Klimawandel, Automatisierung, Corona, US-Wahl – 2020 hielt für die deutsche Wirtschaft viele Herausforderungen bereit, die die Industrie auch in den kommenden Jahren bewegen werden. VINCORION Insights hat mit den Marktexperten über Trends und Potenziale gesprochen.

Ob in der Luft, an Land oder zu Wasser: Für die Produkte und Lösungen der deutschen und internationalen Zuliefererindustrie war 2020 kein einfaches Jahr. Und gleichzeitig haben sich große Chancen für neue Prozesse und Lösungen ergeben. Auf die Corona-Pandemie waren die wenigstens Unternehmen und Märkte vorbereitet. Bei den Lieferketten, in der Produktion oder im Kundenkontakt.

Multimedialer Online-Showroom für Kunden und Partner

„Das Geschäft hat sich nachhaltig verändert“, fasst Thomas Paustian, Leiter der Business Unit Customer Support bei VINCORION zusammen. Flexibilität, Agilität und Pragmatik wurden spätestens im Frühjahr zu Must-haves für die gesamte Materialwirtschaft und letztendlich auch für die verarbeitende Industrie. Einen deutlichen Schub verlieh Corona dabei der Digitalisierung von Arbeitsprozessen und im Kundenkontakt über Landesgrenzen und ganze Kontinente hinweg. „Mit unserer virtuellen Abnahme und unserem VINCORION-Online-Showroom haben wir neue Prozesse und Tools implementiert, mit denen wir unseren Kunden auch in Zeiten von COVID19 zuverlässig zur Seite stehen können“, erklärt Philippe Euzennat, Leiter der Business Unit Power Systems.

Mit der Zeit gehen, flexibel und agil reagieren: VINCORION hat 2020 stark investiert. So ist u.a. eine eigene, hochmoderne Leiterplattenbestückungsanlage entstanden, um inhouse den hohen Bedarf an Leistungselektroniken noch effizienter abdecken zu können. Der Aufbau von Manufacturing Execution Systemen (MES) in der gesamten Prozesskette von Entwicklung über Fertigung bis hin zum Kundendienst wird den Mechatronik-Spezialisten auch 2021 beschäftigen. Ein Prozess, von dem vor allem auch die Kunden profitieren.

Klimawandel bewegt Defense-Markt

Zu den langjährigen Partnern und Kunden des Zuliefererunternehmens VINCORION zählt auch die Bundeswehr, die 2020 ihr 65-jähriges Jubiläum begangen hat. Für sie ebenso relevant wie für den gesamten Verteidigungsmarkt sind u.a. die Themen Energieversorgung und Predictive Maintenance. Denn auch, wenn der CO2-Ausstoß von militärischen Geräten im Vergleich zur Gesamtbilanz verschwindend gering ist: „Das Thema Klima macht auch beim Militär nicht Halt“, erklärt Astrid Biesterfeldt, Leiterin der Business Unit Energy & Drive. Daher spielen auch hybride Energiesysteme, Wasserstoff-Technologie und Brennstoffzellen in der Forschung und Entwicklung bei VINCORION eine wesentliche Rolle. „Etwa beim Feldlager können unsere Kompetenzen hier sehr gut zum Einsatz kommen. Aber auch im Bereich militärischer Fahrzeuge werden hybride Energielösungen die kommenden Jahre dominieren, etwa in Kombination mit einem dieselbetriebenen oder auch zukünftig mit synthetischem Kraftstoff versorgtem Powerpack.“

