Das eigene Stromnetz

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Als ich mir meine Verbraucher angeschaut habe, ist mir aufgefallen, dass ich sehr viele Geräte habe die mit einem 12-V-Netzteil betrieben werden. Vor allem fielen mir meine RGB-LED-Lichterbänder auf, die für die Beleuchtung meiner Dachbude zuständig sind. Wenn man sich das so betrachtet, hat jedes dieser Netzteile eine ganz schöne Wärmeentwicklung also auch einiges an Verlusten. Die logische Konsequenz: Das muss auch besser gehen.

Die Grundvoraussetzungen waren schon gegeben: Ich hatte bereits früher eine Steckdose so eingerichtet, dass ich sie mit dem Hauptlichtschalter ein- und ausschalten konnte. Jetzt brauchte ich nur noch ein leistungsstarkes Netzteil daran anzuschließen und ein möglichst unauffälliges Kabelnetz zu installieren. Dabei kamen mir meine Dachbodenbalken sehr gelegen.

Materialiste:

 

Netzteil, 12 V, max: 12 A/150 WReicheltCa. 70€
Kabel, zweiadrig, 0,75mm²ConradCa. 17€
Mini Bannanesteckerá 19cent
Buchse mini Bannensteckerá 79cent
Stecker (wie Netzteil)á 66cent
Stecker fürs 230V1,60€
LüsterklemmenVorhanden
Sperrholzreste
Schalter mit Zugband“ (bei Bauhaus gesehen)

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Der Aufbau

Das Netzteil wurde ohne Stecker geliefert. Im Grunde kein Problem da ich sowieso Lüsterklemmen benutze. Aber dann habe ich doch einen gebräuchlichen Stecker montiert. Grund dafür war, dass ich die Leistung mit einem dieser Stromverbrauchs-Messgeräte bestimmen konnte, die man einfach zwischen Steckdose und Verbraucher anschließt. Am Netzteilende kam ein einfaches, zweipoliges Kabel raus, das ich in einem von mehreren Steckverbindungsbrettern anschließen konnte.

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Diese Bretter sollten vor allem den Zweck erfüllen, ohne große Verluste und möglichst modular Verbraucher anschließen zu können. Die Hauptader wird dabei einfach durchgereicht und wird damit nicht unterbrochen. Die kleinen Bananenstecker enthalten selber noch eine Anschluss-Möglichkeit für weitere Stecker. Also ist es möglich weitere Verbraucher anzuschließen, auch wenn alle Dosen auf dem Brett belegt sind.

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Abzweigungen der Hauptader können zudem noch durch einen an die Balken montieren Schalter mit Zugleine vom Netz getrennt werden. So kann ich beispielsweise die Küche immer ausschalten, wenn gerade kein Licht benötigt wird. In kommenden Projekten kann man dies natürlich noch automatisieren.

Zu den Verbrauchern zählen in erster Linie die LED-Streifen mit ihren Controllern. Davon leuchten fünf Stück meine ganze Bude aus. Ein zusätzliches, kleines Bettlicht (bestehend aus einer kleinen RGB-Leiste, bei der ich einfach die Farben rot und grün zu einem gemütlichen gelb-orange zusammengelötet habe) ist mit einem Schalter direkt am Netz angeschlossen. Ebenfalls in Bettnähe befindet sich ein umgebauter USB-Hub, der jetzt nur noch ein USB-Ladegerät ist an dem ich mein Handy über Nacht laden kann. In der „Entertainment-Ecke“ ist noch eine externe Festplatte am Netz angeschlossen. Dadurch kann ich mir sicher sein, dass die Platte nicht läuft, wenn ich nicht zuhause bin.

Die derzeitige Konfiguration hat einen Maximalverbrauch von ca. 66 W. Damit ist das Netzteil rund zur Hälfte ausgelastet (laut Hersteller max. 150W) und wird nicht mal fühlbar warm. Der Grenzbereich wird natürlich später noch ausgetestet. Interessanter Fakt: Wenn man den Strom einschaltet, dauert es etwa eine Sekunde bis alles leuchtet. Wenn man das Netzteil ausschaltet, dauert es auch ca. eine Sekunde bis das Licht erloschen ist. Dieser nette Nebeneffekt wird wohl durch einen fetten Elko im Netzteil hervorgerufen, der vermutlich zur Stabilisierung des Netzes gedacht ist.

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Als nächstes ist geplant, noch weitere Verbraucher an das Netz anzuschließen. Da wären noch ein paar USB-Hubs, einige Leselampen, ein paar Ladegeräte und ein Raspberry-Pi mit überflüssigen Netzteilen. Mit einem einfachen Spannungswandler kann man außerdem aus dem 12-V-Netz ein lokales 5-V-Netz machen (siehe Handyladegerät). Und der größte Vorteil: Wenn der Hauptschalter betätigt wird, ist alles aus.


 

Wichtige Verbesserungen!

Ich habe gleich von zwei  Lesern Rückmeldungen zu meinem 12-V-Netz bekommen.  Dabei ging es vor allem um die Sicherheit, die ich dank den Tipps von Hans-Jürgen Ollech und Ralf  verbessern werde.  Hier eine kurze Liste der geplanten Verbesserungen:

  • –          Hauptleitungsdicke  von 0.75 mm² auf 1,5 mm² vergrößern
  • –          Einzelne Stränge und Verbraucher mit exakt berechneten Schmelz-Sicherungen versehen
  • –          Drahtendstücke in Lüsterklemmen mit Adernendhülsen  versehen
  • –          Die Mini-Bannanstecker durch ein kotaktsicheres System oder Lüsterklemmen ersetzen

Gründe für die Verbessrungen

Folgende Probleme können bei meinem derzeitigen Netz auftreten:
Wenn der Kontakt zwischen Leitern nicht ideal ist, sorgt der Widerstand für eine Erwärmung, die im Extremfall einen Brand auslösen kann.

Außerdem kann ein Kurzschluss dafür sorgen, dass der Strom durch eine Leitung zu groß wird und  die Leitung eine kritische Temperatur erreicht. Aus diesem Grund werden Zuleitungen mit Sicherungen versehen, die durchbrennen, wenn der vorher berechnete Strom überschritten wird. Das Netzteil selber hat zwar auch eine Sicherung, aber die schlägt recht spät zu, da ich mich für eine leistungsfähigere Variante entschieden habe.

Ein dickeres Hauptkabel mindert zudem den Widerstand weiter und wird dadurch auch im Kurzschlussfall nicht zu warm.

Ich hoffe, dass ich die Verbesserungen möglichst bald durchführen kann und alles wieder sicher ist. Solange steht der Verkabelung unter besonderer Aufsicht.

Zusätzliche Infos: Tips zur elektrischen Sicherheit von Ralf Beesner