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FI-Schutzschalter: So funktioniert der Schutz vor Stromschlägen

Stromschlag verhindern  

Einfach erklärt: So funktioniert ein FI-Schalter

09.04.2021, 13:01 Uhr | rw, t-online, ron

FI-Schutzschalter: So funktioniert der Schutz vor Stromschlägen . FI-Schutzschalter: Er befindet sich immer im Sicherungskasten. (Quelle: imago images/Olaf Döring)

FI-Schutzschalter: Er befindet sich immer im Sicherungskasten. (Quelle: Olaf Döring/imago images)

Er soll Leben retten, wenn der laufende Fön oder das Handy am Ladekabel ins Badewasser fällt: der sogenannte FI-Schalter. Doch die Schutzvorrichtung greift in vielen Fällen nicht. Das ist der Grund.

Laut dem Verband der Elektrotechnik (VDE) nehmen in Deutschland Stromunfälle mit tödlichem Ausgang zu. Nach einem historischen Minimum im Jahr 2016 mit 34 Todesfällen stieg die Zahl 2018 um 24 Prozent auf 42. Ein Drittel davon passiert im Haushalt.

Was viele nicht wissen: Eine ganz normale Haussicherung schützt nicht vor einem lebensgefährlichen Stromschlag, sondern lediglich die Leitungen vor Überlastung. Um tödlichen Stromunfällen im Haushalt vorzubeugen, sollte zusätzlich ein sogenannter Fehlerstromschutzschalter, kurz: FI-Schalter, installiert sein. Er garantiert Fehlerschutz (durch Abschaltung bei unzulässig hoher Berührungsspannung), Personenschutz sowie Schutz bei elektrisch gezündeten Bränden durch Fehlerströme gegen Erde.

Dabei gilt die Regel: "Die Sicherung schützt Geräte und Leitungen, der FI-Schalter den Menschen." Hier finden Sie die wichtigsten Fragen und Antworten rund um den unscheinbaren Lebensretter.

Was bedeutet FI-Schalter?

Der Fehlerstromschutzschalter heißt im Sprachgebrauch auch oftmals nur FI-Schalter. Dabei steht das "F" für Fehler und das "I" für das physikalische Formelzeichen der elektrischen Stromstärke.

Info
Erhältlich sind auch kombinierte Fehlerstrom- und Leitungsschutzschalter (FI/LS-Schalter). Sie schützen vor Fehlerströmen und Überstrom. Dieser FI/LS-Schalter wird auch RCBO genannt. Die Abkürzung steht für "Residual current operated Circuit-Breaker with Overcurrent protection".

Wo findet man den Fehlerstromschutzschalter?

Wer gar nicht weiß, ob sich im eigenen Haushalt bereits ein FI-Schutzschalter befindet, kann dies leicht durch einen Blick in den Sicherungskasten feststellen. Der Schalter in diesen Schutzeinrichtungen ist als "FI-Schutzschalter" oder "RCD"  (residual current device, deutsch: Reststrom-Schutzgerät) beschriftet und darüber hinaus leicht am Prüfknopf zu erkennen.

FI-Schutzschalter: Er befindet sich immer im Sicherungskasten. (Quelle: imago images/Olaf Döring)FI-Schutzschalter: Er befindet sich immer im Sicherungskasten. (Quelle: Olaf Döring/imago images)

Info
Der FI-Schalter dient vor allem dem Personenschutz. Andere wichtige Schutzeinrichtungen im Sicherungskasten sind sogenannte Überstromschutzeinrichtungen. Hierbei geht es zuvorderst um den Geräteschutz. Der Unterschied zwischen beiden liegt in der Höhe der unerwünschten Ströme, bei denen FI-Schalter oder Überstromschutzeinrichtungen auslösen.

Wie ist ein FI-Schutzschalter aufgebaut?

Das Innere des FI-Schalters ist durch ein Gehäuse geschützt. Im Kern bestehen diese Schutzeinrichtungen aus einem sogenannten Summenstromwandler, durch den die Ströme aller aktiven Leiter fließen.

