Die programmierbaren Regler der Serien Woodward 721 und Woodward 723 haben sich vor etwa 20 Jahren auf großen Schiffen etabliert und sind mittlerweile nahezu zum Standard geworden. Dank ihrer Flexibilität und Anpassungsfähigkeit haben sie sich bei führenden Motorenherstellern wie MAK, Wärtsilä und Rolls Royce durchgesetzt.

Ein herausragender Vorteil dieser Geräte ist die integrierte LON-BUS-Kommunikationsschnittstelle. Über diese Schnittstelle können bis zu sieben Geräte miteinander kommunizieren und Daten austauschen, wodurch eine effiziente Lastverteilung und Verfügbarkeitsüberwachung ermöglicht wird. Der LON-BUS ist ein MODBUS-ähnliches Protokoll, das von Woodward entwickelt wurde. Es ist wichtig zu beachten, dass moderne Geräte dieses Protokoll nicht mehr unterstützen. Daher erfordert ein Austausch in der Regel auch die Umrüstung anderer Motoren, um die volle Funktionalität der Lastverteilung zu gewährleisten.

Das Bild zeigt ein typisches Beispiel eines Schaltschrankes mit einem 723+ Regler für MAK. In den meisten Fällen werden diese Regler von Woodward in maßgeschneiderten, einbaufertigen Schaltschränken geliefert, die auf die spezifischen Anforderungen der Anwendung abgestimmt sind.

Diese speziellen Lösungen machen einen Austausch komplizierter. Selbst wenn ein identischer Regler auf einer Abwrackwerft gefunden wird, muss das passende Programm auf den Regler geladen werden, um eine optimale Funktion zu gewährleisten.

Austausch eines defekten 723 Plus

Für den Austausch bieten sich drei unterschiedlichen Geräte an:

2300 E

LECM

FLEX500

Vergleich der Steuergeräte

Das nebenstehende Bild zeigt, dass sowohl die 2300E als auch die Flex500 perfekt in die Abmessungen des 723+ passen. Dadurch ist sichergestellt, dass keine aufwendigen Anpassungen am Schaltschrank erforderlich sind – für eine schnelle und unkomplizierte Nachrüstung.

Woodward hat mehrere Versionen der Software entwickelt. Der Schwerpunkt lag jedoch auf der Standardisierung. Daher ist es nur von Vorteil, neben der Softwareversion auch die Installation zu kennen. Dies reduziert den Entwicklungsaufwand und macht das Endprodukt benutzerfreundlicher.

Empfehlung

Letztendlich liegt die Entscheidung beim Kunden, aber ich empfehle klar das teurere Flex500:

• Es bietet deutlich mehr Ein- und Ausgänge und ist das modernste System, das Woodward aktuell im Portfolio hat.
• Die Hardware wird in zahlreichen Anwendungen eingesetzt – von Wasser- und Dampfturbinen über Kompressoren bis hin zu PMS-Steuerungen und Datenerfassungssystemen.
• Es besteht eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit, dass in Zukunft ein direkter Nachfolger mit identischen Anschlüssen für eine nahtlose steckbare Ersatzlösung verfügbar sein wird.
• Sowohl der 2300E als auch der Flex500 bleiben vorerst aktiv, und Woodward plant derzeit weder deren Abkündigung noch die Einführung eines Nachfolgers. In den nächsten fünf Jahren werden beide Geräte also weiterhin verfügbar sein.
• Dennoch habe ich den Eindruck, dass der 2300E nicht mehr aktiv weiterentwickelt wird und Kunden langfristig auf die 500er-Plattform umsteigen müssen.

Ein weiterer Vorteil des Flex500 sind seine modernen Schnittstellen:

• Dank dieser, kann die Software aus der Ferne aktualisiert und um neue Funktionen erweitert werden.
• Gesamte Überwachung findet z.B. über HTTP/UDP statt.
• Zudem kann ein zusätzlicher Flex500 als zentrale Steuereinheit mit bis zu siebenfacher Redundanz eingesetzt werden.

