Serienschaltung in der Installationstechnik (Serienschalter)
Die Serienschaltung in der Installationstechnik – oft auch einfach „Serienschalter“ oder „Serienschaltung mit Serienschalter“ genannt – dient dazu, von einer einzigen Schalterstelle aus zwei Leuchten oder zwei Leuchtgruppen unabhängig voneinander zu schalten. Typische Anwendungsfälle sind Wohnräume mit zweigeteilten Deckenleuchten, Wohnzimmer mit getrennt schaltbarem Decken- und Wandlicht oder Bäder, in denen Deckenleuchte und Spiegelbeleuchtung von einem Schalterplatz aus bedient werden sollen.
Wichtig: Diese „Serienschaltung“ hat nichts mit der Reihenschaltung aus der Elektrotechnik zu tun, bei der mehrere Verbraucher hintereinander in einem Stromkreis liegen und derselbe Strom durch alle Bauteile fließt. In der Installationstechnik meint „Serienschaltung“ eine Schalterbauform, die zwei komplett getrennte Schaltkontakte in einem gemeinsamen Gehäuse vereint.
Ein Serienschalter besitzt einen gemeinsamen Eingang für die Phase (L) und zwei Ausgänge (L1 und L2), die jeweils eine separate Leuchte oder Leuchtgruppe versorgen. So können zum Beispiel zwei Lichtkreise in einer Raumbeleuchtung individuell ein- und ausgeschaltet werden, ohne zwei getrennte Schalterdosen setzen zu müssen.
Damit eine Serienschaltung sicher und normgerecht funktioniert, müssen ausreichende Aderanzahlen, passende Leitungsquerschnitte (in der Regel 1,5 mm²), eine korrekt dimensionierte Schalterdose und eine fachgerechte Verdrahtung in Abzweigdosen oder Gerätedosen eingehalten werden. Außerdem gelten wie immer die Schutzmaßnahmen der Installationstechnik, insbesondere die konsequente Führung und Durchverbindung von Neutralleiter (N) und Schutzleiter (PE).
Fehler bei der Planung oder Verdrahtung – etwa zu wenige Adern zur Leuchte, versehentlich geschalteter Neutralleiter oder vertauschte Ausgänge L1/L2 – führen schnell zu Funktionsproblemen oder sogar zu gefährlichen Situationen. Ein solides Verständnis der Serienschaltung ist daher ein zentraler Bestandteil der Ausbildung in der Installationstechnik und baut direkt auf der einfachen Ausschaltung auf.
Einordnung und typische Einsatzgebiete
Die Serienschaltung mit Serienschalter ist eine Erweiterung der einfachen Ausschaltung. Statt nur eine Leuchte zu schalten, können von einem Schalterplatz aus zwei Leuchten oder zwei Leuchtgruppen getrennt betätigt werden. Beide Lichtkreise nutzen dabei denselben Schalterrahmen und dieselbe Schalterdose, was Platz spart und eine komfortable Bedienung ermöglicht.
Typische Einsatzgebiete sind Räume mit mehreren Lichtzonen. In einem Wohnzimmer kann beispielsweise ein Lichtkreis die zentrale Deckenleuchte versorgen, während der zweite Lichtkreis Wand- oder indirekte Beleuchtung schaltet. So lässt sich die Lichtstimmung flexibel anpassen, ohne mehrere Schaltergruppen nebeneinander montieren zu müssen.
Im Bad ist es häufig sinnvoll, die Raumbeleuchtung und die Spiegelbeleuchtung getrennt schalten zu können. Ein Serienschalter an der Tür oder neben dem Spiegel erleichtert die Bedienung und ermöglicht gleichzeitig eine klare Zuordnung der Leuchtgruppen. Auch in Fluren, Treppenhäusern oder größeren Räumen mit geteilten Beleuchtungszonen sind Serienschalter weit verbreitet.
Wichtig ist die begriffliche Abgrenzung: Während man in der allgemeinen Elektrotechnik von „Reihenschaltung“ spricht, wenn Bauteile hintereinander im selben Strompfad liegen, meint man in der Installationstechnik mit „Serienschaltung“ fast immer die Schaltung mit Serienschalter und zwei getrennten Lichtkreisen. Diese Verwechslung sollte besonders in Prüfungen vermieden werden.
