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Wechselrichter, FI und Erdung, VDE Normen, Kfz Klemmenbezeichnungen

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Diese Seite befasst sich mit den  Wechselrichtern, FI Personenschutzschaltern, Erdung, Potentialausgleich und den wichtigsten VDE Normen zum sicheren Betrieb im Wohnmobil sowie den Klemmenbezeichnungen im Kfz und im speziellen für Fiat Ducato und Ford Transit. Die Beschreibung ist für die allgemeine Verständlichkeit vereinfacht dargestellt. Mehr zu diesem "spannenden" Thema finden Sie in meinem Buch "Strom und Spannung", in dem die einzelnen Themen ausführlicher erklärt sind.
Achtung: Der Betrieb festeingebauter bzw. festangeschlossener Wechselrichter und deren Anschuss an das bereits standardmässig installierte 230V Netz ist problematisch und kann Ihre Sicherheit gefährden. Beachten Sie dabei auch die Themen "Fi Personenschutzschalter, Erdung und Potentialausgleich sowie Zugehörige VDE Normen und Richtlinien. Bitte beachten Sie, dass bei Arbeiten an der 12V und 230V Anlage die notwendigen Fachkenntnisse vorhanden sind. Im Zweifelsfall wenden Sie sich bitte an einen ausgewiesenen Elektroinstallateur.


Teil 1

Teil 2

Teil 3

Teil 4 (aktuelle Seite)


Der Wechselrichter, 12V Gleichstrom auf 230V Wechselstrom ,

auch Inverter oder DC/AC Wandler genannt ist keine Energiequelle, sondern lediglich ein Umwandler. Er wandelt bzw. invertiert eine 12 V Gleichstrom in 230 V Wechselstrom, um dann damit „nur 230 V Geräte“ betreiben zu können. Den benötigten Gleichstrom entnimmt er der Aufbaubatterie. Man sollte aber nicht zu viel erwarten. Die erzeugte Spannung ist bei den kostengünstigen Lösungen keine saubere Sinusspannung sondern ein so genannter „modifizierter Sinus“ (trapez oder rechteckförmig) also "eckiger Strom". So manches getaktetes Netzteil hat mit dieser Spannungs- bzw. Frequenzqualität (Oberwellen, Flankensteilheit) seine liebe Not, aber für den Anschluss von Wasserkocher, Fön, Lampen, Lötkolben oder Elektrowerkzeugen ist er durchaus geeignet.
Für die Versorgung von CPAP-Atemgeräten, Notebooks, LCD-TV/SAT-Anlagen und alle Arten von pürimär getakteten Netzteilen (nur kleiner Trafo), für induktive Ladegeräte für Elektrozahnbürsten, Ladegeräte für Akkus oder für einige Komfort-Kaffee- oder Espresso-Maschinen (Senseo, Saeco, Nespresso) sollte es ein echter Sinuswandler mit "rundem Strom" sein. Nur dessen optimal schwingende, reine Sinus-Wellenform sichert einen störungsfreien Betrieb dieser Geräte.

Wechselrichter, die eine saubere Sinus-Wellenform liefern, benötigen zum Betrieb eine bestimmte Ausgangslast. Trotzdem sind bei Laständerungen Spannungsschwankungen zwischen 170 V und 290 V in der Einschwingphase immer möglich.
Eine saubere Sinuskurve sollte wie die Kurve (Sinuskurve 230 V / 50 Hz) aussehen. Leider haben die Abwandlungen rechts davon mit einer "modifizierten Sinusspannungen" nur noch eine entfernte Ähnlichkeit. 


 

 

 

Im Gegensatz zum normalen 230V Hausnetz gibt es beim WR Ausgang keine Phase oder einen Neutralleiter sondern beide Pole/Drähte führen einen Teil der oben abgebildeten Wellenformen. Beide zusammen ergeben dann für den Verbraucher eine Vollwelle.
Dass mit diesen "eckigem Strom" etliche Geräte ihre Probleme bekommen braucht niemanden zu wundern.
Der "modifizierter Sinus" als eine der obigen Kurvenformen hat eine extreme Flankensteilheit. Nicht jedes Gerät kommt damit zurecht. Phasenanschnittssteuerungen (Dimmer, manche E-Werkzeuge) können mit Rechteckflanken nicht vernünftig geregelt werden. Die produzierten Oberwellen können z. B. bei induktiv ladenden Zahnbürsten zu Überlastungen führen. Aber für den Anschluss von Wasserkocher, Fön, Lampen, Lötkolben oder Elektrowerkzeugen sind die modifizierten Sinusformen durchaus geeignet. Beim Anschluss über eine 12 V Normdose beträgt die maximale Anschlussleistung ca. 150/180 Watt. Die Zigarettenanzünderdosen sind für einen WR ungeeignet, da sie den Stecker nicht fixieren!!.
Festangeschlossene Geräte gibt es für den Bereich von 200 bis 3000 W.
Aber Achtung, bei einer Ausgangsleistung von 1500 W fließt bereits ein Batteriestrom von ca. 144 A (bei Wirkungsgrad 85%). Der WR muss deshalb direkt, mit kürzester Verbindung und genügend dickem Kabel an die Batterien angeschlossen werden. Außerdem sollte man batterieseitig einen Trennschalter (Natoknochen) vorsehen. Auch die Batterienkapazität sollte, entspechend den gestiegenen Anforderungen, aufrüstet werden wobei man die Gel-Technik meiden sollte. Die Batterielebensdauer verkürzt sich enorm, wenn bei einer C10-Batterie mit einer Kapazität von 200 Ah mal schnell 144 A gezogen werden.

