Bordstromversorgung über MultiPlus-II

Die drei Kernkomponenten des Victron MultiPlus-II im Inneren 

• Der Sinus-Wechselrichter (Inverter):  

MultiPlus-II 230V 

• Das Herzstück für den Inselbetrieb. Er wandelt den Gleichstrom (DC) der Batterien (z. B. 12V, 24V oder 48V) in saubere 230V-Wechselspannung mit reiner Sinuswelle um. 

• Technisch setzt Victron hier traditionell auf bewährte Ringkern-Transformator-Technologie (Toroidal Transformer). Das sorgt für eine enorme Überlastfähigkeit (Spitzenleistungen weit über dem Nennstrom) und eine hohe Robustheit gegen induktive Lasten. 

• Das adaptive Batterieladegerät:  

MultiPlus-II 230V 

• Sobald eine externe Wechselspannungsquelle (Landstrom oder Generator) anliegt, schaltet das Gerät auf Laden um. 

• Es arbeitet mit einem mikroprozessorgesteuerten 4-Stufen-Ladealgorithmus (Bulk – Absorption – Float – Storage), der sich exakt an den jeweiligen Batterietyp (Blei-Säure, Gel, AGM oder LiFePO4 über BMS-Anbindung) anpasst.  

MultiPlus-II 230V 

• Der automatische Transferschalter (Umschaltautomat): 

• Ein integriertes Hochgeschwindigkeits-Relais überwacht permanent den externen Stromeingang. Fällt die externe Versorgung aus oder wird sie abgeschaltet, übernimmt der Wechselrichter innerhalb von weniger als 20 Millisekunden nahtlos die Versorgung. Das geschieht so schnell, dass empfindliche Elektronik (wie Computer oder Steuerungen) ohne Unterbrechung weiterläuft (USV-Funktionalität).  

Victron Energy 

2. Intelligente Leistungsmerkmale der Architektur 

• PowerControl (Strombegrenzung):  

Victron Energy 

• Da Landstromanschlüsse oder Generatoren oft in ihrer Amperezahl begrenzt sind (z. B. 6A oder 10A), kann im MultiPlus-II ein maximaler Eingangsstrom eingestellt werden. Das Gerät regelt das Ladegerät automatisch so weit herunter, dass die verbleibende Energie exakt für die aktuellen Verbraucher an Bord bzw. im Haus reicht.  

• PowerAssist (Lastunterstützung): 

• Steigt der Strombedarf kurzzeitig über das Limit des Landstroms oder Generators (z. B. beim Anlaufen einer Klimaanlage oder Kaffeemaschine), schaltet sich die Elektronik blitzschnell dazu und speist zusätzliche Energie aus der Batterie in das Netz ein. Ist die Lastspitze vorbei, wird der Strom wieder umgeleitet und die Batterie nachgeladen.  

Victron Energy 

• Zwei AC-Ausgänge (AC-Out-1 und AC-Out-2):  

Victron Energy 

• AC-Out-1 liefert permanent unterbrechungsfreien Strom (auch bei Netzausfall). 

• AC-Out-2 ist ein gesteuerter Ausgang, der bei Batteriebetrieb automatisch abgeschaltet wird, um schwere, nicht lebensnotwendige Verbraucher (wie Boiler oder E-Heizungen) zu trennen und die Batterie zu schonen.  

Victron Energy 

3. Was unterscheidet den „MultiPlus-II“ vom klassischen Vorgänger? 

Das „-II“ in der Bezeichnung wurde von Victron eingeführt, um strengere internationale Netz- und Zertifizierungsstandards (wie die europäische VDE-Norm für netzparallele Energiespeichersysteme) zu erfüllen:  

Offgridtec 

• Überarbeitetes Layout & Gehäuse: Er ist kompakter gebaut und verfügt über integrierte Sicherheitsvorkehrungen für den Betrieb in modernen ESS-Installationen (Energy Storage Systems) und netzgekoppelten Solar-Anlagen.  

Offgridtec 

• GX-Integration (optional bzw. bei GX-Modellen): Bei den MultiPlus-II-GX-Varianten ist direkt eine Venus-OS-Steuereinheit (GX-Karte) mit Display und Kommunikationsports (VE.Bus, Ethernet, VE.Direct) integriert. Dadurch fungiert das Gerät gleichzeitig als System-Zentrale und Datenlogger, ohne dass ein externer Cerbo GX nötig ist. 

