Wasser- oder Gaskühlung: wann sich der Wasserbrenner rechnet

Was den Arbeitsplatz wirklich begrenzt

Ein Gerät mit 400 A und einer Einschaltdauer von 60 Prozent gibt Ihnen keine 400 A über 6 Minuten, wenn der Brenner für 250 A ausgelegt ist. Die Grenze des Arbeitsplatzes ist immer das schwächste Glied im Strompfad, und bei hohen Strömen ist das der Brenner.

Ein gasgekühlter Brenner führt die Wärme über das Stromkabel und den Strom des Schutzgases ab. Ein wassergekühlter Brenner hat einen eigenen Kreislauf, der die Wärme aus dem Brennerhals und aus dem Schlauchpaket nimmt. Es gibt keine einzelne Grenze an Ampere, über der die Wasserkühlung Pflicht wird. Die Belastbarkeit eines Brenners nennt der Hersteller getrennt für jedes Gas, jede Einschaltdauer und jedes Verfahren, und erst diese vier Zahlen zusammen sagen, ob der Brenner Ihre Schicht aushält, nicht der Strom der Stromquelle allein.

Wenn Sie zuerst die Zahl auf dem Typenschild selbst verstehen möchten, lesen Sie, was eine Einschaltdauer von 60 Prozent bei 400 A bedeutet (Ratgeber auf Polnisch).

Wie man ein Brennerdatenblatt liest

Unten stehen Daten aus dem Katalog von Abicor Binzel für die Serie MB EVO, angegeben nach EN 60974-7. Wir nehmen diese Serie als Beispiel, weil der Hersteller alle vier Größen in einer Tabelle zeigt. Ihr Brenner kann andere Werte haben; prüfen Sie sein Datenblatt.

Gasgekühlte Brenner

Modell	Belastbarkeit in CO2	Belastbarkeit im Gemisch M21	Einschaltdauer	Drahtdurchmesser
MB EVO 15	180 A / 150 A	180 A / 150 A	35 / 60 Prozent	0,6 bis 1,0 mm
MB EVO 25	230 A	200 A	60 Prozent	0,8 bis 1,2 mm
MB EVO 24	250 A	220 A	60 Prozent	0,8 bis 1,2 mm
MB EVO 26	270 A	240 A	60 Prozent	0,8 bis 1,2 mm
MB EVO 36	320 A	290 A	60 Prozent	0,8 bis 1,2 mm

Wassergekühlte Brenner

Modell	Belastbarkeit in CO2	Belastbarkeit im Gemisch M21	Einschaltdauer	Drahtdurchmesser
MB EVO 240 D	300 A	270 A	100 Prozent	0,8 bis 1,2 mm
MB EVO 401 D	400 A	350 A	100 Prozent	0,8 bis 1,2 mm
MB EVO 401	450 A	400 A	100 Prozent	0,8 bis 1,2 mm
MB EVO 501 D	500 A	450 A	100 Prozent	1,0 bis 1,6 mm
MB EVO 501	550 A	500 A	100 Prozent	1,0 bis 1,6 mm

Die Katalogwerte beziehen sich auf eine Stromquelle mit einer Kennlinie nach VDE, beschrieben durch die Formel U = 14 + 0,05 x I. Der Hersteller ergänzt zwei Vorbehalte, die die Rechnung stärker verändern als die Wahl des Modells: Beim Impulsschweißen ist die Belastbarkeit um 35 Prozent zu senken, und bei wassergekühlten Brennern beträgt die empfohlene Leistung des Kühlgeräts etwa 800 W, wobei der Kreislauf nach dem Ende des Schweißens noch mindestens vier Minuten laufen soll.