Serienschaltungen sind auch eine sinnvolle Zwischenstufe auf dem Weg zu komplexeren Schaltungen wie Wechselschaltung, Kreuzschaltung oder Tasterschaltungen mit Stromstoßschaltern. Wer die Serienschaltung verstanden hat, erkennt besser, wie Phasen verteilt und geschaltet werden und wie mehrere Lichtkreise aus einer gemeinsamen Einspeisung versorgt werden.
Leistungsbilanz Raumbeleuchtung: Pges = PL1 + PL2 Die Gesamtleistung ergibt sich aus der Summe der Leistungen der beiden Lichtkreise. Einheit: Watt (W).
Strom pro Lichtkreis: I = P / U Für jeden Lichtkreis kann der Strom aus Leistung und Spannung berechnet werden. Bei U = 230 V gilt z. B. IL1 = PL1 / 230 V.
Serienschalter werden oft in denselben Schalterprogrammen wie einfache Schalter, Taster und Wechselschalter angeboten. Mechanisch sind sie kaum größer, benötigen aber im Inneren mehr Platz für die zwei getrennten Schaltmechanismen. Daher ist eine tiefe Schalterdose (z. B. 60 mm Durchmesser, ausreichende Tiefe) empfehlenswert.
Da Serienschalter häufig mehrere Leuchtkreise mit gemeinsamem Außenleiter versorgen, können bei falscher Verdrahtung unerwartete Spannungen an Leuchten oder Schalterkontakten anliegen. Alle Arbeiten dürfen nur im spannungsfreien Zustand durchgeführt werden. Die fünf Sicherheitsregeln sind strikt einzuhalten.
Nenne ein typisches Einsatzgebiet für einen Serienschalter in einem Wohngebäude und erläutere kurz den Vorteil gegenüber zwei getrennten Schaltern.
Ein typisches Einsatzgebiet ist ein Wohnzimmer mit einer Deckenleuchte und einer zusätzlichen Wand- oder Ambientebeleuchtung. Vorteil: Beide Lichtkreise können von einer Schalterstelle aus separat bedient werden, ohne zwei getrennte Schalterdosen zu benötigen. Das spart Platz und wirkt optisch aufgeräumter.
Bauteile und Leitungen für die Serienschaltung
Das zentrale Bauteil der Serienschaltung ist der Serienschalter selbst. Er besitzt einen gemeinsamen Eingang für den Außenleiter (L) und zwei getrennte Ausgänge (L1 und L2). Im Inneren befinden sich zwei getrennte Schaltmechanismen, die jeweils einen eigenen Wippenteil oder eine eigene Schaltstelle haben. So können die beiden Lichtkreise unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet werden.
Für die Verdrahtung werden typischerweise Leitungen mit ausreichender Aderanzahl benötigt. Zwischen der Abzweigdose und dem Serienschalter muss mindestens eine Ader für den Außenleiter (L) und zwei Adern für die geschalteten Phasen (L1, L2) vorhanden sein. Je nach Verdrahtungskonzept können zusätzlich Neutralleiter und Schutzleiter in der Schalterdose vorhanden sein, insbesondere bei Kombinationsgeräten (z. B. Serienschalter mit Steckdose).
Zu den Standardanforderungen zählt ein Leitungsquerschnitt von 1,5 mm² für Lichtstromkreise. Dieser Querschnitt ist in Wohngebäuden üblich und für die typischen Ströme von Lichtkreisen ausreichend. Die Leitungstypen sind meist NYM-J oder vergleichbare Installationsleitungen für feste Verlegung.
Die Schalterdose sollte einen Durchmesser von mindestens 60 mm haben und möglichst ausreichend tief sein, damit die Verdrahtung von L, L1, L2 und eventuellen weiteren Leitungen (z. B. zur Steckdose) sauber und zugentlastet untergebracht werden kann. Zu enge Dosen erschweren die Montage und können bei unsachgemäßer Verlegung zu gequetschten Adern führen.