Neben dem Power Management rückt VINCORION im militärischen Bereich auch Antriebs- und Stabilisierungstechnik weiter in den Fokus. Immer im Blick dabei die sich verändernden, weltweiten Einsatzszenarien. Mobilität und Flexibilität garantieren die modularen Lösungen, die die Mechatronik-Spezialisten in Altenstadt, Wedel und Essen entwickeln und herstellen – immer im kompletten Produkt- und Lebenszyklus gedacht. Doch auch, wenn auf der technologischen Seite alle Voraussetzungen dafür geschaffen sind, kommt es in vielen Punkten am Ende auf die Politik an: „Wir stehen nicht nur wirtschaftlich, sondern v.a. strategisch im Wettbewerb mit der Welt“, betont VINCORION Managing Director Dr. Stefan Stenzel. „Deutsche und europäische Großprojekte wie TLVS oder FCAS sind Innovationstreiber und ein bedeutender Beitrag zur NATO. Die Zuliefererindustrie hält alle Kompetenzen bereit, es braucht aber ein klares politisches Signal zugunsten der anstehenden großen Beschaffungsprogramme.“

Vom Produkt bis zur Wartung: Modularität schafft Effizienz

Während auf der einen Seite hochmoderne, maßgeschneiderte, schnelle Lösungen für die spezifischen Anforderungen der Kunden auf der ganzen Welt entwickelt werden, ist auch eine weitere VINCORION-Kompetenz entscheidend: Das langfristige Obsoleszenz-Management und der Overhaul von Baugruppen, insbesondere im militärischen Bereich. „Unsere Techniker im Kundendienst sind Experten darin, nahezu alle Plattformen und Systeme so zu warten, dass sie auch die nächsten 30 Jahre zuverlässig und robust im Einsatz sind“, erklärt Thomas Paustian. So, wie bei der Bauweise der Produkte und Lösungen kommen auch im Kundendienst immer stärker modulare Verfahren zum Einsatz. Das macht die Wartung noch effizienter für die Kunden aus Verteidigung, Luftfahrt und Railway.

Sicherheit, Flexibilität, Langlebigkeit und Nachhaltigkeit werden auch 2021 und darüber hinaus die Märkte Verteidigung, Bahntechnik und Luftfahrt bewegen. „Mit den Kenntnissen und Fähigkeiten aus 60 Jahren und unseren engagierten Ingenieuren freuen wir uns darauf, diese Entwicklungen mitzugestalten“, so Dr. Stefan Stenzel.

Was braucht es, damit aus Vision Wirklichkeit wird? Technisches Know-how, jede Menge Engagement und ein klares politisches Bekenntnis.

Flexibler, leistungsfähiger, vernetzter: Die Ansprüche an die Verteidigungssysteme in den kommenden Jahrzehnten werden immer höher. Das liegt vor allem an den veränderten, globalen und unvorhersehbaren Einsatzszenarien, an Hochtechnologie wie etwa Hyperschallwaffen und 360-Grad-Raketentechnologie. Mit dem Taktischen Luftverteidigungssystem TLVS haben Regierung und Unternehmen in Deutschland eine Zukunftsvision gezeichnet, die schon bald Realität werden könnte. Und diese Vision haben deutsche Unternehmen auch bereits teilweise entwickelt: Missionsspezifische Abwehrraketen, erweitere Sensorfähigkeiten, hochentwickelte Software-Algorithmen und höhere Cyber-Sicherheit. So wird das System das erste integrierte Luftverteidigungssystem sein, das mehrere Bedrohungen – auf kurze und mittlere Distanz – simultan verfolgen und abfangen kann und somit einen umfassenden 360-Grad-Schutz ermöglicht.

Autonome und unterbrechungsfreie Energieversorgung

Dazu braucht es Stromversorgungssysteme, die den enormen Leistungsbedarf effizient und flexibel abdecken. Nur so kann garantiert werden, dass das TLVS in allen zukünftigen Einsatzszenarien zuverlässig mit Energie versorgt wird, aber eben auch mit minimalen Kraftstoffverbrauch und Nachschublogistik. Ein wesentlicher taktischer und ökonomischer Vorteil in der Jahrzehnte langen Nutzung. So sind neben besonders effizienten Dieselaggregaten die Commercial Power Interfaces, die einen parallelen Betrieb an vorhandenen Stromnetzen ermöglichen, ein Steckenpferd unserer VINCORION-Energiesysteme. Robust, erprobt, langlebig und zuverlässig können so alle Energiesysteme für TLVS betrieben werden – sowohl autonom über ein Grundaggregat als auch unterbrechungsfrei über das öffentliche Netz.
Als Herzstück des TLVS gilt dabei der neue Gefechtsstand MC4IS. Hier muss in jeder Situation zuverlässig und ausreichend Energie zur Verfügung stehen. Dafür werden alle verfügbaren Energiequellen über ein Aggregat in die passende Form umgewandelt und nutzbar gemacht. Entscheidend dabei ist, dass alle Komponenten dafür so platz- und gewichtssparend angelegt werden, dass sich das Energiesystem den knappen Einbauraum mit weiteren technischen Systemen des 20-Fuß-ISO-Steuerungs-Containers teilen kann.