1. Detaillierte Funktionsweise von AC-Out-1 und AC-Out-2 

Der Victron MultiPlus-II besitzt eingangsseitig einen Wechselstrom-Eingang (AC-In) und ausgangsseitig zwei getrennte, software- bzw. hardwaregesteuerte Ausgänge: 

• AC-Out-1 (Ununterbrochener Ausgang / USV): 

• Dieser Ausgang führt immer Strom – egal ob Landstrom anliegt oder das Gerät im reinen Batteriebetrieb (Inselbetrieb) arbeitet. 

• Fällt der Landstrom aus, schaltet der interne Transferschalter in weniger als 20 Millisekunden um, sodass alle hier angeschlossenen Verbraucher (wie Kühlschrank, Licht, sensible Elektronik) nahtlos weiterversorgt werden. 

• AC-Out-2 (Gesteuerter / Hilfs-Ausgang): 

• Dieser Ausgang ist nur dann aktiv, wenn eine externe Wechselspannungsquelle (Landstrom oder Generator) anliegt und durchgeschleift wird. 

• Sobald der Landstrom wegfällt oder der MultiPlus-II in den Batterie-/Inselbetrieb wechselt, schaltet ein internes Relais den AC-Out-2 sofort ab. 

• Sinn und Zweck: Er wird für Großverbraucher genutzt, die den Akku im reinen Batteriebetrieb extrem schnell leersaugen würden (z. B. elektrische Warmwasserboiler, Klimaanlagen, große Ladegeräte oder E-Heizungen). So wird die Batteriekapazität geschützt. 

2. Schaltung der Erdung (PE) in den verschiedenen Betriebszuständen 

Die Frage nach dem Schutzleiter (PE) ist im Bereich der Victron-Inverter (besonders im Hinblick auf ISO 13297, FI-Schutzschalter / RCDs und galvanische Trennung) von zentraler Bedeutung. 

Fall 1: Nur Landstrom (Durchschleifbetrieb / Pass-Through) 

• Verhalten: Das interne Transfer-Relais verbindet den Eingang (AC-In) mechanisch direkt mit dem Ausgang (AC-Out-1 und je nach Zustand auch AC-Out-2). 

• Erdung (PE): Der Schutzleiter (PE) vom Landstrom ist physisch direkt und kontinuierlich durchgehend mit dem Gehäuse des MultiPlus und den PE-Anschlüssen der Verbraucher verbunden. Das System „hängt“ komplett am Erdungskonzept des Stegs bzw. der Landstromversorgung. 

Fall 2: Landstrom mit Batterie-Unterstützung (PowerAssist / Netzparallelbetrieb) 

• Verhalten: Der Landstrom ist aktiv, aber der Wechselrichter speit zusätzlich Energie aus der Batterie ein, um Lastspitzen abzudecken. 

• Erdung (PE): Auch hier ist das Transferrelais geschlossen. Der Landstrom-PE bleibt direkt und unverändert durchgeschaltet. Das Gerät synchronisiert sich physisch mit der Sinuswelle des Netzes, und der PE führt weiterhin zum Landstromnetz. 

Fall 3: Reiner Batteriebetrieb (Inselbetrieb / Inverter-Modus) 

• Verhalten: Es liegt kein Landstrom an. Der Wechselrichter erzeugt das 230V-Netz komplett selbst aus der Gleichspannung der Batterie. 

• Die physische Trennung: Im reinen Batteriebetrieb öffnet das Eingangs-Transferrelais vollständig (allpolige Trennung von Phase L und Neutralleiter N). Damit besteht keine galvanische Verbindung mehr zum externen Landstromnetz – weder über L noch über N. 

• Was passiert mit dem Schutzleiter (PE)? Der PE ist in der Regel fest mit dem zentralen Erdungspunkt des Schiffes/Fahrzeugs (z. B. dem zentralen Masse-/Erdungsstern oder der Erdungsplatte/dem Rumpf) verbunden. Das Gehäuse des MultiPlus-II ist ebenfalls fest mit diesem Schiffs-PE verbunden. 

• Das Neutral-Earth (N-E) Bridging / Erdungsrelais: 

• Da ein reiner Wechselrichter im Inselbetrieb ohne externe Verbindung ein „freischwebendes“ IT-Netz erzeugen würde (bei dem ein FI-Schalter / RCD im Fehlerfall nicht zuverlässig auslösen kann), hat der MultiPlus-II ein internes Erdungsrelais (Ground Relay). 

• Sobald das Gerät in den Inverter-Modus schaltet (und der Landstrom getrennt ist), schließt dieses interne Relais kurzzeitig und verbindet den Ausgangs-Neutralleiter (N) intern mit dem Schutzleiter (PE). 