Vier Größen, nicht eine

• Gas: MB EVO 36 hält 320 A in CO2 und 290 A im Gemisch M21 aus. Derselbe Hals, 30 A Unterschied. Bei wassergekühlten Brennern erreicht der Unterschied 50 A.
• Einschaltdauer: MB EVO 15 hat zwei Zahlen, 180 A bei 35 Prozent und 150 A bei 60 Prozent. Die Angabe von 180 A allein, ohne Einschaltdauer, bedeutet nichts.
• Impuls: 290 A von MB EVO 36 im Gemisch sind nach Abzug von 35 Prozent etwa 188 A im Impuls. Selbst der wassergekühlte MB EVO 401 geht von 400 A auf etwa 260 A herunter.
• Wechselstrom beim WIG-Schweißen: Die Belastbarkeit für AC nennt der Hersteller des Brenners getrennt. Rechnen Sie sie nicht mit einem eigenen Faktor aus dem Wert für Gleichstrom um, denn der Anteil jeder Polarität hängt von der eingestellten AC-Balance ab, und die regeln Sie in modernen Stromquellen in einem weiten Bereich. Nennt das Datenblatt nur Gleichstrom, fragen Sie den Hersteller nach dem Wert für AC und für Ihre Balance.

Daraus folgt für den Arbeitsplatz: Fragen Sie nicht, ab wie viel Ampere Wasser nötig ist. Schreiben Sie Ihr Gas, den Arbeitsstrom, die geforderte Einschaltdauer und die Frage nach dem Impuls auf, und suchen Sie dann im Datenblatt einen Brenner, der diese vier Dinge auf einmal hat.

Wie viel Lichtbogenzeit der Wechsel auf Wasser bringt

Nehmen Sie zwei Brenner aus der Tabelle. MB EVO 36 gibt bei 60 Prozent 6 Minuten Lichtbogen auf je 10 Minuten. MB EVO 401 erzwingt bei 100 Prozent keine Pause, die theoretisch verfügbare Lichtbogenzeit steigt also von 6 auf 10 Minuten, das heißt um 66,7 Prozent. Wie viel davon Sie in Meter Naht umsetzen, hängt von der Einschaltdauer der Stromquelle, der Vorbereitung der Verbindungen und den Pausen des Schweißers ab, nehmen Sie das also als obere Grenze und nicht als Zusage.

Drei Fälle aus der Werkstatt

200 bis 220 A: der gasgekühlte Brenner reicht

Eine Schlosserei, die Rahmen aus Profil 40x40x3 und Bleche bis 6 mm schweißt, arbeitet bei 160 bis 220 A im Gemisch. Die Raupen sind kurz, 100 bis 300 mm, mit Pausen zum Umsetzen des Bauteils. Die tatsächliche Lichtbogenzeit beträgt 1,5 bis 2,5 Stunden je Schicht.

Ein gasgekühlter Brenner der Klasse MB EVO 24, also 220 A im Gemisch bei 60 Prozent, deckt diesen Arbeitspunkt ab. Er ist leichter, günstiger, hat keine Schläuche für Kühlmittel, und es gibt nichts, was undicht werden könnte. Ein Kühlgerät wäre ein weiteres Gerät zum Warten ohne Gewinn. Geht dieselbe Werkstatt auf Impuls über, verlangt das Datenblatt ein Absenken um 35 Prozent, also auf etwa 143 A, und dann muss man zu einem stärkeren Brenner oder zur Wasserkühlung greifen.

260 bis 300 A: die Grenze, an der es noch geht

Eine Werkstatt, die U-Profile und Bleche von 8 bis 12 mm schweißt, arbeitet bei 260 bis 300 A. Im Gemisch gibt der stärkste gasgekühlte Brenner dieser Serie 290 A bei 60 Prozent, Sie arbeiten also auf Kante oder über dem Datenblatt. In reinem CO2 hat derselbe Brenner 320 A, eine Reserve ist also da, aber das Gas wählt die Technologie und nicht der Brenner.

Ein gasgekühlter Brenner nahe seiner Belastbarkeit wird im Hals stark warm. Der Griff wird nach einer Stunde unangenehm, und die Stromdüse verschleißt schneller. Die Arbeit ist möglich, wenn die Raupen 300 bis 600 mm lang sind und dazwischen eine Pause zum Reinigen und Ausrichten liegt, doch jeder weitere Meter Raupe verschiebt die Rechnung in Richtung Wasserkühlung.

320 bis 400 A mit langer Lichtbogenzeit: es bleibt das Wasser

Ein Betrieb, der Träger und Konsolen aus Blech von 15 bis 25 mm schweißt, arbeitet bei 320 bis 400 A im Gemisch, mit Raupen von 1 bis 3 Metern und mehreren Lagen je Verbindung. Die Lichtbogenzeit erreicht 5 Stunden je Schicht.