Info
Ein Summenstromwandler kann nur Wechselfehlerströme oder pulsierende Gleichfehlerströme aufnehmen. Bei glatten Gleichfehlerströmen findet keine Übertragung statt. Das bedeutet: Der Fehlerstrom wird nicht erkannt.

In der Regel besitzt der Summenstromwandler somit für jeden Außenleiter und den Neutralleiter eine Anschlussklemme und ist somit 4-polig. Es gibt aber auch 2-polige FI-Schutzschalter. Auf dem Summenstromwandler sitzt wiederum die Auslösespule (auch: Auslöserelais). Sie öffnet über den Auslösemechanismus die Hauptkontakte.

Info
Der Fehlerstromschutzschalter enthält ein sogenanntes Schaltschloss, das einen Stromkreis mit einer sehr geringen Kraft bei kleinem Weg ermöglicht.

Wie funktioniert der FI-Schalter?

Bei einem elektrischen Gerät fließt der benötigte Strom von der Steckdose über das Kabel zum Gerät und – normalerweise – in gleicher Stärke wieder zurück. Wird dieser Stromfluss durch einen Zwischenfall unterbrochen, etwa wenn ein Mensch ein ungenügend isoliertes Gerät berührt, entsteht eine Differenz zwischen zu- und abfließendem Strom. In einem solchen Fall unterbricht der FI-Schutzschalter abrupt und komplett den Stromkreis. Dieser kurze Zeitraum ist wichtig, da es im Fall von Körperdurchströmungen schnell zu Herzkammerflimmern kommen kann.

FI-Schalter richtig anschließen: Wie funktioniert's?

Hat der FI-Schutzschalter ausgelöst, dürfen Sie den FI-Schalter selbst wieder einschalten. Elektrische Arbeiten am Sicherungskasten sind allerdings tabu. Dazu gehört auch, den FI-Schutzschalter anzuschließen. Diese Arbeit darf nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden.

Will der Elektrofachbetrieb einen FI-Schutzschalter anschließen, trennt er zunächst die Verbindung von Stromleitung und Anschlussklemmen (Fachausdruck: Freischalten). Danach bringt das Fachpersonal den FI-Schutzschalter im Sicherungskasten hinter dem Stromzähler beziehungsweise den Anschlussklemmen und nach den Sicherungen an.

Nachfolgend wird er über die Anschlussklemmen angeschlossen. Beim FI-Schutzschalter sind die Anschlussklemmen mit L1, L2, L3 und N gekennzeichnet (2-polig: L und N). Ist der FI-Schutzschalter angeschlossen, wird der Schalter durch Betätigen der Prüftaste getestet.

Wann wird ein FI-Schalter ausgelöst?

Wann ein FI-Schalter auslöst, wird vom Bemessungsfehlerstrom bestimmt. Ein FI-Schutzschalter darf erst oberhalb des halben Bemessungsfehlerstroms auslösen. Der maximal zulässige Bemessungsfehlerstrom für den Personenschutz beträgt 30 Milliampere (mA). Deshalb unterbrechen FI-Schutzschalter den Stromkreis je nach Art bereits bei einer Stromstärkendifferenz von 30 oder sogar schon bei zehn mA. Letztere werden vor allem in sogenannten sensitiven Bereichen eingesetzt.

Das sind beispielsweise Feuchträume wie das Badezimmer. Generell gilt: Je niedriger der Ampere-Wert, umso schneller erfolgt die Abschaltung. Als Faustformel kann man den mA-Wert mit 0,8 multiplizieren und erhält als Ergebnis die Abschaltzeit in Millisekunden.

Info
Sogenannte FI-Schutzschalter vom Typ B, die allstromsensitiv arbeiten, wurden in den letzten Jahren noch weiterentwickelt. So wurde die Funktionalität verbessert. Häufig bei Gewittern vorkommende Fehlauslösungen treten nach Angaben der Hersteller weniger auf. Zudem soll Typ B vor Puls- und Wech­sel­feh­ler­strö­men, Feh­ler­strö­men mit Misch­fre­quen­zen so­wie glat­ten Gleichfeh­ler­strö­men schützen.