Auf der Leuchtenseite müssen ebenfalls genügend Adern zur Verfügung stehen, um beide Lichtkreise getrennt zu versorgen. Je nach Leuchte können zwei getrennte Anschlussklemmen (z. B. Lichtkreis 1 und Lichtkreis 2) vorhanden sein oder zwei Leuchtenkörper mit jeweils eigenem Anschlusskabel installiert sein.
Strombelastbarkeit: Imax abhängig vom Leitungsquerschnitt und der Verlegeart. Für 1,5 mm² in üblichen Installationsbedingungen liegt Izul typischerweise bei 16 A, wodurch übliche Lichtstromkreise gut abgedeckt sind.
Leistungsreserve: Pmax = U · ISicherung Bei 230 V und einem Leitungsschutzschalter von 10 A ergibt sich eine max. theoretische Leistung von Pmax = 230 V · 10 A = 2300 W für den gesamten Stromkreis (nicht nur für die Serienschaltung).
In vielen Installationen werden Kombigeräte eingesetzt, z. B. Serienschalter mit integrierter Steckdose. Hier müssen zusätzlich Dauerphase und ggf. Neutralleiter in der Dose vorhanden sein. Eine saubere Planung der Aderanzahl und der Leitungsläufe ist daher besonders wichtig.
Die Leitungen müssen mechanisch geschützt, korrekt befestigt und gegen Überlast abgesichert werden. Beschädigte Isolierungen, zu stark abgeknickte Adern oder überfüllte Dosen können zu Erwärmung oder Kurzschlüssen führen. Alle Klemmen müssen fest sitzen und dürfen keine Leiter beschädigen.
Nenne den üblichen Leitungsquerschnitt für Lichtstromkreise in Wohngebäuden und begründe kurz, warum dieser Querschnitt ausreichend ist.
Üblich sind 1,5 mm² Leitungsquerschnitt. Dieser Querschnitt ist für Lichtstromkreise ausreichend, weil die Ströme typischer Beleuchtungen deutlich unter der zulässigen Dauerstrombelastbarkeit von ca. 16 A liegen und so Leitungs- und Brandschutz gewährleistet werden.
Funktionsprinzip des Serienschalters
Ein Serienschalter enthält zwei Schalter in einem Gehäuse. Beide Schalter werden mit derselben Phase (L) versorgt, arbeiten aber elektrisch unabhängig voneinander. Jeder der beiden Schaltmechanismen hat einen eigenen Ausgang: L1 für Lichtkreis 1 und L2 für Lichtkreis 2. Dadurch können die beiden Lichtkreise entweder einzeln oder gemeinsam eingeschaltet werden.
Wird nur der erste Schalter betätigt, erhält nur Leuchtgruppe 1 Spannung über L1. Wird nur der zweite Schalter betätigt, erhält Leuchtgruppe 2 Spannung über L2. Werden beide Schalter betätigt, sind beide Leuchtgruppen gleichzeitig in Betrieb. Ist keiner der Schalter eingeschaltet, liegen beide Lichtkreise spannungsfrei.
In Schaltschemata wird dies durch einen gemeinsamen Anschluss für L und zwei getrennte Schaltkontakte dargestellt. In Installationsplänen werden L1 und L2 häufig beschriftet, um eine eindeutige Zuordnung zu den Leuchten herzustellen. Im Raum ist oft auf der Schalterwippe erkennbar, welcher Wippenteil welche Leuchte schaltet (z. B. links = Decke, rechts = Wand).
Strom- und Spannungsverlauf entsprechen zwei unabhängigen Ausschaltungen, die nur zufällig im selben Gehäuse sitzen. Jede Leuchtgruppe bildet ihren eigenen Stromkreis über L1 bzw. L2, die jeweilige Leuchte und den gemeinsamen Neutralleiter N zurück zur Quelle.
Ein wichtiger Unterschied zur Wechselschaltung: Der Serienschalter ermöglicht keine Schaltung von zwei Stellen aus, sondern bündelt lediglich zwei Schaltfunktionen an einem Ort. Für Lernende ist es wichtig, diese Schalterarten gedanklich sauber zu trennen.