Forderung an die Politik: Technologiestandort Deutschland stärken

Das Know-how und die Komponenten dahinter kommen unter anderem aus dem Hause VINCORION. Besonders der Unternehmensstandort im bayerischen Altenstadt mit seiner Expertise in Sachen Energie Management sicherheitskritischer Systeme und Plattformen kann hier ein zuverlässiger Partner sein.
„Deutsche und europäische Großprojekte wie das TLVS sind Innovationstreiber für die gesamte wehrtechnische Industrie in Deutschland und ein bedeutender Beitrag zur NATO“, betont Managing Director Dr. Stefan Stenzel. Auch deshalb hat sich die Bundesregierung im Haushaltsentwurf 2021 zum Projekt bekannt. „Was fehlt, ist die finanzielle Untermauerung dieses Bekenntnisses – ein klares Signal in Richtung der Unternehmen und insbesondere auch der Zulieferindustrie, um die Wettbewerbsfähigkeit des Technologiestandorts Deutschland zu festigen.“ Die Botschaft aus Altenstadt, Wedel und Essen, den deutschen VINCORION-Standorten, ist klar: Als zuverlässiger Partner sicherheitskritischer Infrastrukturen und Systeme der Bundeswehr, als innovativer Mechatronik-Spezialist und als wichtiger Wirtschaftsfaktor an den Standorten in drei Bundesländern ist man bereit für Next-Level-Verteidigungssysteme.

Next-Level-Verteidigungssysteme

Passgenaue Komponenten für Flugzeuge, Helikopter, Land- und Luftabwehrsysteme oder die Bahn herzustellen, ist das Eine. Technologische Lösungen, die den Kunden in den Mittelpunkt stellen, gehen jedoch deutlich über Entwicklung und Produktion hinaus. Ein zuverlässiger und uneingeschränkter Support auch Jahre nach dem ursprünglichen Projektabschluss ist ein fester Bestandteil des Leistungsspektrums. Dabei gilt: Digitalisierung, Globalisierung und neue Einsatzszenarien erfordern auch im Kundendienst ein Umdenken. VINCORION Insights hat mit Managing Director Dr. Stefan Stenzel über den Kundendienst der Zukunft gesprochen.

Woran denken Sie beim Wort Kundendienst?

Ich denke an Zuverlässigkeit. Im Idealfall nehmen unsere Kunden den Support so wenig wie möglich in Anspruch – ganz einfach, weil unsere Produkte einwandfrei funktionieren. Dafür kommt es auf wartungsarme, passgenaue Lösungen an. Es ist aber auch klar: Gerade bei Produkten mit extrem langen Lebenszyklen kommt man mit diesem Wunschgedanken schnell an seine Grenzen. Für uns ist es deshalb unerlässlich, einen ganzheitlichen MRO-Ansatz zu verfolgen und alle Aspekte des Lifecycle-Managements schon von Beginn einer Entwicklung an mitzudenken. Das umfasst, dass Ersatzkomponenten und Servicetechniker rund um die Uhr global verfügbar sind. Schon bei der Entwicklung muss klar sein, wie Instandhaltung und Wartung am Ende aussehen können und umgesetzt werden. Wichtig dafür ist es auch, alle Ersatzteile und das Know-how für die Instandhaltung und Obsoleszenzbeseitigung bereitzuhalten. Diesen Prozess optimal vorzubereiten ist ebenfalls ein Teil von professionellem Kundendienst.
Klar ist aber auch, dass wir bei einer Werkstatt oder einem Logistik-System mit Kundendienstmitarbeitern und Ersatzteilen noch längst nicht am Ende des Prozesses sind.