Zum Vergleich: Die herkömmliche Haushaltssicherung reagiert erst bei einer Stromstärke von 16 oder mehr Ampere (A) und braucht entsprechend länger, bis sie den Stromkreis unterbricht. Damit schützt sie zwar die Leitung vor einer anhaltenden Überlastung und beugt beispielsweise Kabelbränden und Überspannungsschäden vor. Um Menschen vor lebensgefährlichem Stromschlag zu schützen, reagiert sie aber viel zu träge. Fehlerstromschutzschalter reagieren bereits mit einer Abschaltzeit von unter 40 Millisekunden.

Badezimmer: Der Haartrockner sollte nicht neben einem laufenden Wasserhahn abgelegt werden. (Quelle: imago images/nordpool/Riediger)Badezimmer: Der Haartrockner sollte nicht neben einem laufenden Wasserhahn abgelegt werden. (Quelle: nordpool/Riediger/imago images)

Stromschlag in der Badewanne: Schützt ein FI-Schalter?

Ein Großteil der tödlichen Stromunfälle im Haushalt passiert im Badezimmer – in letzter Zeit verstärkt im Zusammenhang mit Handys, die mit dem Ladekabel verbunden sind und in die gefüllte Badewanne fallen. "Dabei hielten die Ladegeräte nachweislich nicht die vorgeschriebenen Anforderungen ein, teils aufgrund mangelhafter Konstruktion, teils wegen Beschädigungen", sagt Klaus Kreß vom Prüf- und Zertifizierungsinstitut des VDE auf Anfrage von t-online.

Durch einen FI-Schalter kann ein solcher Unfall verhindert werden. Ein Restrisiko bleibt jedoch bestehen. Denn auch ein FI-Schalter schützt nicht immer vor einem Stromschlag beim Baden. Der Grund: "Inzwischen sind fast alle Badewannen aus Kunststoff, Acryl oder emailliertem Stahl. Auch die Abflussrohre bestehen aus Kunststoff, sind somit nicht leitfähig. Eine Erdung bleibt hier wirkungslos. Der FI-Schalter funktioniert nicht", erklärt Kreß.

Sicherheit im Bad: Laufende oder angeschlossene elektrische Geräte sollte man von der Badewanne fernhalten. (Quelle: imago images/Westend61)Sicherheit im Bad: Laufende oder angeschlossene elektrische Geräte sollte man von der Badewanne fernhalten. (Quelle: Westend61/imago images)

Deshalb sollten elektrische Geräte wie zum Beispiel Handys am Ladekabel, aber auch Haartrockner oder Rasierer in sicherer Entfernung aufbewahrt werden – vor allem, wenn Kinder in der Wanne baden.

Info
Obwohl heute bereits zehn mA für Badezimmer vorgeschrieben sind, besteht keine Nachrüstpflicht für bestehende Installationen. Auch wenn ein FI- Schalter nicht in jedem Fall schützen kann, ohne dieses Sicherheitselement ist das Risiko für einen elektrischen Schlag um ein vielfaches höher – und das kann tödlich sein.

Warum fliegt die Sicherung ständig raus?

Wenn der FI-Schalter auslöst oder die Sicherung rausfliegt, steht man plötzlich im Dunkeln. Der Grund: Der Stromkreis ist unterbrochen. Setzt der FI-Schalter in der Regel den gesamten Stromkreis in der Wohnung aus, so unterbricht die Sicherung zumeist nur einen Teil der Wohnung beziehungsweise einzelne Räume, wie Küche oder Wohnzimmer. Diese schwarzen Schalter befinden sich – wie der blaue FI-Schutzschalter – im Sicherungskasten und sind jeweils mit dem Zimmernamen beschriftet. Zeigt einer der schwarzen Schalter nach unten, ist die Sicherung rausgeflogen. Das sind zwei häufige Gründe:

  • Überlastung
    Eine Sicherung springt oftmals raus, wenn die Leitungen überlastet sind. Das heißt, wenn zum Beispiel zwei größere Elektrogeräte gleichzeitig laufen. Besonders häufig passiert das in Altbauten, wenn sich zwei Geräte einen Stromanschluss teilen.
  • Kurzschluss
    Es kann aber auch in den Stromleitungen selbst, in den Anschlussstellen wie Steckdosen oder in den angeschlossenen Geräten zu einem Kurzschluss kommen.

