Erdung - Galvanische Korrosion

[michael.rocholl]

Nach meinem Verständnis (auch der DIN EN ISO13297) müssen:

1. Alle metallischen Teile des Bootes (Motor, SailDrive, Tanks, Rohrleitungen, Relingsteile, Kiel, Rigg, Mast, metallische Borddurchlässe) durch ein geeignetes Erdungssystem miteinander verbunden sein und
2. Bei einem nicht vollständig isoliertem Zweileitersystem (wie es in unserem Boot der Fall ist) muss der 230 V Schutzleiter mit der 12 V Minus-Sammelschiene und diese wiederum mit der obigen Erdung verbunden werden.

Ist das so richtig und vollständig? Wird das in der Realität – vor allem auf GfK-Booten (Erdungskabel überall) - auch komplett so gemacht?

Sollte zur Vermeidung einer galvanischen Korrosion ein galvanischer Isolator (Sterling, Victron) installiert werden? Ist darüber hinaus ein Trenntransformator empfehlenswert?

Wie haltet Ihr es – u.a. wegen der Sicherheit und der Vermeidung von galvanischer Korrosion - mit dem Landanschluss bei längerer Abwesenheit?

Und ja ich weiß: 230V-Verkabelungen sollten / dürfen nur Fachleute machen. Ich sehe das ein klein wenig anders: Das Machen traue ich mir bei ausreichender Sorgfalt zu, würde vor Inbetriebnahme aber einen Fachmann prüfen lassen.

Literatur zu den Themen:

• Jens Feddern „Theorie und Praxis der Bordelektrik“ – Seite 184ff.
• Michael Herrmann „Elektrik auf Yachten“ – Ausgabe 2019 – Seite 282ff.

[ralfschmidt]

ist im Prinzip so richtig, kommt natürlich auf die Ausstattung des Boots an, ein Isolator wird gerne eingebaut, Trenntrafo ehr seltener weil schwer, teuer und in der Leistung meistens begrenzt

bei kleinen Booten ohne festen Landanschluß, wird alles mit Motor Masse verbunden und ist dann über den Antrieb geerdet

[Der mit dem Boot tanzt]

Galvanischer Isolator und Trenntrafo gleichzeitig ist Quatsch.
Der Isolator ist die einfachste Möglichkeit, im Grunde werden da einfach Dioden in den Schutzleiter geschaltet die zusammen einen höheren Spannungsabfall haben das das Galvanische Element aus Land und Boot.
Die Zulässigkeit ist da etwas umstritten mit Bauteilen im Schutzleiter.
Besser sind da Trenntrafos. Da wird die Landerdung und die Booterdung nicht miteinander verbunden. Das oben genannte Galvanische Element entsteht so nicht.
Die gibt es als klassischer Traffo, 230V/230V 16A ist da aber schon ein ganz schöner Kupfer/Eisen Klotz, oder in modern als kleiner Schaltregler, dann aber meist recht teuer.

[RobG_NL]

Zitat von ralfschmidt

Trenntrafo ehr seltener weil schwer, teuer und in der Leistung meistens begrenzt

3500W, 5.6 Kg, € 985

3500W kann ich nicht begentz nennen, da eine Landanschluss nicht mehr liefert (16A bei 230V)
5.6 Kg kann ich nicht schwer, nennen, eine Kiste Bier wiegt mehr
€ 985 kann ich nicht teuer nennen für solch ein gerät, insb wenn ich das vergleiche mit wass mann all spendiert an Handy, Tablets, UW beleuchtung usw.

[RobG_NL]

Zitat von michael.rocholl

Wie haltet Ihr es – u.a. wegen der Sicherheit und der Vermeidung von galvanischer Korrosion - mit dem Landanschluss bei längerer Abwesenheit?

Ich habe ein Mastervolt Mass GI 3500 Trenn 'Trafo' und ist (ausgenommen wenn wir fahren ) 7/24 am Landstrohm, auch jetzt im Winterschlaf.
Und die Anoden habe ich immer noch nicht getauscht . . . . nach 14 Jahre

[Startpilot]

Zitat von RobG_NL

3500W, 5.6 Kg, € 985

3500W kann ich nicht begentz nennen, da eine Landanschluss nicht mehr liefert (16A bei 230V)
5.6 Kg kann ich nicht schwer, nennen, eine Kiste Bier wiegt mehr
€ 985 kann ich nicht teuer nennen für solch ein gerät, insb wenn ich das vergleiche mit wass mann all spendiert an Handy, Tablets, UW beleuchtung usw.

