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Ein anderes Thema ist der Überlastschutz. Wie viele Geräte kann man denn an einen Stromkreis anschließen, ohne ihn zu überlasten? Was, wenn das doch geschieht?

Oftmals wird hier mit der Anzahl der Geräte argumentiert – »zu viele« an einem Stromkreis. Dabei kommt es überhaupt nicht auf die Anzahl der Geräte an. 2 Waschmaschinen wären schon zu viel, 600 Handy-Ladegeräte dagegen nicht. Der Einsatz der dazu notwendigen Anzahl Tischverteiler ist auch kein elektrisches Problem, sondern vielmehr ein Arsenal von Stolperfallen. Jeder solche Verteiler muss für eine Belastung von 16 A ausgelegt sein, müsste also die gesamte Last allein tragen können, sonst hat man Schund gekauft, gegen den man ggf. mit rechtlichen Schritten vorgehen kann. Dieser Schund lässt sich aber mit einer einzigen Waschmaschine ganz genau so überlasten wie mit 600 Handy-Ladegeräten. Entscheidend ist der in der Summe von allen angeschlossenen Geräten gleichzeitig aufgenommene Strom, und der wird jeweils auf jedem Gerät angegeben. Ist der Strom nicht angegeben, so findet man zumindest die Leistung, die man dann nur noch durch 230 V teilen muss, um auf den Strom zu kommen.

Elektrotechnische »Spitzfindigkeiten« wie Blindleistung kann man im Zusammenhang mit elektrischen Hausgeräten meist vernachlässigen, oder es ist statt der Wirkleistung (in Watt) die Scheinleistung (in VA) angegeben, in der die Blindleistung bereits enthalten ist. Hieraus lässt sich der Strom errechnen.

Der Leitungsschutzschalter ist zum Schutz der Leitung bei Kurzschluss mit einer sehr flinken elektromagnetischen Auslösung versehen, die jedoch nur bei erheblicher Überschreitung des Nennstroms anspricht. Bei einem 16-A-Hausautomaten z. B. wird die magnetische Auslösung erst oberhalb von 40 A aktiv. Darunter schützt die thermische Auslösung die zu schützende Leitung vor Überlastung. Dazu dient ein Bimetallstreifen, der vom Stromdurchgang erwärmt wird.

Doch auch hier gelten relativ weite Toleranzgrenzen. Die Norm gibt vor, dass ein Leitungsschutzschalter zwischen dem 1,1-Fachen und dem 1,45-Fachen des Nennstroms auslösen muss. Tatsächlich können der Schalter und damit die angeschlossene Leitung also mindestens bis 17,6 A belastet werden. Wirklich zwingend kommt es erst ab 23,2 A zur Abschaltung – und auch das kann dauern.

Bei mäßiger Überlastung erwärmt sich das Bimetall nur langsam, was ebenso für die Leitung gilt, und so wird – in Anpassung an die Eigenschaften der Leitung – eine gewisse Überlastung für eine gewisse Zeit zugelassen. Schließlich erwärmt sich auch die Leitung bei geringer Überlast nur langsam, und eine gewisse Reserve ist außerdem vorhanden. Auch würde eine geringfügige Überschreitung der zulässigen Temperatur nicht unmittelbar zu Schäden, Ausfällen oder Gefahren führen, sondern lediglich die Alterung der Leitungen beschleunigen. In der Praxis wird aber davon ausgegangen, dass solch hohe Auslastungen im Haushalt nur selten vorkommen und dann von kurzer Dauer sind.

Davon kann man in der Tat ausgehen, denn was man auf dem Gerät aufgedruckt findet, ist der so genannte Anschlusswert und damit kein Maß für den Energie-Verbrauch, sondern die im bestimmungsgemäßen Betrieb höchstenfalls auftretende Leistungs-Aufnahme, auch wenn diese nur für Sekunden vorkommen sollte. So kann z. B. eine Waschmaschine (Bild 1) durchaus mit einer Leistungs-Aufnahme (einem Anschlusswert) von 3,5 kW ausgewiesen sein, und 3500 W / 230 V = fast 16 A. Für einen Wäschetrockner gilt das Gleiche. Deswegen finden sich in modernen Waschküchen – ab etwa Baujahr 1980 – nicht weniger als drei Stromkreise, die alle separat mit 16 A abgesichert sind: Einer speist nur die eine Steckdose für die Waschmaschine, der zweite nur die eine Steckdose für den Wäschetrockner und der dritte den Rest, also das Licht und alle anderen Steckdosen, sofern vorhanden.

Das Wohnzimmer wird indes nur von einem einzigen Stromkreis gespeist, denn hieran hängen nur elektrische Lampen und Leuchten, Audio- und Videogeräte, elektrische Uhren und (bislang immer noch weit weniger als 1000) Handy-Ladegeräte. Diese Verbraucher bewegen sich alle im Bereich von 1 W bis höchstens 300 W. Die höchste vorkommende Belastung ist in der Regel der Staubsauger, und der ist da noch »mit drin«.

