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Es werde Licht...
Umbau eines 15/Six auf 12 Volt
Daniel Eberli
Der Verfasser lehnt jede Haftung – insbesondere für Schäden, welche durch selber vorgenommene Veränderungen an der elektrischen Installation am Fahrzeug selbst, aber auch für Unfälle oder Bussen, welche sich als Folge dieser Umbauten ergeben könnten, - strikte ab
     
Dem aufmerksamen Leser des Berichtes über die Reise nach Wien wird nicht entgangen sein, dass einem Teilnehmer 50 Kilometer vor der heimatlichen Garage die Lichtmaschine ihren Dienst quittierte. Nun, das betroffene Auto war mein Six.
Zu Hause baute ich die Lichtmaschine aus und stellte verschiedene Versuche an, welche mir über den Zustand der Lichtmaschine und des Reglers Klarheit verschaffen sollten. Auch eine weitere alte Lichtmaschine, welche sich in meinem Fundus befand, wurde in die Tests einbezogen – doch ich kam zu keinem klaren Resultat. Schliesslich packte ich die Lichtmaschinen und zwei Regler in eine Kiste und fuhr zu einem Autoelektriker. Der Befund war eindeutig: Bei der einen Lichtmaschine war die Feldwicklung defekt, bei der anderen der Anker. Leider handelte es sich nicht um das gleiche Fabrikat, so dass es nicht möglich war, aus den vorhandenen Teilen ein funktionierendes Gerät zu bauen. Eine fachmännische Reparatur mit Neuwickeln hätte einiges Geld verschlungen. Da die Lichtmaschine einer Traction für den heutigen Verkehr auch in neuwertigem Zustand nur knapp genügend Strom liefert und zudem meine 6-Volt – Batterie wahrscheinlich im nächsten Frühling ersetzt werden muss, entschloss ich mich zum Einbau eines Alternators und damit verbundenem Wechsel von 6 auf 12 Volt.
Einige Probleme liessen sich einfach lösen, dafür tauchten zum Teil überraschend andere auf. Wie ich den Umbau vorgenommen habe, beschreibt dieser Bericht.

Beim ersten Schritt ging es darum, einen geeigneten Alternator zu finden. Beim 15/Six muss die zentrale Welle sowohl hinten wie vorne aus dem Gehäuse herausschauen, damit auf der einen Seite der Ventilator, auf der anderen Seite das Antriebs-Poulie angebracht werden kann. Bosch führt einen solchen Alternator im Sortiment. Er findet normalerweise Verwendung im VW Bulli. Vermittelt durch Albi Schorta konnte ich den Alternator komplett mit angepasstem Ventilator und für den Six passendem Sockel beziehen bei Jean-Claude Tilly, 131,A rue des charrons, F-67270 Alteckendorf. Jean-Claude Tilly ist Elsässer und spricht fliessend Deutsch.
Beim zweiten Schritt ersetzte ich sämtliche Glühbirnen durch solche für 12 Volt. Für die Scheinwerfer und die Zusatzscheinwerfer (Fassung Typ Marchal) konnte ich mir bei Schönenberger Autozubehör in Winterthur einen Restposten ergattern.

