Leckstrom auf dem Boot finden und richtig erden: ein Praxisleitfaden

Leckstrom auf dem Boot macht sich selten eindeutig bemerkbar. Eine Verbraucherbatterie, die eines Morgens leer ist, Anoden, die viel schneller abgetragen werden als erwartet, oder ein FI-Schalter, der in der Marina scheinbar grundlos auslöst, können verschiedene Gesichter desselben Problems sein. In diesem Beitrag erklären wir aus unserer Praxis, wie wir Leckströme auf der AC- und DC-Seite finden, wie eine korrekte Erdung aufgebaut wird und welche Fehler wirklich gefährlich sind.

Was ist Leckstrom und warum ist er an Bord so wichtig?

Leckstrom ist Strom, der nicht über den dafür vorgesehenen Leiter fließt, sondern in den Rumpf, ins Wasser, in den Potenzialausgleich oder über eine feuchte Oberfläche. An Land löst dabei meist einfach eine Sicherung aus. An Bord ist die Lage komplizierter, denn wir sind von einem leitfähigen Medium umgeben: Seewasser.

Leckstrom an Bord hat drei wesentliche Folgen:

• Personenschutz: Ein Isolationsfehler auf der AC-Seite kann Spannung auf einen Metallrumpf oder ins Wasser bringen. Für jemanden, der in der Marina ins Wasser geht, bedeutet das ernste Stromschlaggefahr.
• Korrosion: Auf der DC-Seite kann schon ein kleiner Strom, der über Rumpf, Welle oder Borddurchlass ins Wasser fließt, Metallteile innerhalb weniger Wochen durch Streustromkorrosion zerstören. Das ist ein anderes Problem als galvanische Korrosion und die Wahl der Anoden, auch wenn beides oft verwechselt wird.
• Energieverlust: Ein dauerhafter Leckstrom von einigen hundert Milliampere entleert die Batteriebank einer Segelyacht, die ein paar Tage vor Anker liegt, spürbar.

Erdung und Fehlerstromschutz auf der AC-Seite

Schutzleiter (PE) und Landanschluss

Der mit dem Landstrom ankommende Schutzleiter (grün-gelb) muss zu allen metallischen Gehäusen der AC-Geräte an Bord geführt werden. ISO 13297 und der ABYC-Standard E-11 verlangen, dass dieser Schutzleiter bei Booten ohne Trenntransformator mit dem DC-Minus-System des Bootes verbunden wird, meist am Minuspol des Motors oder an der Haupt-Minusschiene. Ziel ist, dass ein Kurzschluss auf der AC-Seite die Schutzeinrichtung schnell auslöst, statt Spannung am Rumpf stehen zu lassen.

Diese Verbindung schafft zugleich einen galvanischen Pfad zu den anderen Booten in der Marina. Den Schutzleiter abzuklemmen, um diesen Pfad zu unterbrechen, ist niemals die Lösung; dafür gibt es galvanische Trenner oder Trenntransformatoren. Hinweise zum sicheren Anschluss finden Sie auch in unserem Leitfaden zum Landstromanschluss.

Wo wird Neutralleiter mit Schutzleiter verbunden?

Einer der häufigsten Fehler, die wir finden, ist eine dauerhafte Verbindung von Neutral- und Schutzleiter an Bord. Am Landstrom existiert diese Verbindung nur an der Quelle an Land. Übernimmt ein Generator, Wechselrichter oder Trenntransformator, wird er selbst zur neuen Quelle, und die Verbindung wird dort hergestellt. Moderne Wechselrichter/Ladegeräte erledigen diese Umschaltung automatisch mit einem internen Erdungsrelais; bei der MultiPlus- und Quattro-Serie von Victron Energy ist dieses Relais beispielsweise Standard.

FI-Schutzschalter (RCD / ELCI)

Ein Fehlerstromschutzschalter mit 30 mA Auslöseschwelle am Landstromeingang (RCD, nach ABYC-Terminologie ELCI) ist heute die Grundlage guter Praxis. Ein FI, der wiederholt auslöst, ist nicht unbedingt defekt; meist gibt es tatsächlich einen Leckstrom. Betätigen Sie die Prüftaste zu Beginn jeder Saison und immer dann, wenn Sie nach längerer Pause wieder Landstrom anschließen. Die Prüftaste zeigt nur, dass das Gerät mechanisch öffnen kann; Auslöseschwelle und Auslösezeit lassen sich nur mit einem geeigneten FI-Prüfgerät bestätigen. Auf älteren Booten stellen wir häufig fest, dass dieser Schutz ganz fehlt oder nur einige Steckdosen absichert.

