Galvanische Korrosion kann Opferanoden aufzehren und Metalle unter Wasser beschädigen, darunter Wellen und Propeller. Das Risiko beschränkt sich nicht auf Rümpfe aus Aluminium oder Stahl. Jede Yacht mit Metallteilen im Wasser kann betroffen sein.
Dieser Leitfaden erklärt, wie sich der galvanische Stromkreis bildet, warum Landstrom eine Rolle spielt und welche unterschiedlichen Aufgaben galvanische Isolatoren und Trenntransformatoren haben. Außerdem beschreibt er die Sichtprüfungen, die die Crew durchführen kann, und wann Rumpfpotenzial-, Bonding-Durchgangs- oder Landerdungsdiagnosen einen Techniker erfordern.
Wie sich der galvanische Stromkreis bildet
Galvanische Korrosion entsteht, wenn unterschiedliche Metalle elektrisch verbunden sind und gleichzeitig einer leitfähigen Flüssigkeit ausgesetzt werden. In dieser Verbindung korrodiert die unedlere Legierung bevorzugt.
Die Korrosionsrate ist nicht konstant. Sie hängt von den Materialien, den jeweiligen freiliegenden Flächen, der Leitfähigkeit und der Temperatur des Wassers ab. Ein Liegeplatzwechsel, eine Temperaturänderung oder eine Änderung der Unterwasser-Metallkonfiguration der Yacht kann daher den Anodenverbrauch verändern.
Die Rumpfbauweise beseitigt das Risiko nicht. Eine GRP-Yacht kann dennoch eine Welle, einen Propeller und weitere metallische Bauteile unter Wasser haben, die Teil des Korrosionsstromkreises sind. Der Zustand dieser Teile und ihrer Opferanoden sollte deshalb unabhängig vom Rumpfmaterial beurteilt werden.
Das bedeutet auch, dass der Zustand der Anoden als Verlauf und nicht als Einzelbeobachtung betrachtet werden sollte. Fotos und schriftliche Aufzeichnungen von Routinetauchgängen und Auswassern erleichtern es, Veränderungen nach einem Liegeplatzwechsel, dem Anschluss an Landstrom oder Änderungen an Metallteilen unter Wasser zu erkennen.
Warum der Landerdungspfad wichtig ist
Die Verbindung der landseitigen Erdung mit den Metallteilen der Yacht kann einen galvanischen Strompfad schaffen. Das zitierte Handbuch für Victron Energy Transformatoren warnt, dass dieser Pfad Opferanoden schnell aufzehren und Welle, Propeller sowie andere Metalle unter Wasser angreifen kann.
Die richtige Maßnahme besteht nicht darin, den Schutzleiter zu trennen. Dasselbe Handbuch warnt, dass ohne Landerdung weder der GFCI-Schutz noch die Abschaltung eines Kurzschlusses gegen Schiffsmetall funktionieren. Korrosionsprobleme erfordern eine Diagnose des elektrischen Pfads bei gleichzeitigem Erhalt der Schutzerdung.
Ein Landstromanschluss und seine Erdungsanordnung müssen daher als Teil des gesamten Bordsystems beurteilt werden. Tritt Korrosion nach dem Anschluss an Landstrom auf oder verschwinden Anoden schnell, sollte die Untersuchung die Isolator- oder Transformatoranordnung, die Landerdung und die Bonding-Durchgängigkeit umfassen.
Auch der Status der Yacht ist relevant. Bei der im zitierten Handbuch beschriebenen Transformatoranordnung muss der PE der Yacht direkt mit dem landseitigen PE verbunden sein, wenn die Yacht für die Winterlagerung oder Wartung an Land steht. Der zuständige Elektriker sollte diese Anordnung vor dem Landstromanschluss bestätigen.
Galvanischer Isolator oder Trenntransformator
Ein galvanischer Isolator und ein Trenntransformator behandeln den Landstromanschluss unterschiedlich. Sie dürfen nicht als austauschbare Komponenten betrachtet oder von der Crew verändert werden.