Es könnte jedoch sein, dass diese nicht mehr lieferbar sind. Auf alle Fälle war ich erstaunt, wie viele Glühbirnen in unserem Auto verbaut sind... Für die vorderen Blinker habe ich sogar orange Birnen verwendet. Bei den Scheinwerfern stellte ich fest, dass der Durchmesser der modernen H4-Birnen so knapp in die alten Marchal-Fassungen passen, dass sie festgeklemmt werden. Allerdings sind sie dann zu lang und stehen beim Mittelsteg an. Zudem stören die Kontaktbügel für die originalen Glühlampen.
Nachdem ich alles vermessen hatte, beschloss ich, einen Versuch zu wagen. Ich wickelte einen dünnen Karton um den Glaskolben, um ihn zu schützen. Dann trennte ich mit der Mini-Trennscheibe meiner Dremel den Kragen einer H4-Birne ab. Selbstverständlich muss dies mit Gefühl erfolgen, sonst zerstört man die Glühlampe. Ebenfalls mit Gefühl bohrte ich die Nieten auf, welche die Kontaktbügel für die Original-Glühlampen im Marchal-Sockel festhält. Gegebenenfalls wäre ein Rückbau möglich.
Abtrennen des genieteten Kragens beim H4-Leuchtkörper. Es handelt sich hier um einen Test an einer defekten Birne. Für das endgültige „Produkt“ wurde der Glaskörper mit einem dünnen Karton geschützt. Der Glaskörper darf übrigens nicht mit den Fingern berührt werden, da sich ansonsten Fettspuren einbrennen.
Die H4-Birne muss unter Anwendung sanfter Gewalt (mittels einer Zange) in die Fassung gedrückt werden. Ist sie ganz am Anschlag, passt sie genau in den alten Reflektor. Zumindest an der Garagenwand sieht das Bild praktisch identisch aus, wie mit den alten 6-Volt-Birnen – nur eben heller. – Ich hätte mir gewünscht, zur breiteren Ausleuchtung den Leuchtkörper einige Millimeter weiter Richtung Scheinwerferglas zu schieben, doch war dies wegen des Mittelsteges meiner Scheinwerfer nicht möglich. Dennoch bin ich mit dem Resultat zufrieden.
Achtung: Es eignen sich nur diejenigen H4-Birnen, bei welchen der Ring mit dem Bajonett-Verschluss mit Punkten geschweisst ist. (z.B. Phillips). Andere Fabrikate (z.B. Osram) sind rundum gelötet, so dass sich der Ring nicht entfernen lässt.
Nun, damit hatte ich den leichteren Teil erledigt. Schwieriger war die Beantwortung der Frage, was mit den übrigen Stromverbrauchern geschehen sollte. In meiner Reparaturbroschüre hatte ich zu diesem Thema geschrieben, man könne sich eine Batterie mit offenen Stegen beschaffen und dann in der Mitte einen 6-Volt-Abgriff anbringen. Allerdings musste ich feststellen, dass solche Batterien in der Schweiz kaum mehr erhältlich sind. Schliesslich wurde ich dank eines Hinweises von Helge Torgersen in Österreich fündig.
Der abgetrennte Kragen, die Fassung „Typ Marchal“, die einsatzbereite Glühlampe und die Dremel mit Trennscheibe.
Man sicherte mir zu, dass die gewünschte Grösse lieferbar sei. Zum Zeitpunkt der Fertigstellung dieses Berichtes war der Akku jedoch noch nicht geliefert, schliesslich brauche ich ihn erst im Frühling, und für die Tests genügt eine „moderne“ Batterie in weissem Plastik ebenfalls.

