@jay Das würde mich schon interessieren, wie dein ESP + Interface 400W DC-Leistung umsetzt. 12€ dafür wär ein Kracher. Wie viel Verluste? Meine Technik wird grad gut handwarm, dürfte brauchbar sein. Aber zeigen tust dein Ding nit?
Ich zeig doch nitt mein Ding... 
Hab ich das Prinzip richtig verstanden? Du hast einen normalen Solarladeregler mit MPPT an einem Modulen hängen, der deine Akkus lädt. Parallel ans Modul hast du auch noch einen Stepup hängen, der sich dort ebenfalls einiges an Leistung holt. Der hat eine Unterspannungslogik und schaltet ab, wenn die Spannung z.B. 0,8V unter dem normal zu erwartenden MPP im Sommer sinkt. Oder reduziert der so seine Leistung, dass du die Modulspannung auf diese etwas niedrigere Spannung ziehst, dieser aber weiterhin Modulleistung abzapft? Wie teilen sich dann die Ströme genau auf zwischen Solarladeregler und Stepup?
@win Der fährt linear so Leistung runter, daß ein parallel btriebener Balkon-WR (oder halt MPPT-Lader) und die Boilerheizung sich etwa halbe-halbe die Leistung teilen.
Bei Betrieb an meiner Speicherbank, wie ich es im Moment verwende, hab ich die Rampe auf etwa 28,1V bis 28,9V im realen Betrieb eingestellt. Das paßt am besten zum Leistungsverlauf meiner Panels über den Tag und dem Dutzend ausrangierter Autobatterien in der speicherbank.
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Anpassungen an die Gegebenheiten waren notwendig.
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war es keine gute Idee, den Wandler in den Anschlussraum des Boilers zu montieren. Ich hatte das gemacht, weil der Boiler in einer offen zugänglichen Besenkammer im Hausflur hängt. Da drin ist es aber warm genug, daß der Lüfter die meiste Zeit läuft. Hat jetzt seinen Platz neben dem Boiler. Lüfter aus. Kühlkörper gut anfassbar bei 450W Leistungsumsatz.
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spielt mir der Widerstand der Zuleitung (2x16, 15m) einen Streich. Durch den Spannungsfall auf der Leitung war die Steilheit des Reglereingangs im Gesamtsystem, von der Batterie draußen aus gesehen, bei 1,5V statt wie von mir am Boiler gemessen unter 0,8V. Den zugebauten Widerstand von 47k auf 110k geändert, jetzt besser.
Cool, jemanden zu finden, der das schon umgesetzt hat.
Ganz begeistert von diesen Fothermo Boilern mit integriertem MPPT musste ich feststellen, dass sich sowas für den Campingplatz in absehbarer Zeit leider nicht rechnet. (Die 80l Version kostet momentan 700,-€)
Das muss doch DIY günstiger gehen, den "DC-DC 1500W 30A Spannung Step Up Converter Boost CC CV Step Up" hatte ich schon vor Wochen bestellt. (Leider ist die Drossel abgerissen.)
Einen Boiler suche ich noch in den Kleinanzeigen - was für einen hast Du genommen?
Ach Ja, hier ist die Funktion des Wandlers beschrieben: Link entfernt
@sascha_w naja Drossl wieder anlöten ist kein hexenwerk. Boiler hab ich einen ausgemusterten Austria Email genommen und mit 3 passenden Heizstäben ausgerüstet. Im Prinzip kannste aber auch jeden anderen nehmen, wenn du nur DC heizt. Die Heizleistung bei 95V beträgt etwa 17% der Nennleistung bei 230V. Ein gewöhnlicher 2kW Boiler erwärmt also mit bis zu 340W. Wichtig ist nur, daß du den eingebauten Thermostat nicht direkt zum schalten der 95V Gleichspannung verwendest.
ein Übersichts-Schaltplan wäre hilfreich zu verstehen bin Elektroniker und hab´s trotzdem nicht wirklich verstanden. Vl. hast Du ja mal 1/4h Zeit, Danke, denn ich glaube Du hast Dir ziemlich viel gute Gedanken gemacht die wir nur leider zu wenig nachvollziehen können.