Bitte beachten Sie auch, dass selbst gute Wechselrichter nur einen Wirkungsgrad von max. ca. 85% haben (best case Angabe), d.h. wenn sie 1500 W Leistung für den 230 V Verbraucher benötigen, müssen Sie der Batterie ca. 1725 W entnehmen. Die Differenz wärmt ihr Wohnmobil. Der Wirkungsgrad ist außerdem stark abhängig von der abgeforderten Leistung, auf gut deutsch kann bei einem 1500 W Wechselrichter und einer entnommenen Leistung von nur 200 W, der Wirkungsgrad produktspezifisch auf nur 60% sinken. Der beste Wirkungsgrad wird im Betrieb bei ca. 70-80% der Dauernennleistung erreicht. Genaueres muss man typspezifisch den Geräte-Kennlinien entnehmen.
PS: Es ist wie beim Automotor und „dem besten Drehmoment“, also eine Frage des optimalen Arbeitspunktes auf der Kennlinie.
Viele WR sind mit einer Fernbedienung ausgerüstet. Bitte beachten Sie, dass mit einer kabellosen FB ein WR nie ganz ausgeschaltet werden kann. Er hat einen Ruhestrom um das Einschaltsignal der FB zu erkennen und darauf reagieren zu können. Die Stromaufnahme ohne Last kann bei manchen preisgünstigen Exemplaren bei ca. 0,8 A liegen. In fünf Tagen ist damit Ihre 100 Ah Batterie leergesaugt.
Wichtige Merkmale bei der Poduktwahl sollten also sein:

1. Reiner Sinus,
2. Leistungsklasse ca. 25% höher als die Summe der Leistungsangabe gleichzeitig betriebener Geräte,
3. Stromaufnahmne ohne Last kleiner 0,1A,
4. Softsartfunktion bei mehr als 1500 Watt
5. keine drahtlose Fernbedienung, da sonst höherer Ruhestrom.
6. nur eine Steckdose und keine Anschlussklemmen am Ausgang (VDE Problematik)
7. bei zwei eingebauten Steckdosen muss am WR Ausgang auch ein FI Schutzschalter eingebaut sein
8. CE Kennzeichnung, E Prüfzeichen, Herstellererklärung für die Einhaltung der VDE-AR-N 4105:2018-11 (neue Norm)

Achtung: Der 230V-Ausgang eines Wechselrichters (WR) darf nicht auf das 230V-Landstromnetzes geschaltet werden. Möchte man die im Wohnmobil installierten 230V Steckdosen für Landstrom und WR benutzen, benötigt man zum WR einen „Netzvorrangschalter (NVS) mit zwangsgeführten Kontakten“, der bei Anschluss von Landstrom den Ausgang des WRs komplett abtrennt. Tut man das nicht, kann man mit ziemlicher Sicherheit den Wechselrichter als Totalschaden abschreiben. Außerdem benötigt man für dieses eigenständige WR Ersatzstromnetz bei mehreren Steckdosen/Verbrauchern natürlich einen FI Schutzschalter im Ausgang des Wechselrichters. Damit auch dieser FI einen Fehlerstrom über den menschlichen Körper gegen Erde erkennen kann, muss eine Ausgangsleitung des WR mit einer internen Brücke „genullt“, damit als „neutrale Leitung“ erklärt und auf Gehäusemasse gelegt werden. D.h. für die Installation eines Wechselrichters wird erst durch die Verbindung einer Ausgangsader mit der Schutzerde (klassische Nullung) aus einen der Leiter des WR ein N-Leiter! Damit wird die galvanische Trennung, die als Schutzisolation gilt, aufgehoben und muss durch eine ander Schutzmassnahme (Fi Schutzschalter) ersetzt werden.
Die Gehäusemasse wird dann über den Erdungsbolzen direkt mit einem grün/gelben Kabel von mindestens 2,5 mm
2 auf den PE Leiter an der CEE Eingangsdose gelegt. Bei normalen Erdungen ist ein Kabeldurchmesser von 4 mm2 vorgeschriebn, bei Caravan/Wohn- oder Reisemobile genügen mindestens 2, 5 mm2, da der PE-Schutzleiter im Anschlusskabel auch nur einen Durchmesser von 2,5 mm2 hat. Das 230 V WR Netz am WR Ausgang ist jetzt ein sogenanntes TN-C Netz (klassische Nullung). Wird der WR isoliert betrieben, gibt es nur L-Leiter ohne Erdreferenz.
Diese Nullung ist aber nur bei Wechselrichten möglich, bei denen zwischen 12V Eingang und 230V Ausgang eine galvanische Trennung besteht. Diese galvanische Trennung ist aber  für einen Laien von leider kaum ersichtlich.
Zusätzlich muss auch die bestehende Verkabelung geändert werden. Der FI/LS Schutzschalter, das Batterieladegerätes (Kreisladung), der 230V-Anschluss des Kühlschrankes und ggf. der 230V-Heizpatrone der Truma/Alde Heizung   müssen vor dem WR bzw. der NVS liegen. Ansonsten würde  sich die Batterieladung im Kreis drehen indem die Batterie den WR versorgt, der dann wiederum das Ladegerät mit 230V versorgt damit dieses die Batterie lädt. Auch die AES Automatik würde den Kühli mit 230V WR-Strom anstatt Gas betreiben.


FI Personenschutzschalter, Erdung und Potentialausgleich

Im Zusammenhang mit FI Schutzschalter, Fehlerstrom, Erdung und Blitzschutz möchte ich Ihnen abschließend noch ein paar Erläuterungen anhand einer Zeichnung geben.
Eine VDE gerechte CP Stromsäule ist mit einem FI-Personenschutz- und einem LS-Lastschutzschalter ausgestattet. Der Anschuss erfolgt an der CP Landstromsäule über ein verpolungssicheres CEE Anschlusskabel an die CEE Eingangsdose des Wohnmobils. Das Wohnmobil selbst hat nochmals einen kombinierten FI/LS (RCBO) Schutzschalter. Mit dieser zweifachen FI/LS Sicherung wird sichergestellt, dass das 230V Netz bei Berührungen durch einen Nutzer und bei Überlast durch einen Verbraucher abgeschaltet wird. Integrieren Sie einen WR in Ihre bestehende 230V Verkabelung benötigen Sie für dieses eigenständige Netz auch einen weiteren FI-Schutzschalter (RCD) damit auch dort eventuell auftretende Fehlströme erfasst und verhindert werden.

Im Zusammenhang mit FI Schutzschaltungen fallen immer wieder die Begriffe Erdung und/oder Potentialausgleich. Diese Begriffe muss man getrennt betrachten. Hier eine Erklärung zu Unterschied und Funktion.
Elektrofachleute sprechen von einer Erdung, wenn die sprichwörtliche "Erde" mit einem bestimmten Punkt einer elektrischen Anlage verbunden wird. Die Vorgabe dafür ist deshalb immer:

  1. Der CP Fundamenterder ist über den PE Schutzleiter des Anschlusskabels mit dem PE Schutzleiter der CEE Eingangsdose verbunden und diese  mit der Chassismasse.

