Elektrik: vom Säureleck zum neuen Schaltplan

Irgendwann wachte ich nach jeder Nacht an Bord mit Kopfschmerzen auf. Außerdem holte mich nach meiner Rückkehr aus Schweden Mascha ab. An dem Tag packte ich einen Teil meiner Sachen in eine Umhängetasche und drückte sie ihr in die Hand. Nach etwa 10 Minuten fingen ihre Hände an zu brennen, und ihr Pullover war unter den Trägern der Tasche streifenweise ausgeblichen. Zurück auf der Yacht fand ich rund um die Batterie jede Menge Flüssigkeit, schwarz verfärbtes Holz, verrostetes Werkzeug und geschmolzene Tüten – und es roch säuerlich. Offenbar hatten eine verrutschte Halterung und starke Krängung auf der Passage den Akku so weit gekippt, dass Säure durch die Entlüftungsöffnung ausgelaufen war.

Nach ein paar YouTube-Videos zum Neutralisieren von Säure kaufte ich eine Schutzbrille aus Kunststoff, eine Atemschutzmaske, eine Packung Lackmuspapier und ein paar Päckchen Natron, mit dem ich alles bestreute, was ich erreichen konnte. Die Flüssigkeit begann zu zischen und zu schäumen. Als ich sicher war, dass die Oberflächen basisch reagierten, ging es ans Auswaschen der Salzrückstände und ans Wegwerfen von allem, was in dieser Brühe gelegen hatte.

Außerdem waren die Akkus falsch miteinander verbunden: Zwischen ihnen lagen 2 Meter, und das Ladegerät hing an beiden Polen einer Batterie statt an entgegengesetzten Polen der beiden Batterien. Und die zweite Batterie sah auch noch leicht aufgebläht aus. Es blieb also nichts anderes übrig, als alles ordentlich neu zu machen.

#Wartung

Buchstäblich jeden Tag las ich Artikel über Akkus: Lead-Acid, Gel, AGM, LiFePO4, ihre Unterschiede und Besonderheiten, wie man sie richtig verschaltet und lädt. Den gesamten Katalog von Victron Energy las ich von vorn bis hinten. In Segler-Chats eröffnete ich Threads zur Elektrik. Ich wühlte mich durch Bewertungen und Kommentare auf Amazon. Ganze drei Abende verbrachte ich in draw.io, um den gewünschten Schaltplan zu zeichnen.

Am Ende kaufte ich: ein Multimeter für 45 €, zwei Marine AGM Battery 110Ah für je 145 €, zwei Batteriekästen aus Kunststoff für je 25 €, zwei Adaptersets für je 19 €, einen Satz Stromschienen für 31 €, zwei Verteilerdosen für je 15 €, drei Paar Kabel à 50 cm mit 25 mm² Querschnitt für je 17 €, einen Satz Kabelschuhe für 14 €, 2 Schalter 1-2-Both-Off für je 17 €, ein Set Schrumpfschläuche für 14 €, ein Set Steckverbinder für 10 €, ein Set Isolierband für 8 €, Flüssigisolierung für 12 €, drei Sets Schrauben für je 15 €, 50 Meter Gurtband für 35 €, 2 PVC-Platten für 10 € und einen Yogablock für 6 €. Insgesamt etwa 750 €, wenn man weiß, was man kaufen muss. Ich wusste es nicht, deshalb kamen noch etwa 150 € obendrauf.

Der Plan sieht 2 zusammenschaltbare Stromkreise vor: einen für die Verbraucher und einen für den Motor. Dank der Schalter lässt sich jeder Akku zuschalten oder isolieren. Die gesamte Verkabelung ist geschlossen, blanke Leitungen gibt es nirgends. PVC-Platten verstärken die Wände, an denen die Batterien befestigt sind, breite Gurtbänder halten sie fest in allen drei Achsen, und ein zerschnittener Yogablock dient als Ausgleichsfuß und Dämpfer. Die Lichtmaschine lässt sich direkt an die AGM-Batterien anschließen. Nicht ideal, weil ihre Ausgangsspannung nur für 80 % Ladung reicht, aber besser als nichts.

Der komplette Einbau dauerte 4 volle Tage. An einem davon bekam ich Verstärkung von Dascha, die in Hamburg lebt und total segelbegeistert ist. Sie und ihre Fellnase Lucky haben mir mit dem Yogablock, den Gurten und den Kabelsteckern sehr geholfen. Nur eins machte mich stutzig: Die Batterien kamen mit unterschiedlicher Spannung an – 12,6 V und 11,6 V. Dabei gelten 11,6 V bei AGM schon als fast komplett entladen.

Dascha und ich aßen eine Döner-Box mit Rindfleisch, Pommes und Soße. Ich hab eingeladen.

#Wartung

Der letzte Schliff an der Elektrik war der Austausch des Solarmoduls. Das Wichtigste vorweg:
– polykristalline Module sind blau, monokristalline schwarz
– blaue sind bei gleicher Größe um das 1,5-Fache billiger und schwächer als schwarze
– billige chinesische Laderegler halten die Spannung nicht stabil und machen die Batterie dadurch langsam und unwiderruflich kaputt
– also beißt man in den sauren Apfel und kauft den MPPT-Regler von Victron Energy
– den maximalen Ladestrom des Reglers wählt man nach der Formel: maximale Leistung in Watt ÷ Spannung im Stromkreis. Ich habe mich für einen 15-A-Regler entschieden, der bis zu 200 W schafft
– ihre volle Leistung bringen die Module selten: Rechne damit, dass du die meiste Zeit statt 100 W etwa 50 W bekommst
– AGM mag keine Dauerladung, deshalb braucht es einen Schalter

Also kaufte ich ein polykristallines 100-W-Modul für 75 €, einen Victron-MPPT-Regler 15 A für 104 €, einen Schalter für 33 €, ein Set MC4-Stecker für 26 €, 10 Meter zweiadriges Kupferkabel mit 4 mm² Querschnitt für 38 €, Metallschienen, um die Gewinde des Moduls an die Halterung anzupassen, für 13 €, einen Aluminium-Montagerahmen für 35 € und ein Set M8-Bolzen und -Schrauben für 20 €. Insgesamt 350 Euro.

