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BOBBY SCHENK
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Alte Elektroinstallation fürs Langfahrtsegeln tauglich machen.

 

Zum Artikel Wenn die Elektrizität zum Fluch wird (in dem auf die Gefahren einer alten, beziehungsweise einer verpfuschten Elektroinstallation hingewiesen wird) trafen eine Menge Leserbriefe hier ein, darunter der von Ulrich Baussmann:

"Hallo Bobby,
Dein Artikel trifft sicherlich den Nagel auf den Kopf und spricht besonders viele an, die genau diese Thematik vor der "großen Reise" aus Sicherheitsgründen überlegen. Hast Du - ergänzend zu diesem Artikel - eine Idee hinsichtlich der Größenordnung, wie hoch der Invest sein kann, bei einem gebrauchten Schiff (Annahme: 36-43 Fuss, 15-25 Jahre alt) die Elektrik komplett zu erneuern, d.h. wirklich alles zu entfernen/"rauszureißen", neu zu verkabeln, abzusichern etc. und auch entsprechend zu upgraden (Stichwort z.B. LED's statt Halogen im Innenbereich, LEDs als Positionslampen etc.). Vielleicht lohnt es sich, die Blauwasser-Zusatzausrüstung (LEDs als Positionslampen, Solarpanels, ggf. Windgenerator - für den, der will) als separate Positionen aufzuführen, um die einzelnen "Gewerke" besser unterscheiden zu können..."

Dieses Schreiben brachte mich auf die Idee, vorzuschlagen, wie man seine alte Elektrik auf Vordermann bringen könnte, damit man damit getrost auf Langfahrt gehen kann.

von Bobby Schenk

Elektrik auf älteren Schiffen erneuern oder updaten?


Will man die Elektrizität seiner Yacht "updaten", dann führt kein Weg vorbei, eine grobe Analyse durch einen Fachmann durchführen zu lassen. Oder man ist selbst ein Fachmann. Besondere Aufmerksamkeit verdienen ältere Schiffe, an deren Bordelektrik erfahrungsgemäß viel rumgebastelt wurde, indem nachträglich zusätzliche elektrische Geräte eingebaut wurden.

Sollte dieser Fachmann zum Ergebnis kommen, dass die Elektrik "rauszuschmeissen" sei, dann wird es richtig teuer.

Gründe hierfür könnten sein, dass die elektrische Anlage auf dem betreffenden Schiff durch die Bank Pfusch ist. Das kann ich mir allerdings nur bei ganz miesen Werften vor einem oder zwei Jahrzehnten vorstellen. Klar gab es damals wenige Werften, die - aus Kostengründen - beispielsweise zu kleine Kabelquerschnitte genommen haben. Will man nämlich innerhalb der anerkannt zulässigen Spannungsverluste (zwei, beziehungsweise 5 Prozent) bleiben, dann fallen manchmal - je nach Länge der Zuleitung oder/und der von der geforderten Batterieleistung ganz gehörige Kabel an, die sich manche Werft erspart hat. Aus Kostengründen und, weil dicke Kabel eben schwieriger zu verlegen sind.

Der Mindestquerschnitt für elektrische Leitungen lässt sich nach folgenden Formeln mit dem Taschenrechner leicht ausrechnen, wenn man davon ausgeht, dass bei den meisten Geräten der zulässige Spannungsabfall 5% (bei Navilichtern 2%) beträgt und bei der Länge des zweiadrigen Drahtes beide Adern berücksichtigt werden müssen:    

Querschnitt des Drahtes = Länge des Drahtes : (50 X Widerstand in Ohm)

Widerstand in Ohm = zulässiger Spannungsabfall in Volt : Strom in Ampere

Strom in Ampere= Stromverbrauch in Watt : Spannung in Volt  

Besucht man eine Werft, dann wird man in den meisten Fällen beobachten, dass der Großteil der Elektrik während eines Bauabschnittes eingebaut wird, während dessen auf der Schale noch kein Deck angebracht ist. Grund: Einfacheres Arbeiten - Kostenersparnis. Schon dieser Umstand spricht bei einem älteren Schiff dagegen, sich von der gesamten Elektrik zu trennen. Aber auch nur einige Leitungen zu verlegen, wird schwierig sein. Denn, wenn die Leitungen sich nicht in Rohren befinden, dann ist es sehr schwierig, sie zu ersetzen. Man wird, so gut es gerade noch hinnehmbar ist, deshalb nur Teile des alten Leitungsnetzes, sprich "einzelne" Kabel austauschen.

