Diesel-Generatorset richtig auslegen
Die meisten Probleme eines Generatorsets entstehen lange vor der Fertigung. Eine zu kleine Einheit läuft heiß, schaltet beim Motoranlauf ab und verschleißt früh; eine deutlich zu große läuft mit geringer Last, verglast ihre Zylinder und kostet mehr, als das Projekt brauchte. Der Unterschied liegt in einer kurzen Reihe von Fragen, die in der richtigen Reihenfolge beantwortet werden.
Erst die Last, dann das Aggregat
Schreiben Sie jede Last auf, die das Aggregat tragen soll, mit ihrer Betriebsleistung und ihrer Anlaufart. Dann addieren Sie zweimal: einmal für die Dauerlast und einmal für den ungünstigsten Moment — der größte Motor startet, während alles andere bereits läuft.
Leistung wird in kVA und in kW angegeben. Das Verhältnis ist der Leistungsfaktor, und Diesel-Generatorsets werden üblicherweise mit 0,8 angegeben: 500 kVA liefern 400 kW. Motoren, Transformatoren und USV-Anlagen werden in kVA ausgelegt, Heizungen, Beleuchtung und ohmsche Lasten in kW. Die Vermischung beider Einheiten ist die häufigste Ursache dafür, dass ein Aggregat zu schwach ankommt.
Die Leistungsklasse wählen: Dauer, Zeitbegrenzung oder Notstrom
Derselbe Motor wird mit drei verschiedenen Zahlen verkauft, weil die Klassen unterschiedliche Lebensdauern beschreiben. ISO 8528-1 definiert sie:
| Klasse | Was sie zusagt | Typischer Einsatz |
|---|---|---|
| PRP — Dauerleistung | Unbegrenzte Stunden bei wechselnder Last, 10 % Überlast eine Stunde in zwölf | Standort ohne verlässliches Netz oder Aggregat, das täglich die Last trägt |
| LTP — zeitlich begrenzte Leistung | Bis 500 Stunden im Jahr, keine Überlast | Spitzenkappung, saisonaler Bedarf, geplante Abschaltungen |
| ESP — Notstromreserve | Nur Notversorgung, keine Überlast, einige hundert Stunden im Jahr | Krankenhäuser, Rechenzentren, Reserve hinter dem Netz |
Eine Notstromklasse für Dauerbetrieb zu kaufen ist der zweithäufigste Auslegungsfehler. Läuft das Aggregat an jedem Arbeitstag, braucht es eine Dauerleistungsklasse, egal was die Preisliste sagt.
Zuerst 50 oder 60 Hz festlegen
Die Frequenz bestimmen Drehzahl und Generator, nicht eine Einstellung. Ein vierpoliger Generator läuft bei 50 Hz mit 1500 min⁻¹ und bei 60 Hz mit 1800 min⁻¹ — das sind verschiedene Maschinen. Ein für eine Frequenz gebautes Aggregat lässt sich nicht auf die andere umstellen, ohne Generator zu tauschen, den Drehzahlregler neu einzustellen und oft auch die Spannung zu ändern.
Sagen Sie uns, wo das Aggregat arbeitet und welches Netz es speist. Auf den Typenschildern der Verbraucher steht die Frequenz, und eine Abweichung zeigt sich als falsche Motordrehzahl, Überhitzung und zerstörte Elektronik.
Für Höhe und Temperatur mindern
Die Luft wird dünner und wärmer, und sowohl Motor als auch Generator verlieren Leistung. Motorenhersteller veröffentlichen Minderungskurven; für einen Saugmotor sind etwa 4 % je 500 m über 1000 m und etwa 2 % je 5,5 °C über 25 °C üblich. Turboaufgeladene Motoren verlieren weniger, aber sie verlieren.
Auch der Generator wird gemindert, meist rund 3 % je 500 m. Ein auf Meereshöhe ausgewähltes Aggregat, das auf 2000 m in einem 45 °C warmen Raum steht, kann 15–20 % unter seinem Schild bleiben — genau die Reserve, die das Projekt an einem heißen Nachmittag braucht.
Motoranlauf und Laststufen berücksichtigen
Ein Käfigläufermotor zieht beim direkten Anlauf das sechs- bis achtfache seines Nennstroms. Der Generator sieht das als sprunghaften kVA-Bedarf, und die Spannung bricht ein; üblich ist ein Einbruch von 15–20 %, der sich in ein bis zwei Sekunden erholt.
Drei Maßnahmen halten das im Griff: den größten Motor zuerst starten und die übrigen nacheinander; Sanftanlasser, Stern-Dreieck oder Frequenzumrichter für große Lasten einsetzen; und jede einzelne Stufe unter etwa 25–30 % der Aggregatleistung halten, sofern der Generator nicht für schwerere Blöcke gewählt wurde.
Den Generator nach der Last wählen, nicht nach dem Preis
Bürstenmaschinen wie die STC-Serie sind einfach und günstig und passen zu gleichmäßigen Lasten, wo die Wartung erreichbar ist. Bürstenlose Maschinen wie die EL-Serie halten die Spannung bei wechselnder Last besser, brauchen keine Wartung von Bürsten und Schleifringen und sind für Motoranlauf und unbemannte Standorte die bessere Wahl. Enthält die Last große Motoren oder muss das Aggregat einen Kurzschluss für die Selektivität der Schutzeinrichtungen halten, lohnt sich eine Erregung mit Dauermagneten.
Auslegungsliste
- Dauerlast in kW und kVA sowie der Leistungsfaktor
- Größter Motor: Nennleistung, Anlaufart, Anlaufstrom
- Jede Last, die in einem Schritt zugeschaltet wird
- Höhe über dem Meeresspiegel, Umgebungstemperatur und Belüftung des Raums
- Stunden pro Jahr und Lastprofil — das entscheidet die Leistungsklasse
- Spannung, Frequenz, Phasenzahl und Neutralleiterbehandlung
- Geforderte Kraftstoffautonomie und ein vorhandener Tagestank
- Kapselung, Schallgrenzwert, Steuerschrank und Fernüberwachung
- Vom Standort geforderte Nachweise: CE, ISO 8528, örtliche Netzanschlussregeln
Was wir für ein Angebot brauchen
Mit diesen neun Antworten schlagen wir eine Serie, ein Modell und einen Preis vor und legen die Minderungsrechnung dahinter offen.
Schreiben Sie an [email protected] oder senden Sie die Liste über das Kontaktformular. Liegt bereits ein Übersichtsschaltplan oder eine Lastaufstellung vor, senden Sie diese — sie beantwortet die meisten Fragen oben auf einmal.