8. Galvanische Korrosion
Galvanische Korrosion wird durch einen elektrischen Strom verursacht, der über das Landstromkabel in ein Boot eintritt und über das Wasser zurück an Land geht. Diese Ströme können Korrosion an den Unterwassermetallen des Bootes verursachen, wie Rumpf, Propeller, Welle und so weiter. Dieser Strom wird als galvanischer Strom bezeichnet. Galvanischer Strom ist ein Gleichstrom. Er wird durch die natürliche Spannungsdifferenz zwischen Metallen verursacht. Ein galvanischer Strom kann nur bei einem geschlossenen Stromkreis vorhanden sein. Ein Leiter, der zu einem anderen Stromkreis gehört, kann Teil des galvanischen Korrosionskreises sein. Wenn sich ein Boot mit Metallrumpf in Ufernähe befindet, besteht eine natürliche Spannungsdifferenz von 0,1 - 1 VDC zwischen Rumpf und Wasser. |
Diese Potentialdifferenz führt zu nichts, solange der Stromkreis nicht abgeschlossen ist. Sobald der Landstrom an das Boot angeschlossen ist, wird die Landstromerde automatisch an den Bootsrumpf angeschlossen und der Stromkreis ist abgeschlossen. Nun wird folgender Stromkreis gebildet: Rumpf - Wasser - Land - Erdspieß - Erdungskabel - Rumpf. Durch diese Schaltung fließt ein galvanischer Strom. Der galvanische Strom fließt teilweise durch den Wechselstromkreis, ist aber nicht mit diesem verbunden. Der Strom fließt weiter, bis die Potentialdifferenz beseitigt ist. Die Höhe des Stroms hängt vom Widerstand des Stromkreises ab. Der Widerstand wird durch Faktoren wie die Länge des Landstromkabels und den lokalen Erdungswiderstand bestimmt. |  |
Chemisch gesehen ist das „schwächste“ Metall im Galvanikkreislauf das schnellste, das seine Moleküle einreicht, um den Strom am Laufen zu halten. Wenn der Rumpf des Schiffes Teil des galvanischen Stromkreises ist und der Rumpf das schwächste Metall enthält, beginnt der Rumpf mit der Zeit zu korrodieren. Dies kann sich zu einer bösen Situation entwickeln, und es kann ziemlich teuer und unsicher werden, wenn es ungeprüft bleibt. Es sind Fälle bekannt, in denen Schiffe aufgrund von galvanischer Korrosion gesunken sind. Aluminium-Rümpfe sind bekanntlich anfällig für diese Art von Korrosion. Galvanische Korrosion kann auch zwischen den verschiedenen Metallen, die an einem Boot befestigt sind, wie dem Propeller, dem Motor, dem Rumpf und so weiter, auftreten. Alle diese Teile sind mit der Erde verbunden, so dass zusätzliche kleine Ströme zwischen diesen Teilen fließen. Aus diesem Grund werden Opferanoden montiert. Eine Opferanode ist ein Stück Metall, das schwächer ist als das Metall drumherum. Deshalb werden sie geopfert, um die anderen Metalle zu schützen. Sie können Korrosion nur durch Verschieben verhindern. Welche Art von Opferanode verwendet werden soll, hängt von der Art des Metalls ab, das es schützt, und von der Art des Wassers, in dem sich das Boot befindet. Es wird empfohlen, diese Anoden regelmäßig zu überprüfen. |
8.1. Verhinderung von galvanischer Korrosion
Die Antwort auf die Prävention ist ganz einfach. Um Korrosion zu vermeiden, muss der Stromkreis unterbrochen werden. Obwohl dies mit den kleinen Kreisläufen zwischen den verschiedenen Metallen, die am Boot befestigt sind, fast unmöglich zu erreichen ist, ist es mit dem Landstromanschluss möglich. Der einfachste Weg, diesen Stromkreis zu unterbrechen, ist, die Landstromerde nicht mit dem Rumpf zu verbinden. Dies ist jedoch unsicher und nicht empfehlenswert, da dies dazu führt, dass der Rumpf nicht ausreichend geerdet ist und somit ein zufriedenstellendes Funktionieren des RCD nicht mehr gewährleistet werden kann, was zu unsicheren Situationen an Bord führt. Es gibt sichere Möglichkeiten, galvanische Korrosion zu verhindern, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen. Dies kann durch den Einsatz eines galvanischen Isolators oder durch den Einsatz eines Trenntransformators erreicht werden. |
8.2. Der galvanische Isolator
Der galvanische Isolator verhindert galvanische Korrosion. Es blockiert die Niederspannungsgleichströme, die über das Landstromerdkabel in Ihr Boot eindringen. Diese Ströme können Korrosion an den Unterwassermetallen des Bootes verursachen, wie Rumpf, Propeller, Welle und so weiter. Der galvanische Isolator besteht aus zwei antiparallel geschalteten Dioden. Der galvanische Isolator wird zwischen dem Landanschluss und dem zentralen Erdungspunkt im Boot geschaltet.
Die Dioden in dieser Konfiguration leiten erst bei Erreichen einer bestimmten Schwellenspannung Strom in beide Richtungen. Die Schwellenspannung beträgt ca. 1,4 VDC. Die Schwellenspannung ist höher als die galvanische Potentialdifferenz zwischen den verschiedenen Metallen. Auf diese Weise kann kein galvanischer Strom fließen. Andererseits wird eine höhere Erdschlussspannung im Wechselstromkreis durchgelassen, die die volle Funktionsfähigkeit eines angeschlossenen RCD ermöglicht. Der Vorteil des galvanischen Isolators liegt in seinem geringen Gewicht und seiner Größe, der Nachteil ist, dass dieses Gerät auf einen guten Schutzleiter angewiesen ist. Eine weitere Überlegung ist, dass die galvanische Korrosion auch durch den Neutralleiter erfolgen kann, und zwar in Fällen, in denen der Neutralleiter über eines der an Bord befindlichen Elektrogeräte, wie beispielsweise einen Entstörfilter oder andere Geräte, mit der Erde verbunden ist. |
8.3. Der Trenntransformator
Eine bessere Lösung, um galvanische Korrosion zu stoppen, ist der Einsatz eines Trenntransformators. In einem Trenntransformator wird der ankommende Strom in Elektromagnetismus umgewandelt und dann wieder in Strom umgewandelt.
Der Ein- und Ausgang sind vollständig isoliert und unterbrechen den Stromkreis zwischen Sternpunkt - Erdleiter - Rumpf - Wasser - Sternpunkt und blockieren so effektiv einen galvanischen Strom. Ein weiteres Merkmal des Trenntransformators ist, dass er elektrisch gesehen eine Stromquelle ist, die von einer anderen Stromquelle gespeist wird. Auf der Ausgangsseite des Transformators ist eine der abgehenden Phasen mit dem Rumpf verbunden, wodurch eine Phase, Neutralleiter und Erde erzeugt wird, die ein korrektes Funktionieren eines RCD gewährleistet. Ein Trenntransformator bietet die gleiche Sicherheit wie in einer Hausinstallation und mehr. Die Installation ist auch völlig isoliert von elektrischen Problemen der umliegenden Boote. Ein weiterer Vorteil ist, dass ein Trenntransformator sehr oft in der Lage ist, die eingehende Landspannung zu erhöhen oder zu senken. Dies kann nützlich sein, wenn ein 230 VAC-Boot an eine 120 VAC-Versorgung angeschlossen werden muss oder umgekehrt. |