  2. Alle Schutzleiter des Wohnmobil 230V Netzes, inklusive des WR Ausgangs, sind mit dem Sammelpunkt der Chassismasse verbunden.

 
Die Erdung des 230V Landstromnetzes Ihres Wohnmobils erfolgt über den PE-Schutzleiter zum Erdungspunkt des Campingplatznetzes. FI Schutzschalter und ErdungUnd hier fängt die Schutzfunktion eines FI Schutzschalters im 230V CP Netz an. Berühren Sie im Wohnmobil ein spannungsführendes Teil des 230V Netzes fließt über Ihren Körper ein geringer Teil des Stromes über die Chassiserde und den PE Leiter zum Fundamenterder des Campingplatzes. Ihre Edelstahl Herd- und Spülmulde ist übrigens über die Elektrik der Flammüberwachung  mit der Chassismasse verbunden und über den PE Leiter des 230V Anschlusskabels geerdet!
Der FI in der CP Stromsäule erkennt an der Differenz der Stöme zwischen L und N dass ein Fehlerstrom > 30 mA nach Erde abfliesst und trennt den Stromkreis innerhalb von 0,2 Sekunden.
Deshalb hat ein FI im Wohnmobil selbst nur
eine parallel geschaltete Schutzfunktion, die allerdings wichtig wird wenn das 230V Netz des Campingplatzes und/oder die Zuführung zum Wohnmobil nicht normgerecht ausgeführt wurden. Der zusätzlich in der CP Stromsäule installierte LS-Schutzschalter sichert die Leitung zum Wohnmobil gegen einen Überlast oder Beschädigungen.
Da Ihr 230V Wohnmobilnetz über den PE Schutzleiter des Campingplatzes geerdet wird benötigen Sie für Ihr Wohnmobil keine separate Erdung. Wenn Sie aus Gründen des Blitzschutzes Ihr Wohnmobil erden möchten müssen Sie dies allerdings über einen eigenen Erdstab realisieren.

Von einem Potentialunterschied spricht man z.B. wenn es aus verschiedenen Stromquellen verschiedene Spannungen Potentialausgleich im Wohnmobilund/oder es dafür auch verschiedene Massepunkte gibt. Um im 230V Netz einen Schutzpotentialausgleich zu schaffen wird die Chassismasse ist mit dem PE Schutzleiter der CEE Eingangsdose verbunden und diese über den PE Schutzleiter des Anschlusskabels mit dem CP Fundamenterder. Auch alle Schutzleiter des Wohnmobil 230V Netzes, inklusive des WR Ausgangs, sind mit dem Sammelpunkt der Chassismasse verbunden.
Auch im 12V Bordnetz kann es zu Potentialunterschieden kommen. Unterschiedliche Spannungslevel von Batterien oder leichte Spannungsverluste an Übergangswiderständen führen zu unterschiedlichen Spannungspotentialen und damit zu kleinen Ausgleichströmen, teilweise auch durch die betriebenen Geräte. In dem Bild sind die unterschiedlichen Massepunkte von aktiver Dachantenne, Radio, Start- und Aufbaubatterie, Aludachhaut und Lichtmaschine- bzw. Chassismasse dargestellt. Wird jetzt auch noch das Autoradio inklusive seiner aktiven Antenne mit einem Umschalter einmal an der Start- oder der Aufbaubatterie betrieben und der Dauerstromanschluss (Kl30) verbleibt an der Startbatterie sind Störungen durch unterschiedliche Spannungs- und Massepotentiale eigentlich schon eingebaut. Im schlimmsten Fall fließen Ausgleichströme von der Startbatterie Kl. 30 über den Kl 15 Anschluss zur Aufbaubatterie oder umgekehrt. Denn auch die Plusversorgung hat ja im Stand unterschiedliche Spannungspotentiale an der Start- bzw. Aufbaubatterie. Auch Störungen durch PWM Frequenzen von WR, Solarregler oder Lichtdimmer können nicht mehr sauber gegen Masse abgeleitet werden und überlagern dann den Hör- oder Sehgenuss.
Einen Potentialausgleich im 12V Bordnetz erreicht man, wenn möglichst alle Massepunkte mit einem großen Kabeldurchmesser (Masseband, Masseschiene) mit einander verbunden werden. Das ist dann der Fall wenn der Minuspol der Startbatterie über ein Masseband mit der Lichtmaschine, dem Motorblock und dem Chassisrahmen verbunden ist und die Aufbaubatterie direkt mit ihrem Minuspol am Minuspol der Startbatterie angeschlossen ist. Alle Verbraucher im Aufbau werden dann mit ihren Minusleitungen auf eine gemeinsame Masseschiene geschraubt und haben damit das gleiche Massepotential wie die Chassiselektrik. Auch die Verbindung des PE Leiters von der Womo CEE Dose über das 25m Kabel zum CP Fundamenterder sorgt für einen Potentialausgleich.
Beim Einbau eines Batteriecomputers mit Messshunt erfolgt der Potentialausgleich am Massesammelpunkt des Minuspols der Batterie. Diese ist aber nicht die Chassismasse, denn dazwischen ist ja der Messshunt geschaltet an dem, hier gewollt, ein gewisses Spannungspotential abfällt, das gemessen wird und dann als Stromfluss ausgewertet wird.
Der Potentialausgleich dient in erster Linie als Schutzmaßnahme gegen Geräteschäden die durch Potentialunterschiede hervorgerufen werden. Zudem geht es um eine gute elektromagnetische Verträglichkeit (kurz: EMV) durch gute Masseverbindung der Abschirmungen.



