Ecoflow Delta 2 Powerstation in einer Inselanlage einsetzen (Erdung)?
Ich habe bei einem Bekannten in seiner Gartenlaube ohne Landstrom eine PV-Anlage mit einer Ecoflow Delta 2 Powerstation (Batterie/Wechselrichter) angeschlossen.
Die Installation ist in der Hütte fest verkabelt, mit mehreren Steckdosen und Lampen. Alles ist an den 230V Ausgängen der Powerstation eingesteckt. Jetzt ist mir aber aufgefallen, dass es an der Powerstation gar keinen "offiziellen" Erdungsanschluss hat.
Darum jetzt meine Fragen:
- Darf diese Powerstation überhaupt für so eine Installation verwendet werden? Die Ausgänge sind normale dreipolige 230V Steckdosen.
- Wie sinnvoll ist hier ein FI-Schalter? In den Spezifikationen von der Powerstation steht nur Kurzschluss- und Überlastschutz, aber nichts von Personenschutz.
- Sollte ich das Netz erden? Und wenn ja, wie am besten?
In der Bedienungsanleitung steht leider überhaupt nichts über dieses Verwendungsszenario. Aber es steht auch nichts in den Sicherheitsbestimmungen, dass die Powerstation NICHT für so eine Installation verwendet werden darf...
Bevor jetzt gleich alle Normenhüter die Tastatur malträtieren, es geht mir jetzt nicht darum, ob ICH die Installation machen darf und ob das gesetzlich erlaubt ist. Ich bin zwar keine zertifizierte Fachkraft, aber ich hab Elektrotechnik studiert und weiss schon was ich mache...
Ich will einfach einen möglichst sicheren Betrieb gewärleisten und im Internet gehen die Meinungen zum sicheren Betrieb von Inselanlagen und Erdung von Wechselrichter sehr stark auseinander.
3 Antworten
Hallo,
wie Elektroheizer schon völlig richtig schreibt, handelt es sich bei einer Powerstation um ein IT-System. Die aktiven Leiter sind hier nicht mit der Erde bzw. dem Erdungssystem verbunden. Daher besteht beim Auftreten eines einzelnen Isolationsfehlers noch keine Gefahr für Personen. Werden jedoch mehrere Geräte parallel betrieben und es treten zwei oder mehr Fehler auf, ist die Sicherheit nicht mehr garantiert.
In Krankenhäusern, wo IT-Systeme genutzt werden, ist eine Abschaltung potentiell lebensgefährlich für Patienten. Hier werden daher Isolationsüberwachungsgeräte eingesetzt, die schon einen einzelnen Fehler erkennen, damit dieser behoben werden kann.
Alternativ kann der Personenschutz auch über RCDs hergestellt werden. Dazu wird jede Schutzkontaktsteckdose bzw. jedes Schutzklasse-I-Gerät einzeln mit einem RCD abgesichert. Bei der ersten Steckdose kann man sich die Absicherung sparen, da beim Betrieb eines einzelnen Gerätes noch kein Risiko besteht und eine weitere Steckdose dann über den RCD abgesichert ist. Wichtig: Es müssen die Steckdosen unmittelbar vor dem Gerät einzeln abgesichert sein. Es darf dann also nicht einfach eine Steckdosenleiste an eine abgesicherte Steckdose gesteckt werden, sondern alle Steckdosen des Verteils müssen einzeln abgesichert sein. Bei fester Installation kann man das mit je einem RCD für jede Steckdose in der Unterverteilung oder mit speziellen "RCD-Steckdosen" (Beispiel) umsetzen. Ansonsten bieten sich entsprechende Zwischenstecker (Beispiel) an, die dann auch an Verteilern genutzt werden können. Letzteres dürfte auch die preisgünstigste Variante sein.
Hier findest du noch ein Video, mit etwas mehr Erklärung dazu.
Vom Erden der Powerstation würde ich dringend abraten. Die Geräte sind dafür nicht ausgelegt und da kann einiges schief gehen. Was jedoch theoretisch möglich wäre ist die Auftrennung von N zu N und PE vor dem RCD. Dann hätte man quasi ein unechtes TN-S-System und der RCD würde bei einem Körperschluss abschalten. Es muss natürlich geprüft werden, ob/wie das tatsächlich risikofrei umgesetzt werden kann. Normgerecht ist es vermutlich keinesfalls.
Die RCD-Zwischenstecker sind meines Erachtens die einfachste/unproblematischste, auch für Laien anwendbare Lösung, zumindest solange sich die Zahl der gleichzeitig benutzten Steckdosen in Grenzen hält.
Die Powerstation hat leider keinen Erdungsanschluss und ist auch nicht ohne Weiteres dafür ausgelegt.