Was wird zum Abschätzen des Aufwandes benötigt?

In der Regel reichen die folgenden Angaben aus, um den Preis und die benötigte Ausrüstung grob abzuschätzen:

• Gerätenummer (PN),
• Software Version,
• Anwendung (Single/Dual -engine),
• Anwendung (Generator/Propulsion/beides),
• Schaltplan.

Eine mögliche Anordnung der Antriebe wird in weiterem Bild angedeutet:

Dieses Beispiel zeigt zwei voneinander isolierte Systeme, die weder miteinander kommunizieren noch elektrisch oder mechanisch miteinander verbunden sind. Daher müssen nicht alle sechs Regler ausgetauscht werden, sondern nur eine Gruppe von zwei bzw. vier Geräten.

Weiteren Maßnahmen

Im Schaltschrank befinden sich in der Regel nicht nur die Regler 723+, sondern auch weitere Erweiterungskarten, Trennverstärker, Anzeigeelemente usw.. Es ist daher sinnvoll, auch diese im Rahmen der Modernisierung durch neue zu ersetzen.

Da die modernen Steuerungen einen schnelleren Datenaustausch ermöglichen als die 723 – Steuerungen, kann eine aussagekräftige Visualisierung vorbereitet werden. Diese kann nicht nur den Status der Antriebe anzeigen, sondern auch Fehler im Klartext anzeigen, um die Fehlersuche zu erleichtern.

Die 2300E Steuerung ist die ideale Lösung für Systeme mit Diesel- und Gasmotoren sowie Dampf- und Wasserturbinen, deren ursprüngliche Steuergeräte veraltet sind oder nicht mehr hergestellt werden. Mit modernen industriellen Schnittstellen wie CAN und MODBUS ermöglicht sie den einfachen Anschluss einer Vielzahl moderner Erweiterungsgeräte wie Ein-/Ausgangsmodule, Displays und mehr.

Dank der integrierten direkten Leistungsmessung ist die 2300E besonders geeignet für Generatoranwendungen. Dadurch können zusätzliche Messwandler vermieden werden, was die Effizienz steigert und die Lastverteilung zwischen den Motoren optimiert. Die 2300E bietet damit eine zukunftssichere und leistungsstarke Steuerungslösung für anspruchsvolle und kundenspezifische Systeme.

Flexibilität durch Erweiterungsmöglichkeiten

Die 2300E-Steuerung bietet eine überschaubare Anzahl an Ein- und Ausgängen, was jedoch kein Hindernis für vielseitige Anwendungen darstellt. Dank der Möglichkeit, externe I/O-Karten einzusetzen, lässt sich die Steuerung problemlos erweitern.

Von kosteneffizienten WAGO CAN-Feldbuskopplern bis hin zu leistungsstarken Woodward LINK-net Modulen stehen zahlreiche Optionen zur Verfügung. Damit können nahezu alle Arten von Sensoren sowie digitale und analoge Signale erfasst und ausgegeben werden – flexibel und anwendungsorientiert.

Programmierung

Die 2300E-Steuerung wird mit der bewährten GAP-Programmierumgebung konfiguriert. Da die erste GAP-Version bereits in den 1990er-Jahren entwickelt wurde, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass bestehende Programme mit minimalem Zeitaufwand in die aktuelle Version konvertiert werden können.

Durch den Einsatz neuer Funktionen und moderner Ansätze wird nicht nur die Wiederinbetriebnahme älterer Anlagen ohne aufwendige Umbauten ermöglicht, sondern auch deren Funktionalität erweitert. Funktionen wie Überwachung, Visualisierung und Darstellung können integriert werden, wodurch die Effizienz und Übersichtlichkeit der Anlagen erheblich gesteigert werden.

