Was ist ein FI-Schalter und wann löst er aus?

Was ist ein FI-Schutzschalter?

Ein FI-Schutzschalter, auch Fehlerstrom-Schutzschalter oder RCD (Residual Current Device) genannt, ist eine spezielle Form eines Leitungsschutzschalters. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sicherungen überwacht ein FI-Schutzschalter kontinuierlich den Stromkreis auf Ungleichgewichte im Stromfluss.

Der FI misst dazu den Strom, der in die Installation fließt mit dem, der wieder zurückfließt. Bei einem Defekt kommt es zu einem Stromleck, da ein Teil des Stroms einen anderen Weg nimmt und nicht über den Nullleiter zurückfließt. Der FI-Schalter schaltet in diesem Fall blitzschnell ab, noch bevor es zu einem gefährlichen Stromschlag kommen kann.

Im Vergleich zu herkömmlichen Sicherungen bietet der FI-Schalter daher einen viel wirksameren Schutz vor Stromunfällen. Eine Sicherung schaltet erst ab einer bestimmten Überlastung ab. Der FI reagiert schon bei kleinsten Differenzen im Stromfluss. Schon wenige Milliampere Abweichung genügen für eine Abschaltung. Normale Sicherungen können Stromschläge daher nicht verhindern.

Der FI-Schutzschalter überwacht ständig die Installation und schaltet im Fehlerfall in Bruchteilen einer Sekunde ab. Diese schnelle Reaktion rettet Leben und verhindert Brände.

Wo ist der FI-Schutzschalter zu finden?

Der FI-Schutzschalter ist in den meisten modernen Hausinstallationen direkt in den Sicherungskasten integriert. Üblicherweise befindet er sich in der Nähe der Hauptsicherung oder der Sicherungsautomaten für die einzelnen Stromkreise.

In einer typischen Installation ist der FI-Schutzschalter so platziert, dass der gesamte Strom, der ins Haus fließt, über ihn geleitet wird. Auf diese Weise schützt er alle nachgelagerten Stromkreise und Geräte.

Der FI-Schalter kann aber auch an anderen Stellen eingesetzt werden:

• In Bädern, Waschküchen oder anderen Feuchträumen ist häufig ein separater FI-Schalter nur für diese Räume installiert.

• Bei Baustromkästen oder auf Messen und Events sorgt ein portabler FI-Schalter für zusätzliche Sicherheit.

• An einzelnen Steckdosen ist mit einer FI-Steckdose punktueller Schutz möglich.

• Bei Geräten mit hohem Gefährdungspotential wie Waschmaschinen oder Heizungen wird ein separater FI empfohlen.

• In Industrieanlagen sind FI-Schalter an Schaltschränken, Maschinen oder Fertigungsstraßen zu finden.

Der FI-Schutzschalter ist also ein fester Bestandteil moderner Elektroinstallationen. Sein genauer Standort hängt von der jeweiligen Anwendung ab. In Häusern findet man ihn normalerweise zentral im Sicherungskasten.

Warum reichen normale Sicherungen nicht aus?

Herkömmliche Sicherungen in der Elektroinstallation schützen lediglich vor Überlastung. Das bedeutet, sie lösen aus, wenn zu viele Geräte gleichzeitig eingeschaltet sind und dadurch der Stromkreis überlastet wird.

Ein FI-Schutzschalter hingegen schützt nicht nur vor Überlast, sondern auch vor gefährlichen Fehlerströmen, die im Falle eines Defektes oder einer Isolationsschädigung auftreten können. Solche Fehlerströme fließen nicht über den Phasenleiter zurück, sondern über den Erder.

Da normale Sicherungen nur auf Überlast reagieren, bleiben gefährliche Fehlerströme unbemerkt. Ein FI-Schalter erkennt jedoch schon sehr geringe Fehlerströme von 30mA und schaltet blitzschnell ab. Dadurch werden Personen vor einem möglichen elektrischen Schlag bewahrt.

Herkömmliche Sicherungen bieten also keinen zuverlässigen Schutz vor gefährlichen Fehlerströmen. Nur ein FI-Schutzschalter kann Leib und Leben wirksam schützen. Er ist daher in Neubauten vorgeschrieben und sollte auch in bestehenden Installationen nachgerüstet werden.

Wann löst der FI-Schutzschalter aus?

Der FI-Schutzschalter löst aus, wenn ein gefährlicher Stromfluss in Richtung Erdung entsteht. Dies passiert typischerweise in folgenden Situationen:

• Defekte Geräte oder Kabel: Wenn Geräte oder Kabel beschädigt sind, kann Strom dort austreten, wo er nicht hinfließen soll. Berührt man dann beispielsweise das defekte Gerät und gleichzeitig etwas Geerdetes wie einen Wasserhahn, fließt der Strom durch den Körper. Der FI-Schalter unterbricht in diesem Fall umgehend die Stromzufuhr.