Die Kundendienstabteilung der Zukunft ist ein integrierter Logistik Hub, in dem alle Daten und Erfahrungen der Vergangenheit zusammenfließen.

Dr. Stefan Stenzel

Wohin entwickelt sich der Kundendienst?

Die Baugruppe wurde gemeinsam entwickelt, und passt optimal in die Kundenplattform, Kunde und Auftragnehmer sind zufrieden, die Zahnräder greifen ineinander. Natürlich sind unsere Komponenten und Lösungen langlebig und arbeiten zuverlässig. Aber Technik entwickelt sich rasant weiter. Energy Management Systeme müssen noch leistungsstärker, robuster, leichter und modularer werden. Daran arbeiten wir weiter, während die Lösung beim Kunden im Einsatz ist. Oder der andere Fall: In der Praxis zeigen sich Herausforderungen, die nicht planbar waren. Auch dann gilt es, die Komponenten an die Bedingungen anzupassen und nicht andersherum. Mit möglichst geringer Reaktionszeit. Oder direkt vom Kunden selbst ausgeführt und über uns angeleitet. Data Analytics, Sensorik, intelligent vernetzte Komponenten, Bevorratung – all das spielt also schon in der ersten Projektplanung eine entscheidende Rolle.

Wie kann so ein Lifecycle-Management in der Praxis aussehen?

Wir sammeln über unseren Onsite- und Obsoleszenz-Service, über Remote-Abruf, aber natürlich auch in der Entwicklung und Fertigung genau die Daten, die es für ein zuverlässiges Lifecycle-Management braucht. Bei Power Electronics heißt das zum Beispiel, dass wir nicht nur Daten und Ereignisse aus Produktprüftests und Prototypenkonstruktion sammeln und nutzen, sondern auch direkt aus dem Feld. Die Automobilindustrie ist hier Vorreiter. Aber auch unsere Technologien erlauben Fernwartung und Predictive Maintenance. Nehmen wir das Beispiel unserer neuen elektronischen Rettungswinde: Der modulare Aufbau und BITE-Testing ermöglichen es, dass das System dem Nutzer nicht nur sagt, dass ein Funktionsmodul ausgetauscht werden muss, sondern auch wie. Der nächste Schritt ist dann die Fernwartung und Warnung lange vor dem Ende des Lebenszyklus sowie der Zugriff für die Wartung via Augmented Reality.

Das klingt nach einer Menge Daten. Wie kann man sicher sein, dass diese ordnungsgemäß und sicher gelagert sind?

Das ist der enorme Vorteil, wenn alles in einem Service Hub zusammenfließt – von der Entwicklung, über die Fertigung, den Betrieb, die Analyse bis hin zur Weiterentwicklung. Höchste Standards legen wir nicht nur an unsere Produkte, sondern auch an die Daten dahinter. Für uns ist es deshalb selbstverständlich, internationale Normen und branchenspezifische Anforderungen einzuhalten und dies auch per Zertifikat nachzuweisen. Darüber hinaus können wir auf jahrzehntelange Erfahrung mit sicherheitskritischen Infrastrukturen und in der Verarbeitung und Speicherung von Daten der Bundeswehr verweisen. Und wir haben die Expertise und den Willen, die es braucht, um so innovative Ansätze und zukunftsgewandte Systeme auch in langlebige Plattformen zu integrieren.

Zunächst einmal moin und herzlich willkommen. Wenn du gerade diesen Text liest, stehen die Chancen nicht schlecht, dass du dich für den Beruf des Elektronikers für Maschinen und Antriebstechnik interessierst. Doch gerade bei der beruflichen Orientierung schwirren einem viele Fragen durch den Kopf. Ist der Beruf was für mich, was mache ich täglich, kann ich leisten, was von mir verlangt wird? Ich hoffe, dir bei der Beantwortung dieser Fragen mit meinen persönlichen Erfahrungen ein wenig unter die Arme greifen zu können.