Strom in den Lichtkreisen: Iges = IL1 + IL2 Wenn beide Lichtkreise gleichzeitig eingeschaltet sind, addieren sich die Ströme. Die Absicherung des Stromkreises muss die Summe der maximalen Ströme beider Lichtkreise berücksichtigen.
Leistungszusammenhang: Pges = PL1 + PL2 Die Gesamtleistung steigt, wenn beide Lichtkreise gleichzeitig eingeschaltet werden. Der Serienschalter und die Leitungen müssen für diese Gesamtleistung geeignet sein.
Moderne Serienschalter sind häufig auch als Einsatzmechanismen konzipiert, die in verschiedene Rahmenprogramme eingesetzt werden können. So lassen sich z. B. Design, Farbe und Funktion mischen. Elektronische Serienschalter mit integrierten Dimmfunktionen sind ebenfalls erhältlich, benötigen aber besondere Beachtung hinsichtlich Mindestlast und Kompatibilität mit LED-Leuchtmitteln.
Da beide Schalter den gleichen Außenleiter L erhalten, können an allen Klemmen des Serienschalters gefährliche Spannungen anliegen, sobald der Stromkreis eingeschaltet ist. Beim Arbeiten in der Dose muss immer der gesamte Stromkreis freigeschaltet werden, nicht nur einer der Lichtkreise.
Erkläre kurz das Funktionsprinzip eines Serienschalters und benenne die Klemmen.
Ein Serienschalter enthält zwei getrennte Schalter in einem Gehäuse. Beide erhalten denselben Eingang L (Außenleiter). Die Ausgänge heißen L1 und L2 und versorgen jeweils eine eigene Leuchtgruppe. Über die Betätigung der zwei Wippen werden die Lichtkreise getrennt oder gemeinsam geschaltet.
Normgerechte Verdrahtung der Serienschaltung
Für eine normgerechte Verdrahtung der Serienschaltung wird der Außenleiter L auf den gemeinsamen Eingang des Serienschalters gelegt. Von dort aus führen die beiden Ausgänge L1 und L2 zu den jeweils angeschlossenen Leuchten oder Leuchtgruppen. Diese Verdrahtung erfolgt in der Regel über eine Abzweigdose oder direkt in der Schalter- oder Leuchtenanschlussdose.
Neutralleiter (N) und Schutzleiter (PE) werden nicht über den Schalter geführt, sondern in der Abzweig- oder Leuchtenanschlussdose durchgeklemmt. Beide Leiter müssen für jeden angeschlossenen Leuchtkreis zur Verfügung stehen. Bei Leuchten mit zwei getrennten Lichtkreisen sind entsprechend zwei L-Klemmen, aber gemeinsame N- und PE-Klemmen vorhanden.
In der Praxis bedeutet dies: L aus der Verteilung wird in der Dose mit der Zuleitung zum Serienschalter verbunden. Vom Serienschalter kommen L1 und L2 zurück in die Abzweigdose und werden dort mit den Leitungen zu den jeweiligen Leuchten verbunden. N und PE werden von der Verteilung direkt zu den Leuchten durchverbunden.
Eine klare Beschriftung in der Abzweigdose (z. B. „L1 Decke“, „L2 Wand“) erleichtert die Zuordnung und spätere Fehlersuche. In Plänen sollten die Klemmen eindeutig gekennzeichnet sein. Wichtig ist auch, genügend Platz in der Dose einzuplanen, damit alle Verbindungen spannungsfrei und mechanisch entlastet hergestellt werden können.
Bei Leuchten mit zwei getrennt schaltbaren Lichtkreisen werden die beiden geschalteten Phasen L1 und L2 direkt an den entsprechenden Klemmen der Leuchte angeschlossen. Neutralleiter und Schutzleiter werden in der Leuchtenklemme gemeinsam geführt, sofern der Hersteller keine andere Anschlussweise vorsieht.
Spannungsfreiheit prüfen: U = 0 V zwischen allen aktiven Leitern und Erde nach Freischalten Vor Arbeiten muss mit einem geeigneten Messgerät (zweipoliger Spannungsprüfer) geprüft werden, dass keine Spannung mehr anliegt.