| Aspekt | Galvanischer Isolator | Trenntransformator | Praktischer Hinweis |
|---|---|---|---|
| Hauptfunktion | Blockiert Niedervolt-Gleichstrom auf der Landerdung | Trennt die AC-Durchgängigkeit zwischen Land und Yacht | Beide erfordern eine korrekte Systemauslegung |
| Schutzpfad | Lässt höhere Fehlerspannung durch | Kann einen bordseitigen Erdschluss-Pfad bereitstellen | Schutzerdung nicht entfernen |
| Installation | Im grünen Schutzleiter eingebaut | Trennt die Yacht von der Landerdung | Falsche Anschlüsse setzen die Anordnung außer Funktion |
| Überbrückungsrisiko | Ein bordseitiger Erdungspfad kann ihn überbrücken | Die PE-Anordnung hängt vom Status der Yacht ab | Einen Elektriker mit der Prüfung der Verkabelung beauftragen |
| Zugang für die Crew | Nur Sichtprüfung | PE-Anordnung durch einen Elektriker bestätigen lassen | Geräte nicht öffnen oder umverdrahten |
Der zitierte galvanische Isolator von Victron verwendet antiparallele Dioden. Er blockiert Niedervolt-Gleichstrom, der über den Landstrom-Schutzleiter eintritt, und hilft damit, elektrolytische Korrosion an Metallteilen unter Wasser zu verhindern. Seine Dioden leiten ab etwa 1,4 VDC und lassen bei einer höheren AC-Fehlerspannung Strom durch, damit der Fehlerstromschutzschalter den Stromkreis unterbrechen kann.
Die Einbauposition ist für diese Funktion entscheidend. Der Isolator muss vor den Erdungsverbindungen der Yacht in den grünen Schutzleiter eingebaut werden, ohne dass ein bordseitiger Erdungspfad ihn überbrückt. Dies ist keine Änderung, die von der Crew vorgenommen werden darf.
Das Gerät muss außerdem an einem belüfteten, hitzebeständigen Ort montiert werden. Es kann heiß werden, wenn es Erdschlussstrom führt. Hitzeschäden, ein blockierter Montagebereich oder ein ungewöhnlich heißes Gehäuse erfordern daher eine fachliche Prüfung.
Ein Trenntransformator funktioniert anders. Er beseitigt die AC-elektrische Durchgängigkeit zwischen Land und Yacht und kann bei korrekter Auslegung galvanische Trennung zusammen mit einem bordseitigen Erdschluss-Pfad bereitstellen. Die korrekte Erdung bleibt Teil der Installation, einschließlich der im zitierten Handbuch vorgeschriebenen direkten PE-Verbindung, während die Yacht an Land steht.
Zustand von Anoden und Metallteilen unter Wasser beurteilen
Lackblasen, weißes Pulver und Lochfraß an Aluminium unter Wasser gelten als Anzeichen galvanischer Korrosion. Werden solche Anzeichen festgestellt, die Opferanoden sofort prüfen und ihren Zustand dokumentieren.
Nützliche Beobachtungen sind:
- Zustand der Anoden: Bei Routinetauchgängen oder beim Auswassern jede zugängliche Anode fotografieren, damit der spätere Verbrauch mit der früheren Dokumentation verglichen werden kann.
- Lackblasen: Position und betroffenes Metallteil unter Wasser dokumentieren. So erhält der Techniker eine eindeutige Stelle für die Nachprüfung.
- Weißes Pulver: Die Ablagerung und das umgebende Metall fotografieren und nicht als rein kosmetischen Mangel behandeln.
- Lochfraß: Das betroffene Bauteil dokumentieren und eine Beurteilung des Metalls und des Korrosionsstromkreises veranlassen.
- Zeitpunkt: Notieren, ob der Zustand nach dem Landstromanschluss, einem Marinawechsel oder einer Änderung der Unterwasser-Metallkonfiguration aufgetreten ist.
Schäden an Welle und Propeller können sowohl eine elektrische Diagnose als auch eine Prüfung des Wellen- und Antriebssystems erfordern. Lackblasen oder freiliegendes Metall unter Wasser können außerdem eine Abstimmung mit Gelcoat-, Lackier- und Antifouling-Arbeiten erfordern. Beschichtungsarbeiten dürfen jedoch die Untersuchung des Korrosionspfads nicht ersetzen.
Rumpfpotenzial- und Bonding-Durchgangsprüfungen gehören zum professionellen Diagnoseprozess. Das Merkblatt unterstützt nicht die Annahme, dass eine Sichtprüfung allein diese Tests ersetzen kann, insbesondere wenn Anoden schnell verbraucht werden oder Schäden nach dem Anschluss an Landstrom auftreten.
Was die Crew sicher prüfen kann
Die Prüfungen der Crew sollten sich auf Sichtprüfung und Dokumentation beschränken. Elektrische Geräte nicht öffnen, Schutzleiterverkabelungen nicht verändern und den galvanischen Isolator nicht überbrücken.
- Zustand unter Wasser dokumentieren: Den Zustand der Anoden bei Routinetauchgängen und Auswassern festhalten. Lackblasen, weißes Pulver und Lochfraß an Metallteilen unter Wasser fotografieren.
- Isolator äußerlich prüfen: Zugängliches Gehäuse, Montage und Freiraum für die Belüftung prüfen. Auf sichtbare Hitzeschäden achten, das Gerät jedoch nicht öffnen oder umverdrahten.