Wichtige VDE Normen und Vorschriften

Zum Thema VDE Normen zuerst einmal eine kurze Aufzählung der Normen anhand einer kleinen Aufgabe:
In ein Pkw Serienfahrzeug, keine Wohnmobileinstufung,  soll eine Zusatzbatterie, ein Sinuswechselrichter zum Betrieb eines 230V Druckers und ein 230 V Batterieladegerät fest eingebaut werden. Die Landstromeinspeisung zur ausschließlichen Versorgung des Ladegerätes soll über eine verpolungssichere Steckverbindung (Schutzklasse II) erfolgen.
Dabei handelt es sich um eine Niederspannungsanlage  im Fahrzeug ≥ AC 50 V, zutreffend ist hier die DIN VDE 0100-717 (VDE 0100-717). Diese Norm ist verpflichtend auf alle Fahrzeuge, Fahrzeugausbauten, Fahrzeugumbauten, Sonderfahrzeuge usw. anzuwenden. Zusätzlich gelten die Normen VDE 0285-525:2012-01 Teil 2-21 (Einspeisekabel), die DIN EN 1648-1 & 2, 2018-04 (DC Niedervoltanlage) und für die Batterieanlage im Kfz gelten die DIN EN IEC 62281 VDE 0509-6:2020-08 sowie die DIN EN IEC 62485-2 VDE 0510-485-2:2019-04
Ausgenommen von der Norm DIN VDE 0100-717 sind Wohn- und Reisemobile, Caravans, Mobilhomes, Elektrofahrzeuge und Schiffe. Sollte der Van als Wohnmobil zugelassen werden gilt dann die Norm DIN VDE 0100-721: 2019-10, Teil 7-721 und für den Personenschutz die DIN VDE 0100-410:2018-10 sowie die DIN EN 60204-01:2019-6.

Allein dieses einfache Beispiel führt unter Kastenwagen Ausbauern (Pkw Einstufung) und Wohnmobil- bzw. Reisemobilbesitzern (Wohnmobil, sonst. Kfz Einstufung) zu den am heftigsten diskutierten Fragen nach Sinn und Zweck von verpolungssicheren CEE Stecker, CEE zu Schukoadaptern, FI Schutzschalter oder auch Länge und Aderndurchmesser eines Anschlusskabels zur CP Anschlusssäule. Viele der Diskutierenden vergessen dabei, dass Deutschland das einzige Land in Europa ist das keine verpolungssichere 230V Schutzkontaktverbindungen (Stecker Typ F) im Haushalt eingeführt hat, bzw. vorschreibt. Da aber in unseren TN-S Netzen der Neutralleiter N geerdet ist, können bei einer Verpolung durch einfaches Drehen der Stecker Gefahren für den Benutzer entstehen. Deshalb bekommen die folgenden VDE Normen und Vorschriften in Deutschland einen ganz anderen Stellenwert als z.B. in Großbritannien bzw. deren früheres Einflußgebiet mit dem verpolungssicheren „Commonwealth Stecker Typ G" .

Wechselrichter mit Batterie sind nach DIN VDE 0100-717 Ersatzstromquellen und müssen mit in die im Fahrzeug geltende Schutzmaßnahme eingebunden werden. Die Verteilung von Strom und Spannung aus einer Ersatzstromquelle ohne Errichtung einer gültigen Schutzmaßnahme ist nicht zulässig. Ebenso muss eine Ersatzstromquelle (Wechselrichter), wenn diese auch während des Fahrbetriebs Spannung erzeugt oder erzeugen könnte, mit einem unabhängigen autarken Unfalldetektor verbunden sein, der zuverlässig die Stromquelle beim Unfall abschaltet. Für Wechselrichter gilt seit März 2019 die neue Norm  VDE-AR-N 4105:2018-11.
Die Installation eines Wechselrichters ist nur zulässig, wenn durchgängig von der Einspeisung bis zum Ausgang des Wechselrichters die Schutzklasse II eingehalten worden ist und sichergestellt ist, dass nur ein elektrisches Betriebsmittel angeschlossen oder über eine Steckverbindung versorgt wird. Bei Veränderung einer Steckvorrichtung besteht allerdings die Gefahr, dass nachträglich Mehrfach-Steckdosenleisten zum Einsatz kommen und somit die Schutzmaßnahme Schutztrennung und Schutzklasse II ausgehebelt wird. Falls dies der Fall sein sollte gilt außerdem noch die Personenschutz Massnahme nach DIN VDE 0100-410:2018-10 und die DIN EN 60204-01:2019-6.

Aus diesen Gründen sind die VDE Normen die wichtigsten Richtlinien zur Funktion und Sicherheit bei Elektroinstallationen. Zum Verständnis der nachfolgenden Normen muss man allerdings etwas voraus schicken:
DIN VDE Normen
sind für Deutschland eine Sammlung von Vorschriften und Richtlinien zu Installation und Betrieb elektrotechnischer Anlagen und gelten rechtstechnisch bei Haftungsfragen als "Stand der Technik". Die Anwendung von VDE Normen ist rechtlich erstmal nicht bindend, man kann ohne weiteres und zu jeder Zeit davon abweichen, wenn man auf andere Art und Weise, vielleicht auch durch eine bessere und fortschrittlichere Technik oder Erfindungen, das gleiche Schutzziel erreicht! Rechtsverbindlichkeit erlangen Normen, z.B. die VDE 100, aber wenn Gesetze (Energiewirtschaftsgesetz EnWG §16, §49, Arbeitsschutzgesetz ArbSchG), Unfallverhütungsvorschriften UVV (BGV A3,jetzt: DGUV Vorschrift 3) der Berufsgenossenschaften, Rechtsverordnungen wie zum Beispiel EU-Richtlinien oder auch EuGH Urteile (z.B. Az. C-613/14) auf sie verweisen oder beziehen. Das EnWG, in dem u.a. auch die Stromlieferungen der Stromnetzbetreiber an den Verbraucher geregelt werden, bezieht sich auch auf die VDE 100. Die VDE 100 hat damit, als Teil des Energiewirtschaftgesetzes EnWG, eine verpflichtende Grundlage für die Ausführung von Elektroinstallationen zum Bezug von Stromlieferungen durch die Netzbetreiber  (siehe auch deren techn. Anschlussbedingungen TAB).
Viele VDE Normen ergänzen andere, manche VDE Normen widersprechen inhaltlich anderen Richtlinien und manche Texte sind eine Sache der Auslegung. Wichtig ist es auch nicht nur den Text sondern auch die Kopfinformationen mit Datum, Status und Änderungspunkten zu lesen. Kurzum, es handelt sich um eine Sammlung von und für Fachkräfte die wissen was sie in diesem oder in jenem Fall zu befolgen haben. Für Laien ist das ganze Zusammenspiel nur schwer ersichtlich.