Wieso EMA?

Ich möchte damit beginnen, zu erläutern, warum ich mich für eine Ausbildung zum Elektroniker für Maschinen und Antriebstechnik entschieden habe. Als ich mich dazu entschieden habe, meine Lehre zu beginnen, war ich im dritten Semester eines Hochschulstudiums im Fach Schiffsmaschinenbau. In diesem Zeitraum wurde mir klar, dass die fachliche Richtung definitiv die richtige ist, allerdings die Art der Vermittlung viel zu theoretisch für jemanden ist, der wie ich vorher in keiner Form berufliche/praktische Erfahrungen im Bereich der Elektromechanik hatte. In dieser Situation kam mir ein Ausbildungsberuf, der sich genau mit der Schnittstelle von Elektrotechnik und Mechanik befasst, wie die perfekte Lösung vor. Von dem, was ich bis dahin gelernt und erlebt hatte, war diese Entscheidung genau richtig. Was ich damit sagen will, ist: Wenn du dich für Elektrotechnik, Mechanik und Physik im Allgemeinen interessierst, wirst du auch mit den Berufsinhalten des EMA sehr zufrieden sein.

Welche Vorkenntnisse benötigst du?

Eventuell wirkt es auf dich ein wenig einschüchternd, dass ich von einem abgebrochenen Studium als Vorqualifikation spreche, aber da kann ich dich auf jeden Fall beruhigen. Das fachliche Wissen, welches mir an der Fachhochschule vermittelt wurde, ist zwar unglaublich hilfreich, aber in keiner Weise nötig, um einen guten Start in die Lehre zu gewährleisten. Eigentlich ist es schon ausreichend, wenn du nie Probleme mit Mathematik in der Mittelstufe an deiner Schule hattest. Mit anderen Worten: Solange du Gleichungen umstellen und lösen kannst, weißt du alles, was du zu Beginn der Ausbildung wissen musst. Dazu sollte ich allerdings nochmal betonen, dass jegliche darüber hinausgehende Qualifikation trotzdem sehr hilfreich sein wird. Dies gilt sowohl für theoretische als auch für praktische Kenntnisse und Erfahrungen. Das Wichtigste ist jedoch, wie so häufig, ein grundlegendes Interesse und deine persönliche Lernbereitschaft. Ein gewisses handwerkliches Geschick ist natürlich auch wichtig, viele Tricks und Kniffe wirst du allerdings auch während der Ausbildung vermittelt bekommen.

Ausbildungsinhalte

Ausbildungsinhalte

Kurz gesagt: alles, was mit elektrischen Maschinen zu tun hat. Hauptsächlich wird es später darum gehen, Elektromotoren zu warten und zu reparieren. Doch bis man diese Tätigkeiten selbstständig und eigenverantwortlich ausführen darf, muss einiges gelernt werden. Dazu gehören vor allem elektrotechnische und mechanische Grundkenntnisse. Dabei ist unter anderem der Elektromagnetismus von entscheidender Bedeutung. Des Weiteren durchläuft man eine Metallgrundausbildung, konkret geht es darin um Feilen, Bohren und Sägen. Der Hauptteil der Ausbildung, zumindest im ersten Lehrjahr, besteht aber aus Steuerungstechnik und Automatisierung. Ein grundlegendes Beispiel für Steuerungstechnik wäre eine Schiebetürsteuerung, das heißt prinzipiell: Wie steuere ich einen Elektromotor so an, dass sowohl alle Sicherheitsvorschriften beachtet als auch alle geforderten Funktionen implementiert werden. Eine konkrete Aussage zu den Lehrinhalten der kommenden Lehrjahre kann ich zu diesem Zeitpunkt leider noch nicht treffen.

