Elektrolyse Test etwas anders...

[mue]

... die wahren ursachen werden wir wohl nie erfahren .... ;)

...prinzipiell bräuchte ja nur das Cu Boot ein positiveres Potential haben als der Al Kahn und dein Holzbooteigner hat Recht. Aber woher sollte das kommen?

[northstar2]

Hallo,

ich kann's nicht lassen und muss da immer von Zeit zu Zeit reinschauen.

Klaus, was du ansprichst sind keine Vermutungen. Das kann durchaus vorkommen, dass ein Elektrolysevorgang beginnt, obwohl keine elektr. Verbindung besteht. Die häufigsten Ursachen sind:

- Die Masse an Land z.B. Spundwand, Geländer etc. liegt tatsächlich nicht auf 0 V obwohl Erdung vorliegt. Z.B. bei alten Bauernhöfen erlebt man das oft. Wenn Du z.B. einen Wasserhahn in einiger Entfernung zum Wohnhaus wo der zentrale Elektroanschluss installiert ist berührst und Du hast Hautabschürfungen verspürt man sehr oft ein leichtes 'Krippeln'. D.h. obwohl alle Wasserrohre zentral geerdet sind, liegt dort plötzlich eine Spannung in Bereich einiger Volt an. Übrigens das gleiche findet man sogar in modernen Maschinenhallen vor. Aufgrund unsymmetrischer Belastungen verschiebt sich das Potential vom Mittelpunktleiter und führt plötzlich Spannung obwohl er am Zähler mit dem Schutzleiter gemeinsam auf Masse liegt.

- Einfacher Fall Metallschiff und GFK-Schiff mit Landstrom, Reling berührt sich oder ähnliches

- Was Du beschreibst ist z.B. durch Induktion von Wirbelströmen erklärbar. Jedes Metallteil das einem elektromagnetischem Feld ausgesetzt ist, wird die Feldlinien bündeln. Mit der Bündelung entsteht aber eine Art Transformator der z.B. nur durch eine halbe Windung (Schiff) besteht. Egal, es wird Spannung induziert werden und damit bist Du bei deinem Versuch. D.h. das kommt immer vor, nur die Wirkung wird nicht erkannt, da die vorliegenden Felder meistens zu schwach sind. Aber stell Dir vor, Du liegst mit Deinem Metallschiff über ein im Meeresgrund vergrabenes Starkstromkabel... Die dann induzierte Spannung könnte man natürlich schön errechnen..... und wird nicht mehr vernachlässigbar sein...

Ich muß weg, vielleicht am Abend wieder.

Herman

[mue]

...das mit dem vergrabenen Starkstromkabel grlaube ich nicht. Dazu müsste die Leitung schon direkt unter dem Rumpf liegen. Mit zunehmender Entfernung/Tiefe verringert sich die Feldstärke überproportional.

[mue]

... Zusatz: Da bei Erdkabeln aber alle drei Leiter sehr dicht beieinander liegen kompensieren sich die Wirkungen auch noch zusätzlich ...

[Konteradmiral]

Hallo Northstar,

ich lese hier auch mit großer Neugier mit. Interessant sind die von Dir beschriebenen Effekte.

Aber ist es nicht so, daß die von Dir genannten Gegnstände wie Spundwände, lange Wasserleitungen in jedem Fall sehr niederohming am Erdpotential liegen ?

Um dort fühlbare ( Kribbeln auf der Haut ) Spannungen zu induzieren, müßten dann doch eigentlich recht starke elektromagnetischen Felder wirken, oder nicht?

[mue]

die Effekte mit unter Spannung stehenden Wasser- oder Heizungsleitungen kenne ich eigentlich nur daher, dass bei alten Verkabelungen auf den PE Leiter verzichtet und die Ganze Anlage gegen die Wasserinstallation geerdet wurde. Wenn es dann irgendwo zu Kriechströmen zwischen N1 und "PE" kam, dann kribbelt es halt am Wasserhahn.

[mue]

Zitat von Konteradmiral

Hallo Northstar,

ich lese hier auch mit großer Neugier mit. Interessant sind die von Dir beschriebenen Effekte.

Aber ist es nicht so, daß die von Dir genannten Gegnstände wie Spundwände, lange Wasserleitungen in jedem Fall sehr niederohming am Erdpotential liegen ?

Um dort fühlbare ( Kribbeln auf der Haut ) Spannungen zu induzieren, müßten dann doch eigentlich recht starke elektromagnetischen Felder wirken, oder nicht?