Quelle: www.elektrofachkraft.de
*Zitat: Die gesetzliche Grundlage der Regelung für das Errichten und Betreiben elektrischer Anlagen ist im Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) ( Stand: 01.01.2020 aufgrund Gesetzes vom 30.11.2019) verankert. In der aktuell gültigen Fassung ist in §16 eindeutig Bezug auf die Bestimmungen des Verbandes Deutscher Elektrotechniker e.V. (VDE) genommen worden, womit die DIN-VDE-Bestimmungen im Rahmen der allgemein anerkannten Regeln der Technik einen quasi rechtsverbindlichen Status erhalten. Neben den DIN VDE-Bestimmungen zählen auch andere Vorschriften- und Regelwerke juristisch zur Gruppe der allgemein anerkannten Regeln der Technik. Hier sind u.a. die berufsgenossenschaftlichen Vorschriften (BGV) – z.B. BGV A3 (jetzt: DGUV Vorschrift 3) "Elektrische Anlagen und Betriebsmittel" – und die Richtlinien des Verbandes der Schadenversicherer e.V. (VdS-Richtlinien) zu nennen.
Fazit:
Die DIN-VDE-Bestimmungen gelten unter Berücksichtigung des EnWG als quasi rechtsverbindlich. Aufgrund des juristischen Gefüges kann jeder Elektrofachkraft und jedem Betreiber elektrischer Anlagen nur nachdrücklich geraten werden, grundsätzlich die allgemein anerkannten Regeln der Technik und damit auch die Anforderungen der DIN-VDE-Bestimmungen zu beachten.
Die rechtliche Praxis:
*Zitat: Bei einer Elektrofachkraft die bei der Ausübung ihrer Aufgaben von den "allgemein anerkannten Regeln der Technik" abweicht, wird vermutet, dass sie nicht richtig gehandelt hat. In diesem Fall, muss die Elektrofachkraft im Ernstfall erst beweisen, dass sie und wie sie die gleiche Sicherheit auf andere Weise gewährleistet hat und somit nicht schuldhaft gehandelt hat. Juristisch handelt es sich hierbei um die so genannte "Umkehr der Beweislast".
Zitat Ende.
Man darf sicher sein, dass ein Hobbybastler ohne Ausbildung kaum als Elektrofachkraft angesehen wird und wenn dessen Bastelei nicht dem "Stand der Technik" entspricht hat er im Schadensfall ganz, ganz schlechte Karten.
Und nun zur hoffentlich sauberen Umsetzung im Bereich Caravan/Wohnmobil:

Für Installation und Betrieb eines Campingplatzes gelten in Deutschland die DIN VDE 0100-708:2016-11, Teil 7-708, die DIN VDE 0100-721:2019-10 sowie die DIN VDE 0623-1:2013-02 bzw. in anderen Ländern deren nationalen Vorschriften.
In Wohnmobilen/Caravans wird für den 230V Bereich das TN-S Netz des CPs fortgeführt. Für deren elektrische Einrichtung und Betrieb gelten in Deutschland die DIN VDE 0100-410: 2018-10 und die aktuelle DIN VDE 0100-721: 2019-10, Teil 7-721 sowie die DIN VDE 0100-740 2007-10 (Errichten von Niederspannungsanlagen). Diese VDE Normen gehen davon aus, dass das Wohnmobil /Mobilhome die Möglichkeit hat an 230V Landstrom (CEE Einspeisdose) angeschlossen werden zu können. Die VDE Normen für die elektrotechnische Einrichtung von Campingplatz und Caravans beziehen sich gegenseitig aufeinander und gelten für Campingfahrzeuge ohne eingebaute 230V Stromgeneratoren und Ersatzstromerzeuger (WR)!

  • Der 230V-Anschluss an die CP-Stromsäule erfolgt über ein verpolungssicheres CEE-Anschlusskabel nach VDE 0285-525:2012-01 Teil 2-21, Gummikabel Typ H05RR-F 3G 2,5 mm2 am besten in Signalfarbe, mit blauen CEE-Steckern und Kupplungen. Der geforderte Ø 2,5 mm2 ist weniger der Belastbarkeit der L/N Adern sondern dem damit niedrigeren Widerstand des PE Leiters geschuldet!!

  • In der CEE-Anschussbox muss der gelb/grüne Schutzleiter (PE) mit einem Kabelquerschnitt von mindestens2,5 mm2 flexibel mit dem Fahrzeugchassis verbunden werden.

  • Die gesamte elektrische Anlage des Caravans muss durch einen Hauptschalter abschaltbar sein. Ein FI oder LS Schutzschalter zählen als Hauptschalter und der LS sollte zweipolig abschalten).

  • Der Gesamtstromkreis muss durch eine Überstromschutzeinrichtung (LS) abgesichert werden. Zusätzlich wird gefordert, dass jeder Stromkreis durch einen eigenen FI/RCD (30mA) abgesichert wird.

  • Bei allen Steckdosen / Verbrauchern muss der Schutzleiter angeklemmt sein. Alle Aderenden müssen mit Aderendhülsen versehen werden und die Leitungen müssen der Kategorie H05RN-F 3G 1,5mm2 entsprechen.

  • 230V- und 12V-Leitungen müssen getrennt (zwei verschiedene Kanäle oder Trennsteg in einem Kanal) verlegt werden und gegen mechanische Erschütterung bzw. Beschädigungen (Wellrohr) geschützt werden. Kabel, die durch Blech oder Kunststoffdurchführungen gehen, müssen mit einer Kabeldurchführung geschützt werden.

In Bezug auf Personenschutz mittels FI/RCD gilt eigentlich die DIN VDE 0100-410:2007-06, für Caravans/Wohnmobilen gibt es aber keinen Verweis. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage:
Wann und wo brauche ich einen FI/RCD/LS-Schutzschalter im Wohnmobilbetrieb? (Fi/RCD= Fehlerstrom, LS= Leitungsschutz)
Bei den FI/RCD-Schutzschaltern gibt es verschiedene Ausführungen: Typ A  wechselstromsenitiv und Typ B  allstromsensitiv

  • Ein FI/RCD/LS-Schutzschalter Typ A muss den Ausgang der 230V-Stromversorgungssäule des Campingplatzes absichern.

  • Ein LS-Leitungsschutzschalter muss die verlegten Stromleitungen im Wohnmobil gegen Überlastung absichern. Bei 1,5 mm2 Leitungsdurchmesser ist es ein 16A Sicherungsautomat Typ B .