In modernen Installationen wird oft versucht, die Anzahl der Abzweigdosen zu reduzieren, indem Leuchten- und Schalterleitungen verstärkt direkt in Gerätedosen geführt werden. Dadurch werden Serienschaltungen manchmal komplett innerhalb einer tiefen Gerätedose verdrahtet, was eine sorgfältige Planung der Aderanzahl erfordert.
Der Neutralleiter darf keinesfalls geschaltet werden. Werden N und L vertauscht oder falsch aufgelegt, kann dies dazu führen, dass Teile der Leuchte unter Spannung stehen, obwohl der Schalter ausgeschaltet ist. Das ist lebensgefährlich und verstößt gegen die geltenden Normen.
Beschreibe die Verdrahtung einer Serienschaltung mit Abzweigdose: Welche Leiter werden über den Schalter geführt, welche werden durchgeklemmt?
Über den Serienschalter werden nur die Phase L und die geschalteten Phasen L1 und L2 geführt. L kommt von der Verteilung zum Schalter, L1 und L2 zurück zur Abzweigdose und von dort zu den Leuchten. Neutralleiter (N) und Schutzleiter (PE) werden in der Abzweigdose durchgeklemmt und direkt zur Leuchte geführt.
Varianten und Kombinationen mit Serienschalter
Neben dem klassischen Serienschalter ohne Zusatzfunktionen gibt es verschiedene Varianten, die an spezielle Anforderungen angepasst sind. Eine häufige Variante ist der Serienschalter mit Kontrollleuchte. Hier wird im Schalter eine kleine Leuchte integriert, die z. B. anzeigt, ob ein bestimmter Lichtkreis eingeschaltet ist oder die als Orientierungslicht dient.
Bei Serien mit Kontrollleuchte muss zusätzlich mindestens ein Neutralleiter oder eine andere Referenz im Schalter vorhanden sein, je nach Schaltungskonzept (z. B. Kontrollleuchte parallel zur Leuchte oder als Glimmlampe zwischen L und geschalteter Phase). Dies beeinflusst die benötigte Aderanzahl und die Verdrahtung in der Dose.
Eine weitere häufige Variante sind Kombigeräte, bei denen ein Serienschalter und eine Steckdose in einem gemeinsamen Rahmen montiert sind. Dafür muss zusätzlich eine Dauerphase für die Steckdose und oft der Neutralleiter in der Schalter-Steckdosen-Kombination vorhanden sein, was zu mehr Adern und höherer Verdrahtungsdichte führt.
In größeren Anlagen oder Smart-Home-Systemen können auch elektronische Serienschalter oder Aktoren eingesetzt werden. Diese werden über Taster oder Bussysteme angesteuert und schalten zwei getrennte Lichtkreise, oft kombiniert mit Dimmfunktionen oder Szenensteuerungen.
Für die Ausbildung ist es wichtig zu erkennen, dass alle diese Varianten auf dem gleichen Grundprinzip beruhen: Zwei getrennt gesteuerte Ausgänge (L1 und L2) für zwei unabhängige Lichtkreise – mit unterschiedlichen Zusatzfunktionen je nach Gerätetyp.
Mindestlast bei Dimmern oder elektronischen Schaltern: PLast ≥ Pmin Viele elektronische Schalter oder Dimmer benötigen eine Mindestlast, um korrekt zu funktionieren. Bei sehr kleinen LED-Leistungen kann es sonst zu Flackern oder Fehlfunktionen kommen.
Bei LED-Beleuchtungen treten bei manchen Billig-Serienschaltern oder Dimmern Probleme mit Glimmen oder Flackern auf, weil die Elektronik im Schalter kleine Ströme durchlässt. Hier helfen spezielle LED-taugliche Geräte oder Entstör-/Lastwiderstände, die für den Einsatz vom Hersteller freigegeben sind.
Bei Kombinationen von Serienschaltern mit Steckdosen ist besonders auf die richtige Zuordnung der Dauerphase und der geschalteten Phasen zu achten. Steckdosen dürfen nicht über geschaltete Phasen versorgt werden, da sonst unvorhersehbare Schaltzustände und Gefahren entstehen können.
