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Notstrom aus einem mobilen Generator

Ein mobiler Generator kann elektrische Energie bereitstellen, wenn das öffentliches Netz ausgefallen oder gar nicht vorhanden ist. Als Primärenergieträger kommen Benzin, Diesel, Propan oder elektrische Energie aus einer Batterie in Betracht. Weil ich bereits einen Benziner fahre, habe ich mich für einen benzingetriebenen Notstromgenerator entschieden.

Notstromanlage
Um bei Netzausfall wichtige Verbraucher, wie eine Ölheizung (1000 W), Notlicht (100 W) und/oder einen Kühl/Gefrierschrank (100 W), im Haus weiter versorgen zu können, habe ich die Hausinstallation für den Generatoranschluss vorbereitet.

Meine Stadtwerke liefern elektrische Energie in einem TN-C-S-System mit einem 4-adrigen Kabel: L1, L2, L3, PEN (Schutz- und Neutralleiter kombiniert). Der PEN-Leiter wird in der Hausanlage in PE und N-Leiter getrennt.

Bei meinem Generator werden 230V in einem sogenannten IT-System erdfrei bereitgestellt. Die unter Spannung stehenden Teile des Generators haben keine direkte Verbindung zu nicht stromführenden Teilen. Der Rahmen, das Gehäuse und sonstige nicht stromführende Metallteile des Generators sind leitend mit dem Schutzkontakt der Steckdose und einer Schutzpotentialausgleichsschraube verbunden.

Wenn Teile der Hausanlage vom Generator versorgt werden sollen, muss sichergestellt sein, dass es auf keinem Fall zu einer Rückspeisung vom Generator in das öffentliche Netz kommt. Ein Netzumschalter ermöglicht eine Trennung der notstromberechtigten Anlagenteile von den restlichen Anlageteilen, die noch mit dem Netz verbunden bleiben.

Ich verwende einen Netzumschalter, den ich für weniger als 10 EUR von einem Online-Händler aus CN gekauft habe. Der zweipolige Umschalter (Typ: TOB1-63 C25) umfasst zwei mechanisch gekoppelte Wippschalter. Es ist nur möglich, einen von beiden Wippschaltern in die EIN-Position zu bringen. Beide Wippschalter können in die AUS-Position gebracht werden.

Den notstromberechtigten Teil der Anlage habe ich zusätzlich mit einem FI-Schalter und LS abgesichert. Der Netzumschalter, der FI, die LS und eine Einbau-Schutzkontaktsteckdose sitzen auf einer Hutschiene. Zum Generatoranschluss habe ich im Verteiler einen CEE-Wandgerätestecker installiert. Am CEE-Stecker ist der N-Anschluss mit dem PE-Anschluss verbunden. Der PE-Anschluss ist mit dem Hauserder (RA) verbunden. So erhält ein Pol (L2) des Generators Erdpotential. Näheres könnt ihr dem Installationsplan entnehmen (ca. 126 kB):
[Notstrom Installation.pdf]

Der Generator muss wegen der Abgase des Benzinmotors im Freien betrieben werden. Eine 25m-Gummischlauchleitung (z.B. H07RN-F3G, 1,5mm2) zwischen Generator und CEE-Wandgerätestecker 16A/230V im Unterverteiler hat generatorseitig einen Schutzkontaktstecker Typ F (16A/230V/IP44, Vollgummi, 2p+E) und auf der anderen Seite eine CEE-Kupplung (16A 230V L+N+PE 6h IP44).

Hinweis 1:
Wenn Du Deine Hausinstallation für einen Generatoranschluss selbst anpassen willst, sei an die fünf Sicherheitsregeln nach DIN VDE 0105 erinnert:
[Wiki, Sicherheitsregeln E-Installation]

Die Fünf Sicherheitsregeln bei jeder Elektroinstallation -nach DIN VDE 0105-:

Vor Beginn der Arbeiten:

1. Anlage spannungsfrei schalten;
2. gegen Wiedereinschalten sichern;
3. Spannungsfreiheit feststellen;
4. Erden und Kurzschließen bei Anlagen >1000V;
5. benachbarte, unter Spannung stehende Teile
abdecken oder abschranken.