Aber was, wenn ich nach der Powerstation ein TN Netz aufbaue? Also von der Powerstation direkt in einen kleinen Sicherungskasten, dort Erde und Neutralleiter verbinde und zusätzlich mit einem Erdspiess die Referenz zur Erde herstelle.
Ab da hat ja alles seine Richtigkeit und ich kann einen FI für den ganzen Rest der Hütte verwenden.
Natürlich darf ich dann keine weitere Steckdose der Powerstation nutzen und die ganze Sache muss absolut Verpolungssicher angeschlossen sein. Verpolung sollte kein grösseres Risiko darstellen, da ich in der Schweiz lebe und unsere Stecker verpolungssicher sind.
Haha hab deine Antwort erst jetzt gesehen...
Also könnte dieses "Fake TN-Netz" tatsächlich funktionieren. Solange die Powerstation dies mitmacht und keinen Alarm bringt, wenn ich PE und N zusammenhänge.
zumindest solange sich die Zahl der gleichzeitig benutzten Steckdosen in Grenzen hält.
Das ist das Problem. Wir haben es gut gemeint und massiv Steckdosen auf Vorrat montiert. (die Bude ist verdammt gross) Alle diese Steckdosen gegen FI-Varianten auszuteuschen wäre teuer und aufwändig...
"Also könnte dieses "Fake TN-Netz" tatsächlich funktionieren."
Ich habe solche Lösungen zumindest schon zur Einspeisung von Wohnmobilen gesehen, habe mich mit dem Thema aber noch nicht näher beschäftigt, sodass ich nicht ausschließen kann, dass es da nicht noch weitere Dinge gibt, die beachtet werden müssen.
"Alle diese Steckdosen gegen FI-Varianten auszuteuschen wäre teuer und aufwändig"
Wie gesagt, du kannst ja Zwischenstecker nutzen und diese brauchst du ja auch nur an tatsächlich angeschlossen Geräten, nicht an freien Steckdosen. Aber ich verstehe auch, dass das eher unpraktikabel ist.
"und zusätzlich mit einem Erdspiess die Referenz zur Erde herstelle."
Was erhoffst du dir davon? Ich würde damit nicht experimentieren 🤔
Was erhoffst du dir davon? Ich würde damit nicht experimentieren
Haha das ist eine gute Frage...
Aber macht man das nicht immer so? Bei Notstromaggregaten und Wechselrichter mit Erdungsanschluss haut man ja auch immer einen Erdspiess in den Boden, um eine klare Referenz zur "richtigen" Erde herzustellen.
Allein schon gegen statische Ladungen würde das doch Sinn machen, wenn das ganze Netz eine definierte Referenz zur Erde hat?
Und der Brandschutz bei Nässe ist doch auf eine richtige Erdung angewiesen?
Ja, du hast recht. Ich habe es mir nochmal durch den Kopf gehen lassen und hatte den Erdschluss nicht bedacht. Bei Körperschluss würde der RCD bzw. LS auch ohne Erdung abschalten. Bei einem Erdschluss jedoch nicht, weil ohne Erdung ja kein Strom "zurückfließt". Tritt nun ein zweiter Fehler auf, ist das Auslösen des RCD nicht immer sichergestellt. Deswegen ist die Erdung notwendig.
Diese muss aber natürlich auch entsprechend korrekt (vor allem niederohmig) ausgeführt werden. In Deutschland darf das deshalb nur von einer Elektrofachkraft durchgeführt werden.
Ich frage mich nur, was es dann mit entsprechenden Kabeln für Wohnmobile auf sich hat, welche nur die Brücke herstellen, ohne Erdung.
Achso und was meinst du mit Brandschutz bei Nässe?
Diese muss aber natürlich auch entsprechend korrekt (vor allem niederohmig) ausgeführt werden. In Deutschland darf das deshalb nur von einer Elektrofachkraft durchgeführt werden.
Das ist so und leider hab ich noch keine Ahnung, was da alles zu beachten ist. Ich muss mich da unbedingt noch informieren, wie das seriös gemacht wird.
Ich frage mich nur, was es dann mit entsprechenden Kabeln für Wohnmobile auf sich hat, welche nur die Brücke herstellen, ohne Erdung.
In Fahrzeugen hat man keinen direkten Kontakt zur Erde. Dort ist der PE mit der Karosserie verbunden und die Karosserie ist die Erde. Solange man sich innerhalb des Fahrzeugs befindet braucht es keine "richtige" Erdung.
Achso und was meinst du mit Brandschutz bei Nässe?
Ein FI hat ja auch eine gewisse Brandschutz Funktion. Wenn es mal reinregnet oder Feuchtigkeit eindringt und das Wasser genau blöd über die Phase einer Steckdose läuft, kann der Strom über das nasse Holz in die Erde abfliessen und so Dinge in Brand setzen.
Der FI kann diesen Strom aber nur erkennen, wenn er eine Referenz zur Erde hat. Oder täusche ich mich da?