Schwierig wird es sein, wenn damals die Werft insgesamt geschlampt hat. Wenn zum Beispiel die Niederstrom-Leitungen (12 oder 24 Volt) in den gleichen Schächten wie die 220-Volt Leitungen verlegt wurden. Nur in seltenen Fällen wird man hier Ordnung reinbringen können.

Meistens wird aber eine elektrische Totalsanierung schon an den Kosten scheitern. Ich schätze, aber das ist nur ein ganz grober Anhaltspunkt und wird auch so abschrecken, dass man hier mit einer Summe kalkulieren muss, die ungefähr 20 oder 30 Prozent des Schiffspreises entspricht. Gemeint ist hier nicht der Preis, den man für das Schiff aus zweiter Hand nach 10 Jahren bezahlen müsste, sondern man muss hier schon vom Neupreis für die betreffende Schiffsgröße ausgehen. Das bedeutet, dass eine Neuinstallation, die allen modernen Forderungen entspricht, unter Umständen gleich, oder gar teurer als der Anschaffungspreis für die ganze Yacht ist. Daraus ergibt sich aber auch, dass man sich bei der Anschaffung einer Second-Hand-Yacht insbesondere auch um die Elektrik kümmern muss. Was ich bei Verkaufsanzeigen durchwegs vermisse.

Ganz anders sieht es finanziell aus, wenn man beabsichtigt, sich mit der vorhandenen Elektrik einigermaßen zu arrangieren und sie technisch auf Vordermann bringen zu wollen. Zunächst lasse man einen unabhängigen Fachmann (nicht den Verkäufer von Yacht-Zubehör) sein Urteil abgeben. Der kann einem am besten raten, wo die Schwachpunkte der vorhandenen Installation sind, und wo Kompromisse zwischen Kosten und Technik eingegangen werden dürfen.

Was nicht heißt, dass man sich nicht selber einen Überblick verschaffen kann, was die Bordelektrik leistet. Das ist ziemlich einfach und man muss noch nicht einmal viel von Elektrizität verstehen, wenn man hier nur ein geeignetes Werkzeug, ein leistungsfähiges Messinstrument hat. Fast alle modernen Yachten haben es, bei älteren Schiffen sieht es dabei ziemlich düster aus. Untauglich hierfür sind die altbekannten Messinstrumente wie das Voltmeter oder das Amperemeter, dessen Zeiger über den eindrucksvollen Bereich bis 50 Ampere und darüber streicht. Nein, diese Instrumente sind allesamt wenig aussagekräftig. Maßgeblich ist nur ein Digitalinstrument, das alle Ströme von Mikroampere bis zu 50 oder 100 Ampere anzeigen kann, und zwar Ströme, die in die Batterie fließen und aus dieser entnommen werden. Dieses unverzichtbare Amperemeter sollte auch die Strommengen zusammenrechnen können, also die Menge des entnommenen Gleichstroms aus der Batterie anzeigen können, damit man auf die Batterie-Restkapazität (die Batterie mit einem Tank, einem Stromtank, zu vergleichen, ist nicht unrichtig) einigermaßen zuverlässig schließen kann.

Es ist nämlich technisch nicht möglich, die Kapazität einer Batterie unmittelbar zu messen. Nur Rückschlüsse sind möglich, wenn man praxisnahe Vorstellungen von der Strommenge bei vollgeladener Batterie hat. Diese entspricht praktisch nie der Kapazität, die auf dem Batteriegehäuse aufgedruckt ist. Man ist also gut beraten, davon höchstens von 50 oder 60 Prozent  anzunehmen. Das gilt aber nur, wenn die Batterie noch "in Ordnung" ist.

