Mehr Luft zum Atmen – Einbau eines Elektrolüfters

Es ist immer dasselbe. Am Ende wird der Camper schwerer und größer als geplant und die Tagesetappe länger und kräftezehrender als gedacht. Neuen, über­motorisierten Fahrzeugen mit ihrem ­hohen Wirkungsgrad ist das egal. Da muss winters ja sogar manchmal der Zuheizer einspringen, um den Motor überhaupt auf Temperatur zu bekommen. Wer sich aber für ein Basisfahrzeug entscheidet, das aus den 1980er-Jahren oder früher stammt, für den sieht die Welt noch ein wenig anders aus. Da ist es nicht unüblich, auf einer langen Pass­auffahrt die Heizung im Auto aufzu­drehen, damit über den zusätzlichen Wärmetauscher mehr Wärme aus dem Motorraum gezogen wird – und über die offenen Seitenscheiben wieder entweichen darf.

Aus den verschiedensten Gründen gehören Temperatursorgen bei älteren Autos zum Alltag: weniger effiziente Kühler, schwächere Motorleistung und damit höhere Belastung, einfache Kon­struktionen, beengter Bauraum mit entsprechend schlechter Luftzuführung. Hinzu kommt, dass die Fahrzeuge, die in der Allrad-Reiseszene populär sind, oftmals gar nicht für den Langstrecken-­Einsatz oder die Fahrt in heiße, südliche Länder ausgelegt sind.

Erst recht nicht, wenn der Wagen an seine Grenzen gebracht wird, was Zuladung und Aufbauhöhe angeht: die 109 PS eines VW LT genügten für den Lieferverkehr eines LT28, waren aber mit den 4,5 Tonnen eines LT 4×4 heillos überfordert. Und auch der Mercedes GD250, bei der Bundeswehr als „Wolf“ im Einsatz, konnte bei zwei Mann Besatzung mit 92 PS klarkommen, erreicht aber im Reisemobil-Umbau samt Koffer-Aufbau bald seine thermischen Grenzen. Diese Liste ließe sich fast endlos fortsetzen, dass es für den Defender verschiedener Baujahre sogar fertig konfektionierte Umbausets verschiedener Marken gibt, spricht an dieser Stelle für sich.

Problemlösung nicht kompliziert

Das Gute ist: Mit ein wenig Verstand kann man die thermischen Sorgen des Motors abmildern. Mit neuen oder größeren Kühlern, zusätzlichen Ölkühlern oder einer verbesserten Luftführung. Der einfachste Schritt – und das sollte deshalb nach dem Check des Wasserkühlers der erste Schachzug sein – ist der Ersatz des vorhandenen Lüfterrades gegen ein leistungsstärkeres Modell. In ganz alten Fahrzeugen sitzt der Ventilator sogar noch direkt auf einer Welle oder einem Flansch, 1:1 vom Motor angetrieben. Will man also auf der Pass­höhe dem Motor eine Verschnaufpause gönnen und lässt ihn im Standgas ­zuckeln, kann die Wärme kaum noch abgeführt werden. Dafür dauert es im Winter viel länger, den Wagen auf Betriebstemperatur zu bringen. Der Wechsel auf einen Elektrolüfter birgt hier also gleich mehrere Vorteile. Die einzige Hürde, die es zu meistern gilt: einen Platz zu finden, wo sich das neue Aggregat montieren lässt. Hier ist Einfallsreichtum gefragt, nicht immer kann der Lüfter direkt hinter dem Kühler fixiert werden – dies wäre jedoch die beste Position.

Die Kosten für so einen Umbau sind überschaubar, etwa 350 Euro und ein Wochenende Zeit sollte man planen.