AKKU-BATTERIE-VERTRIEB
Inh. Rubenthaler Walter
Gewerbepark 17
A-6068 Mils/Hall in Tirol (AUSTRIA)
Tel.: 0043-(0)5223-536 46
Fax: 0043-(0)5223-536 46-11
E-Mail:
akku@tirol.com
Internet: www.tirol.com/akku
Das Problem mit den 6-Volt-Verbrauchern musste sich doch auch anders lösen lassen! - wozu hat man denn einen ausgebildeten Elektroniker in der Familie? Mein Sohn Florian baute mir schliesslich einen Spannungswandler von 12 auf 6 Volt, mit einer Dauerleistung von 10 Ampères und Spitzenleistung von 15 Ampères bei 6 Volt, der sich zudem durch einen geringen Leerlaufverbrauch und einen guten Wirkungsgrad auszeichnet. Wenn er sich im Fahrbetrieb bewährt – und davon gehen wir aus – wird Florian das Gerät für ca. Fr. 120.- auf Bestellung liefern können. Anfragen über mich unter
eberlid@swissonline.ch.
Dank dieses Spannungswandlers teilte ich die Stromversorgung meines Autos in vier Gruppen mit den folgenden Verbrauchern, wobei die über das Zündschloss geschalteten 6-Volt-Verbraucher über ein Relais geschaltet werden:
12 Volt direkt 12 V über Zündschloss 6 Volt direkt 6 Volt über Zündschloss
Anlasser
Beleuchtung
(innen und aussen)
Spannungswandler
Hupen
Zündung
Armaturenbeleuchtung
Blinker
Bremslicht
Radio
Rückfahrlampe
Uhr Benzinuhr
Scheibenwischer
Wassertemperatur-Anzeige
Öldruck-Anzeige
Heizlüfter
Das vorgängig dargestellte Schaltschema zeigt die Verkabelung für 6 Volt. Die notwendigen Änderungen können kaum zeichnerisch dargestellt werden. Mit Hilfe der obigen Tabelle sollte es jedoch möglich sein, diese nachzuvollziehen.

Die gesalzenen Strassen haben bislang noch keine Fahrt zugelassen. Bereits jetzt jedoch kann ich feststellen, dass die Scheinwerfer massiv an Leuchtkraft gewonnen haben und sowohl die Blinker, als auch die Schluss- und Bremslichter deutlich besser zu sehen sind.

 
Fragen und Antworten

Welches sind die Konsequenzen, wenn statt der Gleichstrom-Lichtmaschine ein Alternator eingebaut wird?
Beim Alternator ist der Regler eingebaut. Er hat zwei Anschlüsse, wovon der eine – dickere (und in meinem Fall rote) – den Ladestrom bringt, der andere – dünnere (in meinem Fall der Schwarze) für die Erregung des Feldes nötig ist. Diese Erregung wird wie folgt geschaltet: Nach dem Zündschloss wird der 12-Volt Plus abgenommen und zu einer handelsüblichen Kontrollleuchte (12 Volt, ca. 0.5 Watt) geführt. Das Massekabel der Kontrollleuchte wird mit dem Anschluss der Felderregung verbunden. Somit fliesst ein Strom bei eingeschalteter Zündung über die Kontrolllampe zum Feld des Alternators. Sobald dieser genügend lädt, wird dort ebenfalls eine Spannung aufgebaut, worauf die Kontrolllampe gewissermassen ohne Erdung ist und erlischt. Somit ist die Ladekontrolllampe für die Funktion des Alternators zwingend notwendig. Der Regler der Originallichtmaschine wird nicht mehr benötigt und kann ausgebaut werden.

Genügt der vorhandene Querschnitt der Leitungen?
Mit der Verdoppelung der Spannung halbiert sich bei gleichem Verbrauch die benötigte Stromstärke. So sind zum Beispiel bei den Scheinwerfern 6 Volt Glühbirnen mit einem Verbrauch zwischen 35 und 45 Watt eingebaut, was einer Stromstärke von ca. 6 bis 8 Ampères entspricht. Baut man bei 12 Volt 55/60 Watt Halogenlampen ein, so reduziert sich die Stromstärke auf 5 Ampères. Der Querschnitt der Leitungen genügt also im Allgemeinen, vorausgesetzt, sie sind in gutem Zustand.

Welche Leistung bringt der Bosch Alternator im Vergleich zur Original-Lichtmaschine?
Die original eingebaute Gleichstrom-Lichtmaschine leistet bei 6 Volt ca. 23 Ampères, also rund 150 Watt (ältere sogar nur 15 Ampères / 90 Watt). Der Alternator ist bei 12 Volt auf 55 Apères ausgelegt, leistet also rund 650 Watt. Dies bedeutet, dass die Leitung vom Alternator zum Ampère-Meter mehr Leistung zu verkraften hat, als bei der Original-Lichtmaschine. Sie sollte auf einen Querschnitt von mindestens 6 mm2 vergrössert werden.