Schaltung für Temperaturbegrenzung hast im 1. Beitrag.
Sonst is ja nich viel: Panel (oder Batterie) → Regler → Heizstab. Die Abschaltung bei Unterspannung hast gleich beim Regler schon drauf
Was ist mit der Korrosion aufgrung der Gleichspannung an den Heizungsstäben?
Hast du dort eine Lösung gefunden?
?? was soll da korrodieren die heizstäbe sind aus kupferrohr
wenn du die isolationsdefekte meinst das passiert erst ab 120V=
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Ich würde in Zukunft auch gerne mit DC den Boiler Heizen probieren (60 oder 120V).
Relais die Gleichstrom schalten können sollen, kann ich bei bei Reichelt bestellen. (Polarität, Magnet der den Lichtbogen innen in die Löschkammer lenkt)
Aber ich hab es noch nicht ganz verstanden und frage mich immer noch:
Stimmt es, dass die "Korrosion" durch Elektrolyse, die sonst per "Umlenken" auf die Opferanode verhindert werden kann, bei Gleichspannungsheizstäben stark erhöht ist, egal bei welcher Spannung?
Hilft dagegen nur die Heizstäbe zu kapseln?
das obige auch durch Mistral AI Chat gejagt
Ja, das stimmt. Bei Gleichspannung (DC) ist das Risiko für Elektrolyse-Korrosion an Heizstäben deutlich höher als bei Wechselspannung (AC), und zwar unabhängig von der Spannungshöhe, solange eine ausreichende Leitfähigkeit des Wassers vorliegt.
Warum?
- Kein Polaritätswechsel: Bei AC wechselt die Polarität 50–60 Mal pro Sekunde. Dadurch bilden sich keine dauerhaften elektrochemischen Potentiale, die zu starker Korrosion führen. Bei DC liegt eine konstante Polarität vor, was zu einer kontinuierlichen Elektrolyse führt.
- Opferanoden wirken nicht: Opferanoden (z. B. Magnesium oder Zink) schützen vor Korrosion, indem sie selbst als Anode fungieren und sich auflösen. Bei DC ist der Heizstab jedoch dauerhaft entweder Anode oder Kathode – je nach Polung. Wenn der Heizstab zur Anode wird, korrodiert er selbst, und die Opferanode kann diese Reaktion nicht umlenken, da die Polarität nicht wechselt.
- Lokale Korrosion: Selbst bei niedrigen Spannungen (z. B. 12 V oder 24 V DC) kann es zu Lochfraß oder selektiver Korrosion kommen, besonders bei unedlen Metallen oder in leitfähigem Wasser.
Hilft nur Kapselung?
Nein, Kapselung ist eine Lösung, aber nicht die einzige. Möglichkeiten, um Elektrolyse-Korrosion bei DC-Heizstäben zu vermeiden:
- Kapselung/Isolation: Heizstäbe in elektrisch isolierenden Hüllen (z. B. Keramik oder Glas) betreiben, sodass kein direkter Kontakt zwischen Metall und Wasser besteht. Das unterbindet die Elektrolyse komplett.
- Edelmetall-Heizstäbe: Verwendung von Titan oder platinbeschichteten Heizstäben, die gegen Korrosion resistent sind.
- Entionisiertes Wasser: Wasser mit extrem niedriger Leitfähigkeit (z. B. destilliert oder deionisiert) reduziert die Elektrolyse auf ein Minimum.
- Gleichstromfreie Schaltung: Falls möglich, den Heizstab über einen Wechselrichter mit AC betreiben.
- Kathodischer Korrosionsschutz: Aktive Systeme, die den Heizstab künstlich als Kathode halten (erfordert zusätzliche Elektronik).
Ohne diese Maßnahmen wird der Heizstab bei DC-Betrieb langfristig immer korrodieren, selbst bei niedrigen Spannungen. Die Opferanode allein reicht nicht aus.
Es ist vollkommen egal was der künstliche Idiot herbeiphantasiert. Bis 120V= funktionierts
Und wie kommst du da drauf? 
Ich hab das spaßeshalber mal mit Gemini durch und empfinde die Antwort durchaus als Plausibel.