Jeder sauber installierte Landanschluss kann 230Vx16A=3680W liefern.
Da ist sogar noch etwas Reserve drin.

Bei 985€ kann ich manche verstehen, die stattdessen lieber auf die "Doppeldiode" (Zinksaver etc.) im Schutzleiter setzen.

Technisch nicht optimal, von der Zulässigkeit umstritten, aber -vor allem für Stahlschiffe-, besser als nichts.

Von der "neuen" Schalttechnologie bei Mastervolt/Victron bin ich nicht überzeugt; Gewicht spielt auf einem Verdränger keine Rolle.

Meine Lösung an Bord:
klassischer Doppelkerntrafo 3500W (100€, gebraucht)
Stahlgehäuse (25€, gebraucht)
Sanftanlauf mit Fernbedienung (dünnes Kabel) "Ein"/"Aus" (120€ neu)

[Kladower]

Zitat von michael.rocholl

Alle metallischen Teile des Bootes (Motor, SailDrive, Tanks, Rohrleitungen, Relingsteile, Kiel, Rigg, Mast, metallische Borddurchlässe) durch ein geeignetes Erdungssystem miteinander verbunden sein und

Bei meinem über 20 Jahre alten GFK-Boot sind weder Seeventile und Borddurchlässe (beides aus Bronze) noch Metallteile über Wasser wie Reeling, Klampen etc. geerdet. Nur das Stevenrohr ist über ein relativ dickes Erdungskabel mit der Motormasse verbunden.

Hier ein guter Artikel zu dem Thema:
https://cdn.shopify.com/s/files/1/22...f_Vessels2.pdf

Übersetztes Zitat daraus:
"Seeventile und Seewasserfilter:
Seeventile gibt es in verschiedenen Ausführungen. Der alte traditionelle Typ eines „konischen Absperrventils“ aus Bronzeguss ist ohne Kathodenschutz ziemlich korrosionsbeständig, ebenso wie die Gummistopfenventile. Andere Arten von Seehähnen, die Chrom / Edelstahl, Stahlkugeln und Messingstiele mit Messingkörpern enthalten, MÜSSEN kathodisch geschützt sein.
Aus rein kathodischer Sicht ist es nicht sinnvoll, Innenarmaturen wie Seewasserfilter zu erden. Ein kathodischer Schutz für Gegenstände, die durch Schläuche verbunden sind, ist nicht erforderlich und praktisch unmöglich, da der kathodische Schutzstrom in einem Schlauch nur für eine Entfernung von ungefähr 2/3 des Durchmessers des betreffenden Schlauchs wirksam ist.
Einige Bootsbauer erden alle Borddurchlässe/Rumpfbeschläge unabhängig vom Standort. Beschläge, die nicht untergetaucht sind, wie z. B. die an der Seite des Bootes, haben keinen Vorteil von einer Erdung. Es ist Zeit- und Materialverschwendung, solche Armaturen zu erden."

Zitat von Startpilot

Jeder sauber installierte Landanschluss kann 230Vx16A=3680W liefern.
Da ist sogar noch etwas Reserve drin.

Bei 985€ kann ich manche verstehen, die stattdessen lieber auf die "Doppeldiode" (Zinksaver etc.) im Schutzleiter setzen.

Technisch nicht optimal, von der Zulässigkeit umstritten, aber -vor allem für Stahlschiffe-, besser als nichts.

Von der "neuen" Schalttechnologie bei Mastervolt/Victron bin ich nicht überzeugt; Gewicht spielt auf einem Verdränger keine Rolle.

Meine Lösung an Bord:
klassischer Doppelkerntrafo 3500W (100€, gebraucht)
Stahlgehäuse (25€, gebraucht)
Sanftanlauf mit Fernbedienung (dünnes Kabel) "Ein"/"Aus" (120€ neu)

So läuft das bei mir auch - ein Trenntrafo aus der Industrie mit 3500 Watt komplett gekapseltes Gehäuse und einem Sanftanlauf vorgeschaltet - je nach Spannungspeak hats ohne tatsächlich häufiger die Sicherung am Steg raus gehauen

Das Teil wiegt an die 50 kg ist auf einem 11m Verdränger aber tatsächlich eher nebensächlich, da wiegen die Schuhe meiner Partnerin bereits mehr, die sie im Urlaub mit nimmt.

