Kühltank
Kurzes Gebirgsfahrzeug mit viel Kranbelastung bei der Trailer- oder Bahnverladung: Wie lässt sich da eine effiziente Hydraulikkühlung realisieren?
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Kühltank „Olaf“

27. Juni 2020

Der Platz wird knapp: Die Abgasanlagen moderner Lkw mit ihren diversen Reinigungsstufen werden immer voluminöser. Zugleich steigen die Anforderungen an die Kühlleistung für die Hydraulik mit zunehmenden Bahn- und Trailerverladungen. Wenn das Auto dann noch fürs Gebirge einen möglichst kurzen Radstand haben soll, dann müssen innovative Lösungen her.

Walter Steinparzer hat den Olaf erfunden
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Walter Steinparzer ist seit 20 Jahren im Vertrieb von Kühlern tätig. Zuvor arbeitete er für einen großen Hersteller von Ladekranen. Über die Jahre hat er die Zuspitzung der Situation erlebt und zum Teil abenteuerliche Lösungen für die Positionierung von Kühlsystemen an Holz-Lkw gesehen. Zur Forstmesse Klagenfurt 2018 konnte er erstmals seine Erfindung vorstellen. Beim Hydraulik-Kühlsystem „Olaf“ ist der Kühler mitsamt dem Lüfter direkt im Öltank des Fahrzeugs integriert. Das ist in diesem Fall wörtlich zu nehmen – der Kühlblock wurde nicht einfach nur hineingesetzt, sondern er bildet letzten Endes eine vollständige Einheit mit dem Tank. Das ist auch ein wesentlicher Bestandteil des Patents, das Steinparzers Firma Thermotechnik Austria TTA auf diese Technik hält. Dazu wird der Tank inwendig zweigeteilt: Schaut man auf der Rücklauf-/Filterseite hinein, sind direkt die Turbulatoren zu sehen, durch die das Öl auf die andere Seite strömt. Dazu gibt es ein Bypass-Ventil. So lange das System kalt ist, läuft die Hydraulikflüssigkeit erst einmal hier durch. Erst ab ca. 35 °C sinkt die Viskosität soweit ab, dass sie den Weg durch den Kühler nimmt.

Durch umfangreiche Experimente mit Holzladekranen hat Steinparzer erst einmal herausfinden müssen, welche Kühlleistung seine Erfindung erreichen muss. Das Ziel war ganz klar: Unter Volllast arbeitend, bei einer Außentemperatur von 40 °C, soll das Öl auf keinen Fall heißer werden als 80 °C. Seine ersten Prototypen schafften 16 kW. Im Extremfall produziert so ein Holzkran aber bis zu 19 kW, musste er feststellen. Da galt es also noch zu optimieren.

Dafür arbeitet er mit einem der größten Hersteller von Fahrzeugkühlern weltweit zusammen. Das ist die Firma AKG mit Hauptsitz in Hofgeismar bei Kassel. Bei denen gibt es ganze 130 Kombinationsmöglichkeiten von Turbulatoren mit den Luftlamellen.

Herkömmliche Kühlerlamellen (oben rechts) verschmutzen leicht und reagieren empfindlich bei der Reinigung mit dem Dampfstrahler. Die Zickzack-Lamellen sind da wesentlich robuster.
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Neben der Kühlwirkung gab es nämlich auch noch die Anforderung einer höchstmöglichen Wartungsfreiheit. Der Kühlblock darf nicht verschmutzen, bzw. muss sich mit dem Dampfstrahler reinigen lassen. Herkömmliche Kühllamellen mit ihren Ausstanzungen sind da denkbar ungeeignet: Sie setzen sich schnell zu und verbiegen sich bei Wasserdruck sehr leicht. Damit die durchströmende Luft trotzdem verwirbelt und viel Wärme abtransportiert, setzt TTA auf stabile Zickzack-Profile. Einen ganz wesentlichen Durchbruch bedeutet jedoch der neue Lüfter: Mit einem bürstenlosen Motor ist auch er weitgehend verschleißfrei und bringt eine wesentlich höhere Leistung als übliche Komponenten. Bei der Maximaldrehzahl von 4800 U/min. zieht er 860 W. Zum Vergleich: Ein Standard-Lüfter braucht rund 400 W.