Lüfter-Technik

Kühler-Ventilatoren werden in Fahrzeugen auf dreierlei Art angetrieben. Übersicht

Fest montierte Lüfter

Die einfachste Lösung ist es, direkt auf einem Stirnrad sitzend oder über eine angeflanschte Welle laufend, das Lüfterrad mitlaufen zu lassen. Damit erzeugt es ab der ersten Motorumdrehung einen kühlenden Luftstrom und je höher der Motor dreht, desto stärker ist der Sog. Vorteil: kaputtgehen kann hier beinahe nichts. Es sei denn, die angeflanschte Welle läuft über Kreuzgelenke – diese schlagen irgendwann aus, die daraus resultierenden Vibrationen erschüttern den ganzen Motorraum. Nachteil: Der kühlende Effekt tritt auch ein, wenn der Motor dies gar nicht braucht, das verbraucht zusätzlich Sprit und kostet Motorleistung. Bei Wasserdurchfahrten kann das Rad ins Wasser peitschen und durch den hohen Widerstand Schaden nehmen, hinzu kommt, dass aufgrund der Bauform Kühler und Lüfter oft einen größeren Abstand voneinander haben, als es eigentlich sinnvoll ist.

Lüfterräder mit Visco-Kupplung

Mit einer automatischen Kupplung zwischen Stirnrad und Lüfter hat man es geschafft, die Nachteile des permanent mitlaufenden Ventilators weitgehend auszumerzen. Die sogenannte Visco-Kupplung arbeitet temperaturgesteuert: Ein Bimetall-Element registriert die ansteigende Umgebungstemperatur, verformt sich und öffnet im Inneren der Kupplung ein Ventil, sodass das enthaltene Öl sich umverteilt und einen Kraftschluss herstellt: Der zunächst nur locker im Fahrtwind mitdrehende Ventilator wird nun vom Motor angetrieben. So ist bei hohem Fahrtwind und kalter Umgebung der Laufwiderstand des Motors geringer, muss bei hoher Temperatur der Motor thermisch in Schach gehalten werden, springt der Viscolüfter automatisch in die Bresche. Zwei Nachteile bleiben: Im Standgas schaufelt auch dieser Lüfter kaum Frischluft – und eine Visco-Kupplung kann kaputtgehen. Mit dem Effekt, dass der Lüfter entweder gar nicht mehr mitdreht (Notfall-Reparatur: zwei Schrauben quer durch die Kupplung treiben) oder dass der Lüfter permanent mitdreht. Das ist auf Reisen weniger problematisch, Reparatur oder Austausch können also daheim in Ruhe erfolgen.

Elektrisch angetriebene Lüfter

Mit dem Einsatz eines eigenen Motors separiert man Lüfter und Maschine voneinander, was nur einen Nachteil mit sich bringt: Der Lüftermotor kann kaputtgehen. Die Option, nun aber den Luftstrom drehzahlunabhängig zu steuern und den Lüfter dort zu platzieren, wo es thermisch optimal ist, wiegt diesen Nachteil auf – E-Lüfter sind heute Standard in Neufahrzeugen.

Nötigtes Material

Lüfterrad – Die Auswahl an Modellen ist enorm. Wer darauf setzen will, das Lüfterrad als Ersatzteil weltweit zu bekommen, greift ins Regal der etablierten Autohersteller. Preiswerter und vielfältiger ist der Zubehörmarkt. Auch auf Schrottplätzen lässt sich etwas Passendes für wenig Geld ausbauen, wenn man die Spezifikationen vor Ort herausfinden kann.

Befestigungs-Material – Für einige Fahrzeugtypen gibt es im Handel bereits passende Montage-Sets. Eine empfehlenswerte Option, denn es beschleunigt nicht nur den Einbau, sondern stellt auch sicher, dass die Position des Lüfters durchdacht ist. Alle anderen müssen es mit Universal-Halterungen ausprobieren oder eigene Konsolen anfertigen (lassen).

Thermoschalter – In die Kühlwasserleitung muss ein passender Schalter eingesetzt werden, der den Lüfter über einen Relaiskontakt aktiviert. Alternativ ist auch ein manueller Schalter im Armaturenbrett denkbar, oder die Kombination aus beidem.

Ziehend oder drückend?