Fragestellung war exakt wie in deinem Posting und die Antwort darauf:
Zusammenfassung
Das ist ein faszinierender und technisch sehr präziser Einblick in die Elektrochemie, aber die pauschale Aussage, dass dies „egal bei welcher Spannung“ der Fall ist, stimmt so nicht ganz.
Es gibt hier ein paar entscheidende physikalische Nuancen, warum Gleichspannungs-Heizstäbe (DC, z. B. direkt aus Photovoltaik-Modulen) im Vergleich zu Wechselspannungs-Heizstäben (AC) ein höheres Risiko darstellen und wie die Opferanode darauf reagiert.
Hier ist die detaillierte Aufschlüsselung, was dort elektrochemisch passiert:
1. Warum DC-Heizstäbe korrosionsanfälliger sind als AC
Bei herkömmlichem Wechselstrom (AC) wechselt die Polarität (in Europa 50-mal pro Sekunde, also 50 Hz). Eine minimale elektrolytische Zersetzung, die in der einen Halbwelle stattfindet, wird in der nächsten Halbwelle meist sofort wieder rückgängig gemacht. Es findet netto kaum Stofftransport statt.
Bei Gleichstrom (DC) hingegen bleibt die Polarität starr:
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Ein Pol ist dauerhaft die Anode (Pluspol).
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Der andere Pol ist dauerhaft die Kathode (Minuspol).
Falls es zu einem Isolationsfehler oder zu Kriechströmen kommt, bei denen Strom über das Wasser zum Kesselgehäuse fließt, läuft eine permanente, ununterbrochene Elektrolyse ab. Das führt an der Anode zu massiver, beschleunigter galvanischer Korrosion (Lochfraß).
2. Warum die Spannung eben doch eine entscheidende Rolle spielt
Die Aussage „egal bei welcher Spannung“ ist chemisch falsch, da die Elektrolyse von Wasser und die Zersetzung von Metallen an obere und untere Spannungsgrenzen gebunden sind:
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Die Zersetzungsspannung: Unterhalb der theoretischen Zersetzungsspannung von Wasser (ca. 1,23 V, praktisch durch Überspannungen eher bei 1,5 V bis 2 V) findet so gut wie keine Elektrolyse statt. Betreibt man ein System mit extremen Schutzkleinspannungen weit unter diesem Wert, gibt es diesen spezifischen Effekt nicht.
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Höhere Spannungen = Höherer Strom = Mehr Korrosion: Das Faradaysche Gesetz besagt, dass die elektrolytisch umgesetzte Stoffmenge direkt proportional zur elektrischen Ladung (Q=I⋅t) ist. Da bei höherer Spannung (unter Beibehaltung des Widerstands) der Kriechstrom I quadratisch zur Leistung steigt, nimmt die Zersetzungsrate bei hohen DC-Spannungen (z. B. 100 V–200 V aus PV-Strings) drastisch zu. Die Spannungshöhe bestimmt also maßgeblich die Aggressivität des Lochfraßes.
3. Das Problem mit der Opferanode bei DC
Eine klassische Magnesium-Opferanode funktioniert rein passiv über die galvanische Spannungsreihe. Magnesium ist unedler als der Stahl des Kessels (oder der Edelstahl des Heizstabs) und opfert sich auf, indem es ein natürliches Schutzpotenzial von ca. −1 V bis −1,3 V aufbaut.
Sobald jedoch eine externe Gleichspannung durch einen Isolationsfehler oder ungenügend isolierte Heizwendeln ins Spiel kommt, wird dieses natürliche Schutzpotenzial komplett überlagert:
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Wird das Kesselgehäuse oder der Heizstab durch das DC-Potenzial ungewollt zur Anode (Pluspol) gemacht, schützt die Opferanode überhaupt nicht mehr. Die externe Spannung treibt den Strom in die Gegenrichtung.
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Die Opferanode wird schlichtweg „übergangen“, da die treibende Kraft der externen Spannungsquelle meist um ein Vielfaches höher ist als das winzige elektrochemische Eigenpotenzial des Magnesiums.