Grüße
Daniel

[michael.rocholl]

Danke an alle! Wegen des Aufwand für die Erdung aller Teile sind meine Überlegungen derzeit:

Wir werden absehbar außer der Landverbindung zum Ladegerät und vielleicht einer Mehrfachsteckdose keine große 230 V – Installation haben. Sicherheit stellen wir über:

• Einen Fehlerstromschutzschalter mit zweipolig abschaltender Sicherung (RCBO) und
• Sorgfalt bei der 230 V – Verkabelung

her. Um den ganzen Galvanik-Überlegungen auszuweichen, könnten wir doch auf die Verbindung aller Metallteile an Bord und die Verbindung 230 V Schutzleiter - 12 V Masse verzichten? „Natürlich“ bekommt dabei der SailDrive trotzdem eine Opferanode.

Und zwei Verständnisfragen habe ich noch:

Dirk: Was ist die "neue" Schalttechnologie von Victron?

Gerhard: Hast Du auf Deinem Boot den 230 V Schutzleiter mit der 12 V Minus-Sammelschiene und diese wiederum mit der 12 V Erdung verbunden?

Michael

[Kladower]

Zitat von michael.rocholl

Um den ganzen Galvanik-Überlegungen auszuweichen, könnten wir doch auf die Verbindung aller Metallteile an Bord und die Verbindung 230 V Schutzleiter - 12 V Masse verzichten?

Das kann man machen, es ist aber nach EN ISO 13297 nicht mehr zulässig.

Zitat von michael.rocholl

Gerhard: Hast Du auf Deinem Boot den 230 V Schutzleiter mit der 12 V Minus-Sammelschiene und diese wiederum mit der 12 V Erdung verbunden?

Habe ich gemacht, Michael, über einen galvanischen Isolator von Sterling.

[michael.rocholl]

EN ISO 13297: Ist das ein "reines" Versicherungsproblem oder verzichte ichauf relevanten Funktionalität / Sicherheit?

LG - Michael

[Kladower]

Die Verbindung soll ja davor schützen, dass Metallteile im Boot (Motorblock etc.) durch einen Fehler in der Landstrominstallation unter Strom (Phase) stehen. Das kann für Personen an Bord und auch im Wasser lebensgefährlich sein. Im Ernstfall sollte zwar der FI-Schutzschalter auslösen, aber wenn es um die Sicherheit geht, betreibe ich gerne den kleinen Mehraufwand. So hat man doppelte Sicherheit.

[volker1165]

Schätze deine eigene Installation ein! Besteht auch nur die entfernteste Möglichkeit, dass ein blanker 230V Kontakt an irgendwelche Metallteile kommt? Bei einem Stahlschiff z.B. Schottdurchbrüche an denen sich ein Kabel aufscheuern kann....
Wie sicher sind Ladegerät und Wechselrichter, hochwertiges Markenzeug oder Baumarktblech?
Laufen 12 und 230V Leitungen durch den selben Kabelkanal? Hast Du Geräte, die beides können, Kühlbox zum Beispiel oder manche Lampen?

Zitat von michael.rocholl

EN ISO 13297: Ist das ein "reines" Versicherungsproblem oder verzichte ichauf relevanten Funktionalität / Sicherheit?

LG - Michael

[Der mit dem Boot tanzt]

Zitat von michael.rocholl

Und zwei Verständnisfragen habe ich noch:

Dirk: Was ist die "neue" Schalttechnologie von Victron?

Dirk hat ja in seinem Beitrag 8 seinen Trenntrafo gut beschrieben mit seinen 50Kg Gewicht. Das ist der von mir in 3 angesprochene Kupfer/Eisen Klotz.
Bei unserem 50Hz Netz ist die Kupfer und Eisenmenge Nötig um die 3500W zu übertragen, das Eisen geht sonst in die Sättigung.
Mit einigen an Schaltungselektonik kann man da was machen.
Ist etwa die gleiche Technik wie in modernen Netzgeräten oder Wechselrichtern.
Im Grunde wird da aus den 230V Netz erstmal Gleichstrom gemachte, dieser wird in einen sehr hochfrequenten Wechselstrom zerhackt, da sind einig viele Kilohertz üblich. Dadurch lassen sich die 3500W durch erheblich kleinere Trafos, galvanisch getrennt, übertragen. Dahinter wird wieder Gleichgerichtet und wieder in ein 50 Hz Wechselstrom zerhackt.
Sowas hat Rob in Beitrag 4 mit seinem 10Kg Gerät. Die Frage dabei ist wie sauber ist der Ausgangswechselstom? Ähnlich wie billige Wechselrichter können da alte/schlechte Geräte was produzieren womit nicht jeder Verbraucher klar kommt.
Das ist auch das was Dirk als Problem sieht.