... sehe ich auch so, um eine Spannung zu induzieren, die ein kribbeln erzeugt, mag die Feldstärke manchmal ja noch reichen. Aber für einen Elektrolysevorgang wie im oben beschribenen Fall auf keinen Fall. Es sei denn, das Boot schwimmt neben einer Radaranlage ;)

[hakl]

Im Prinzip würde die Konfig so sein wie im Bild.
Rotes Boot (evtl. GFK) hat ein Stromleck, die Masse mit Erde an Land verbunden.
Dort die Spundwand.
Das grüne Boot keine Verbindung liegt im Feld, ein Teil des Stroms geht durchs Boot.
Würde das Boot längs im Feld liegen, wäre die Spanunngsdifferenz noch größer als quer.

Das ganze kann auch mit Wechselstrom funktionieren, an Land hängt ein Kabel rein, das rote Boot ist mit der Erde verbunden (hat kein eigenes Stromleck).

Bei Wechselstrom scheint es auf den ersten Blick nicht so tragisch, weil ja abgetragen und dann wieder aufgetragen wird.
Stahlboote sind da wirklich wenger betroffen, bei Alu kommt ein chemischer Vorgang hinzu, der die Oberfläche (Al-Oxid) teilweise zum Gleichrichter macht und dann ...

Es geht bei diesem Versuch (neben dem Spass) eigentlich nur darum:
Kann mein einmal fertiges Alu-Boot, obwohl ich selbst versuchen werde alles richtig mit Anoden zu bestücken, durch einen solchen Fall in Lösung gehen

In F gibt es einen Winterhafen, der liegt in einem aufgelassenem Kanalabschnitt, da liegen die Boote alle längs an beiden Seiten.
Alle haben Landanschluß und falls da was schiefgeht, würde ich nicht gerne dazwischen liegen.
So wäre ein Platz an einem Ende eher sinnvoll.
Außerdem würde ich mit einfachen Mitteln versuchen zu messen.
Genauso wie im Versuch leicht nachvollziehbar, mißt man mit einem Amperemeter eine gute Verbindung zwischen einer Elektrode am Bug und einer am Heck, oder auch quer ...ich meine nicht fest montiert, nur zur Messung abgelassen.

[Konteradmiral]

Zitat von hakl

.....bei Alu kommt ein chemischer Vorgang hinzu, der die Oberfläche (Al-Oxid) teilweise zum Gleichrichter macht und dann ...

....

Auch hier möchte ich noch mal nachfragen.

Kann der Übergang AL- ALOx wirklich gleichrichtend wirken ?

Ich habe vor langer Zeit mal gelernt, daß dieser eher als Isolator wirkt und man diesen Effekt ausnützt um Elektrolytkondensatoren zu bauen?

Allerdings wird diese Schicht durch falsch gepolte Gleichspannung zerstört.

Käme also eine Wechselspannung zur Einwirkung, würde diese mit der "falschen" Halbwelle den natürlichen Schutz des ALOx zerstören und damit das reine AL der Korrosionswirkung des Salzwassers aussetzen.

[northstar2]

Hallo an alle die das Thema interessiert,

- die Feldstärke nimmt grundsätzlich 1/r im quadrat ab, egal ob niederfrequente oder hochfrequente Spannung, d.h. z.B. Abstand 2 m zum Hochspannungskabel (trifft auf Sendeanlagen genau so zu) bedeutet dass die Feldstärke um den Faktur 4 reduziert ist oder 10 m bedeutet dass die Feldsstärke um den Faktur 100 geringer ist, also aus meiner Sicht in bestimmten Fällen nicht vernachlässigbar

- mit Hochspannung meine ich nicht 220V oder 380V, auch nicht von Mittelspannung 1 TV bis ca 50 TV obwohl auch hier Beeinflussungen zumindestens rechnerisch nicht ausgeschlossen werden können, sondern von Hochspannung >50 TV. In diesen Kabel oder auch bei Mittelspannungskabel wird jeweils nur 1 stromführender Leiter geführt, also es sind 3 Kabel vergraben, das elektromagnetische Feld kompensiert sich nur zum Teil.

- Masse ist nicht Masse wollte ich zum Ausdruck bringen. Jeder kann das zu Hause selbst testen, in dem er ein Voltmeter zwischen Schutzleiter und Mittelpunktleiter an einer Steckdose klemmt, möglichst an Werktagen (weil an diesen Tagen schwere Verbraucher am Netz hängen die das Potential vom MP verschieben). In reinen Wohngebieten wird sich der Effekt nur temporär zeigen, in Misch- oder Industriegebieten wird das während der üblichen Arbeitszeit deutlich nachweisbar sein. Bei modernen Installationen mit eingebauten Gegenmaßnahmen wird die Spannung annähernd Null sein, aber das wird die absolute Ausnahme sein. In vielen Fällen kann z.B. ein Fahrradlämpchen leuchten( übrigens dieser Strom wird vom EVU nicht berechnet!) Das Problem wird meist dadurch verursacht, dass der Erdungsleiter der z.B. eine Spundwand auf Masse legen soll, selbst aufgund der zu langen Länge und/oder zugerigem Querschnitt einen gewissen Widerstand hat und damit zwangsweise einen gewissen Spannungsabfall erzeugt und damit das Potential der Spundwand über 0 V erzwingt. Also Masse ist nicht Masse auch wenn Masse drauf steht!
Der Einwand, dass dies nur bei alten Installation gilt, trifft nicht zu!