Genügt die Leistungsfähigkeit des Ampère-Meters für die grosse Leistung des Alternators?
Das Ampère-Meter ist zwischen die Batterie auf der einen Seite und die Lichtmaschine und die Verbraucher auf der anderen Seite geschaltet. Es misst nur den Strom, der entweder zur Batterie (Ladestrom) oder aus der Batterie (Entladestrom) fliesst. Wenn man nicht sämtliche Grossverbraucher wie Scheinwerfer, Nebelscheinwerfer etc. gleichzeitig bei stehendem Motor einschaltet, fliesst kein so grosser Strom über das Ampère-Meter. Zudem arbeitet das Gerät im Gegensatz zu einem Voltmeter nicht mit einer Spule, sondern der Zeiger wird lediglich durch die einfache Induktion des durchfliessenden Stromes abgelenkt. Einziges Problem könnte deshalb die Erwärmung des Ampèremeters sein.

Muss der Blinkgeber ausgewechselt werden?
Sofern man den Originalblinker mit dem Uhrwerk hat, muss man nur die Kontrolllampe auswechseln. Hat man jedoch einen Blinkgeber, der mit einem Bimetall und somit strombetrieben arbeitet, muss er durch ein 12-Volt Exemplar ausgetauscht werden.

Können Anlasser und Hupe problemlos mit 6 Volt betrieben werden?
Meiner Ansicht nach ist damit ein gewisses Risiko verbunden. Insbesondere beim Anlasser darf bei 12 Volt nicht mehr lange „georgelt“ werden. Da der Anlasser jedoch deutlich schneller dreht, springt der Motor auch schneller an. Zumindest für den Anlasser wäre es keine schlechte Idee, für diesen an der Batterie einen 8 Volt – Abgriff zu machen. Hier stellt sich jedoch das eingangs erwähnte Problem, dass man erst mal eine passende Batterie mit offenen Stegen finden muss. Zudem gibt es Fachleute, die der Meinung sind, eine unregelmässige Belastung schade der Batterie. Ich betreibe deshalb zur Zeit den 6-Volt Anlasser mit 12 Volt mit der Überlegung, dass ich den Startermotor immer noch neu wickeln lassen kann, wenn er Schaden nimmt. Da die Hupen nicht im Dauerbetrieb sind, erwarte ich dort keine Probleme. Und wenn: Es ist kein Problem, eine 12-Volt-Hupe zu finden...

Was muss bei der Zündung umgebaut werden?
Die Zündspule muss durch eine solche für 12 Volt ersetzt werden. Die übrigen Teile, insbesondere auch die elektronische 1-2-3 Zündung, arbeiten problemlos auch mit 12 Volt. Ob bei der herkömmlichen Zündung der Kondensator angepasst werden muss, habe ich nicht untersucht, da ich eine elektronische Zündung habe. Auf alle Fälle wäre es kein Problem, einen passenden Kondensator zu finden.

Worauf ist beim Umbau besonders zu achten?
Es darf kein 6-Volt-Verbraucher vergessen und unabsichtlich an 12 Volt betrieben werden. Dies gilt insbesondere für etwas „versteckte“ Verbraucher, wie:
Benzinuhr, Scheinwerfer-Kontrollleuchte, Scheibenwischermotor, Armaturenbeleuchtung, Innenbeleuchtung, Nummernbeleuchtung, und, so vorhanden: Borduhr, Positionslampen im Türpfosten, Zeiger, Rückfahrlampe, Heizlüfter.
Sind Instrumente oder Kontrollleuchten eingebaut für den Öldruck oder die Wassertemperatur, so müssen diese gegebenenfalls am Spannungswandler betrieben werden. Die Beleuchtung dieser Instrumente darf nicht vergessen werden.
Werden Leitungen ersetzt oder neu gezogen, so ist in jedem Fall Litze zu verwenden, ein Leiter also, der aus vielen dünnen Kupferfäden zusammengesetzt ist. Würde man wie in einem Haus Installationsdraht aus festem Kupfer verwenden, würde dieser durch die Vibrationen im Fahrbetrieb schon nach kurzer Zeit abgeschüttelt. Pro mm2 Querschnitt kann mit 10, kurzfristig mit 15 Ampères durchfliessender Leistung gerechnet werden. (Hinweise bezüglich Leistungsberechnungen finden sich unter anderem in meiner Reparaturbroschüre.)

