Basiswissen: Bordelektrik

07.06.2012 von Michael Häßler

Sowohl Segel- als auch Motorboote sind mit einer mehr oder weniger umfangreichen Elektroinstallation ausgerüstet und speziell bei größeren Booten kann die elektrische Ausstattung so komplex sein, dass der Skipper bei einer Störung kaum eine andere Wahl hat, als die Klappe des Schaltkastens achselzuckend wieder zu schließen und den Fachmann anzurufen.

Der Durchblick

Eine einfache und trotzdem zeitgemäße Bordelektrik ist aber nicht sonderlich kompliziert und mit ein paar Basiskenntnissen zu durchschauen. Kernstück ist der Bordstromverteiler, der eingangsseitig mit dem Pluspol der Batterie verbunden ist. In der einfachsten, und meistens auch sinnvollsten Ausführung ist das ein Panel mit einer Anzahl von Schaltern, wobei zu jedem Schalter eine eigene Sicherung gehört, die so dimensioniert ist, dass sie auslöst, bevor sich das Kabel zu stark erwärmt.

Bei älteren Verteilern, die noch mit Schmelzsicherungen ausgestattet sind, lohnt sich die Umrüstung auf Sicherungsautomaten. Dann kann man sich das Sortiment an Ersatzsicherungen sparen. Die Ausgänge des Verteilers führen zu den verschiedenen Verbrauchern, wobei jeder Stromkreis möglichst mit nur einem Verbraucher belegt sein sollte. Im Fall eines Kurzschlusses fällt dann nur dieser eine Verbraucher aus und nicht beispielsweise die gesamte Beleuchtung unter Deck.

Stromkreise

Bei einem größeren Boot, das mehrere Leuchten in der Kajüte hat, können mehrere Lampen zusammen gefasst werden. Diese sollten aber auf mindestens zwei Stromkreise verteilt werden, damit man nicht komplett im Dunkeln steht, falls die Sicherung einmal auslöst.

Die Minusleitung führt von den Verbrauchern zu einem zentralen Punkt, der meistens als Sammelschiene ausgeführt ist. Diese Sammelschiene ist mit dem Minuspol der Batterie verbunden, womit der Stromkreis geschlossen ist.
Um die Zuleitung zum Verteiler abzusichern, befindet sich in unmittelbarer Nähe der Batterie eine Hauptsicherung, die oft als Schmelzsicherung ausgeführt ist, weil ein Kurzschluss zwischen Batterie und Bordstromverteiler zwar relativ unwahrscheinlich ist, aber nie ganz ausgeschlossen werden kann.

Eine weitere Sicherheitseinrichtung stellt der Hauptschalter dar, der ebenfalls in Batterienähe installiert ist und mit dem der gesamte Stromkreis unterbrochen werden kann.

Jeder einzelne Stromkreis wird nach der maximalen Stromstärke dimensioniert, die im regulären Betrieb fließen kann. Danach richtet sich der Kabelquerschnitt und in dessen Folge die Belastbarkeit der Sicherung, die auslösen muss, bevor die Leitung in Flammen aufgeht.

Deswegen ist es nicht möglich, einfach noch ein paar Verbraucher an eine Leitung anzuklemmen, ohne zuvor deren Belastbarkeit zu prüfen. Ist im Vorschiff eines Bootes ursprünglich nur eine Lampe vorgesehen, kann man nicht ohne weiteres noch zwei Deckenstrahler plus zwei Leselampen an das Kabel klemmen. Aus den ursprünglichen 10 Watt werden dann vielleicht 50 oder noch mehr Watt Leistung, die die Leitung verkraften muss.

Im harmlosen Fall ist die Beleuchtung schwach, weil ein Teil der  Energie auf dem Weg zum Vorschiff in Wärme umgewandelt wird. Der Leiter könnte sich aber auch so stark erwärmen, dass ein Brand entsteht. Will man mehr Licht ohne die Zuleitung zu verändern, kann man auf Leuchtdioden umsteigen, die bei gleicher Lichtleistung nur ein Bruchteil an Energie brauchen.

Leistungsberechnungen sind relativ einfach und sollten von jedem Skipper beherrscht werden. Die Grundformel lautet: Leistung in Watt ist Spannung in Volt mal Stromstärke in Ampere. Die mit am häufigsten gebrauchte Berechnung ist diejenige, die Leistungsangaben eines Verbrauchers nach Stromstärke umzustellen.

Teilt man die Leistung, beispielsweise einer Glühlampe von zehn Watt durch die Nennspannung zwölf Volt, kommt man auf eine Stromstärke von 0,833 Ampere. Ein mit fünf Ampere abgesicherter Stromkreis ist also mit sechs Lampen von jeweils zehn Watt an seiner äußersten Leistungsgrenze angelangt.

Auch wenn die Sicherung hält, ist das nicht sinnvoll, denn je mehr sich die Stromstärke der Leistungsgrenze des Leiters nähert, umso mehr wird dieser zur „Heizung“ und am Ende des Kabels kommt deutlich weniger Energie an, als aus der Batterie „gezogen“ wird. Während eine Glühlampe dann einfach nicht mehr so hell leuchtet, wie sie das eigentlich könnte, kann das bei anderen Geräten zu ernsten Betriebsstörungen führen.

Beispielsweise reagieren Kühlkompressoren sehr empfindlich auf zu dünne Kabelquerschnitte. Unter dem hohen Startstrom des Motors bricht dann die Klemmenspannung zusammen und der Motor kann
den Anfangswiderstand nicht überwinden.

Die Bordinstallation wird nach allgemeinen Kriterien so ausgelegt, dass der Spannungsabfall zwischen Stromquelle und Verbraucher nicht mehr als sieben Prozent beträgt. Bei Positionslampen sind nach Klassifizierungskriterien nur fünf Prozent Spannungsabfall zulässig.