Bordnetz und Verteilung (Bus-Struktur)

Elektrische Verteilung im Flugzeug

Das elektrische Verteilungssystem verteilt die Energie von der Energiequelle (Alternator/Batterie) zu den Verbrauchern. Der zentrale Knotenpunkt heißt Bus (Sammelschiene).

Bus-Struktur in PPL-Maschinen

Eine typische C172 oder PA-28 hat eine einfache, hierarchische Bus-Struktur:

        BATTERIE ───┬──── MASTER-SOLENOID ─────┐
                    │                            │
        ALTERNATOR ─┘                            │
                                                  ▼
                                          HAUPTBUS (Main Bus, 14 V)
                                                  │
                ┌─────────────────────────────────┼─────────────────────────┐
                │                                 │                          │
        AVIONIK-MASTER                          CBs                        CBs
                │                          (Verbraucher)              (Verbraucher)
                ▼
        AVIONIK-BUS
                │
        ┌───────┴───────────────────┐
        │           │           │
       Funk       GPS      Transponder

Komponenten:

• Hauptbus (Main Bus) — versorgt alle nicht-avionischen Verbraucher (Pitot-Heat, Landescheinwerfer, Beacon, Innenbeleuchtung, Heizung-Gebläse).
• Avionik-Bus (Avionics Bus) — separat schaltbar, versorgt empfindliche Avionik (Funk, GPS, Transponder, Autopilot).
• Sicherungsleiste (CB Panel) — alle Verbraucher haben einen eigenen CB; CBs sind nach Gruppen sortiert (Communication, Navigation, Cockpit-Beleuchtung, etc.).

Komplexere Bus-Strukturen (mehrere Buses)

Größere Maschinen oder IFR-zertifizierte GA-Flugzeuge haben mehrere getrennte Buses für höhere Sicherheit:

1. Battery Bus

• Direkt mit der Batterie verbunden, unabhängig vom Master-Schalter.
• Versorgt nur wenige essenzielle Verbraucher (Notfunkstelle, ELT, Notbeleuchtung).

2. Essential Bus / Emergency Bus

• Bei Alternator-Ausfall kann der Pilot manuell auf diesen Bus umschalten.
• Nur die minimal notwendigen Verbraucher: ein Funkgerät, ein Transponder, ein Display, Standby-Instrumente.
• Verlängert die Restzeit der Batterie.

3. Main Bus (Hauptbus)

• Volle Stromversorgung im Normalbetrieb.

4. Avionics Bus

• Wie bei einfachen Mustern.

5. Crossover-Schalter / Cross-Tie

• In zwei-Generator-Systemen kann ein Bus von beiden Generatoren versorgt werden.

Bus-Steuerung

Master-Schalter ON:

• Master-Solenoid schließt → Hauptbus mit Batterie/Alternator verbunden.
• CBs versorgen die einzelnen Verbraucher.

Avionik-Master ON (nach Start):

• Avionik-Bus mit Hauptbus verbunden.

Bei Alternator-Ausfall:

• ALT-Schalter ggf. trennen, Verbraucher reduzieren, Bordspannung sinkt langsam (Batterie entlädt).
• Eventuelles Umschalten auf Essential Bus.

Schutz vor Fehlerströmen

Sicherungen/CBs:

• Jeder Stromkreis hat eine eigene Sicherung oder CB.
• Bei Kurzschluss in einem Verbraucher trennt nur dieser eine Stromkreis — die anderen funktionieren weiter.

Fault Current Detection:

• In moderneren Mustern: Ground Fault Interrupter (GFI) für nasse Umgebungen (selten in Kleinflugzeugen).

Bonding und Erdung

Massepunkt (Ground):

• In Metallflugzeugen ist die Flugzeughülle (Airframe) die gemeinsame Masse.
• Negativer Batteriepol direkt mit Airframe verbunden.
• Verbraucher haben Plus-Leitung über CB und einen einzigen Minus-Punkt am Airframe.

Bonding-Verbindungen:

• Alle Metallteile (Triebwerks-Komponenten, Steuerflächen-Lager) elektrisch mit dem Airframe verbunden → keine elektrische Potential­differenz, vermeidet Funkenbildung und elektrostatische Aufladungen.