Aber ich will das jetzt nicht weiter vertiefen, das wird zu theoretisch und ich will eigentlich mein Schiffchen weiter bauen.

Hermann

[northstar2]

zum Einwand 'merkliches Krippeln'

es gibt Menschen, die reagieren sensibel, andere weniger. Aber die meisten von uns haben zumindest in der Jugendzeit eine normale 9 V -Batterie mit der Zunge auf den Ladezustand geprüft. Die meisten werden mehr als ein merkliches Krippeln bemerkt haben. Genau so verhält es sich, bei Hautabschürfen wo der Körper dann besonders sensibel ist. Die Spannungen sind weit unter 50 V und werden doch deutlich wahrgenommen. Zumindest bei mir!

Hermann

[northstar2]

zum Einwand: geringe Spannung und elektrolytische Vorgänge

Es ist einfach so, dass die Elektrolyse beginnt, wenn die Bedingungen vorliegen. Nur, wird das Ergebnis als Elektrolyse wahrgenommen? Nein- da der Materialabtrag zu gering ist und als normal erachtet wird. D.h. geringe Feldstärke und 100 Jahre im Wasser wird das gleiche Ergebnis zeigen wie hohe Feldstärke und nur kurze Zeit im Wasser - Nur hier ist das Schadensbild sofort sichtbar - und die Panik beginnt...

Hermann

[hakl]

Zitat von Konteradmiral

Käme also eine Wechselspannung zur Einwirkung, würde diese mit der "falschen" Halbwelle den natürlichen Schutz des ALOx zerstören und damit das reine AL der Korrosionswirkung des Salzwassers aussetzen.

Oder der ersten wieder erlauben Al-Ox aufzubauen, damit = Korrosion. usw. wie eine Diode.

Normalerweise ist eine AL-Ox-Schicht gewünscht, aber eine die bleibt.
Bei Wechselspannung kommt es aber immer zu Ablösungen, siehe oben.

Bei Alu ist Korrossion immer etwas zweideutig.
Man will eben eine dünne Schicht Al-Ox, das Alu ist hier futsch, macht nichts, "hält" weiters auf ist nur dünn.

Einen struktureller Abtrag durch Vorgänge w.o. oder durch galvansiche Korrosion, den will man natürlich nicht ...

Äquivalent bei Stahl bildet der "Rost" keine dünne Schicht, die dann "schützt".

Beides Oxidation!

[northstar2]

Hallo Klaus,

meiner Meinung wird das skizierte Szenario keine kurzfristig wahrnehmbare Folgen haben.

Ich unterstelle, Du meinst mit der Zeichnung, dass sowohl Minus vom 12 V - Bordnetz mit dem 220 V Schutzleiter vom Landstrom gemeinsam an einem Massepunkt zusammen verbunden sind. Das ich übrigens nicht so machen würde.

-Dann könnte sich ein '12V-Leck' ergeben, das zugegeben ohne spezielle Einrichtungen nicht als Fehlestrom erkannt werden würde. Nur für eine nachhaltige Elektrolyse wird die Spannung zu gering sein bzw. der Fehlerstrom wäre so groß, dass nach kurzer Zeit deine Batterien leer sein würden.

- Es liegt ein 220 V Fehler vor, aber da würde der FI-Schalter vom Landstrom ab 30 mA oder whatever sofort abschalten.

Hermann

[mue]

Hermann, darauf wollte ich hinaus. Wenn schon "richtige" Quellen wie Batterie bzw. Landanschluss nicht als Energiequelle für die Eingangs beschriebene Elektrolyse taugen, wie soll dann ein schwaches Wechselfeld dazu in der Lage sein? Ich gehe mal davon aus, dass es so gut wie keine Boote gibt, die über einer 50 TV Leitung schwimmen.

[hakl]

Hermann,
klar für 6 oder 9 Wochen könnte es nicht reichen.
Aber wir bewegen uns in unseren Gedanken immer eher nahe der idealen Situationen von Bootsinstallationen und Hafen/Marina-Situationen.

Ich hatte mir in den letzten Tagen den Spaß/Aufwand gemacht zu suchen im WWW.