Mittags wollte ich eine Kleinigkeit essen und ging ins Restaurant der benachbarten Marina. Dort bestellte ich ein interessantes Gericht: zwei geröstete Toastscheiben mit fein gewürfeltem Bauchspeck und einem Spiegelei obendrauf. Als Beilage gab es traditionell Deutsches aus dem Glas: Gewürzgurken und Sauerkraut.

So ging der August voller Reparaturen zu Ende – und mit ihm der Sommer 2023.

#Wartung

Ich beschloss, die Batterie zu tauschen. Die 30 Tage seit dem Kauf waren noch nicht um, eine Rücksendung war also noch möglich.

Morgens fuhr ich mit einer Sackkarre zur Yacht, klemmte den problematischen Akku ab und verpackte ihn. Gleich maß ich nach: Dieser hatte 13,1 V, der gute 13,4 V. Beim Verlassen der Marina platzte ein Rad der Sackkarre, also kam ich ordentlich ins Schwitzen, bis ich die 25 kg zur Bushaltestelle geschleppt hatte, dann aus dem Bus in den Zug, wieder in einen Bus und zu DHL. Das Verschicken lief problemlos: Der Mitarbeiter scannte den vorher mit Klebeband aufgeklebten Barcode und wünschte mir einen schönen Tag.

Bei Amazon landeten eine neue Sackkarre und eine neue Batterie im Warenkorb. Als sie ankamen, maß ich die Spannung. Das Multimeter zeigte 12,6 V – sehr gut. Am Samstag, 23. September, brachte ich alles aufs Boot. Da ich mit der neuen Verkabelung jedes Element einzeln zu- und abschalten kann, war der Plan: erst den neuen Akku voll laden, dann den schon eingebauten und danach beide zusammen. Der erste lud 8 Stunden und zeigte am Ende 13,7 V, der zweite noch 2 Stunden mit 13,6 V. Als ich beide zusammenschaltete, stellte ich überrascht fest, dass das Ladegerät sie noch weitere 2 Stunden laden wollte und erst dann Ruhe gab.

Ins Bett kam ich erst gegen 3 Uhr nachts. Zu essen gab es Proteinriegel. Nicht zum ersten Mal haben sie mich gerettet.

#Wartung

Schon wieder Elektrik. Erstens ließ sich die Starterbatterie nur über Klemmen (clamps) laden. Zweitens ist das 7-A-Ladegerät CTEK Zafir 100 eindeutig nicht für eine 220-Ah-Bank ausgelegt. Und drittens ist es keine gute Idee, die AGM-Verbraucherbatterien direkt über die Lichtmaschine zu laden: Die Spannung ist instabil und zu niedrig.

Im Januar kaufte ich für 180 € ein Ladegerät Victron Blue Smart IP65 mit 25 A. Dazu ein Batterieanschlusskabel mit 30-A-Sicherung (fuse) für 10 €. Das Ladegerät habe ich an den Landstrom angeschlossen, die Kabel zu den Batterien geführt und per Bluetooth das AGM-Preset eingestellt.

Im Februar kaufte ich für das CTEK-Ladegerät ein 2,5 m langes Verlängerungskabel für 14 € und ein Batterieanschlusskabel mit Ladeanzeige und 15-A-Sicherung für 9 €. Das reichte, um die Ladeleitung in die Backskiste an Steuerbord zur Starterbatterie zu führen. Jetzt werden Starter- und Verbraucherkreis gleichzeitig über Landstrom geladen.

Bleibt der letzte Wunsch: Laden über die Lichtmaschine. Im April habe ich auf dem örtlichen Kleinanzeigenportal einen Victron Orion-Tr Isolated 12-to-12V 30A für 160 € gekauft. Ach, hätte doch der eine Kasten gereicht. Dazu kamen ein Satz Aderendhülsen (ferrules) mit Crimpzange (crimping pliers) für Querschnitte von 0,08 mm² bis 16 mm² für 34 €, 5 Meter 16-mm²-Kabel für 22 €, 5 Meter 6-mm²-Kabel für 10 €, eine 60-A-Sicherung für 17 €, drei Sätze Kabelschuhe (cable lugs) zu je 12 € und eine Crimpzange für Querschnitte bis 50 mm² für 23 €. Eine 30-A-Sicherung und Schrumpfschläuche (heat shrink tubes) hatte ich schon. Wenigstens die musste ich nicht kaufen. Der Einbau dauerte einen ganzen Tag, dazu ein paar Abende, um herauszufinden, ob sich die Isolated-Version in einer Non-isolated-Verkabelung verwenden lässt und welche Sicherungen und Kabelquerschnitte nötig sind.

Durch diese ganze Arbeit hat sich mein Wissen über Bordelektrik irgendwie gesetzt. Vor allem, als ich Querschnitte berechnen musste. Am Ende habe ich das Schaltbild aktualisiert. Gezeichnet hatte ich es schon früher. Du findest es in diesem Beitrag, zusammen mit Tabellen für den Querschnitt nach Kabellänge und erwartetem Strom. Für mein Ich vom letzten Jahr wäre es Gold wert gewesen.

#Wartung