"In Fahrzeugen hat man keinen direkten Kontakt zur Erde."
Ganz so einfach ist es leider nicht. Oft werden Verbraucher auch außerhalb des Fahrzeugs, zum Beispiel im Vorzelt, genutzt. Ganz durchdacht scheint das also nicht zu sein.
"Ein FI hat ja auch eine gewisse Brandschutz Funktion."
Naja, also vorgesehen ist er dafür meines Wissens nicht, auch wenn er natürlich in solchen Fällen womöglich abschaltet.
"Wenn es mal reinregnet oder Feuchtigkeit eindringt und das Wasser genau blöd über die Phase einer Steckdose läuft"
Das sollte eigentlich durch andere Vorkehrungen ausgeschlossen sein 😅 Also in Bereichen, wo es reinregnen kann, müssen natürlich Steckdosen mit entsprechender Schutzart verbaut werden. Ich vermute auch, dass aufgrund der Nässe da nichts in Brand geraten würde.
"Der FI kann diesen Strom aber nur erkennen, wenn er eine Referenz zur Erde hat."
Richtig, nur mit Erdung könnte in so einem Fall unter Umständen abgeschaltet werden. Liegt hingegen keine Erdung vor, würde aber gar kein Strom fließen. Es würde dann also auch nichts passieren, zumindest solange es der einzige Fehler ist.
In Fahrzeugen ist es vermutlich einfach ein Kompromiss. Es wäre halt schon sehr mühsam, überall wo man anhält und 230V benutzen will extra einen Erdspiess korrekt einzuschlagen...
Das mit dem Brandschutz ist so eine Sache. Ich könnte schwören, dass es früher mal hiess, die FI-Schalter seien auch ein wichtiges Brandschutzelement bei Feuchtigkeit. Darum gibt es ja auch die 300mA Varianten...
Aber im Internet kann ich nicht wirklich viel darüber finden. Vielleicht hat unser Lehrer damals einfach einen Müll erzählt ^^
Die Feuchtigkeit würde ja eh einen Brand verhindern, da hast du definitiv recht. Und wenn die Hitze das Holz getrocknet hat, würde auch kein Strom mehr fliessen.
Im Aussenbereich hat es keine ungeschützten Steckdosen. Unter dem Vordach und im "Keller" sind IP54 Nassraumdosen angebracht. Die Gartenlaube selber ist ein geschlossenes Gebäude. Allerdings ist durch die leichte Bauweise nicht ganz ausgeschlossen, dass es bei einem gröberen Sturm mal irgendwo reinregnen könnte. Ich hab aber extra geschaut, die Steckdosen nicht an Aussenwänden zu montieren, also ist das Risiko eher minimal.
Ich sehe generell drei Möglichkeiten:
- Isolationsüberwachungsgerät z.B. Bender B71016405
- Jede Steckdose, jeden Verbraucher mit einem eigenenen RCD absichern.
- Das Netz erden und dann EINEN RCD einsetzen.
Hat alles so seine vor und nachteile.
Nr. 1 ist eben recht teuer, das Bender gerät liegt so bei 400 € etwa. Außerdem muss daran noch ein Warn bzw. Abschaltsystem angeschlossen werden.
nr. 2 ist recht aufwändig, und du hast immernoch das Problem, dass jedes mal wenn eine Mehrfachsteckleiste verwendet wird, die Schutzmaßnahme ausgehebelt wird
Nr. 3 hat eigendlich nur einen einzigen Nachteil...
wenn der Stecker, der normal in die Powerstation kommt, in eine normale, geerdete Steckdose gesteckt wird, besteht die 50%ige Chance, dass es richtig rappelt. Da es aber wahrscheinlich keine solche geben wird, kann man das irgendwie verschmerzen.
Danke für deine Antwort.
wenn der Stecker, der normal in die Powerstation kommt, in eine normale, geerdete Steckdose gesteckt wird, besteht die 50%ige Chance, dass es richtig rappelt. Da es aber wahrscheinlich keine solche geben wird, kann man das irgendwie verschmerzen.
Das ist zum Glück ausgeschlossen, denn die nächste Steckdose vom öffentlichen Stromnetz ist mindestens 2 Kilometer entfernt.
So wie Du das hier beschrieben hast, handelt es sich um ein isoliertes Netz, welches keine direkte Erdverbindung aufweist. Daher kann auch kein Strom Richtung Erde abfließen.
Damit so ein Netz sicher betrieben werden kann, muss auf andere Weise ein Isolierfehler ausgeschlossen werden.
Für ein IT-System ist es normativ vorgeschrieben, ein Isolationsüberwachungsgerät einzusetzen
Wär es da nicht einfacher die Powerstation zu Erden, in der UV dann aufzutrennen und über einen normalen FI abzusichern?