Kupferkabel an einen Aluminiummast anschließen — ohne galvanische Korrosion

Ein Aluminiummast, an den ein Kupferkabel geschraubt ist, gehört zu den zuverlässigsten Korrosionsstellen einer Anlage — auf der Segelyacht, am Antennen- oder Telekommast, am Windenergie-Turm. Der Mast ist aus Aluminium, weil er leicht sein muss. Der Potentialausgleichs-, Erdungs- oder Blitzschutzleiter ist aus Kupfer, weil er leiten muss. Wo beide zusammentreffen, zerstört sich die Verbindung still und leise selbst.

Was an der Verbindung passiert

Aluminium und Kupfer liegen in der elektrochemischen Spannungsreihe rund 2 V auseinander. Kommt ein Elektrolyt hinzu — Regen, Kondensat, vor allem Salzgischt — entsteht ein galvanisches Element. Aluminium ist das unedlere Metall, es korrodiert also der Mast, nicht das Kabel.

Das Korrosionsprodukt ist Aluminiumoxid, ein schlechter Leiter. Die Verbindung wird also nicht nur mechanisch schwächer, sie verliert ihre Leitfähigkeit. Bei einem Blitzschutzpfad wiegt das schwerer, als es zunächst klingt: Die Verbindung kann intakt aussehen, fest angezogen sein — und kein brauchbarer Weg zur Erde mehr sein.

Salz beschleunigt alles erheblich. Was im Binnenland Jahre braucht, ist auf einem Boot binnen einer Saison sichtbar angegriffen.

Warum eine Edelstahlscheibe nicht die Lösung ist

Der übliche Behelf ist eine Edelstahlscheibe zwischen Kupfer-Kabelschuh und Aluminium. Das hilft und ist besser als nichts — löst das Problem aber nicht. Auch Edelstahl ist gegenüber Aluminium unedel verschieden: Sie haben das galvanische Element verschoben, nicht beseitigt, und die Verbindung muss weiterhin regelmäßig geöffnet und gereinigt werden.

Für Korrosionsschutzpaste gilt dasselbe. Sie hält das Elektrolyt fern und verlangsamt die Reaktion, die Metallpaarung bleibt aber bestehen, und die Paste muss erneuert werden.

Beides ist als Übergangslösung nicht falsch. Dauerhaft ist keines von beiden.

Was stattdessen in die Verbindung gehört

Ein Kupfer-Aluminium-Bimetallübergang: ein einziges Bauteil mit einer Aluminium- und einer Kupferseite, walzplattiert, sodass die Cu-Al-Grenzfläche im Inneren des Teils liegt und von der Umgebung abgeschlossen ist.

Richtig montiert liegt die Aluminiumseite am Mast und die Kupferseite am Kupfer-Kabelschuh. Jedes Metall berührt nur sein eigenes. Es gibt keinen freiliegenden Kontakt ungleicher Metalle, den ein Elektrolyt überbrücken könnte — also nichts, was korrodiert, und nichts, was gewartet werden muss.

Zwei Formen decken fast jede Mastverbindung ab:

• Eine Bimetallscheibe für einen einzelnen verschraubten Kabelschuh — M6 bis M20. M10 ist die übliche Größe für ein starkes Potentialausgleichskabel.
• Eine zugeschnittene Platte, wenn eine größere Kontaktfläche nötig ist oder der Mastbeschlag ein eigenes Lochbild hat. Wir schneiden sie aus 0,5–2,0 mm Blech nach Zeichnung; für einen Mastanschluss sind 2 mm typisch.

Hinweise aus der Praxis

• Die Einbaurichtung entscheidet. Falsch herum eingebaut bringt der Übergang nichts. Aluminium an den Mast, Kupfer an das Kabel.
• Die Verschraubung aus der Paarung heraushalten. Edelstahlteile mit Isolierscheiben unter Kopf und Mutter verwenden, damit die Schraube keinen zweiten Pfad um den Übergang herum bildet.
• Beide Flächen vor der Montage säubern. Aluminium oxidiert binnen Minuten nach.
• Querschnitt beachten, nicht nur die Größe. CUPAL leitet mit etwa 41,9 m/Ω·mm², ein Übergang braucht also rund den 1,41-fachen Querschnitt eines reinen Kupferteils für denselben Strom. Für einen Erdungs- oder Blitzschutzpfad spielt das meist keine Rolle — dort bestimmen Schraube und Beschlag die Fläche — bei betriebsstromführenden Verbindungen aber sehr wohl.
• Am Boot ist das nur ein Teil eines Systems. Potentialausgleich, Blitzschutz und galvanische Trennung sind eigene, miteinander verknüpfte Themen. Ein Bimetallübergang löst die Mischmetallverbindung. Er ist kein galvanischer Isolator und ersetzt weder Anodenschutz noch einen sachgerecht ausgelegten Erdungspfad. Wir liefern Werkstoff und Dokumentation, keine Schiffszertifizierung — spezifizieren Sie nach Ihrer Norm und den Vorgaben Ihres Sachverständigen.

Was wir liefern können

CUPAL ist ein walzplattiertes Kupfer-Aluminium-Bimetall, 70 % Aluminium / 30 % Kupfer, 4,6 g/cm³ — gut die Hälfte der Dichte von reinem Kupfer, und genau deshalb für Masten geeignet. Jeder Lieferung liegt standardmäßig ein EN 10204 2.2 Werkszeugnis bei, 3.1 auf Anfrage.

Scheiben von M6 bis M20 ab Lager. Alles andere — Ronde, Streifen, rechteckige Anschlussplatte, Sonderkontur — schneiden wir nach Ihrer Zeichnung (DXF, PDF oder JPG), üblicherweise in 5–10 Werktagen. Geht es bei Ihnen nicht um eine Mastverbindung, sondern um ein Aluminium-Kabelende, einen Kabelstoß oder einen Schienenübergang, nennt Kupfer und Aluminium verbinden das passende Teil für jede der vier Verbindungsarten. Angebot anfragen.