Tätigkeiten bei Vincorion

Grundsätzlich findet die Ausbildung an drei unterschiedlichen Orten statt: bei Vincorion, in einer separaten Ausbildungswerkstatt und in der Berufsschule.
Während du in der Firma bist, wirst du dich so gut wie ausschließlich im Kundendienst aufhalten. Tätigkeiten, die ich dort bisher ausgeübt habe, reichen vom Reinigen gebrauchter Maschinen über ihre Befundung bis hin zur Fehlersuche an defekten Antrieben sowie deren Reparatur.
In der Ausbildungswerkstatt findet vor allem die Vermittlung der Grundlagen und Lehrinhalte statt. Darunter fallen die oben genannte Metallgrundausbildung, allerdings auch Grundlagen der Elektrotechnik, Steuerungstechnik und Automatisierung.
In der Berufsschule fängt auch alles recht fachunspezifisch an und entwickelt sich dann langsam Richtung Elektrotechnik.

Seit vielen Jahrzehnten stellt VINCORION Energie für unterschiedlichste militärische Einsatzszenarien bereit. Das Herzstück sind Aggregate in diversen Leistungsklassen. Hochspezialisierte Ingenieure und Techniker liefern zum einen projektbezogene militärische Aggregate als Kundenauftragsentwicklung, zum anderen taktische Aggregate mit breitem Anwendungsspektrum, die passgenau die Anforderungen von Ausschreibungen erfüllen. Für diese Anforderungen oder Einsatzszenarien stellt VINCORION Aggregate mit konstanter oder variabler Drehzahl zur Verfügung, die über moderne Energiespeicher, zum Beispiel mit Batterien oder Superkondensatoren, zu einem System mit hybrider Architektur erweitert werden können.

Die Lage – die Antworten

Es ist eine der maßgeblichen Entwicklungen von militärischen Missionen weltweit: das Bereitstellen von immer mehr Energie im Feld. Die Zahl der elektrischen Verbraucher nimmt kontinuierlich zu – durch IT- und Kommunikationssysteme sowie durch höhere Leistungen innerhalb der Waffen-, Kommando- und Komfortsysteme. Dr. Christian Wildhagen, Head of Governmental Affairs bei VINCORION, bringt es auf den Punkt: „Das kurzfristige Bereitstellen von immer mehr Energie dort, wo sie tatsächlich gebraucht wird, ob für einen mobilen Gefechtsstand oder ein schnell verlegbares Feldlazarett, wird der kritische Erfolgsfaktor zukünftiger Operationen.“

Mit modernen Aggregaten hat VINCORION Antworten auf den steigenden militärischen Energiebedarf. Daniel Zeitler, Produktmanager bei VINCORION für militärische Energiesysteme, fasst die Herangehensweise zusammen: „Neu entwickelte Aggregate sollen ihre Kompaktheit, sprich Größe und Gewicht, verbessern. Dies lässt sich mit einer höheren Effizienz sowie einem exakten Zuschnitt des Aggregats auf das jeweilige Last- und Anforderungsprofil erreichen.“ Zudem kann sich der Kunde bei jedem VINCORION Aggregat auf eine lange Lebensdauer verlassen – auch dank hochqualifiziertem Customer Support mit jahrzehntelangem Obsoleszenzmanagement.

Die Expertise der VINCORION Mitarbeiter verbindet sich zu einer umfassenden Gesamtkompetenz – Spezialisten für Mechanik und Elektrik arbeiten Hand in Hand mit Elektronikern und Software-Entwicklern. So stellt VINCORION auch bei neuen, smarten Technologien wie Speichern, digitalen Steuerungen oder Leistungselektronik – die in der Regel kürzere Entwicklungszyklen als mechanische Komponenten aufweisen – Entwicklungshoheit, hohe Verfügbarkeit und lange Laufzeiten sicher.