  • Ein FI/RCD-Schutzschalter Typ A sollte/muss? zusätzlich den Personenschutz im Wohnmobil absichern, obwohl dies schon vor dem Anschlusskabel an der CP-Stromsäule erfolgt. Aber, im Zweifel für den doppelten Schutz, nimmt man deshalb am besten einen zweipoligen, kombinierten FI/RCD/LS-Schutzschalter und ist dann auch auf dem CP in Marokko sicher.

Komplizierter wird es mit dem Einsatz eines festangeschlossenen bzw. stationär eingebauten Wechselrichters (WR) der an das 230V Netz des Wophnmobils angeschlossen wird.
Wechselrichter mit Batteriespeisung sind dann im Sinne der VDE Ersatzstromerzeuger. Seit 3/2019 gilt für Installation und Betrieb die VDE-AR-N 4105:2018-11.  Lesen Sie bitte zuerst die BDA des WR-Herstellers genau durch. Hier muss das 230V Netz am WR Ausgang als TN-C Netz ausgeführt werden wenn mehr als ein Verbraucher angeschlossen werden soll.

  • Ein WR mit nur einer Ausgangssteckdose, an die nur ein Gerät angeschlossen ist, benötigt im WR-Ausgang keinen FI/RCD-Schutzschalter. Hier gewährleistet die „galvanische Schutztrennung" den notwendigen Personenschutz.

  • Versorgt der WR mehrere Geräte / Steckdosen bildet er ein eigenes Netz, somit ist die Schutzmaßnahme "galvanische Schutztrennung" nicht mehr gewährleistet. Hier muss im oder hinter dem WR ein 2-poliger, FI/RCD Schutzschalter Typ A installiert sein/werden. Sind die Potentialverhältnisse unbekannt oder sind glatte Gleichstromfehlerströme zu vermuten und liegt keine schriftliche Erklärung des Herstellers vor ist ein allstromsensitiver FI/RCD, Typ B zu verwenden.

  • Wird der WR fest in den 230V Fahrzeugstromkreis, vielleicht sogar mit NVS, eingebunden, muss hinter dem WR von einer Fachkraft eine Schutzerdung bzw. ein Schutzpotentialausgleich (PEN, früher Nullung) ein TN-C Netz aufgebaut werden. Dazu muss am Ausgang des WR und vor dem externen FI/RCD von einem der stromführenden Leiter über eine Erdungsbrücke (Ø 2,5mm2) eine Verbindung zu PE (Masse) hergestellt werden. Geräte für den deutschen Markt haben dafür einen Brückungspunkt. Außerdem muss der PE der fest installierten Steckdosen mit flexiblem Kabel mit mindestens Ø 4 mm2 mit der Fahrzeugmasse verbunden werden.

  • Das WR-Gehäuse (Erdungsbolzen)muss mit der Fahrzeugmasse des Wohnmobils und dem PE am CEE Eingang als Schutzpotentialausgleich mit flexiblem Kabel mit 4 mm2, mindestens aber Ø 2,5 mm2 verbunden werden.

Achtung: Für Feuerwehr- oder Baustellengeräte gelten andere bzw. weitere VDE Normen, die hier aber nicht aufgeführt sind.

Für die Niedervoltanlagen, die mit DC 12/24/48V betrieben werden, gelten DIN EN 1648-1 & 2, 2018-04.
Für Stromkreise die mit 12V oder 24V Gleichspannung betrieben werden ist nur ein Schutz gegen die Überlast vorzusehen.
Für 12V Leitungen benutzt man am besten den Kabeltyp FLY mit 2,5 mm2 oder eine Doppelleitung NYFAZ mit 1,5 mm 2.
Für den Batterieeinbau gilt:
Nassbatterien dürfen nicht in Wohnräumen verbaut werden und benötigen eine Entgasungsleitung ins Freie. Alle Batterien müssen crashsicher (20g/8g Bestimmung) befestigt werden. Für Batterieanlagen im Kfz gelten die DIN EN 62281 und VDE 0509-6:2018-07 sowie die DIN EN 50272-2 VDE 0510-2:2001-12
Für Photovoltaikanlagen gilt:
DIN VDE 0100-712 (2016-10) und die DIN EN 62446.


Klemmenbezeichnung in der Kfz-Elektrik, Chassisanschlüsse bei Fiat Ducato und Ford Transit

Kl 61:  auch D+, Ladekontrollleuchte, Steuersignal für Trennrelais Batterien, Kühlschrank
Kl 15:  Plusspannung, wenn Zündung eingeschaltet ist, Steuerung, Sat-Schüssel, autom. Treppe, elektr. Hubstützen
Kl 15r: Zündungsplus (+) für Radio (auch R
Kl 30:  Plusspannung, direkt von der Batterie
Kl 31:  Minusleitung, direkt von der Batterie
Kl 58d: Dimmbare Instrumentenbeleuchtung
Kl 61:  auch D+, Ladekontrollleuchte, Steuersignal für Trennrelais Batterien, Kühlschrank
KL 75: Autoradio, Zigarettenanzünder
ACC:  Schaltstellung vor Zündung, Zubehör-Steuersignal, ähnlich Kl. 15, ist aber nicht bei allen Herstellern vorhanden
X:      Für alle Verbraucher, die während des Motorstarts oder zur Stromverbrauchsminimierung abgeschaltet werden sollen oder können.