Fuhrunternehmer Erich Gradischnig spürt die Kraft des neuen Ventilators
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Leiser Wirbelwind

Insgesamt lässt sich damit jetzt eine Kühlleistung von 21 kW erzielen, was für alle Lebenslagen ausreichen sollte. Trotzdem ist bei unserem Einsatz in der Trailerverladung von dem neuen Kühler im Prinzip nichts zu hören. Das liegt an zweierlei: Zum einen bläst der Ventilator unter das Auto und ist ansonsten durch den umgebenden Tank sehr gut gekapselt. Zum anderen hat Steinparzer eine ganz feine, stufenlose Drehzahlsteuerung entwickelt. Je nach Wärmebelastung läuft der Propeller erst langsam an und steigert sich nur bei Bedarf – eine rechte Wohltat gegenüber den dauer-lärmenden Luftschrauben, die sonst oft auch noch in unmittlelbarer Nähe des Kranführers positioniert sind. Apropos Positionierung: Genau das war der Hauptgrund für die Erfindung des Olaf. Steinparzer spart mit dieser Kühllösung jede Menge Bauraum am Fahrzeug, obwohl sein Kombitank mit 200 l Nennvolumen um 12 cm länger wird durch den integrierten Kühlblock. Viele Kunden vergessen nämlich, dass so ein Kühler auch nach vorne und hinten Freiraum braucht. Die Anströmstrecke sollte mindestens der halben Kühlerhöhe entsprechen, auf der Abluftseite sogar der vollen. Das ist bei sehr vielen Aufbauten heute nicht gegeben. Walter Steinparzer hat mit seinem Smartphone ein ganzes Gruselkabinett von völlig verbauten Kühlern fotografiert.

Ein Negativbeispiel: Der Kühler ist viel zu eng eingebaut und die heiße Abluft trifft wieder direkt auf den Öltank...
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Der Olaf hat dieses Problem nicht. Zur Fahrzeugseite liegt er eigentlich immer frei und auch unter dem Fahrzeug ist genug Platz für die heiße Luft. Es gibt noch einen weiteren Vorteil dieses Bauprinzips:

Standkühlung

Moderne Hydrauliksysteme arbeiten oft mit Load-Sensing-Pumpen. Die fördern nur soviel wie gerade benötigt. Die Kehrseite der Medaille: Bei Niedriglast zirkuliert im System auch dann wenig Öl, wenn es vorher extrem strapaziert wurde. Für das TTA-Kühlsystem spielt das keine Rolle. Es arbeitet ja innerhalb des Tanks und ist damit immer gleich wirksam – sogar bei abgeschaltetem Nebenantrieb während der Fahrt.

Heute laufen von diesen Lösungen über 20 Stück. Der erste Entwicklungspartner war die Firma Gsodam in Österreich, zwischenzeitlich haben auch Ressenig und die Alltec AG in der Schweiz schon Fahrzeuge mit diesen TTA-Hydraulikkühlern aufgebaut. Alle Kunden, so die Aussage, sind hochzufrieden mit ihrer Wahl. Erich Gradischnig aus Scheifling fährt seinen neuen Lkw mit Olaf jetzt seit gut einem halben Jahr und ist begeistert: „Ja, die Anlage hat in der Anschaffung jetzt erst mal fast das Doppelte von einem konventionellen Kühlsystem gekostet. Aber ich bin mir sicher, dass sie sich rechnen wird. Früher hatte ich immer mal wieder undichte Steuerblöcke, weil das Öl so heiß wurde, dass die Dichtungen nachgaben. Der Temperaturunterschied ist deutlich zu spüren.“ Auch für Gsodam gab es bisher keinerlei Probleme. Theoretisch könnte ein Schaden teuer werden, wenn sich jemand den Öltank zerstört. Aber das kommt so gut wie nie vor, sagt der Aufbauer.

Unter dem Lkw kann die warme Luft aus dem Olaf ungehindert abfließen
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Übrigens: Hinter der Produktbezeichnung „Olaf“ verbirgt sich übrigens keine komplizierte, hochtechnische Abkürzung: Steinparzers Kinder kamen auf den Namen, nach dem lustigen Schneemann aus dem Disney-Film „Die Eiskönigin“

Heinrich Höllerl