• Dadurch wird aus dem freischwebenden Netz ein sauberes TN-S-System an Bord gemacht, sodass FI-Schalter (RCDs) bei einem Fehlerstrom auf dem Boot korrekt auslösen können. 

• Sobald wieder Landstrom angesteckt wird, öffnet dieses interne N-PE-Relais sofort wieder, um eine doppelte Erdung und FI-Auslösungen im Landnetz zu verhindern, und das Landstromnetz übernimmt die Erdungslogik. 

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Bei einem Victron MultiPlus-II ist die Frage nach der Verbindung zwischen DC-Minus (Batterieminus) und dem Schutzleiter (PE) ein sicherheitstechnisch hochrelevanter Punkt, insbesondere an Bord von Booten und Yachten. 

Die kurze Antwort lautet: Standardmäßig sind DC-Minus und PE im MultiPlus-II galvanisch voneinander getrennt. Es gibt im normalen Auslieferungszustand keine interne dauerhafte Brücke zwischen der 12V/24V/48V-Gleichstromseite und dem 230V-Schutzleiter. 

Hier sind die genauen technischen Hintergründe und Bestimmungen dazu: 

1. Galvanische Trennung im Normalzustand 

Der Inverter-Teil des MultiPlus-II arbeitet intern mit einer galvanischen Trennung (über den bereits erwähnten Ringkern-Trafo bzw. die interne Hochfrequenz-/Inverter-Architektur). Das bedeutet, dass der DC-Kreis (Batterie) und der AC-Kreis (230V-Ausgang) elektrisch voneinander isoliert sind. 

• Der DC-Minuspol ist intern nicht direkt mit dem Gehäuse oder dem PE-Anschluss verbunden. 

• Die Batterie „schwebt“ somit gegenüber dem 230V-Schutzleiter, solange keine externe Verbindung geschaffen wird. 

2. Warum ist das wichtig? (Korrosionsschutz & Elektrolytische Gefahren) 

Gerade im maritimen Bereich (auf Metall- oder GFK-Booten mit Metallteilen) ist eine unkontrollierte Verbindung zwischen DC-Minus und PE bzw. dem Rumpf der Hauptgrund für galvanische Korrosion und vagabundierende Gleichströme. 

• Würde DC-Minus einfach fest mit dem PE (und damit über den Landstrom-PE oder den Rumpf/Opferanoden) verbunden, könnten elektrochemische Prozesse zu schweren Lochfraß-Schäden an Propellern, Wellen oder Durchbrüchen führen. 

• Aus diesem Grund schreibt die Norm für Kleinspannungs-Gleichstromsysteme auf Booten (z. B. ISO 10133 bzw. ISO 13297) in der Regel vor, dass das DC-System an Bord ein isoliertes System (Floating DC System) sein muss. 

3. Wo und wann wird DC-Minus dennoch mit Masse/PE verbunden? 

Obwohl der MultiPlus-II selbst das intern nicht starr durchkoppelt, gibt es in einer sauberen Boots- oder Anlageninstallation meist einen klar definierten zentralen Sternpunkt: 

• Der zentrale Massepunkt / Minus-Sammelschiene: Auf vielen Yachten werden alle DC-Minus-Leitungen an einer zentralen Minus-Sammelschiene zusammengefasst. 

• Die Verbindung zum Schiffsrumpf (Minus-Verbindung): Manchmal wird der DC-Minuspol (oder der Motorblock bei Inboardern) aus Gründen des Blitzschutzes oder der Funkanlagen-Entstörung über einen gezielten, definierten Punkt (oft über einen speziellen „Negative Ground“ oder im KFZ/Wohnmobil-Bereich die Karosserie) mit der Schiffsmasse verbunden. 

• Victron-Komponenten und Isolation: Victron selbst empfiehlt bei Systemen mit LiFePO4-Batterien und MultiPlus dringend, die Installationsanleitungen und Normen (wie ISO 13297 für Wechselstrom und ISO 10133 für Gleichstrom) exakt einzuhalten. 

Zusammenfassung für den reinen Batteriebetrieb: 

1. Das Erdungsrelais im MultiPlus verbindet im reinen Inverter-Betrieb nur AC-Out-1 Neutralleiter (N) mit dem Schutzleiter (PE), damit ein FI-Schalter (RCD) korrekt auslöst. 

2. Der DC-Minuspol bleibt galvanisch von diesem N/PE-Netz getrennt. Der Inverter hält die Gleichstromseite und die Wechselstromseite strikt voneinander isoliert.