Aber Governor ist nicht gleich Governor. Hier ist ein Überblick über die gängigsten Typen, die uns im Alltag begegnen:

Die Klassiker und Spezialisten im Check

SG Governor

Der SG-Governor ist ein hydraulischer Regler mit Speed Droop, der in kleinen Diesel-, Gas- oder Benzinmotoren eingesetzt wird, bei denen keine isochrone (konstante) Drehzahlregelung erforderlich ist. Der Aufbau des Speed-Droop-Governors bewirkt, dass der Governor bei zunehmender Motorbelastung mit einer niedrigeren Geschwindigkeit arbeitet. Diese Eigenschaft ermöglicht die Stabilität des geregelten Systems und eine gleichmäßige Lastverteilung zwischen parallel geschalteten Einheiten.

(Drehmoment: < 4.0 Nm)

PSG Governor

Der PSG-Governor ist ein druckkompensierter Regler mit Speed-Droop oder isochroner Regelung zur Steuerung der Drehzahl von kleinen Diesel-, Gas- und Benzinmotoren sowie von kleinen Dampf- oder Industriegasturbinen. Er wird eingesetzt, um Motoren oder Turbinen zu steuern, die Generatoren, Gleichstromgeneratoren, Pumpen oder Kompressoren antreiben.

(Drehmoment: < 3.9 Nm)

TG Governor

Speziell für Dampfturbinen entwickelt. Er lässt sich nur mechanisch über Hebel oder Gewinde einstellen. Ein echtes Arbeitstier ohne viel Schnickschnack.

Drehmoment:

• TG10: T < 14 Nm
• TG13: T < 16.5 Nm
• TG17: T < 23 Nm

EGB Governor

Der EGB-Governor/Aktuator wird zusammen mit Woodward-Analog- oder Digitalsteuerungen verwendet, die ein proportionales Signal von 20–160 mA liefern, um Dual-Fuel-, Diesel- und Benzinmotoren sowie Gas- und Dampfturbinen zu steuern, die elektrische oder mechanische Lasten antreiben. Die integrierte hydraulische Ölversorgung erleichtert die Wartung des Governors in nahezu jeder Installationsumgebung.

Drehmoment:

• EGB10P: T < 11 Nm
• EGB13P: T < 14.2 Nm
• EGB35P: T < 38 Nm
• EGB50P: T < 54 Nm
• EGB29P: T < 34 Nm
• EGB58P: T < 71 Nm

PGG-EG Governor

(Pressure compensated Governor Generator Electric Governor) Die PGG-EG-Governor/Aktuatoren verfügen über eine Motordrehzahleinstellung für den Kugelkopf-Backup-Governor. Diese Einheiten werden üblicherweise in Generatoranwendungen oder Schiffen eingesetzt. Besonders breite Verbreitung fanden diese Governor bei MAK – oder Wärtsilä – Motoren. Eine extern einstellbare Droop-Funktion am Backup-Governor sowie eine Lastbegrenzung gehören zur Standardausstattung des PGG-EG.

Drehmoment:

• PGG-EG12: T < 16 Nm
• PGG-EG16: T < 22 Nm
• PGG-EG29 :T < 39 Nm
• PGG-EG58 :T < 79 Nm
• PGG-EG200 :T < 271 Nm

UG25+ Governor

Der universelle Governor UG-25+ ist ein mikroprozessorgesteuerter, mechanisch-hydraulisch verstärkter Regler zur Steuerung von Diesel-, Gas- oder Dual-Fuel-Motoren sowie Dampfturbinen. Der Governor bietet erweiterte Steuerungsfunktionen, wie z. B. Startkraftstoff- und Boost-Begrenzungsschemata. Die zusätzliche transiente Kraftstoffbegrenzung (Sprungregelung) verbessert die Lastaufnahme des Motors und reduziert transiente Emissionen erheblich. Der UG-25+ zeichnet sich durch schnelle Reaktionsfähigkeit und hohe Arbeitsleistung aus, ohne dass zusätzliche Hilfsgeräte wie ein Start-Booster erforderlich sind.

