Was ist ein Streustrom?

Streustrom ist ein Stromfluss durch Geräte, Gebäude oder das Erdreich aufgrund von Ungleichgewichten in elektrischen Versorgungssystemen oder aufgrund von Verdrahtungsschäden. Elektrische Systeme werden in regelmäßigen Abständen geerdet, sowohl an den Neutral- als auch an den Erdungsphasen oder -drähten. Die Stromversorgung erfolgt über die heißen Phasen, wobei je nach Standort unterschiedliche Spannungen zur Verfügung stehen. Ungenutzter elektrischer Strom fließt über den Neutralleiter oder die Phase zum Lieferanten zurück, und elektrische Vorschriften erfordern in vielen Bereichen einen separaten Erdungsdraht, der mit einem in der Erde platzierten Stab verbunden ist.

Wenn ein elektrisches System unsachgemäß installiert oder gewartet wird, kann elektrischer Strom in den Boden oder durch das Gebäude oder die Ausrüstung selbst fließen. Streustrom kann lästig sein, wenn eine kleine Menge vorhanden ist, aber er kann einen Stromschlag verursachen und töten, wenn er unsichere Werte erreicht. Neben der potentiellen Gefahr eines Stromschlags können auch kleine Streuströme Schäden durch korrodierende Metalle im Boden verursachen.

Gleichstromsysteme (DC) werden für Bahn-, U-Bahn- und einige Stromverteilungssysteme verwendet. Dort, wo die Schienensysteme den Boden berühren, können insbesondere in Nassbereichen Streuströmungen auftreten. Das Vorhandensein von Streustrom kann eine beschleunigte Metallkorrosion verursachen, da der elektrische Fluss dazu führt, dass das Metall in seine Ionen zerfällt und in den Boden eindringt. Unkorrigiert können Metallrohre und -konstruktionen in kurzer Zeit zerstört werden.

Streustromkorrosion ist ein weit verbreitetes Problem in Schiffssystemen, insbesondere in Jachthäfen oder Häfen, in denen eine große Anzahl von Schiffen angedockt ist. Ein Boot mit schlechten elektrischen Verbindungen kann Gleichstrom aus seinen Batterien direkt ins Wasser entladen. Andere Boote, die an das elektrische System des Yachthafens angeschlossen sind, haben eine gemeinsame Verkabelung, und der Streustrom kann durch Unterwasserarmaturen oder Propellerwellen in andere Boote eindringen. Durch den nun etablierten Stromfluss mit dem defekten Bootssystem kann es zu beschleunigter Korrosion kommen und Metallbeschläge recht schnell zerstören.

Im 20. Jahrhundert war es für Haushalte üblich, ihre elektrischen Systeme an kupfernen Trinkwasserrohren zu erden, die in die Häuser führten. Defekte in der Verkabelung verursachten elektrische Ströme durch die Kupferrohrsysteme und verursachten eine weit verbreitete Korrosion von öffentlichen Wassersystemen. Das Verständnis dieser Probleme führte zu besseren Erdungssystemen mit tief in den Boden getriebenen Metallerdungsstäben, um einen Stromflusspfad zu schaffen.

Erdverlegte Rohrleitungen für Öl-, Gas- oder Wasserversorgungen können durch Streuströme beschädigt werden. Viele Rohrleitungssysteme verwenden Isolatoren, nichtleitende Verbinder oder Dichtungen, die die Rohrleitungen in kleinere Abschnitte unterteilen, um zu verhindern, dass Strom über längere Distanzen geleitet wird. Das Beschichten des Äußeren des Rohres mit Kunststoff- oder Polymerbeschichtungen kann die Korrosion verringern, indem das Rohr vom nahen Erdreich getrennt wird. Opferanoden, das sind Stäbe aus Zink oder anderen Metallen, die leichter korrodieren als das Rohr, können in regelmäßigen Abständen angebracht werden, um die Rohre vor Elektrokorrosion zu schützen. Diese Anoden werden auch auf Booten verwendet, um Unterwasserbootkomponenten zu schützen.