Hinweis 2:
Die Notstromeinspeisung muss hinsichtlich der elektrischen Netzformen Deines Versorgers und des Generators angepasst werden. D.h., oben beschriebene Installation ist kein allgemein verwendbares „Kochrezept“.

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Mobiles Notstromaggregat
Die Leistungsaufnahme der Verbraucher sollte die Nennleistung des Generators nicht überschreiten. Dabei ist zu beachten, dass induktive Verbraucher mit hohen Anlaufströmen, wie z.B. ein Kühlschrankkompressor, eine Umwälzpumpe oder eine Gebläse, eine höhere Startleistung als die Nennleistung benötigen. Mein Briggs & Stratton ProMax 3500A kann eine Startleistung von 3500 W und eine Dauerleistung von 2700 W bereitstellen. Der Verbraucher mit der größten Last sollte zuerst angeschaltet werden.

Der Läufer bzw. Rotor des Generators wird mit einem Benzinmotor angetrieben. 11 l im Tank sollen bei 50% Last 13 Stunden 26 Minuten Strom liefern können. Die luftgekühlte Viertakteinzylinderbrennkraftmaschine hat einen Hubraum von 205 ccm und eine Leistungsabgabe von max. 6,5 PS. Der Viertakter weist eine sogenannte OHV-Ventilsteuerung (engl. overhead valves) auf, bei der die Ventile oben liegen und die steuernde Nockenwelle im Kurbelgehäuse liegt. Beim Betrieb des Generators stehen für Verbraucher an zwei Schutzkontaktsteckdosen 230V zur Verfügung.

Beim ProMax 3500A kommt ein zweipoliger Einphasenwechselstromgenerator zum Einsatz. Es handelt sich um eine Innenpolmaschine, bei der eine Erregerwicklung auf einem rotierenden Polrad (Rotor, Läufer) innerhalb eines Stators (Ständer) angeordnet ist. Die Polschuhe der Erregerwicklung und der Ständer, in dessen Nuten die Statorwicklung liegt, bestehen aus lamellierten Blechen, so dass Wirbelstromverluste verringert werden. Die Gleichstromversorgung der Erregerwicklung erfolgt über Schleifringe und Bürsten. Das rotierende Magnetfeld des Läufers induziert entsprechend dem Induktionsgesetz und der Lenzschen Regel in der Statorwicklung eine sinusförmige Wechselspannung, die mit einem Spannungsregler (engl. automatic voltage regulator, AVR) auf 230 V gehalten wird. Spannungsschwankungen durch Laständerungen werden mit dem Spannungsregler weitestgehend ausgeglichen, indem der Gleichstrom in der Erregerwicklung angepasst wird. Zur Istspannungserfassung ist der Regler mit zwei Anzapfungen der Statorwicklung verbunden. Im Stator befindet sich eine weitere Wicklung, die eine Versorgungsspannung für den Spannungsregler bereitstellt. Die Drehzahl des Läufers beträgt 3000 U/min, so dass die Ausgangsfrequenz der Wechselspannung 50 Hz beträgt. Die Ausgangsspannung wird laufend mit einem Voltmeter angezeigt.

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Das Notstromaggregat ist mit einem Schutzschalter vor Überlast und Kurzschluss geschützt. Der ProMax 3500A wird mit einem Seilzugstarter angeworfen. Ein Sensor erfasst den Ölstand in der Ölwanne des Benzinmotors. Bei Ölmangel springt der Ottomotor nicht an, läuft unrund oder schaltet ab.

Ein umlaufender Rohrrahmen, 51 kg Gewicht, kompakte Abmessungen (L x B x H (cm), 63 x 43 x 54) und ein Radsatz ermöglichen eine einfache Handhabung beim Transport und beim Aufstellen.

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