Drehmoment:

• UG-25+ standard: T < 45.4 Nm
• UG-25+ incr. output: T < 55 Nm

Wie funktioniert das Ganze eigentlich?

Stellt euch den Governor als Bindeglied zwischen Motor und Kraftstoffzufuhr vor. Er hängt direkt an der Kurbelwelle. Erhöht sich die Drehzahl, bewegen sich die sogenannten Fliehgewichte nach außen. Dieser Impuls regelt über einen Ölkreislauf den Druck auf einen Kolben, der wiederum den Kraftstoffhahn drosselt oder öffnet.

Die Hauptbestandteile eines hydro-mechanischen Governors an dem Beispiel eines UG8-Governor:

• Drehzahlspeederfeder
• Axiallagersystem
• Fliehgewichte
• Steuerkolben der Pilotventile
• Buchse des Pilotventils
• Ölpumpen
• Öl-Druckregelung
• Servo- (Kraft-) Kolben
• Kompensationssystem
• Antriebswelle

Kleiner Einblick in das Innenleben (am Beispiel des UG8): Das Innere ist ein mechanisches Kunstwerk aus Federn, Axiallagern, Pilotventilen, Ölpumpen und Kompensationssystemen.

Die Hybrid-Lösung: Das Beste aus beiden Welten (PG-EG & EGB z.B.)

Wer maximale Präzision will, aber bei der Sicherheit keine Kompromisse eingehen möchte, landet unweigerlich bei den Hybrid-Governor-Systemen wie dem PG-EG oder dem EGB.

Wie funktionieren sie? Diese Modelle besitzen zusätzlich einen proportionalen Eingang (meistens im Bereich von 20–160 mA). Hier kann ein externer, digitaler Drehzahlregler, wie Woodward 701, 721, 723 Plus oder 702 bei Lokomotiven, angeschlossen werden. Die Elektronik übernimmt dann das Kommando und steuert den Motor so exakt aus, dass spürbar Treibstoff eingespart wird und die Verbrennung optimal abläuft.

Das Sicherheits-Plus: Der mechanische Fallschirm Das eigentliche Highlight ist die Ausfallsicherheit. Sollte die elektronische Steuerung einmal aussetzen (z. B. durch einen Kabelbruch oder Sensorausfall), steht die Anlage nicht sofort still.

• Automatischer Wechsel: Der Governor schaltet im Fehlerfall nahtlos in den mechanischen Modus um.
• Backup-Betrieb: Der interne Fliehkraftregler übernimmt sofort die Kontrolle.

Das macht diese Hybride zur ersten Wahl für Anwendungen, bei denen ein plötzlicher Motorausfall kritisch wäre – wie in der Schifffahrt oder bei der Energieversorgung. Man kombiniert also die digitale Effizienz mit der mechanischen Unzerstörbarkeit.

Warum Wartung kein Luxus ist

Wenn man sich die Liste der Bauteile ansieht, wird schnell klar: Das ist Feinmechanik auf höchstem Niveau. Da sich viele Teile bewegen und unter Öldruck stehen, ist Verschleiß vorprogrammiert. Deshalb sollte man den Governor alle 30.000 bis 40.000 Betriebsstunden in die Fachwerkstatt schicken. Wer hier spart, riskiert teure Ausfälle.

Reparatur oder High-Tech-Tausch?

Die Überholung ist oft zeit- und kostenintensiv. Viele Firmen überlegen daher: „Warum nicht gleich auf vollelektronische Aktuatoren umrüsten?“

• Vorteil: Nahezu wartungsfrei und extrem präzise.
• Nachteil: Das mechanische Backup fällt weg. Wenn die Elektronik streikt, steht die Maschine still. Hier braucht man also immer einen schnellen Ersatzplan.