Nenne eine Variante eines Serienschalters mit zusätzlicher Funktion und erkläre, welche zusätzlichen Leitungen dafür ggf. benötigt werden.
Eine Variante ist der Serienschalter mit Kontrollleuchte. Je nach Schaltung wird zusätzlich ein Neutralleiter in der Dose benötigt, damit die Kontrollleuchte betrieben werden kann (z. B. Glimmlampe zwischen L und N oder L und L’). Das erhöht die benötigte Aderanzahl im Schalterbereich.
Typische Fehler und Sicherheitsaspekte
Zu den häufigsten Fehlern bei der Planung und Verdrahtung von Serienschaltungen gehört eine zu geringe Aderanzahl. Wird z. B. nur eine dreiadrige Leitung (L, N, PE) zur Leuchte gelegt, aber später eine Serienschaltung mit zwei Lichtkreisen gefordert, fehlen schlicht die Adern für die zweite geschaltete Phase L2. Solche Planungsfehler sind im Nachhinein schwer zu korrigieren.
Ebenso häufig ist die Vertauschung der Ausgänge L1 und L2. Das ist zwar technisch nicht gefährlich, führt aber dazu, dass am Schalter die „falsche“ Wippe die betreffende Leuchte schaltet. In der Ausbildung sollte deshalb auf eine durchdachte Anordnung und Beschriftung geachtet werden.
Ein schwerwiegender Fehler ist das versehentliche Schalten des Neutralleiters oder die Verwechslung von N und L. In diesem Fall kann die Leuchte bei ausgeschaltetem Schalter weiterhin unter Spannung stehen oder es treten ungewöhnliche Spannungsverhältnisse auf, die gefährlich sind und Normen verletzen.
Auch die Überlastung von Schalter oder Leitung durch zu hohe Gesamtleistung beider Lichtkreise kann problematisch werden. Werden gleichzeitig viele Hochleistungs-Leuchten angeschlossen, kann die zulässige Schalterlast überschritten oder die Absicherung zu hoch dimensioniert werden.
Zum Abschluss der Installation sollten deshalb Isolationsmessungen, Funktionsprüfungen und – je nach Normenlage – Messungen der Schleifenimpedanz und des Auslöseverhaltens von Schutzorganen durchgeführt werden. Nur so ist sichergestellt, dass die Serienschaltung nicht nur funktioniert, sondern auch sicher betrieben werden kann.
Leistungskontrolle: Pges = PL1 + PL2 ≤ Pzul,Schalter Die Summe der Leistungen beider Lichtkreise darf die zulässige Schalterlast nicht überschreiten. Angaben des Herstellers sind zu beachten.
In Prüfungen wird oft gezielt nach typischen Fehlern gefragt, etwa „Neutralleiter geschaltet“ oder „zu wenig Adern eingeplant“. Wer die Grundprinzipien verstanden hat, erkennt solche Fehler schnell – sowohl im Plan als auch in der praktischen Verdrahtung.
Das Schalten des Neutralleiters oder das Missbrauchen des Schutzleiters als aktiver Leiter ist strikt verboten. Solche Fehler können zu lebensgefährlichen Situationen führen und müssen unverzüglich beseitigt werden. Arbeiten an der elektrischen Anlage dürfen nur im spannungsfreien Zustand erfolgen.
Nenne zwei typische Fehler bei der Planung oder Verdrahtung einer Serienschaltung und erläutere kurz die Folgen.
Mögliche Antworten: – Zu wenig Adern eingeplant: Ein zweiter Lichtkreis kann nicht separat geschaltet werden, ohne Leitungen nachzurüsten. – Neutralleiter geschaltet: Die Leuchte kann trotz ausgeschaltetem Schalter unter Spannung stehen, was lebensgefährlich ist. – L1/L2 vertauscht: Falsche Zuordnung der Wippen, was zu Verwirrung in der Bedienung führt, aber nicht unmittelbar gefährlich ist.
Aufgaben zur Serienschaltung (Serienschalter)
Hinweis: Pro Aufgabe können eine oder mehrere Antworten korrekt sein.