Freilich, man sollte sich aber immer bewusst sein, wie solche Instrumente funktionieren. Da war mal in unserer Fachzeitschrift ein Artikel über eine Atlantiküberquerung, wo vorwurfsvoll das Bild eines  derartigen Instruments abgebildet war, das immer noch eine beträchtliche Restkapazität der Batterie angezeigt hat, obwohl die Batterie tatsächlich restlos leer war. Der falsche Schluss: Das Instrument hat falsch angezeigt. Tatsächlich aber hat das Messinstrument lediglich die Differenz zwischen der entnommenen Strommenge und der irgendwann mal eingetippten(!) Batteriekapazität angezeigt. Wer bei einer 108-AH-Batterie dann 108 Ampere als Batteriekapazität in den hochwertigen Strommesser eingibt, der ist an solchen Fehlleistungen selber schuld - siehe die Gebrauchsanweisung zu einem solchen Messintrument.

Hat man so ein gutes Bild von der Leistungsfähigkeit und Sicherheit seiner elektrischen Anlage gewonnen, überlege man sich, was und wie man fürs Fahrtensegeln modernisieren sollte. Und zwar auf der:

Zweckmäßige Modernisierungen sind meistens nicht besonders schwierig (für den Fachmann), können aber auch erheblich ins Geld gehen.

 

Modernisierung beim den Stromerzeugern

Bei Langfahrtyachten wird man kaum um die Neuanschaffung von weiteren Stromerzeugern herumkommen. Als Anfänger sieht man häufig diese Notwendigkeit nicht ein, und bis man es begreift, ist man so weit von entsprechenden Fachbetrieben entfernt, dass es meistens nicht damit getan ist, sich vom Versandhandel ein paar Solarzellen nachschicken zu lassen. Gleiches gilt auch für einen Windgenerator. Der Einbau dieser Zusatz-Strom-Erzeuger mit den notwendigen Reglern ist elektrisch, ich sags nochmal, für den Fachmann nicht besonders schwierig und dürfte deshalb auch nicht besonders teuer sein. Als Laie würde ich aber die Finger davon lassen, es sei denn, man liebt Micky-Mouse-Lösungen - so nennen die amerikanischen Yachties Bastel-Pfuschereien.

Schwieriger ist der mechanische Einbau. Für die Solarzellen benötigt man einen Platz an Deck, der möglichst keine Abschattungen aufzuweisen hat. Hat man diesen nicht, dann spare man sich das Geld für die Paneele. Und kann man nur eines unterbingen, dann ist die Enttäuschung über den gewonnen Strom schon vorprogrammiert. Übrigens: Nach meiner Erfahrung beträgt die Leistung von Solarzellen ohne Abschattung bei Mittagssonne, ungefähr 50 Prozent der Prospektversprechungen.

Ein Windgenerator beansprucht eine solide Halterung, die die unvermeidlichen Vibrationen nicht aufs Schiff überträgt. Nur selten wird dies zu realisieren sein, was die Schwierigkeiten beim mechanischen Einbau unterstreicht. Auf dem Bild sieht man eine Halterung, die mechanisch keineswegs überzogen ist. Es ist ersichtlich, dass man so einen Stromerzeuger nicht irgendwie anschrauben kann, um kostenlos Strom zu bekommen. Einer der beliebtesten Windgeneratoren besticht durch seine geringe Größe, was offensichtlich vor allem die Skipper von ihm überzeugt hat, die Liegeplatznachbarn allerdings müssen sich auch mit dem infernalischen Lärm dieses kleinen Krachterroristen abfinden. Denn je größer ein Windgenerator, desto weniger Umdrehungen, desto ruhiger ist er. So beißt sich die Katze in den Schwanz. Gut dran ist der, der schon einen massiven Instrumentenbügel über dem Cockpit achtern sein eigen nennt, wo man die Windmühle noch mit draufsetzen kann.

Die Standardstromerzeugung wird fast immer von der Hauptmaschine vorgenommen, beziehungsweise von der Lichtmaschine. Wenn man hier was modernisieren will, dann tausche man nicht den vorhandenen Alternator gegen einen stärkeren aus oder baue man keine zweite Lichtmaschine an die Hauptmaschine, sondern befasse sich mit dem vorhandenen Regler. Ist dieser nicht modifiziert, oder orginal zur Lichtmaschine zugehörig, dann kann man erhebliche Verbesserungen durch den nachträglichen Einbau eines Leistungsreglers erzielen. Die 55-Ampere-Lichtmaschine, die vorher sich immer bei 10 bis 20 Ampere (je nach Batteriezustand) eingeregelt hat, spuckt mit einem für Yachten konzipierten Regler plötzlich an die 50 Ampere aus. Solche Regler gibt es beispielsweise von Sterling und sie sind von Laien mit ein wenig Bastelgeschick nachträglich in nahezu jede Lichtmaschine ein- oder anzubauen.