Wo sind die Trennungen der verschiedenen Verbraucher vorgenommen worden?
In der Regel am Verbraucher selbst, und zwar bei denjenigen Verbrauchern, welche weiterhin mit 6 Volt betrieben werden. Dies erlaubte mir, den originalen Kabelbaum im Fahrzeug zu lassen, so dass ein Rückbau jederzeit möglich ist. Ich habe dann die überflüssigen Leitungsenden isoliert und die neuen Leitungen entsprechend den Bedürfnissen gezogen. Ich habe mich zu diesem Vorgehen entschlossen, weil an meinem Fahrzeug keine weiteren Arbeiten nötig waren. Im Falle einer Totalrestauration hätte ich neue Kabelbäume hergestellt.

Wo und wie wurden die unterschiedlichen Gruppen zusammengefasst und abgesichert?
Ich habe auf der rechten Spritzwand, kabinenseitig hinter dem Handschuhfach, eine Aluplatte montiert, auf der ich einen Sicherungssteg und den Spannungswandler angebracht habe. Für die Befestigung habe ich bestehende Schrauben durch längere ersetzt, was mir erlaubte, innen Muttern anzubringen. Der Vorteil dieses kleinen „Tableaus“ liegt darin, dass man für allfällige Arbeiten lösen und etwas unter dem Armaturenbrett hervorziehen kann, was die Arbeit ungemein erleichtert.
Das Licht ist gegenwärtig noch nicht abgesichert, doch beabsichtige ich, sobald ich Zeit dazu finde und die Temperatur in meiner Garage das Arbeiten zulässt, auf der linken Seite des Vorderwagens, vor dem Verteilsteg beim Kotflügel, einen kleinen Sicherungskasten dazuwischen zu schalten.
Generell empfiehlt sich eine Absicherung dringend, - übrigens auch bei 6 Volt – denn die Ströme, die im Falle eines Kurzschlusses fliessen, genügen ohne weiteres, um ein Fahrzeug in Brand zu stecken. Im Minimum sollte in die Verbindungsleitung zwischen Batterie und Ampère-Meter eine Sicherung eingebaut werden, welche leicht über der Gesamtleistung aller Verbraucher liegt. Diese dürfte um die 40 – 50 Ampères liegen.

Ist ein Schaltschema erhältlich?
Antwort: Obwohl theoretisch unsere Autos als Neuwagen mehr oder weniger identisch ausgestattet waren, findet man heute kaum zwei Autos mit der gleichen Verkabelung. Aus diesem Grund und wegen des recht grossen Aufwandes habe ich darauf verzichtet, ein vollständiges Schaltschema zu zeichnen. Ich bin der Meinung, mit dem Schaltschema der Originalversion, zusammen mit der nebenstehenden Skizze müsste es auch so jedem technisch interessierten Tractionisten möglich sein, den Umbau nach seinen Bedürfnissen vorzunehmen.

Was kann der eingangs erwähnte Spannungswandler – und was nicht?
Antwort: Dank des tiefen Leerlaufstromes kann er – sofern nötig (zum Beispiel zum Betreiben der Borduhr) ständig an der Batterie angeschlossen bleiben.
Ich habe ihn über einen Steckkontakt angeschlossen, damit ich ihn für längere Standzeiten leicht von der Batterie trennen kann. Der Spannungswandler bringt genügend Leistung für die „normalen“ Verbraucher, wie zum Beispiel der Scheibenwischer Motor und natürlich die Benzinuhr. Die Leistung genügt jedoch auf keinen Fall für den Anlassermotor.