• Feuchte Umgebung: Wasser leitet Strom. Steht man beispielsweise mit nassen Füßen auf einer Leiterplatte und berührt ein Gerät, kann es zu einem gefährlichen Stromfluss kommen. Auch hier schützt der FI-Schalter.

• Unsachgemäße Installation: Wurden bei einer Elektroinstallation Fehler gemacht, kann es passieren, dass spannungsführende Teile berührbar werden. Greift man diese dann an, während der Körper geerdet ist, fließt wiederum Strom. Der FI reagiert sofort.

• Überspannung: Bei Gewitter oder Netzstörungen kann es zu Spannungsspitzen kommen. Der FI-Schalter löst in diesem Fall aus, um Geräte und Nutzer zu schützen.

Der FI reagiert also immer dann, wenn Strom einen gefährlichen Weg nimmt – durch den Körper Richtung Erde. Er verhindert so wirksam Stromunfälle und rettet Leben.

Unterschiedliche Auslöseströme

Der FI-Schutzschalter überwacht den Stromfluss und löst bei Abweichungen sofort aus. Dabei gibt es unterschiedliche Nennfehlerströme, bei denen die Abschaltung erfolgt.

Übliche Nennfehlerströme

Die gebräuchlichsten Nennfehlerströme für Haushalts-FI-Schutzschalter sind:

• 10 mA – Hochempfindlich, z.B. im Badezimmer
• 30 mA – Normalempfindlich, Standard für Steckdosenstromkreise
• 100 mA – Wenig empfindlich, z.B. für Waschmaschinen

Je niedriger der Nennfehlerstrom, desto schneller erfolgt die Abschaltung. Bei 10 mA sind es wenige Millisekunden.

Auswahl passend zur Anwendung

Für die Nutzung im Haushalt empfehlen Experten 30 mA FI-Schalter. Hier ist der Schutz groß genug und Störauslösungen treten selten auf.

Im Feuchtraum wie Bad oder Waschküche sollte es aufgrund der erhöhten Stromschlaggefahr ein 10 mA Modell sein.

Für Geräte mit hoher Stromaufnahme wie Waschmaschinen oder Werkzeuge kann auch ein 100 mA Schalter verwendet werden.

Benötige ich einen bestimmten FI-Schalter?

Bei der Auswahl des richtigen FI-Schalters sollten einige Kriterien beachtet werden. Es gibt Unterschiede in der Bauform und den Eigenschaften, die für den jeweiligen Anwendungsfall relevant sind.

Unterschiede in der Bauform

FI-Schalter gibt es als Gerätekombination aus Leitungsschutzschalter und FI-Schutz oder als reine FI-Schutzschalter. Bei der Gerätekombination ist der FI-Schutz fest mit dem Leitungsschutzschalter verbunden. Reine FI-Schutzschalter können flexibler in der elektrischen Installation platziert werden.

Es gibt zudem Unterschiede bei der Einbausituation. FI-Schalter können unterteilt werden in Geräte für den Einbau in die Verteilung, Geräte für Unterputzmontage und Geräte für Aufputzmontage.

Kriterien für die Auswahl

Wichtige Auswahlkriterien sind:

• Der Bemessungsfehlerstrom, also der Strom, bei dem der Schalter auslöst. Üblich sind 10, 30 oder 300 mA.

• Die Art der Absicherung: Ausschließlich FI-Schutz oder in Kombination mit Leitungsschutz.

• Einpolig oder mehrpolig für einzelne Stromkreise oder ganze Wohnungen.

• Charakteristik des FI-Schalters: Verzögert oder unverzögert.

• Kurzschlussfestigkeit des Gerätes.

Entscheidend ist, dass der FI optimal auf die Gegebenheiten der elektrischen Installation abgestimmt ist. Bei Unsicherheiten sollte ein qualifizierter Elektroinstallateur hinzugezogen werden.

Wie kann die Funktion geprüft werden?

Eine regelmäßige Prüfung des FI-Schutzschalters wird empfohlen, um sicherzustellen, dass er im Bedarfsfall korrekt auslöst. Idealerweise sollte die Funktion halbjährlich kontrolliert werden.

Die Prüfung ist einfach durchzuführen:

• FI-Schutzschalter in die “Ein”-Position bringen.
• Prüftaste am FI-Schutzschalter drücken.
• FI-Schalter sollte nun auslösen.

Löst der Schutzschalter aus, wurde die korrekte Funktionsweise bestätigt. Anschließend einfach den Schalter wieder in die “Ein”-Position bringen, um die Stromversorgung wieder herzustellen.