Schutz für den Notfall: Der FI-Schalter sollte zum Testen regelmäßig ausgelöst werden. (Quelle: R+V-Infocenter)Schutz für den Notfall: Der FI-Schalter sollte zum Testen regelmäßig ausgelöst werden. (Quelle: R+V-Infocenter)

Was tun, wenn die Sicherung rausspringt?

Versuchen Sie erst einmal, den FI-Schalter im Sicherungskasten wieder einzuschalten. Sollte er dennoch wieder auslösen beziehungsweise die Sicherung rausspringen, gehen Sie folgendermaßen vor.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

  1. Drücken Sie alle Schutzschalter, die dem ausgelösten FI-Schalter zugeordnet sind, nach unten und trennen Sie diese so vom Netz.
  2. Versuchen Sie erneut, den FI-Schalter einzuschalten. Löst er nicht mehr automatisch aus beziehungsweise springt er nicht raus, aktivieren Sie die anderen Schutzschalter wieder. (Gehen Sie gleich zu Punkt 8.)
  3. Löst der FI-Schalter aber dennoch wieder aus, liegt offenbar ein Kurzschluss vor, bei dem der sogenannte Neutralleiter oder der Schutzleiter betroffen ist. Der Nachteil: Diese sind einzeln miteinander verbunden, sodass der Fehler nur schwer lokalisierbar ist. Die gesamte Wohnung oder das Haus kommt infrage.
  4. Überprüfen Sie, welche an den Stromkreis angeschlossene Geräte Sie unmittelbar davor eingeschaltet haben.
  5. Untersuchen Sie, ob der Fehler an der Steckdose beziehungsweise der Sicherung oder an dem Elektrogerät selbst liegt. Hier ist es ratsam, als erstes nach (eventuell zuletzt benutzten) Geräten mit Netzstecker zu suchen und diese vom Netz zu trennen.
  6. Haben Sie das betreffende Gerät gefunden, schließen Sie es an der Steckdose eines anderen Stromkreises an, zum Beispiel im Nebenzimmer. Prüfen Sie vorher im Sicherungskasten, ob dieser Raum wirklich einem anderen Stromkreis zugeordnet ist. Manchmal sind zwei Zimmer einer Sicherung zugerechnet. Läuft das Gerät problemlos, liegt es am vorigen Stromkreis.
  7. Falls der Fehler an der Steckdose beziehungsweise am Stromkreis liegt, kontaktieren Sie umgehend Ihren Vermieter oder eine Elektrofirma. Nehmen Sie selbst keine Reparaturen vor, denn diese können für Sie tödlich enden. Lesen Sie hier, welche Elektroarbeiten Sie selbst nicht machen dürfen.
  8. Aktivieren Sie jeden einzelnen Schutzschalter. Sollte der FI-Schalter plötzlich wieder rausspringen, ist der fehlerhafte Stromkreis lokalisiert.
  9. Überprüfen Sie alle angeschlossenen Elektrogeräte des jeweiligen Stromkreises. Ziehen Sie bei jedem Gerät den Stecker und prüfen Sie, ob der FI-Schalter eingeschaltet bleibt. Ist das der Fall, ist das kaputte Elektrogerät gefunden. Wichtig: Schließen Sie es nicht mehr an beziehungsweise verbinden Sie es nicht mehr mit der Steckdose!
  10. Falls kein Elektrogerät mit Stecker betroffen ist, schrauben Sie alle Leuchtmittel in den Lampen heraus und lassen Sie prüfen, ob das Problem möglicherweise an einem fest angeschlossenen Gerät liegt (Sichtprüfung). Hier ist es ratsam, sich an eine Elektrofirma zu wenden.

Sind FI-Schalter in Deutschland Pflicht?

Dass RCD Leben retten können, ist auch dem Gesetzgeber nicht verborgen geblieben. Deshalb muss seit 2009 in jedem neu eingebauten Steckdosen-Stromkreis auch ein FI-Schutzschalter stecken. Bereits seit 1984 sind in Westdeutschland diese Schutzeinrichtungen für Feuchträume in Neubauten Pflicht. Seitdem haben sich tödliche Stromunfälle laut Statistischem Bundesamt mehr als halbiert. Eine gefährliche Gesetzeslücke ließ man allerdings offen. Es besteht keine Nachrüstpflicht für ältere Stromanlagen in Altbauten.