Was sich bei mir sehr gut bewährt hat, ist ein handelsüblicher "Jockel" - ein tragbarer Viertakt-Benzin-Generator, der 220-Volt-Strom liefert, mit dem ich über den Landstromanschluß das Ladegerät betreiben kann und der dann letztlich bis zu 70 Ampere in die Batterien schickt. Die Waschmaschine, ja sogar eine Klimaanlage (160 Euro im Haushaltsgeschäft) lassen sich damit am Ankerplatz betreiben, ohne dass die Hauptmaschine angeworfen werden muss. Also so eine Art tragbarer Landstrom. Und das ohne aufwendigen Einbau eines Generators.

 

Modernisierung beim Stromspeicher

Leider existiert nur ein einziger praktikabler Stromspeicher, und das ist der Blei-Akku, die Batterie, wie sie auch im Autobau verwendet und absehbar die nächsten 20 Jahre noch eingesetzt wird. Dieser Stromspeicher ist bei weitem nicht vollkommen, ja, er hat so viele Schwächen, dass wir ihn nur notgedrungen auf einer Yacht verwenden. Weil es eben nichts Besseres gibt.

Weil wir schon bei den Schwächen der Batterie sind: Man sollte sich endlich auch mit der Tatsache abfinden, dass unsere Bordbatterien, gleich welchen Typs, Verbrauchsgegenstände darstellen, die von Zeit zu Zeit zu erneuern sind (Nebenbei: Dies ist auch einer der (sündhaft teuren) Hauptnachteile des in letzter Zeit so oft erwähnten Hybridantriebs im Auto oder des elektrischen Antriebs im Schiffbau).

Es kann gar nicht oft genug betont werden, dass die Batterie das Herz einer Elektroanlage auf einer Langfahrtyacht ist. Denn Landstrom ist selten und die Maschine bringt bei einem wochenlangen Aufenthalt vor Anker auch nicht automatisch Strom zum Laden der extrem stark belasteten Batterie. So ist es Hauptaufgabe der Batterie, uns mit Strom zu versorgen, obwohl die Nachlademöglichkeiten eingeschränkt sind,

Die vorhandenen Batterien sind meistens die Schwachpunkte bei alten Stromnetzen auf Yachten. Wenn gejammert wird, das die Lichtmaschine wahrscheinlich defekt ist, weil sie nur noch 5 Ampere abgibt, dann ist tatsächlich meistens die Batterie die Quelle der "Störung", weil sich deren Kapazität - altersbedingt - gegen Null bewegt. Bildhaft gesprochen spielt sich das folgendermaßen ab: Die alte, und damit "verbrauchte" Batterie hat nur noch so wenig Kapazität, dass sie schon nach kurzer Ladezeit "voll" und damit geladen ist, kann also wie ein voller Tank keinen Ladestrom  mehr aufnehmen und meldet dies an den Regler. Der regelt auftrags- und bestimmungsgemäß den Ladestrom herunter. Ergebnis 5: Ampere aus einer 140-Ampere-Lichtmaschine.

Wie alt werden nun Batterien an Bord? Wann müssen sie ersetzt werden?

Das lässt sich so nicht beantworten. Und ist auch abhängig von der Pflege der Batterie und der Art ihres Einsatzes abhängig. Die tatsächlich noch vorhandene Kapazität der voll geladenen Batterie kann darauf nur die Antwort geben. Und die lässt sich nur durch kontrollierten Stromverbrauch mittels Messinstrument - siehe oben - feststellen.