Sollte der FI-Schalter bei der Prüfung nicht auslösen, liegt ein Defekt vor. In diesem Fall muss umgehend ein Elektriker kontaktiert werden, um die Ursache zu prüfen und den Fehler zu beheben. Auf keinen Fall sollte der Schutzschalter weiter genutzt werden, wenn die Prüfung fehlschlägt.

FI-Schalter lässt sich nicht zurücksetzen

Wenn sich der FI-Schalter nicht mehr zurücksetzen lässt, liegt in der Regel ein Defekt oder Fehler vor. Die häufigsten Ursachen sind:

• Kurzschluss in einem Gerät oder der Elektroinstallation: Wenn irgendwo ein Kurzschluss auftritt, schaltet der FI sofort ab und lässt sich nicht mehr einschalten. Der Fehler muss zuerst behoben werden.

• Feuchtigkeit oder Wasserschaden: Eindringende Feuchtigkeit kann zu Kriechströmen und damit zum Auslösen des FI führen. Nach Trocknung lässt sich der Schalter eventuell wieder zurücksetzen.

• Überlastung: Wird eine zu hohe Last angeschlossen, löst der FI aus. Nach Reduzierung der Last könnte ein Zurücksetzen wieder klappen.

• Defekter FI-Schalter: Mechanische Schäden, Verschleiß oder Produktionsfehler können dazu führen, dass der FI dauerhaft ausfällt.

• Unsachgemäße Installation oder falscher Anschluss: Wurden beim Einbau Fehler gemacht, kann der FI-Schalter fehlerhaft funktionieren.

Bei einer dauerhaften Abschaltung sollten folgende Schritte beachtet werden:

• Alle angeschlossenen Geräte überprüfen und vom Stromnetz trennen
• FI-Schalter mehrmals versuchen zurückzusetzen
• Sicherungen kontrollieren
• Auf Feuchtigkeit oder Wasserschäden untersuchen
• Elektriker kontaktieren – Ursache muss gefunden werden
• Eventuell FI-Schalter austauschen
• Keinesfalls den FI-Schalter überbrücken! Lebensgefahr!

Ein FI-Schalter, der sich partout nicht zurücksetzen lässt, deutet auf einen Defekt oder Fehler hin, der dringend von einer Fachkraft untersucht werden sollte. Bis dahin muss die betroffene Stromkreis abgeschaltet bleiben.

Ist ein FI erforderlich?

In Neubauten ist die Installation eines FI-Schutzschalters gesetzlich vorgeschrieben. Bei Altbauten besteht diese Pflicht jedoch nicht. Dennoch ist die Nachrüstung dringend empfohlen.

Die wichtigsten Gründe für einen FI-Schalter in Bestandsbauten:

• Schutz vor Stromschlag: Der FI-Schalter schaltet blitzschnell ab, sobald Strom am Körper fließt. So verhindert er einen lebensgefährlichen Stromschlag.

• Schutz vor Bränden: Bei Defekten oder Überlastung einer Leitung kann es zu gefährlichem Kabelbrand kommen. Der FI unterbricht dann umgehend die Stromzufuhr.

• Gefahrenquellen erkennen: Löst der FI wiederholt aus, zeigt dies eine Fehlerstelle an. Ohne FI bleiben solche Defekte oft unentdeckt.

• Versicherungsschutz: Manche Versicherer verlangen in der Gebäudeversicherung einen FI als Mindeststandard. Ohne FI kann es bei einem Schadensfall zur Kürzung kommen.

Die Nachrüstung eines FI-Schutzschalters ist also gerade bei älteren Elektroinstallationen sehr sinnvoll. Die Kosten sind überschaubar, der Zugewinn an Sicherheit hingegen erheblich. Bei Unsicherheiten sollte ein qualifizierter Elektroinstallateur zu Rate gezogen werden.

Mögliche Ursachen für eine Auslösung

Es gibt verschiedene Gründe, warum ein FI-Schutzschalter auslösen kann. Die häufigsten Ursachen sind:

Defektes Gerät

Wenn ein angeschlossenes Elektrogerät defekt ist, kann es zu einem isolationsfehler kommen. Dadurch gelangt der Strom nicht nur durch die vorgesehenen Leiter, sondern auch über alternative Wege zum Erdpotential. Der FI-Schalter erkennt diesen Fehlerstrom und schaltet die Stromversorgung ab, um einen Stromschlag zu verhindern. Typische Geräte, bei denen es zu solchen Defekten kommen kann, sind Waschmaschinen, Geschirrspüler, Kühlschränke etc.

Feuchtigkeit

Eindringende Feuchtigkeit, beispielsweise durch einen Wasserschaden, kann die Isolierung von Elektroleitungen beschädigen. Dadurch können Kurzschlüsse entstehen, die der FI-Schalter erkennt. Auch Kondenswasser, das sich bei Temperaturschwankungen bildet, kann in Steckdosen oder Schaltern zu Problemen führen.