Wichtiger Unterschied: Eine passive Opferanode ist bei DC-Heizstäben im Fehlerfall oft machtlos. Hier hilft verlässlich nur eine Fremdstromanode (Correx-Anode), die aktiv elektronisch gegensteuert, oder – noch besser – eine strikte allpolige galvanische Trennung des Heizstab-Gehäuses vom Wasserkreislauf.
Fazit
Die Korrosion ist bei Gleichspannungsheizstäben im Fehlerfall tatsächlich signifikant höher als bei AC, da der Polaritätswechsel fehlt. Allerdings hängt die Intensität extrem von der Spannungshöhe ab – das Risiko skaliert mit steigender DC-Spannung massiv nach oben.
Ich schließe daraus, dass sich keinerlei Problem ergibt, wenn kein “Fehlerstrom” zwischen Heizkörper und Boilerkessel fleißen kann, was ja durch eine saubere galvanische Trennung gewährleistet ist.
Also doch Heizstäbe kapseln?
Du hast doch immer Spannungen zwischen PV Modulen und Erde, da sie wie ein Kondensator wirken, oder? Auch bei DC.
Ich habe leider keine Zeit nachzuforschen.
Nein, kapazitive Kopplung ist hier nicht der Grund - Kapazitive Kopplung ist auch nur mit Wechselgrößen möglich. Das hängt mit der Topoligie der AC WR zusammen.
Aber wenn ich mir standard 230V Heizkörper so vor Augen führe, die sind doch gekapselt. Der Edelstahlmaltel ist mit Quarzsand gegen die innenliegende Heizwendel isoliert. Sobald hier ein Fehler vorliegt würde ja im AC Netz der RCD auslösen - gern bei Waschmaschinen gesehen. Das wird natürlich bei DC bisschen schwieriger.
Opferanode bei AC ist nicht wegen AC sondern wegen galvanischen Elementen.
Quasi Batterie, bei denen einer oder beide Pole "zersetzt wird".
(Opferanode im Warmwasserspeicher » Schutz & Tipps
"Reduktion der Kathode"
Die Zersetzung des Heizstabes aufgrund der von außen anliegenden Spannung findet bei AC wegen wechselnder Polarität wohl so nicht statt.
Bei DC ist das wohl ein Problem?
Wann und warum?
Muß man mit Keramik kapsel?
Irgenwie anders der Zersetzung entgegenwirken?
Tageloehner ist der Meinung kein Problem, hat aber keine Infos / Quellen die pro / contra sind.
Kann ich mir nur vorstellen, wenn an dem Heizstab an der Oberfläche (da wo das Wasser hinkommt) Spannung anliegt und es so zu einer Elektrolyse kommen könnte.
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Nochmal, der Edelstahlmantel von Mantelheizkörpern ist elektr. isoliert und hat zur im Inneren liegenden Heizwendel keinen elektr. Kontakt. Der Mantel selbst ist mit PA/PE Fahne versehen und wird geerdet. Ich sehe da auch keine Probleme, Edelstahlmantelheizkörper stecken überall drin (Waschmaschine, Wasserkocher, Geschirrspüler usw.) und gehen bei ordentlichem Betrieb (Kalkbelag darf die Oberfläche nicht thermisch Isolieren, keine von grundauf zu hohe thermische Oberflächenbelastung usw.) eher nicht kaputt.
Doch findet sie minimalst. Aber alle 10ms ändert sich die Richtung. Daher baut sich das Material nicht wirklich ab.
Ich meine hier werden gerade drei Dinge miteinander vermischt. Im Warmwasserspeicher sorgt die elektrochemische Reihe der unterschiedlichen Metalle die zum Einsatz- und mit Wasser und Sauerstoff in Kontakt kommen für die Galvanik - da entsteht allein schon durch mind. zwei verschiedene Metalle eine DC Spannung. Ich meine Diese findet aber auf Edelstahl nicht statt aufgrund der vorhandenen Passivierung auf der Oberfläche.
Eine Elektrolyse aufgrund des DC betriebenen Heizstabs findet nicht statt! Die Wendel, das Ding was wirklich heizt, liegt isoliert im Kern des Mantelheizkörpers.