DC-Leckstrom finden: Schritt für Schritt

Ein DC-Leckstrom zeigt sich meist durch eine unerwartet entladene Batterie. Mit systematischem Vorgehen lässt sich die Quelle finden:

1. Ausgangszustand festlegen. Landstrom, Ladegeräte und Solarregler trennen. Alle Stromkreise am Paneel ausschalten und notieren, welche Verbraucher dauerhaft angeschlossen bleiben müssen (Schwimmerschalter der Bilgepumpe, Alarmanlage).
2. Gesamtstrom messen. Das Minuskabel der Batterie abklemmen und ein Multimeter im Strommessbereich in Reihe schalten oder eine DC-Stromzange mit Milliampere-Auflösung verwenden. Auch die Anzeige eines vorhandenen Batteriemonitors (Shunt) ist ein guter Ausgangspunkt.
3. Stromkreise einzeln trennen. Während der Messung die Sicherungen am Paneel und die direkt an der Batterie angeschlossenen Sicherungen nacheinander ziehen. Der Stromkreis, bei dem der Strom sinkt, ist der gesuchte.
4. Rumpfleckstrom prüfen. Das Rumpf- bzw. Potenzialausgleichspotenzial mit einer Referenzelektrode (Silber/Silberchlorid) messen. Ändert sich das Potenzial deutlich beim Ein- und Ausschalten eines Stromkreises, fließt von dort möglicherweise Strom ins Wasser.
5. Minus gegen Potenzialausgleich prüfen. Das DC-Minus darf nur an einem einzigen Punkt mit Rumpf oder Potenzialausgleich verbunden sein. Mehrere Verbindungspunkte lassen Ströme über den Potenzialausgleich zirkulieren.
6. Isolationswiderstand messen. Nachdem alle Elektronikgeräte getrennt wurden, kann an den AC-Leitungen eine Isolationsmessung (Megger) erfolgen. Diese Prüfung niemals bei angeschlossener Elektronik durchführen.

Symptome und mögliche Ursachen

Die beiden letzten Symptome sind als dringende Sicherheitsprobleme zu behandeln. Wenn an einem Metallteil Spannung spürbar ist, muss der Landstrom getrennt werden, und das System darf erst nach Behebung des Fehlers wieder eingeschaltet werden.

Potenzialausgleich, Erdung und typische Fehler

Der Potenzialausgleich (Bonding) verbindet die metallischen Unterwasserteile (Welle, Borddurchlässe, Ruderlager) miteinander und mit den Anoden und hält sie auf gleichem Potenzial. Die Erdung sorgt dafür, dass das elektrische System im Fehlerfall einen sicheren Weg findet. Beides hängt zusammen, ist aber nicht dasselbe.

Die Fehler, die uns in der Praxis am häufigsten begegnen:

• Verbraucher, deren DC-Minus als „Masse" an ein benachbartes Metallteil angeschlossen wurde.
• Nachträglich installierte AC-Steckdosen ganz ohne Schutzleiter.
• Alte Verlängerungskabel oder Adapter, in denen Neutral- und Schutzleiter verbunden sind.
• Verbindungsstellen mit beschädigter Isolation, die ins Bilgewasser reichen.
• Oxidierte Minusschienen mit mehr als vier Kabelschuhen auf einem Bolzen.

Checkliste

• Am Landstromeingang sitzt ein 30-mA-FI/ELCI, und die Prüftaste funktioniert.
• Der Schutzleiter ist von der Landsteckdose bis zu jedem AC-Gerätegehäuse durchgängig.
• Die N-PE-Verbindung besteht nur an der jeweils aktiven Quelle.
• DC-Minus und Potenzialausgleich treffen sich an genau einem Punkt.
• Der Ruhestrom aus der Batterie bei ausgeschalteten Verbrauchern ist bekannt und erklärbar.
• Der Anodenverbrauch entspricht den Vorjahren.
• Alle Verbindungen in der Bilge liegen oberhalb des Wasserstands und sind isoliert.

Mit Aslan Yacht zusammenarbeiten

Die meisten Leckstromprobleme lassen sich mit Messungen in der richtigen Reihenfolge und etwas Geduld diagnostizieren; schwierig ist es, die eigentliche Ursache von den Symptomen zu trennen und dauerhaft zu beheben. Von unserer Basis in Turgutreis aus führt Aslan Yacht AC/DC-Leckstrommessungen sowie Erdungs- und Bonding-Arbeiten in den Marinas und Werften der Halbinsel Bodrum durch. Mehr über unseren Service für Yachtelektrik erfahren Sie hier, oder nehmen Sie direkt Kontakt mit uns auf.