Falsche Installation

Bei unsachgemäßen Elektroinstallationen kann es passieren, dass stromführende Leitungen mit erdungsführenden Leitern in Kontakt kommen. Wenn dann Strom über die Erdung abfließt, schaltet der FI-Schalter ab. Auch eine Überlastung aufgrund einer fehlerhaften Installation kann eine Auslösung verursachen.

Stromsparen mit FI-Schalter?

Viele denken, dass ein FI-Schalter hilft, Strom zu sparen. Das ist jedoch nicht der Fall. Der FI-Schalter hat keinen direkten Einfluss auf den Stromverbrauch.

Seine Aufgabe ist es, bei Fehlströmen abzuschalten und so Personen vor einem elektrischen Schlag zu schützen. Der Schalter misst also permanent den Stromfluss und schaltet ab, sobald Ströme vom Gerät zum Erdpotential fließen, die nicht durch den normalen Stromkreis zurückfließen.

Indirekt kann der FI-Schalter aber sehr wohl zum Stromsparen beitragen. Durch seine erhöhte Sicherheit verhindert er Kurzschlüsse und dadurch entstehende Brände. Somit geht keine Energie durch Brandschäden verloren. Zudem erkennt ein FI-Schalter altersschwache Geräte durch erhöhte Ableitströme und schaltet sie ab, bevor größerer Schaden entsteht. Man tauscht dann eher die Geräte aus, was den Verbrauch senken kann.

Insgesamt hat der FI-Schalter also vor allem für die Sicherheit eine große Bedeutung. Für das Stromsparen sollte man eher auf energieeffiziente Geräte und sparsamen Verbrauch achten.

Begriffserklärung Spannung

Spannung wird in Volt gemessen und ist ein Maß für die elektrische Spannungsdifferenz zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis. Je größer die Spannung, desto stärker ist der Stromfluss zwischen diesen Punkten.

Definition von Volt

Ein Volt ist die Maßeinheit der elektrischen Spannung im Internationalen Einheitensystem (SI). Benannt wurde es nach dem italienischen Physiker Alessandro Volta. Praktisch bedeutet ein Volt: Überwindet ein geladenes Teilchen auf seinem Weg zwischen zwei Punkten eines elektrischen Feldes eine Energie von einem Joule, liegt zwischen diesen Punkten eine Spannung von einem Volt.

Übliche Spannungen im Haushalt

In Haushalten werden üblicherweise folgende Spannungen genutzt:

• Steckdosenstrom: 230 Volt
• Autobatterien: 12 Volt
• Mobiltelefone: 3,7 Volt
• Knopfzellen: 1,5 Volt

Die Netzspannung in Deutschland beträgt 230 Volt. Sie kann je nach Land und Anwendungsbereich aber stark variieren. Generell gilt: Je höher die Spannung, desto gefährlicher ist der Strom. Aus Sicherheitsgründen arbeiten Elektrogeräte wie Laptops daher mit deutlich niedrigeren Spannungen.

Begriffserklärung Watt

Watt ist die Maßeinheit für die elektrische Leistung. Sie gibt an, welche Leistung bzw. Arbeit pro Zeit in einem Stromkreis umgesetzt wird.

Die Formel lautet:

Leistung (in Watt) = Spannung (in Volt) x Stromstärke (in Ampere)

Oder in Kurzform:

P (in W) = U (in V) x I (in A)

Beispiel:
In einer Steckdose mit 230 Volt Spannung fließt ein Strom von 10 Ampere.

Die Leistung beträgt dann:
P = U x I
P = 230 V x 10 A
P = 2300 Watt

Die Einheit Watt ist nach dem schottischen Ingenieur James Watt benannt, der durch die Weiterentwicklung der Dampfmaschine bekannt wurde.

Begriffserklärung kWh

Die Kilowattstunde (kWh) ist die gebräuchlichste Einheit, um den Stromverbrauch anzugeben. Sie gibt an, welche Energiemenge verbraucht wurde.

Die kWh berechnet sich aus der Leistung (in Watt) multipliziert mit der Zeit (in Stunden). Wenn ein Gerät also eine Leistung von 1000 Watt hat und 1 Stunde läuft, ergibt das einen Verbrauch von 1000 Watt x 1 Stunde = 1000 Wattstunden = 1 kWh.

Der Stromzähler misst die verbrauchten kWh über einen gewissen Zeitraum, in der Regel ein Jahr. Auf der Stromrechnung werden dann die verbrauchten kWh in diesem Zeitraum angegeben sowie der Preis pro kWh. Durch Multiplikation erhält man die zu zahlende Summe.

Wichtig ist, zwischen Leistung (Watt) und Energieverbrauch (kWh) zu unterscheiden. Die Leistung gibt an, welche Momentanleistung ein Gerät hat. Die kWh sagt aus, wie viel Energie über einen Zeitraum verbraucht wurde.