Aggregate mit konstanter Drehzahl

Aggregate mit konstanter Drehzahl spielen weiterhin eine wichtige Rolle im Feld. Bei nur punktueller Laufzeit sind sie häufig der Stromerzeuger der Wahl. Das geringere Investment, die Robustheit und das einfache Handling sprechen für Aggregate mit konstanter Motorendrehzahl. VINCORION bietet Lösungen für alle taktisch relevanten Leistungsklassen, die zudem parallel schaltfähig sind. Aber auch bei konventionellen Aggregaten lassen sich Lastspitzen über separate externe Speicherlösungen puffern. Voraussetzung sind entsprechend kompatible Schnittstellen für Elektrik und Steuerung. Diese können häufig sogar nachträglich realisiert werden.

 

Aggregate mit variabler Drehzahl

Bei hohen Laufzeiten und unregelmäßigem oder variablem Energiebedarf hingegen spielen permanentmagneterregte Generatoren mit variabler Drehzahl ihr volles Einsparpotenzial aus. Lastspitzen können durch hohe Drehzahlen aufgefangen werden. Danach kann der Motor wieder heruntergefahren werden. Neben höherer Effizienz wird so auch ein langfristiger und für die Motoren schädlicher Unterlastbetrieb vermieden. Das permanentmagneterregte VINCORION Aggregat im Launcher des Luftabwehrsystems PATRIOT ist hierfür ein gutes Beispiel. Durch die langen Stand-by-Laufzeiten und Lastspitzen bei sehr seltenen, aber energieintensiven Bewegungen der Launcher-Plattform spielt die Motor-Generator-Einheit mit ihrer lastabhängigen Drehzahl ihre Vorteile voll aus – zum Beispiel bessere Performance im Unterlastbetrieb oder geringerer Treibstoffverbrauch.

Energiespeicher

Auch wenn es um die Entscheidung für einen passenden Energiespeicher geht, analysiert VINCORION mit umfangreicher Expertise und Erfahrung das Anforderungsprofil. Batterien und elektrische Superkondensatoren, englisch Ultracapacitators, werden heute für die meisten militärischen Anforderungen eingesetzt. Dabei zeigt sich, dass die Vielfalt geeigneter Speichertechnologien auch für militärische Anwendungen stetig zunimmt. Dazu Daniel Zeitler: „Als Integratoren und Systemspezialisten entwickeln wir gemeinsam mit dem Kunden den passenden Zuschnitt des Energiespeichers.“

Die Funktion von Batterien basiert auf chemischen Reaktionen. Sie haben eine hohe Energiedichte und sind von der Performance und vom Gewicht – je nach chemischer Basis – mit unterschiedlichen Vorteilen gut zu handhaben. Jedoch können sie je nach Nutzung und Technologie nur ca. 2.000- bis 5.000-mal wieder aufgeladen werden – in der Regel bei langsamem Lade- und Entladevorgang.

Superkondensatoren hingegen lassen sich bis zu 1.000.000-mal wieder aufladen. Bei schnellen Lastwechseln spricht das Aufladen im Sekundentakt für Superkondensatoren. Eine vollständige Entladung ist ebenso möglich, so dass ein Lufttransport unmittelbar realisiert werden kann. Da bei Ultracapacitators keine chemische Reaktion stattfindet, sind sie beim Einsatz unter extremen Hoch- und Tieftemperaturen zu bevorzugen.

Hybride Architektur

Die einsatzerprobte Kompetenz von VINCORION bei konventionellen militärischen Aggregaten in Verbindung mit Energiespeichern und der optionalen Integration weiterer Energiequellen vereint sich zu einer Expertise in hybrider Architektur. Die System- und Speicherlösungen von VINCORION berücksichtigen die entsprechenden Schnittstellen für die Kompatibilität von Aggregaten, Speichersystemen sowie externen Energiequellen und verbinden die Komponenten zu einem taktisch überlegenen Systemverbund.

Welche substanziellen Vorteile dieser Ansatz bieten kann, zeigt das Beispiel eines hybriden Aggregats für das Luftabwehrsystem PATRIOT. Wesentliche Ergebnisse im Vergleich zum herkömmlichen Aggregat: vierfach höhere Ausfallsicherheit, halbierte Stillstandzeit, halbierter Kraftstoffverbrauch und ⅔ weniger Tankvorgänge.