Der Autor hat folgende Erfahrungen gemacht: Der erste Satz von "Marken"-Gel-Batterien (8 Batterien zu je 80 AH) hielt ziemlich genau ein Jahr. Der zweite Satz von Gel-Batterien brachte es auf immerhin fast zwei Jahre, der dritte Satz, billige  (nasse) Blei-Akkus für Lastwagen sind derzeit seit vier Jahren im Schiff und werden wohl nächstes Jahr erneuert werden. Kein Wunder, dass ich von teuren Gel-Batterien nichts halte, auch wenn zum Beispiel der Langfahrtsegler Wolfram seine Gel-Batterien neun Jahre lang betrieben hat. Ich hab immer noch die Worte eines Reglerherstellers im Ohr: "Kaufen sie sich die guten, also die billigsten Batterien!"

Also: Es ist sicher eine gute Investition, zweifelhafte Batterien zu ersetzen. Man kommt nicht darum rum, es ist nämlich Geldverschwendung, eine erledigte Batterie nicht auszutauschen und sich mit ein paar Rest-Amperestunden je Ladung zufrieden zu geben. Erst recht dann, wenn man sich an Orten mit viel Kraftverkehr befindet, wo Batterien billig sind, und nicht erst in einem hochpreisigen Land, wie zum Beispiel Französisch Polynesien, wo man für einen Satz Batterien ein kleines Vermögen hinlegt - wenn man die gewünschten  überhaupt bekommt. Ein Tipp: Man kaufe nur(!) trocken vorgeladene Batterien und fülle selbst die getrennt erhältliche Säure ein. Nur so hat man die Gewähr, dass alle Batterien "gleich alt", nämlich neu, sind. Wer garantiert andernfalls einem denn, dass der Händler vier geladene Batterien liefert, von denen eine oder zwei seit einem Jahr schon im Lager stehen?   

Amerikanische Blauwassersegler schwören auf 6-Volt-Batterien für Golf-Karts, deren Belastung durchaus mit dem Betrieb auf einer Yacht vergleichbar sind. Allerdings müssen davon immer zwei zu einer 12-Volt-Batterie zusammengeschlossen werden. Der wahrscheinliche Nachteil dieser Batterien sind die an Bord bereits vorhandenen Batteriekästen, welche zu klein, sehr wahrscheinlich zu niedrig, sind für die Aufnahme dieser hochbauenden Akkus.

Die Gegebenheiten an Bord geben die Größe von Batterien meistens vor. Deshalb ist eine wünschenswerte Vergrößerung der Batteriekapazität (hier ist nur von der Bordbatterie, nicht von der unkritischen Starterbatterie die Rede) aus räumlichen Gründen häufig ausgeschlossen.

   

Modernisierung auf der Verbraucherseite

Da kann..., ja muss eine Menge getan werden! Es bedeutet heute Stromverschwendung (und damit auch vermeidbare Belastung der Umwelt), wenn nach Möglichkeit nicht alle Leuchtkörper ausgetauscht werden, seien es die heißen Glühbirnen (ein Großteile des Stroms geht für dieses Heizen und nicht für die Lichterzeugung drauf), seien es die kalten Neonlampen, oder auch die neueren Halogenlampen.

Umrüsten auf LED-Lampen ist ein Muss

Das Zauberwort heißt "LED-Lampe", die nur noch einen Bruchteil - das ist wortwörtlich zu nehmen - des Stromes der genannten veralterten Lichtquellen benötigt. Ihr Nachteil ist das doch ziemlich ungemütliche - gleißende - Licht, das ursprünglich sich für Wohnbereiche wenig geeignet hat. Inzwischen sind in der Farbgebung solche Fortschritte erzielt worden, dass auch die Beleuchtungs- oder Leselampen im Schiffsinneren gegen LED-Lampen gewechselt werden können. Man rechne sich mal aus, wie viel Strom zu sparen ist, wenn mehrere Leselampen mit Leistungen von 10 bis 20 Watt gegen LED-Lichter mit 2 Watt getauscht werden können.

Am deutlichsten ist dies im Bereich der Positionslampen. Der Ostsee-Segler, der nur mal ganz gelegentlich eine Nachtfahrt macht und am nächsten Morgen wieder am Landstrom hängt, kann die Problematik gar nicht voll erfassen.