An diesem Punkt endet der Katalog der gasgekühlten Brenner einfach: Der stärkste hat 290 A im Gemisch bei 60 Prozent. Brenner für 350 bis 400 A im Gemisch nennt der Hersteller ausschließlich als wassergekühlt, und zwar bei 100 Prozent Einschaltdauer. Dazu kommt der Komfort des Schweißers, denn ein Wasserbrenner ist beim gleichen Strom kühler und schlanker im Griff als sein gasgekühltes Gegenstück.

Was das am Anfang kostet

Position	Nettopreis als Richtwert
Gasgekühlter Brenner 3 m, Klasse 250 A	200 bis 450 PLN
Gasgekühlter Brenner 3 m, Klasse 320 A	300 bis 650 PLN
Wassergekühlter Brenner 4 m, Klasse 400 bis 500 A	800 bis 1.800 PLN
Externes Kühlgerät mit Fahrwagen	2.500 bis 5.000 PLN
Kühlmittel, Gebinde von etwa 10 l	120 bis 250 PLN

Bei Geräten der Klasse 400 A und darüber ist das Kühlgerät mitunter Teil des Satzes oder ein Modul, das unter die Stromquelle geschoben wird, seine Kosten können also bereits enthalten sein. Prüfen Sie das in der Liste des Satzes bei jedem Gerät, denn das ist eine Position von einigen tausend PLN. Wir schreiben den Inhalt des Satzes bei jedem Gerät in der Kategorie gebrauchte MIG/MAG aus.

Szenario eines Kunden: wann sich das rechnet

Unten steht die Rechnung für eine Werkstatt, mit ausgeschriebenen Annahmen. Das ist keine Regel, sondern ein Beispiel zum Einsetzen eigener Zahlen. Die Werkstatt arbeitet 4 Stunden Lichtbogen am Tag bei 350 A im Gemisch, 20 Tage im Monat, das sind 80 Stunden Lichtbogen im Monat. Wir vergleichen einen gasgekühlten Brenner an der Grenze des Datenblatts und einen wassergekühlten Brenner mit Reserve.

Monatliche Position	Gasgekühlter Brenner an der Grenze	Wassergekühlter Brenner
Stromdüsen	60 Stück, 240 PLN	10 Stück, 50 PLN
Gasdüsen	4 Stück, 160 PLN	1 Stück, 45 PLN
Hälse und Drahtführungsseelen	100 PLN	25 PLN
Kompletter Brenner, auf Monate verteilt	100 PLN	60 PLN
Kühlmittel	0 PLN	15 PLN
Verschleißteile zusammen	600 PLN	195 PLN
Stillstand für den Wechsel von Stromdüsen	3 Stunden, 450 PLN	0,5 Stunden, 75 PLN
Verschleißteile und Stillstand zusammen	1.050 PLN	270 PLN

Die Kosten des Kühlmittels, 15 PLN im Monat, stecken bereits in der Zeile der Verschleißteile und in der Summe von 270 PLN. Rechnen Sie sie nicht ein zweites Mal. Der Unterschied zwischen den Spalten beträgt 780 PLN netto im Monat.

Energie und Wartung, getrennt gerechnet

Außerhalb der Tabelle bleiben zwei Positionen, die nur die Variante mit Wasser betreffen. Die erste ist der Strom des Kühlgeräts: Prüfen Sie die Aufnahme auf seinem Typenschild, meist in der Größenordnung von 0,2 bis 0,5 kW, multiplizieren Sie sie mit 80 Betriebsstunden im Monat und mit Ihrem Energiepreis. Die zweite ist die Wartung des Kreislaufs: Wechsel des Kühlmittels und eine Prüfung im Jahr, verteilt auf 12 Monate. Beide zusammen ergeben meist einige zehn PLN im Monat; in diesem Beispiel nehmen wir 50 PLN an.

Nach ihrem Abzug bleiben 730 PLN netto Ersparnis im Monat. Die Investition sind ein Kühlgerät für 3.500 PLN plus ein Wasserbrenner für 1.200 PLN minus 500 PLN, die Sie nicht für einen gasgekühlten Brenner ausgeben, also 4.200 PLN. Unter diesen Annahmen kommt die Amortisation nach etwa 6 Monaten.