Wie wird vermieden, dass die entgegenkommenden Autofahrer durch das hellere Licht geblendet werden?
Grundsätzlich ändert sich an der Einstellung der Scheinwerfer nichts. Da die Original-Reflektoren und Streuscheiben nicht für asymmetrisches Licht eingerichtet sind, muss die hell-dunkel-Grenze (welche übrigens recht scharf ist) so eingestellt werden, wie beim asymmetrischen Licht die linke Seite.
Ich denke, dass durch leichtes Verdrehen der Birne in der Fassung das Licht quasi-asymmetrisch eingestellt werden kann. Dies kann ich jedoch erst feststellen, wenn sich die Strassenbedingungen wieder für Veteranenfahrzeuge eignen.
Ich weise mit aller Deutlichkeit darauf hin, dass die Verwendung von H4-Birnen keinerlei Standard entspricht und deshalb illegal ist. Die Verantwortung liegt ganz beim Fahrzeughalter.
Hinweise dazu sind zu finden unter: http://www.admin.ch/ch/d/sr/741_41/a74.html.

Was kostet der Umbau?

Bedingt durch den relativ hohen Preis des Alternators (ca. 800.- Euro) muss man auch dann, wenn man die Arbeit selbst ausführt, mit Kosten von ca. 1600.- bis 1800.- Franken rechnen. Dafür gewinnt man an Sicherheit, Komfort und Alltagstauglichkeit.

Die Unterschiede zum Umbau eines 11-ers beschränken sich auf die Verwendung einer anderen Lichtmaschine respektive eines Alternators. Grösstes Problem ist die Befestigung.

P.S. Wer sein Auto nicht auf 12 Volt umbauen, aber trotzdem nicht auf den Betrieb eines Autoradios oder auf die Lademöglichkeit für sein Handy oder sein GPS verzichten möchte:
Conrad (www.conrad.ch) bietet zum Preis von ca. Fr. 100.- einen Spannungswandler von 6 auf 12 Volt (Ausgangsleistung 10A) an. Dabei muss allerdings berücksichtigt werden, dass der Wirkungsgrad nicht so gross ist, so dass grössere Verbraucher wie zum Beispiel ein Lüfter die Leistungsfähigkeit der 6-Volt Lichtmaschine und damit des gesamten Netzes überfordern.
Von verschiedenen Traction-Garagisten wird – zumindest für 4-Zylinder-Modelle - die Möglichkeit angeboten, einen 12-Volt-Alternator mit 70 Apères Leistung auf 6 (respektive 7,2) Volt abgeregelt zu bekommen. Die Leistung halbiert sich dann auf 35 Ampères, was immer noch markant höher ist, als bei der Originallichtmaschine. Der Vorteil dabei ist, dass ausser der Ladekontrolllampe keine weiteren Anpassungen vorgenommen werden müssen.
Ich persönlich würde mich allerdings nicht für diese Version entscheiden, da als grosser Nachteil das „optische Element“ unter der Kühlerhaube, nämlich der Alternator, trotzdem sofort erkennbar ist. Somit kann man auch gleich auf 12 Volt umbauen, was die Leitungsverluste markant vermindert so dass die Lichter bei gleicher Watt-Zahl viel heller leuchten.
Ein Ausweg, um den Stromverbrauch zu senken, könnte die Verwendung von Lichtern – insbesondere Positionslichter und Armaturenbeleuchtung - auf Basis von Leuchtdioden sein. Im Internet unter www.norbsa02.freeuk.com/goffybulbs.htm gibt’s einen Katalog dazu.

Besten Dank an Hans Georg Koch und Karel Beukema für die Erweiterung des Fragenkataloges.