Rel.Kontakt 85:   Steuerspule vom Relais
Rel.Kontakt 86:   Steuerspule vom Relais
Rel.Kontakt 30:   Eingang Schließer/Öffner/ Wechsler
Rel.Kontakt 87:   Ausgang Arbeitsstromkreis (no) am Relais (Schließer)
Rel.Kontakt 87a: Ausgang Ruhestromkreis (nc) am Relais (Öffner/Wechsler)

Fiat Ducato kein Dauerplusanschluss: Abhilfe: Einfach das Relais T12 im Sicherungskasten neben dem Lenkrad ziehen und die Kontakte 30 und 87 mit 1,5 mm2 verbinden. Fertig! Es sind drei rote Relais vorhanden; T12 ist das rote oben rechts. Die Absicherung über F44 bleibt erhalten.
Fiat Ducato 250/244 und X250/290, Chassisanschlüsse
:
Bei allen alten Fiat Chassis 290/244 ist das von der Lima kommende D+-Signal intern abgesichert, bei den anderen Herstellern geschieht dies erst außerhalb der Chassisverkabelung.
Bei den neuen X250/290 Chassis für Ducato, Citroen Jumper und Peugeot Boxer gibt es kein direktes D+ Steuersignal aus der Lichtmaschine. Zumindest bei den „Grundchassis für Ausbauer“ ist im unteren Bereich der rechten B-Säule hinter der Verkleidung ein Stecker C036 L1A (15-polig), "Option Vorbereitung für Aufbauhersteller". Dort ist der Pin2 = D+ aktive ground (aktiv an Masse = D-). Belastbar ist dieses Steuersignal mit 0,3A.. Das D+ schaltet aber gegen Masse und ist damit kein +12V Signal. Dort gibt es auch noch das Signal +SCHLÜSSEL (ACC, Pin13), das eine ähnliche Funktion hat, aber nach +12V schaltet und ebenfalls nur wenig Strom liefern kann. Dieses Signal kommt vom als "Key-On ACC" vom Zündschloss. Das "Key-On" ist zwar ein +12V Signal, aber nur mit 0,6A belastbar. Zusätzlich gibt es noch einen, mit 50A abgesicherten, 12V-Anschluss. Bei einer Option "Radiovorbereitung" sind dort auch Anschlüsse für Hecklautsprecher aufgelegt.
Bei Kastenwagen und „Günstig-Chassis“ gibt es diese „Ausbauer-Anschlussbox“ leider nicht. Oft wird auch ein Rückfahrsignal benötigt. Beim Fiat Ducato X250 findet man es im linken Fußraum unter der Plastikverkleidung. Dort findet man einen Kabelbaum, die dickste weiß/blaue Ader im Kabelbaum, 1,5 mm²) sollte das Rückfahrsignal liefern.Der Ducato X250 hat übrigens zwei Crash-Sicherheitsschalter (1x Kraftstoff, 1x Stromversorgung), die bei Umbauarbeiten eventuell auslösen können. Der Reset steht im BDM auf Seite 68.

Ford Transit, BJ 2006-2013, Chassisanschlüsse
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Alle Angaben aus dem Ford Handbuch für Ausbauer (BEMM): Die Klemme15 (Zündung an) ist im Fußraum rechts hinter dem unteren Handschuhfach, ab 2008 ist der Anschluss rechts von der Lenksäule als 6,3mm Flachstecker aus dem Kabelbaum herausgeführt. Klemme 61 (D+ ECM Computer) ist im großen Kabelbaum zwischen Lenksäule und der Instrumenteneinheit. Die Sicherung für D+ ist links oben hinter der Abdeckung der Lenksäule. Bei allen nach August 2006 hergestellten Fahrzeugen gehört dieser Signal-Abgriffspunkt (Stecker) zur Grundausrüstung. Er befindet sich hinter dem Handschuhfach im Armaturenbrett. Beim Ford Transit ab Bj. 2006 werden die Signale für Fahrgeschwindigkeit (SCV/GALA) und Rückwärtsgang nur als CAN-Meldungen über den Multimediabus übertragen.
Auch beim Ford Transit ab BJ 2013 ist die Startbatterie in der Fahrersitzkonsole. Im Gegensatz zum vorherigen Modell sind beim 2-Batterien-System beide Batterien permanent parallel geschaltet. Hier gibt es auch kein originäres D+ Signal von der LiMa sondern ein "Switched Ground Engine Run Signal" (0,2A) vom Engine Control Modul ECM. An der rechten Seite der Fahrersitzkonsole ist ein Aufbau-Interface Connector. An diesem ist Pin 3 "Engine run ground" (0,25A), also D- active ground und Pin 6 Zündung Kl.15 (10A). Hinten, innen, links in der Sitzkonsole ist auch eine "Auxillary Fuse Panel" mit sieben User- Relais. Links außen an der Sitzkonsole ist ein User-Anschlusspanel mit 3x60A Sicherungen und 3x Anschlusspunkten.
Die Anschlüsse Kl. 30 und Kl.15 für die Radio-Stromversorgung dürfen nicht getauscht werden.

MB Sprinter: BM 906, Bj 2016, Chassisanschlüsse
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Alle Angaben finden Sie in den Ausbaurichtlinien. Dies ist nur ein Auszug zur Elektrik.
Die Hauptbatterie befindet sich im Bodenbereich links, vor dem Fahrersitz. Kapazitäten >100Ah dürfen nicht direkt mit dem Bordnetz verbunden werden da es zu Schäden am Grundfahrzeug kommen kann. Der Ladestrom für eine Zusatzbatterie darf 40A nicht überschreiten. Je nach Ausstattung (Code EK1) ist im Fahrersitzkasten Mitte, links eine Klemmleiste EK1 angebracht an der Kl. 30, Dauerplus (12V/25A), Kl. 15 Zünd+ (12V/15A) und Kl. D+ (12V/10A) aufgelegt sind. Ein weiterer Anschlusspunkt für eine Aufbaubatterie ist der Anschlusspunkt der MB Zusatzbatterie an der Sicherungsdose in der Fahrersitzkonsole zur Verfügung. Die Sicherungsdose befindet sich rechts am hinteren Teil der Fahrersitzkonsole. Das Geschwindigkeitssignal (GAL) kann an Pin 9 des Anschlusssteckers des Kombiinstruments abgenommen werden.

MB Sprinter: BM 907/910, Bj 2019
Beim neuen Sprinter steht das GAL Signal nur mit Sonderprogramm-ierung zu Verfügung. Die Batterien haben einen Tiefentlatungsschutz (Hibernation Mode), der über einen eigenen, schaltbaren Stromanschluss Kl 30T verfügt. Die Funktion kann im Kombiinstrument (Ruhemodus) angewählt werden.
Beide Chassis stellen kein „Rückfahrsignal“ für eine Rückfahrkamera zur Verfügung. Die muss im elektronischen XENTRY Kit programmiert werden.

