeiten der Bauraumnutzung. Weitere von STW entwickelte Komponenten, wie Umrichter und Leistungsschalter, helfen die elektrische Energie auszuregeln. Für führende Fahrzeughersteller wie etwa den Landmaschinenhersteller Fendt aus Marktoberdorf oder den Pistenbully-Spezialisten Kässbohrer hat STW bereits Lösungen für Leistungsanforderungen bis zu 280 Kilowatt realisiert.

Alles für mobile Systeme

Als Systemanbieter haben die Allgäuer jedoch nicht nur die Bereitstellung elektrischer Energie auf mobilen Arbeitsmaschinen im Blick. So finden zum Beispiel die hocheffizienten Antriebslösungen der Baureihe powerMELA ihren Einsatz bei einer Vielzahl von hybriden Systemen wie zum Beispiel bei batterieelektrischen mobilen Arbeitsmaschinen und Nutzfahrzeugen im On- und Off-Road-Bereich. Passend zu den Produkten der powerMELA-Baureihe bietet das Unternehmen zudem das komplette Know-how, von der Auslegung bis hin zur Inbetriebnahme, sowie alle Dienstleistungen für die Konversion oder Neuentwicklung von Arbeitsmaschinen und Fahrzeugen.

Eine aktuelle Entwicklung ist zum Beispiel die Integration der berührungslos arbeitenden Drehmomentsensoren des Sensorikspezialisten NTCE mit Sitz in Unterhaching bei München in sein Portfolio. Die Einbindung des Sensors in das Systemumfeld ermöglicht den Kunden des Unternehmens damit eine bessere Dimensionierung von Antriebswellen und genauere Regelung von Leistungen.

Optimierte Regelung

Die Sensoren arbeiten nach dem Prinzip der Magnetostriktion. Dabei wird die sich drehende Welle mit Hilfe von Stromimpulsen dauerhaft magnetisiert und somit selbst zum Teil des Sensors. Eine Änderung des Drehmoments verändert dieses Magnetfeld. »Hochauflösende Magnetfeldsensoren in geringem Abstand detektieren diese Änderungen – und zwar berührungslos, hochpräzise und langzeitstabil«, erläutert Dr. Jens Müller, Vorstand der NTCE AG. Die Sensoren erlauben Einsätze in einem weiten Temperaturbereich, bei starken Vibrationen, Biege- und Querkräften und in Umgebungen, die besonderen Schutz gegen Staub und Wasser benötigen.

Viele Einsatzmöglichkeiten für die Sensoren bieten Landmaschinen, wo häufig die an Antriebswellen für Nebenaggregate auftretenden Drehmomente gemessen werden müssen. Die Wellen sind dort aus Sicherheitsgründen oft überdimensioniert und bieten damit Einsparungspotenzial. Auch bei der Leistungselektrifizierung kann der Drehmomentsensor zum Einsatz kommen. Durch die Anbindung des Sensors an die Steuerungen von STW mittels CAN-Bus stehen die Daten dort in Echtzeit zur Verfügung, können somit von der Applikation als Stellgröße gelesen, gespeichert, verarbeitet und weiter über Telematikdienste auch per Fernwartung beobachtet werden.

Mit dem Drehmomentsensor erweitert STW das schon vorhandene Portfolio an Druck-, Temperatur-, Dehnungs-, Neigungs- und Winkel- sowie Positionssensoren. Für STW-Geschäftsführer Dr. Michael Schmitt ist die Zusammenarbeit mit NTCE deshalb ein logischer Schritt: »Der Drehmomentsensor passt hervorragend zu unserer Philosophie, komplette Lösungen für mobile Arbeitsmaschinen in anspruchsvollen Umgebungen zu liefern.«bt

Auf einen Blick

- Die 1985 gegründete Sensor-Technik Wiedemann GmbH (STW) in Kaufbeuren ist ein führender Hersteller von Hightech-Produkten der Mikro- und Leistungselektronik vor allem für Einsätze in mobilen Anwendungen.

- Der breit gefächerte Kundenkreis des Unternehmens reicht vom Anlagenbau über Traktorenhersteller bis zur Medizintechnik.

Erschienen in Ausgabe: 07/2015