- Vorgehen an Land prüfen: Wenn die Yacht an Land steht und die oben beschriebene Transformatoranordnung verwendet, den zuständigen Elektriker bitten, die erforderliche PE-Anordnung vor dem Landstromanschluss zu bestätigen.
- Schutzleiter angeschlossen lassen: Die Landerdung nicht entfernen, um den Anodenverbrauch zu verringern. Das zitierte Handbuch warnt, dass dadurch der GFCI-Schutz und die Abschaltung eines Kurzschlusses gegen Schiffsmetall nicht korrekt funktionieren.
- Relevante Änderungen dokumentieren: Einen Marinawechsel, eine Temperaturänderung oder eine Änderung der Unterwasser-Metallkonfiguration zusammen mit dem Anodenprotokoll festhalten, da diese Faktoren die Korrosionsrate beeinflussen können.
Wenn das Gehäuse des Isolators heiß oder beschädigt ist oder überbrückt worden zu sein scheint, die Prüfung bei der Sichtkontrolle beenden. Das Gerät kann heiß werden, wenn es Erdschlussstrom führt, und muss von einem Techniker beurteilt werden.
Wann ein Techniker hinzugezogen werden muss
Eine fachliche Diagnose veranlassen, wenn Anoden schnell verbraucht werden, Korrosion nach dem Landstromanschluss auftritt oder Metallteile unter Wasser Lackblasen, weißes Pulver oder Lochfraß entwickeln. Diese Zustände erfordern eine Prüfung des betroffenen Metalls und der mit dem Landstrom verbundenen elektrischen Pfade.
Ein Techniker ist außerdem erforderlich, wenn:
- Der galvanische Isolator heiß oder beschädigt ist: Sein Zustand, seine Installation und seine Belüftung müssen geprüft werden, ohne dass die Crew das Gehäuse öffnet.
- Eine Überbrückung vermutet wird: Jeder Erdungspfad um den Isolator herum kann ihn unwirksam machen.
- Tests oder ein Austausch erforderlich sind: Der Isolator ist im Schutzleiter installiert und daher keine Aufgabe für die Crew.
- Eine Rumpfpotenzialmessung erforderlich ist: Diese gehört zur professionellen Korrosionsdiagnose und nicht zu einer Sichtprüfung durch die Crew.
- Die Bonding-Durchgängigkeit geprüft werden muss: Die Bonding- und Landerdungspfade müssen als Teil der elektrischen Anordnung der Yacht beurteilt werden.
- Die Transformatorinstallation fraglich ist: Ihre Trennung, ihr bordseitiger Erdschluss-Pfad und ihre PE-Anordnung erfordern eine elektrische Prüfung.
Auf keinen dieser Zustände reagieren, indem die Landerdung entfernt wird. Die Schutzerdung intakt lassen und den Korrosionsstromkreis untersuchen lassen.
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Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen einem galvanischen Isolator und einem Trenntransformator?
Ein galvanischer Isolator blockiert niederohmigen Gleichstrom, der über den Schutzleiter des Landanschlusses eintritt, lässt jedoch Fehlerstrom bei höherer Wechselspannungs-Fehlerspannung fließen. Ein Trenntransformator trennt die AC-elektrische Verbindung zwischen Landanschluss und Yacht und sorgt bei korrekter Ausführung neben der galvanischen Trennung für einen Fehlerstrompfad über die bordeigene Erdung. Beide Systeme setzen eine fachgerechte Installation und Schutzerdung voraus.
Kann eine GFK-Yacht galvanische Korrosion erleiden?
Ja. Galvanische Korrosion ist nicht auf Metallrümpfe beschränkt. Jede Yacht kann betroffen sein, wenn Metallteile wie eine Welle oder ein Propeller in leitfähigem Wasser liegen und Teil einer elektrischen Verbindung zwischen unterschiedlichen Metallen sind. Das Rumpfmaterial allein schützt diese Bauteile nicht.
Ist es sicher, die Landerdung zu trennen, wenn die Anoden schnell verbraucht werden?
Nein. Das zitierte Transformatorhandbuch warnt, dass das Trennen der Landerdung den GFCI-Schutz und die Abschaltung bei Kurzschluss gegen Metallteile der Yacht außer Funktion setzt. Lassen Sie die Schutzerdung intakt. Ein schneller Anodenverbrauch erfordert eine fachliche Prüfung des Korrosionsstromkreises, der Anordnung des galvanischen Isolators oder Transformators, der Durchgängigkeit des Potentialausgleichs und des Erdungspfads zum Landanschluss.
Quellen und weiterführende Informationen
Diese Quellen wurden für diesen Leitfaden herangezogen. Beachten Sie die Verfahren und Grenzen der an Bord installierten Ausrüstung.