Der VINCORION Programmmanager für PATRIOT, Alexander Ackermann, führt aus: „Basierend auf der Tatsache, dass die Grundlast beim PATRIOT einen sehr hohen Anteil an den Betriebszeiten hat, wurde das hybride System mit einem deutlich kleineren Dieselmotor ausgelegt und die Lastspitzen werden über Energiespeicher bedient. Gleichzeitig kann das gesamte System auch am öffentlichen Stromnetz betrieben werden, wobei Speicher und Aggregat jederzeit die unterbrechungsfreie Stromversorgung absichern.“

Neu entwickelte Aggregate sollen ihre Kompaktheit, sprich Größe und Gewicht, verbessern. Dies lässt sich mit einer höheren Effizienz sowie einem exakten Zuschnitt des Aggregats auf das jeweilige Last- und Anforderungsprofil erreichen.

Daniel Zeitler, Produktmanager

Lastprofil-Management

Auf welche Parameter achtet VINCORION bei der Analyse des Energiebedarfs? Das Augenmerk wird auf das fallbezogene Lastprofil gelegt. In der Vergangenheit wurden militärische Aggregate hauptsächlich am maximalen Leistungsbedarf ausgelegt. Bei Systemen, die überwiegend eine geringe Grundlast haben, lässt sich so ein überdurchschnittlicher Kraftstoffverbrauch und Verschleiß nicht vermeiden. Der Ansatz von VINCORION ist daher, Aggregate am gesamten Lastprofil auszurichten. Danach erfolgt mit geeigneter Speichertechnologie, etwa mit Superkondensatoren, die Auslegung des Motors auf den durchschnittlichen Lastbedarf. Natürlich werden dabei nötige Sicherheitsreserven und De-Ratings für die jeweiligen taktischen Einsatzszenarien berücksichtigt.

Einsatz im Feldlager

Ein sinnvolles Einsatzgebiet für VINCORION Aggregate sind militärische Feldlager. Grundsätzlich ist die Aufgabe, sich flexibel auf das Einsatzgebiet einzustellen. Einsätze an der NATO-Ostflanke zur Landes- und Bündnisverteidigung werden zum Beispiel meist über das lokale Stromnetz versorgt. Hier fungieren Aggregate hauptsächlich als Back-up. Bei den UN- und EU-Missionen in Mali läuft die Energieversorgung mangels Stromnetz hingegen fast ausschließlich über Aggregate.

Wichtig ist, das komplexe Energieverbrauchsprofil eines Feldlagers genau zu analysieren. Eine passgenaue Energieversorgung berücksichtigt Doppelbelegungen bei Mannschaftswechseln, tagesabhängige Lastspitzen sowie Peaks beim Heizen und Kühlen. Hier kommen die Systemkompetenzen von VINCORION voll zum Tragen. Das An- und Abschalten von Aggregaten im Parallelbetrieb, Lastabfederung über Energiespeicher, Auskopplung von Warmwasser aus dem Kühlkreislauf der Aggregate oder das Ausschalten unkritischer Systeme sind einige Parameter für intelligentes Energiemanagement.

Zukunftssicher – Versorgung von Hochenergiewaffen

Die Verbindung diverser Kompetenzen in der Aggregat-Konzeption bringt VINCORION auch in aktuelle Projektstudien zu Hochenergiewaffen wie Lasersystemen ein. Hier muss sehr viel Energie in elektromagnetische Impulse, Licht oder Wärme umgesetzt werden. Wenn beispielsweise der Laser pulst, sind in sehr kurzer Zeit extreme elektrische Energien erforderlich, im Stand-by-Betrieb ist das Lastprofil jedoch deutlich geringer. VINCORION Produktmanager Daniel Zeitler erklärt: „Auch bei den Waffensystemen der Zukunft ist VINCORION mit intelligentem Lasten-Management und der Expertise, Aggregate ultrakompakt umzusetzen, ein Innovationstreiber.“

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