[Der mit dem Boot tanzt]

Viele Teile des beschriebenen elektronischen Trenntrafo kommen ja auch in modernen Netzgeräten/Ladegeräten und in Wechselrichtern vor, daher lassen sich da gut Combigeräte bauen, die Arbeiten als Trenntrafo am Netz, laden die Verbraucherbank und produzieren unterwegs den 230V Strom aus der Akkubank.

[michael.rocholl]

Danke wieder an alle! Ich denke gerade auf eine "kleine" Lösung hin:
. Geerdet werden "nur" Motor und SailDrive (geht eh nicht anders, da der SailDrive nicht isoliert ist)
. Galvanische Trennung durch einen Isolator zwischen 230 V Schutzleiter - 12 V Masse (verhindern die Isolatoren zuverlässig galvanische Ströme? Gibt es einen Unterschied zwischen den Isolatoren von Victron (wollen wir für die Ladegeräte verbauen) und Sterling?
Danke - Michael

Zitat von Der mit dem Boot tanzt

Dirk hat ja in seinem Beitrag 8 seinen Trenntrafo gut beschrieben mit seinen 50Kg Gewicht. Das ist der von mir in 3 angesprochene Kupfer/Eisen Klotz.
Bei unserem 50Hz Netz ist die Kupfer und Eisenmenge Nötig um die 3500W zu übertragen, das Eisen geht sonst in die Sättigung.
Mit einigen an Schaltungselektonik kann man da was machen.
Ist etwa die gleiche Technik wie in modernen Netzgeräten oder Wechselrichtern.
Im Grunde wird da aus den 230V Netz erstmal Gleichstrom gemachte, dieser wird in einen sehr hochfrequenten Wechselstrom zerhackt, da sind einig viele Kilohertz üblich. Dadurch lassen sich die 3500W durch erheblich kleinere Trafos, galvanisch getrennt, übertragen. Dahinter wird wieder Gleichgerichtet und wieder in ein 50 Hz Wechselstrom zerhackt.
Sowas hat Rob in Beitrag 4 mit seinem 10Kg Gerät. Die Frage dabei ist wie sauber ist der Ausgangswechselstom? Ähnlich wie billige Wechselrichter können da alte/schlechte Geräte was produzieren womit nicht jeder Verbraucher klar kommt.
Das ist auch das was Dirk als Problem sieht.

Das heißt, du hast da am Ende ne modifizierte Sinuskurve bei diesen Geräten ?

Danke für die Funktionserklärung - wieder was gelernt

Grüße
Daniel

[hermann.l]

Moin.
Hier taucht so oft eine Leistungsangabe von 3,5 kW auf .
Was wird denn damit betrieben ?
Aufgrund der oft nicht unerheblichen Probleme mit allen Varianten an galvanischer Korrosion (vermutete Ursachen : Der unsichere Schutzleiter) ,
wäre es doch für die Angsthasen viel sinnvoller, auf den Schutzleiter gleich ganz zu verzichten .
Natürlich auf L und N dann sinnvollerweise gleich auch .
Dann ist doch Ruhe im Karton . Vorerst .

[Der mit dem Boot tanzt]

Die 3500 Watt sind das Maximum was bei 16A Landstrom Absicherung möglich ist, ist eigentlich der alte Wert bei 220V, aber das fällt da eh alles in den Toleranzbereich. Mann kann also alles so betreiben als wenn man direkt am Landstrom hängt.

Genau, je nach Qualität des Geräts kann der Ausgangsinus bei den Schaltgeräten nicht ganz sauber sein. Wobei die Geräte da immer besser werden.
Manche Verbraucher scheinen da wohl etwas empfindlicher zu sein, man hat hier öfter schon mal von Problemen Wechselrichter/ Nespresso gelesen.

Zitat von hermann.l

Moin.
Hier taucht so oft eine Leistungsangabe von 3,5 kW auf .
Was wird denn damit betrieben ?
Aufgrund der oft nicht unerheblichen Probleme mit allen Varianten an galvanischer Korrosion (vermutete Ursachen : Der unsichere Schutzleiter) ,
wäre es doch für die Angsthasen viel sinnvoller, auf den Schutzleiter gleich ganz zu verzichten .
Natürlich auf L und N dann sinnvollerweise gleich auch .
Dann ist doch Ruhe im Karton . Vorerst .

So macht es ein Elektromeister auf seinem Boot bei uns

Bloß benutzt er natürlich L und N von Land.

Grüße
Daniel