VW Transporter T6
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Bei zusätzlich erforderlichen Stromkreisen empfehlen wir grundsätzlich die elektrische Schnittstelle für externe Nutzung (Klemmleiste im Fahrersitzkasten, PR-Nr. IS1) zu verwenden (siehe Aufbaurichtlinien Kapitel 2.5.3 „Elektrische Schnittstelle für Sonderfahrzeuge“. Die Klemmleiste incl. Gegenstecker befindet sich immer unter dem Sitz in Fahrtrichtung links und hat zwei Anschlüsse (2x 4 Potenziale Klemme 30 und Klemme 15). Die Stecker Teilenummer ist 1J0.972.784.
Der Einbauort der Hauptbatterie befindet sich im Motorraum in Fahrtrichtung links hinter dem Scheinwerfer. Die Batteriekapazitäten betragen 68Ah, 70Ah, 75Ah oder 92Ah. Ab Werk steht als Sonderausstattung eine zyklenfeste zweite Batterie mit Trennrelais zur Verfügung. Dieser Stromkreis ist mit 200A abgesichert. Die Batteriekapazitäten betragen 68Ah und 75Ah Die zweite Batterie befindet sich Serienmäßig immer unter dem Fahrersitz. In Verbindung mit dem KFG hat die Zweitbatterie eine Überwachungsfunktion.
Achtung: Bei der Zweitbatterieüberwachung wird die Generatorspannung dem Ladezustand der Zweitbatterie angepasst. Zweitbatterie ohne Überwachung: Eine Überwachung der Zweitbatterie durch den ABH ist erforderlich. Es besteht keine Möglichkeit auf die Versorgung während des Motorlaufes Einfluss zu nehmen, um die Zweitbatterie zu laden und die ABH Umfänge optimal zu versorgen (Beispiel: Euro 6 Fahrzeuge). Das Kundenspezifische Funktionssteuergerät (KFG) ermöglicht die Vernetzung des Basisfahrzeuges mit dem Aufbau. So können fast 3.000 verschiedene Signale aus dem Basisfahrzeug bereit gestellt und bei Bedarf für die Ansteuerung der Aufbaufunktionen genutzt oder auch in Logikblöcken verschaltet werden (freie Konfigurierbarkeit). Die Reparaturleitlinien und Stromlaufpläne der Volkswagen AG können im Internet unter erWin* (Elektronische Reparatur und Werkstatt Information der Volkswagen AG) heruntergeladen werden:
http://erwin.volkswagen.de/erwin/showHome.do
Eingriffe in den CAN-BUS und die angeschlossenen Komponenten sind unzulässig.

Achtung bei allen Steckerbelegungsangaben: Es ist nicht immer ersichtlich, ob die Belegung die Sicht auf die Steckerpins vorne oder auf die Verlötungsseite hinten wiedergibt. Testen Sie dies mit einem bekannten Level wie + oder -.

 

Dinge, die man außerdem beachten bzw. wissen sollte:
Sicherheit, Arbeitsschutz:
Batterien erzeugen bei einem irrtümlichen Kurzschluss durch den hohen Kurzschlussstrom einen Lichtbogen, der einem kurzfristig die Sehkraft rauben kann. Nassbatterien bergen die Gefahr, dass Batteriesäure ausläuft oder spritzt. Tragen Sie deshalb eine Schutzbrille und Handschuhe und verwenden Sie bitte isolierte Werkzeuge!
Beim Ausbau einer Batterie immer zuerst den Minuspol und dann erst den Pluspol abklemmen. Beim Einbau wird zuerst der Pluspol angeklemmt und dann der Minuspol.
Batteriekauf und Auswahl:
Beim Kauf von „einbaufertigen“ Batterien im Baumarkt oder Internet sollten Sie umgehend die Spannung messen. Liegt sie unter 12,5V, wurde die Batterie schon einige Zeit in geladenem Zustand gelagert und hat durch Selbstentladung bereits die Hälfte ihrer Ladung verloren.
Mischung verschiedener Batterien:
Unterschiedliche Batterietypen sollten nicht parallel geschaltet werden, da ihre Innenwiderstände und Ladekennlinien verschieden sind. Man sollte unbedingt darauf achten, dass die Zusatzbatterie vom Typ (Blei-Säure/PbCA-Säure/AGM-Vlies oder Gel) der bereits vorhandenen Batterie gleicht. Es empfiehlt sich auch, den gleichen Hersteller zu wählen.
Ausgleichsstrom
Werden Batterien unterschiedlicher Kapazität, unterschiedlichem Ladezustand oder unterschiedlichen Alters zeitweise separat, zeitweise parallel betrieben (Start-/ Aufbaubatterie,), fließen im Augenblick des Zusammenschaltens zwischen den Batterien Ausgleichströme! Bei Blei-Batterien sind das aufgrund der Kapazität (100 Ah) meist sehr kurze Ladungsausgleiche.
Bei LiFeYPO4-Batterien sind aber größere Kapazitäten möglich (500 Ah), da sollte man diese Ströme beachten, wenn man mit Trennrelais verschiedene Batterien zusammenschaltet (Blei-Start mit LiFeYPO4-Aufbau).

Tiefentladungsgrenze (25%) bei einer Blei-Batterie:12,06 V
Tiefentladungsschutz am EBL bei Blei: 11 – 11,5 V
Ladeschlussgrenze bei einer Blei-Batterie: 14,2/14,3/14,6 V
Ladeschlussgrenze bei einer LiFePO4-Batterie: 14,0 - 14,2 V
UVP (LVP) (25%) bei einer LiFePO4-Batterie: 11,8 V
OVP bei einer LiFePO4-Batterie:15,6V

Die angeführten Werte zeigen, dass die Tiefentladungsgrenzen von Blei- und Lithium-Batterien recht unterschiedlich sind. Werden Blei-Batterien gegen Lithium-Batteriepacks ausgetauscht, muss man ggf. auch die eingestellten Alarmwerte und Abschaltreaktionen der verschiedenen Ladegeräte, EBLs, Controlpanels, Heizungs- und Kühlschranksteuerungen und Batteriecomputer beachten und ggf. ändern.

Kabelquerschnitt
Ein Kabelquerschnitt (mm2) ist nicht gleich dem Kabeldurchmesser (mm)!! Ein Kabeldurchmesser von 2,8 mm entspricht einem Kabelquerschnitt von 6 mm2. Die Umrechnung ist wichtig, wenn man den Kabeldurchmesser mit Schieblehre oder Lineal ermittelt.


 Stand 5.10.2023

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