Je nach Flügelform und Drehrichtung des Motors, kann ein Ventilator Luft ansaugen oder vorantreiben. Für den Einsatz hinter dem Kühlernetz eines wassergekühlten Motors werden saugende Ventilatoren eingesetzt. Sie simulieren den Fahrtwind, ziehen die frische Luft durch die Rippen hindurch. Sitzt der Lüfter in Fahrtrichtung vor dem Kühler, muss der Luftstrom andersherum erzeugt werden, ein saugender Ventilator würde in diesem Fall sonst die warme Luft aus dem Motorraum hinausziehen. Plant man einen größeren Umbau, oder eine zusätzliche Kühlung für extreme Regionen, können blasende Ventilatoren nützlich sein, oft sieht man diese bei Rallye-Fahrzeugen, deren Kühler hinter dem Fahrerhaus horizontal angebracht wurden – sie pressen dann die Luft durch den Kühler und schützen diesen gleichzeitig mechanisch, weil sie ihn abdecken.

Den Richtigen finden

Neben der Luftstromrichtung sind bei der Auswahl des Lüfters drei Punkte relevant: der Durchmesser, die Bautiefe und das geförderte Luftvolumen – angegeben in -Kubikmetern pro Stunde. Größte Bedeutung haben zunächst die Ausmaße des Gebläses, schließlich muss es in den Motorraum passen. Nicht vergessen sollte man dabei, dass auch die Befestigung noch einige Zentimeter Platz in Anspruch nimmt. Schwierig ist es, einen Referenzwert für die Leistung zu bekommen, hier helfen vor allem Erfahrungen Dritter oder Daten vergleichbarer -Fahrzeuge. Grob vereinfacht, lässt sich der nötige Mindest-Luftstrom nach dieser Formel berechnen:

V = Luftstrom in m³ pro Stunde

W= 1/3 Motorleistung in Watt

K = Temp.-Differenz Motorraum-Außenluft

V=W:(0,35 x K)

Steuerung: manuell oder automatisch?

Ein großer Vorteil des Elektrolüfters ist die Tatsache, dass er sich stufenlos regulieren lässt. Das ist nicht nur für die Betriebstemperatur gesünder, sondern auch für die Geräuschkulisse im Fahrerhaus – ein unter Volllast drehender Ventilator macht sich hörbar bemerkbar. Die Schaltung kann auf verschiedene Art erfolgen: ohne Thermoschalter komplett -manuell (nicht empfehlenswert), über einen Thermoschalter „an und aus“ (Basisversion) oder mehrstufig über sogenannte PWM-Regler (Pulsweitenmodulation). Die erlauben entweder über ein Potentiometer die manuelle Justage der Drehzahl, komplexere Geräte schalten den Lüfter, je nach Temperatur, in unterschiedliche, vorprogrammierte Lastzustände. Solch ein PWM-Regler lässt sich notfalls auch problemlos nachrüsten, sollte sich Bedarf abzeichnen.

Lüfter-Halterung umarbeiten Wurde der alte Ventilator über eine Welle angetrieben, lässt sich mitunter diese alte Konsole zu einer geeigneten Halterung für den neuen Lüfter umarbeiten. Das sollte robust ausgeführt werden, denn die Vibrationen sind nicht zu unterschätzen, ein Versagen der Halterung im Motorraum kann schnell erheblichen Schaden
anrichten. Im Notfall den Profi ranlassen.

Thermoschalter einsetzen Grundsätzlich lässt sich der Wärmefühler an jeder Stelle im Kühlsystem einsetzen. Sinnvoll ist es, ihn direkt hinter dem Ausgang des Kühlers zu platzieren, hier ermittelt er die Temperatur des wieder in den Motor einströmenden Wassers. Programmierbare Schalter lassen sich auf das Grad genau einstellen. Eine gute Kühlwasser–Temperatur liegt beim Diesel bei 85 Grad (Benziner: 95 Grad).

Leitungen anschließen Die Stromaufnahme eines kräftigen Lüfters liegt zwischen zehn und 60 -Ampere, das erfordert demnach eine solide Verkabelung und Absicherung. Der Schaltimpuls vom Temperatursensor sollte deshalb über ein Relais kommen, der Sensor nicht als direkter Schalter genutzt werden.