Da gibt es haarsträubende Situationen, eher selten, aber doch ...
U.a. in den USA ist ein FI eher ein Fremdwort...
Es gab sogar ein Symposium über die Situation in einem großen Hafen (könnte ich wiederfinden) ich glaube in NZ, weils da wohl zu arg geworden ist.

z.B. machen sich kommerzielle Schiffsbauer (inkl. der US Navy) Gedanken,
ob sie mit ihrem akitiver Schutz (also Strom in die galv. Reihe eingeleitet, meist nicht mehr als 10 V)
nicht Korrosion an den Spundwänden auslösen, wenn sie längs stehen bzw. ihren kathodischen Schutz entspechend anpassen müßten.

In Wikipedia steht ein Artikel unter "Opferanode", da wird darauf hingewiesen,
daß selbst der passive Schutz mit Anoden (wenig Spannung) durch eine metallene Spundwand beeinflußt werden kann.

Wegen der 12 oder 24, tlw 48, V würde ich nicht bezweifeln, wenn es da nicht doch in bestimmten Fällen zu einem Abtrag kömmen könnte.
Wenn dann auch noch der Lader an der Batterie hängt, damit die Bilgenpumpe intakt bleibt.

Ich kann leider nicht so eine große Konfig hier testen

[northstar2]

Hallo Christian,

Du hast recht, ich hatte die Problemstellng theoretisch betrachtet.

[northstar2]

Hallo Klaus,

ich hätte noch mit einem Einwand von Dir gerechnet:

Das Ladegerät ist ständig in Betrieb und wird vom Landstrom gespeist!

Ich hätte geantwortet, dass doch jeder Skipper von Zeit zu Zeit auf den Ladestrom sieht und sich nachhaltige Gedanken machen wird, wenn die Batterie nach einer Woche immer noch nicht voll ist...........

Hermann

[hakl]

... dachte wir sind ja noch auf der Jagd nach dem "Destruktiven" ....
wir können ja dann beginnen Möglichkeiten das "Erhaltenden" zu diskutieren ....

Ich muß das Wasser wieder wechseln, die Kuperelektroden versauen mir das Al-Ox ...

Will dann mit mehr Salz weitermachen ...

[hakl]

So, ein paar Bilder.
Hatte die Box ausgetauscht, 28 ltr. Wasser und 1 Teelöfel Salz.
Die Elektroden und das Alurohr vor und nach 11 h im Elektronenbad.

Der Kupferchlorid (?) Belag ist diesmal nicht so ausgeprägt.

Das Al-Ox am Rohr läßt sich nicht abwischen.
Dies das Ende zum Pluspol, am anderen Ende kaum abgetragen, einige Flecken.

[Arno]

Hallo,mein 11m Schiff vom Kiel bis zur Flybridge vollkommen aus Alu Bj.1995 lag 10 Jahre, Sommer wie Winter, im Mittelmeer.Jetzt in der Ostsee ,immer unter Landanschluß.Schiff schwimmt trotzdem noch ! Natürlich mit Trenntrafo und fachmännischer
Werftverkabelung.Über was macht Ihr Euch Gedanken?
Viele Grüße Arno

[mue]

Hi,

es gibt sogar noch viel ältere Schiffe, die aus Alu sind und immer noch schwimmen. ;)
Hier geht es darum, was generell möglich ist.

[hakl]

Zitat von Arno

,,, mit Trenntrafo und fachmännischer
Werftverkabelung....

Damit fällt schon mal ein möglicher VERURSACHER aus ...

[hakl]

Will noch diese Bilder präsentieren, wenn sie auch nicht für die reale Welt gültig sein mögen, von wegen Kupferbeschlag am Nachbarboot,
interessant aber die Sequenz prinzipiell.

Habe das Alu-Rohr zusammen mit einem Stück Kupfer ins Bad gelegt, elektrisch isoliert.
Das Wasser kaum Salz im Geschmack.

Den Effekt sah ich schon mit den Kupferelektroden, habe, um sicher zu gehen durch Alu-Elektroden ausgetauscht.

Um diesen Effekt mit deutlichem Kupferglanz zu erzeugen, waren die Teile 4 Tage mit Power ON und 4 Nächte mit Power off im Bad.
Die elektrolytischen und galvanischen Effekte sind evtl. so nicht ganz trennbar,
aber die Ablagerung von Kupfer geschah nur bei Power on.

Das Rohr, das Kuperstück und die Elektroden wurden vorher poliert.

Die Reihenfolge : Plus-Elektrode Alu-Rohr Kupferstück Minus-Elektrode

Wo die Ablagerung von Kupfer ungestört von Alu-Abtrag und Gasbläschen erfolgt, ist er deutlich zu sehen.
Im dunkelrgrauen Abschnitt dürfte sich Kupferchlorid (?, ist ja dunkle wenn naß) gebildet haben,
vorallem unten neben der Auflage auf Teflonklotz.
Der zweiter am anderen Ende hat keine Spuren hinterlassen.

Das erste und zweite Bild von unten. Pluspol war links. Das Rohr wurde trocken gerieben.