Dennoch kommt es auch in alten Waschküchen nur selten oder nie zu unliebsamen Abschaltungen, da der Löwenanteil des Stroms, den eine Waschmaschine aufnimmt, für das Heizen benötigt wird, und das Aufheizen des Wassers nimmt nur einen begrenzten Teil des Waschgangs ein. Im Bild ist die Wirkleistung (rot), die für den Energieverbrauch verantwortlich zeichnet, und die Scheinleistung (blau), in der die Blindleistung mit enthalten ist und die für den Betriebsstrom zuständig ist, über einen Vollwaschgang aufgezeichnet. Es zeigt sich, dass diese Maschine sich mit weniger als 2000 W begnügt, doch dafür ist dieses Exemplar auch ziemlich langsam und benötigt volle zwei Stunden für einen Waschgang. Man sieht jedoch, dass kaum jemals »etwas passiert«, wenn zwei solche Geräte an einem gemeinsamen, mit 16 A abgesicherten Stromkreis betrieben werden: Entweder ist der Strom im einen Gerät gerade mäßig, wenn er im anderen groß ist. Vielleicht tritt eine kurze zeitliche Überschneidung auf, aber ehe die Leitung zu warm wird und das Bimetall auslöst … – siehe oben. Oder es handelt sich um zwei »Schleichgang-Waschmaschinen«, die zusammen auch nicht mehr als 4000 VA Scheinleistung aufnehmen, und 4000 VA / 230 V = noch nicht einmal 17,6 A. Oder Sie haben einen Leitungsschutzschalter vom oberen Rand des Toleranzrahmens erwischt, der erst bei 23,2 A auslöst. Dann passiert nie etwas; anderenfalls nur dann, wenn sich nach Jahren durch Zufall einmal eine unwahrscheinliche Konstellation ergibt. Das ist dann kein Fehler, weder ein plötzlich aufgetretener noch ein durch Alterung schleichend entstandener, sondern einfach nur Zufall. Ihre Hauselektrik ist eben so derbe, dass sie alles bisher Vorgekommene mit sich hat machen lassen. Das ist normal und normkonform.

Noch etwas Typisches zeigt das Bild: Der Unterschied zwischen der Wirkleistung und der Scheinleistung, dessen Erklärung an dieser Stelle zu sehr ans Eingemachte ginge, ist nur dann wesentlich, wenn die Leistung gering ist. Solange die Leistung hoch ist, sind die Werte ähnlich. Dies ist charakteristisch für im Haushalt betriebene Geräte. Diejenigen mit einer vierstelligen Leistungs-Aufnahme sind fast ausschließlich Heiz- und Wärmegeräte: Herd, Backofen, Toaster, Grill und dergleichen. Wenn sich zwei Damen ein Hotelzimmer teilen, das üblicherweise mit nur einem 16-A-Stromkreis versorgt wird, und sich gleichzeitig die Haare trocknen, geht das gerade noch. Beim dritten Föhn wird es kritisch – aber ob die drei Haartrockner an drei vom selben Stromkreis gespeisten Steckdosen liefen oder in Ermangelung der zweiten und dritten Steckdose mittels Verteiler an einer einzigen betrieben wurden, bis es dunkel wurde, spielt aus elektrotechnischer Sicht keine Rolle. Die Abschaltung musste so oder so jetzt – nicht früher und nicht später, sondern jetzt – erfolgen, um eine brandgefährliche Situation zu vermeiden. Ob die Damen über ihre Verlängerungsschnüre stolpern und auf diese Art in eine gleichwohl gefährliche Situation geraten, ist eine Frage des Knauserns mit Leitungen und Steckdosen beim Bauen und Renovieren, nicht des elektrischen Schutzes der bestehenden Leitungen.

Die höchste Leistung wird benötigt, wenn man nicht Brot, Haare oder Luft, sondern Wasser anwärmen möchte. Elektrische Durchlauf-Erhitzer (Bild 2), die kein heißes Wasser speichern, sondern es im Moment des Verbrauchs »in Echtzeit« erwärmen, haben Leistungs-Aufnahmen von 18 kW bis 27 kW und benötigen einen separaten Anschluss mit 3 Leitungen, die je 4 mm² stark und entsprechend höher abgesichert sein müssen, sonst klappt die Sache nicht.

Außerdem findet sich in der Küche eine Herd-Anschlussdose mit drei separat, meist ebenfalls mit jeweils 16 A, abgesicherten Leitungen: Je zwei Kochplatten können eine solche Leitung relativ mühelos voll auslasten, und der Backofen schafft die dritte. Darüber hinaus findet sich noch einmal eine Steckdose mit eigener Leitung für die Spülmaschine, denn deren Lastprofil und Lastspitze gleichen jenen der Waschmaschine.

Diese Elektro-Wärmegeräte stellen aber (fast) alle so genannte ohmsche Verbraucher dar, bei denen Leistung gleich Leistung (also gleich Spannung mal Strom) ist. Die Diskrepanz zwischen Wirk- und Scheinleistung ist typisch für elektronische Geräte, doch deren Leistungs-Aufnahme, so zahlreich sie im einem modernen Haushalt auch vorkommen mögen, ist insgesamt immer noch vergleichsweise gering, weswegen aus Gründen des Leitungsschutzes diese so genannten »nicht linearen« Verbrauchsmittel nicht gesondert betrachtet werden müssen.

Ihr Unwesen treiben sie vielmehr in Bürogebäuden und zum Teil in der Industrie, wo sie noch wesentlich diffizilere Risiken und Nebenwirkungen mit sich bringen. Das ist aber kein Thema für schwache Herzen und wird unter EMV eingehend behandelt.

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