Die Zahlen sind Beispiele und hängen davon ab, wie viele Stromdüsen Sie tatsächlich verbrauchen. Setzen Sie Ihre eigenen ein: Zählen Sie, wie viele Packungen Stromdüsen Sie im Monat kaufen und wie oft am Tag der Schweißer den Arbeitsplatz für eine neue Gasdüse verlässt. Diese zweite Position ist mitunter größer als die erste.

Wartung des Kreislaufs, damit das funktioniert

Ein Kühlgerät hat drei Dinge zu beachten: den Stand des Kühlmittels, seinen Zustand und den Durchgang des Wärmetauschers. Wechseln Sie das Kühlmittel etwa alle 12 Monate oder früher, wenn es dunkler wird und Ablagerungen hinterlässt. Verbrauchtes Kühlmittel verliert seine Korrosionsschutzwirkung und beginnt, die Kanäle im Hals des Brenners zuzusetzen.

Füllen Sie weder normales Wasser noch Kühlmittel aus dem Auto nach. Kühlmittel für das Schweißen haben eine gesenkte elektrische Leitfähigkeit, was bei einem Brenner unter Spannung von Bedeutung ist. Blasen Sie einmal im Quartal die Lamellen des Wärmetauschers durch und prüfen Sie, ob sich der Lüfter des Kühlgeräts frei dreht. Lassen Sie das Kühlgerät nach einer längeren Naht noch einige Minuten laufen, denn der Hersteller des Brenners nennt das als Bedingung für den Erhalt der Belastbarkeit.

Wann Sie keine Wasserkühlung kaufen sollten

• Lichtbogenzeit unter 2 Stunden am Tag und ein Strom, der in das Datenblatt des gasgekühlten Brenners passt: Die Betriebskosten sind zu klein, als dass sich etwas rechnen würde.
• Arbeit vor Ort und Montage: Ein Kühlgerät ist zusätzliches Gerät zum Transportieren, und der Schlauch für das Kühlmittel ist empfindlich gegen Beschädigung.
• Werkstatt ohne Heizung im Winter: Das Kühlmittel muss frostsicher sein, und bei Stillstand ist der Kreislauf zu sichern.
• Arbeitsplatz zum Heften: Kurze Zündungen erwärmen den Brenner nicht so weit, dass das Wasser etwas abzuführen hätte.

In diesen vier Fällen ist ein gasgekühlter Brenner, der mit Reserve gegenüber dem Datenblatt gewählt wurde, günstiger im Unterhalt und einfacher in der Handhabung. Eine Reserve der Belastbarkeit für Ihr Gas und Ihre Einschaltdauer ist hier wichtiger als die Art der Kühlung.

Was vor der Ausgabe zu tun ist

Prüfen Sie, ob Ihr Gerät einen Anschluss und eine Steuerung für das Kühlgerät hat, denn nicht jede Konstruktion unterstützt das. Bei Geräten mit Anschluss für das Kühlgerät kommt noch ein Durchflusswächter hinzu, der bei fehlendem Kühlmittel das Schweißen sperrt und den Brenner schützt. Lässt sich das Gerät nicht erweitern, ist der Tausch der Stromquelle mitunter günstiger als das Nachrüsten eines externen Kühlgeräts.

Geräte, die für Wasserkühlung vorbereitet sind, finden Sie in den Kategorien neue MIG/MAG und Migatronic, für die wir autorisierter Distributor und Servicepartner sind. Wollen Sie das zuerst an einem eigenen Auftrag durchrechnen, nehmen Sie einen Satz mit Kühlgerät aus der Vermietung für einen Monat und vergleichen Sie den Verbrauch an Stromdüsen.

Wir rechnen die Amortisation mit Ihren Zahlen

Nennen Sie uns das Gas aus der Flasche, den Arbeitsstrom, die geforderte Einschaltdauer, die Angabe zum Impuls und den monatlichen Verbrauch an Stromdüsen, und wir bereiten eine Aufstellung für Ihren Arbeitsplatz samt Auswahl von Brenner und Kühlgerät vor. Rufen Sie an oder schreiben Sie, und wenn das Gerät vorher eine Prüfung des Kreislaufs braucht, melden Sie es in unserer Servicewerkstatt zur Prüfung der Kühlung an.