FI-Schalter nachrüsten: Wie funktioniert's?

Wer in einem Altbau ohne Fehlerstromschutzschalter wohnt, sollte nachrüsten lassen. Hierbei wird ein FI-Schalter in der Hausverteilung (dem Sicherungskasten) zusätzlich eingerastet und verkabelt. Die gute Nachricht: Es müssen dafür keine Leitungen neu verlegt und somit weder gebohrt noch Wände aufgestemmt werden. In der Regel ist ein nachträglicher Einbau in einer halben bis einer Stunde erledigt.

Wichtig: Einen FI-Schalter darf ausschließlich ein Elektro-Fachbetrieb nachrüsten.

Sicherungskasten: Ganz links befindet sich hier der FI-Schutzschalter. (Quelle: imago images/Shotshop)Sicherungskasten: Ganz links befindet sich hier der FI-Schutzschalter. (Quelle: Shotshop/imago images)

Müssen Mieter auf eigene Kosten nachrüsten?

Mieter einer Altbauwohnung ohne FI-Schalter können für den nachträglichen Einbau nicht ihren Vermieter in die Pflicht nehmen. Denn: "Solange es keine gesetzliche Nachrüstpflicht gibt, kann der Mieter das nicht vom Vermieter verlangen", sagt Jutta Hartmann vom Deutschen Mieterbund auf Anfrage von t-online. Nur neu installierte Stromkreise müssen mit FI-Schaltern gesichert werden – deren Kosten übernimmt der Vermieter.

"Wenn er nachrüsten will, muss der Mieter dies auf eigene Kosten tun und sollte seinen Vermieter um Erlaubnis fragen. Diese darf der Vermieter in der Regel auch nicht verweigern", ergänzt Hartmann.

Info
Eine solche Duldungspflicht des Vermieters gegenüber Modernisierungen durch den Mieter erklärte unter anderem das Landgericht Berlin für rechtens (Az.: 64 S 355/0).

Was sind mobile Fehlerstromschutzschalter?

Sie können auch einzelne Steckdosen oder Stromkreise mit einer Schutzvorrichtung versehen beziehungsweise nachträglich absichern. Dafür gibt es mobile Fehlerstromschutzschalter, sogenannte PRCD-S (Portable Residual Current Device-Safety). Diese werden einfach zwischen Stromverbraucher und Steckdose gesteckt, zum Beispiel im Bad oder Garten. Der Vorteil: Der PRCD-S bietet gegenüber dem fest installierten FI-Schalter mehr Sicherheit, da er nicht nur Fehler im angeschlossenen Elektrogerät, sondern auch im speisenden Netz erkennt.

Wie oft sollte man FI-Schalter kontrollieren?

Wirksamen Schutz bietet nur ein intakter FI-Schalter. Denn: "Wenn der FI-Schalter nie oder nur selten auslöst, verkleben möglicherweise dessen Schaltkontakte. So kann er den Stromkreis im Störungs- oder Gefahrenfall nicht unterbrechen", erklärt Ralf Weber, Sicherheitsexperte beim Infocenter der R+V-Versicherung. Deshalb sollten Sie den Schalter regelmäßig kontrollieren – mindestens zweimal im Jahr. Dabei reicht es aus, die Testtaste beziehungsweise den Prüfknopf des FI-Schalters zu drücken und so einen Fehlerstrom vorzutäuschen.

Müssen FI-Schutzschalter alle 5 bis 10 Jahre ausgetauscht werden?

"Es ist darauf zu achten, den FI-Schutzschalter entsprechend den Angaben des Herstellers regelmäßig durch Betätigen der Prüftaste auszulösen, um seine Funktion zu überprüfen", sagt Kreß. Darüber hinaus empfiehlt er, nach den genannten Zeiträumen oder im Zweifelsfall einen sogenannten E-Check durch eine Elektrofachkraft durchführen zu lassen.

Verwendete Quellen:

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