Auf den meisten  Langfahrtschiffen war es bisher doch so (und wer mir anderes erzählt, dem glaub ich zunächst mal nicht): Unter Segel hat man nachts die vorgeschriebenen Lichter (entweder Dreifarben-Laterne oder Rot, Grün und weißes Hecklicht) nur dann gesetzt, wenn es sich um kurze Strecken gehandelt hat. Bei Ozeanüberquerungen, und das sind ja "normale" Strecken für Blauwasseryachten, kann man sich das einfach strommäßig nicht leisten. Gehen wir mal von den drei Lampen, Rot, Grün und Heck aus, so macht das insgesamt 75 Watt, was einen Strom von runden sieben Ampere ausmacht. Das Bedeutet in den Tropen mit den langen 12-Stunden-Nächten fast 90 Ah. In der Praxis sind dann die Batterien (elektrischer Steuerautomat mitberücksicht) nach einem Tag, spätestens nach 2 Tagen leer und müssen nachgeladen werden. Der Ausweg auf den meisten Yachten ist entweder ein weißes Topplicht oder ein stromsparendes Strobokoplicht oder gar kein Licht bei aufmerksamen Wachführern, die erst bei Wahrnehmung andere Lichter am Horizont die vorgeschriebene Beleuchtung einschalten. Abgesehen davon, dass so ein Verhalten halt bei weitem nicht den geltenden Gesetzen entspricht, fühlt man sich dabei auch nicht hundertprozentig wohl.

Tauscht man nun die vorhandenen und veralterten Lichter gegen LED-Lampen aus, dann reduziert man schlagartig den Stromverbrauch. Ein Beispiel: Die kombinierte Rot-Grün-LED-Lampe von LOPOLIGHT (www.lopolight.com) für Yachten von 12 bis 20 Meter Länge benötigt nur noch eine Leistung von 3,6 Watt, es fließt also nur noch ein lächerlicher Strom von 0,3 Ampere (kein Druckfehler!). Diese nur noch wenig spürbare Belastung für die Bordbatterie (wenn sie einigermaßen in Ordnung und noch nicht "wegwerfreif" ist) führt dazu, dass die vorgeschriebenen Positionslichter ständig, auch während einer wochenlangen Ozeanpassage, gefahren werden können - ein bisher für Langfahrtsegler kaum gekannter Sicherheitsfaktor.

Der Austausch gegen die einfach zu montierenden LED-Navigationslichter hat noch weitere Vorteile: Wegen der viel geringeren Ströme, kann man davon ausgehen, dass die bisherigen Stromleitungen zu diesen Lichtern weit ausreichend dimensioniert sind. Und: Der Ärger über plötzliche Lichtausfälle (meistens in der Nacht) wegen der bei hohen Strömen entsprechenden Übergangswiderstände entfällt. Vorbei sind auch Schäden an den Lampen wegen eindringenden Wassers, weil in den neuen Lampen keine Belüftungsöffnungen sind, die früher wegen der hohen Wärmeentwicklung der Glüh(!)-Birnen notwendig waren. Und durchgebrannte Lampen gibt es nicht mehr. LOPOLIGHT versichert eine Lebensdauer von 50000 Stunden, was in der Praxis für einige Jahrzehnte reichen wird.

Wer wegen der Sichtbarkeit Bedenken hat, möge mal in den Städten auf die Verkehrsampeln achten. Auch sie werden (oder sind) umgerüstet auf LED-Lampen. Im übrigen ist wichtig bei der wirklich notwendigen Umrüstung darauf, dass die Lampen für deutsche Schiffe eine BSH-Zulassung haben. Fehlt diese, so kann man sich darauf verlassen, dass im Falle eines Unfalles sich die Versicherung darauf berufen wird, dass keine zugelassenen Navigationslichter eingebaut waren, die Yacht also nicht vorschriftsmäßig ausgerüstet war.

Die Vorteile der LED-Navigationslichter sind jedenfalls so vielfältig und nachhaltig überzeugend, dass es geradezu ein Muss ist, alle Yachten auf diese neue Technik umzurüsten. Ich würde heute keine Yacht mehr kaufen, die als Navigationslichter noch die veralterten Heizlampen in den Navigationslichtern fährt. Ich hab mir deshalb schon einen Satz bestellt und werde die Navigationslicher sicher austauschen. Und darüber berichten.

Nachbemerkung: Auf dem bevostehenden Blauwasserseminar während der Hanseboot wird die elektrische Aufrüstung von Blauwasseryachten eines der Hauptthemen sein: hier klicken!

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