Taster und Stromstoßschalter (Treppenhausschaltung)
Taster und Stromstoßschalter bilden in der Installationstechnik eine sehr wichtige Kombination, wenn eine Leuchte von vielen Stellen aus geschaltet werden soll. Im Gegensatz zur Wechselschaltung, bei der mechanische Schalter direkt die Phase umschalten, arbeiten Taster nur kurzzeitig und geben ein Steuersignal an ein Schaltgerät weiter – zum Beispiel an einen Stromstoßschalter oder Treppenhausautomaten.
Ein Taster kehrt nach dem Loslassen immer in seine Ausgangsstellung zurück. Er „merkt“ sich den Schaltzustand also nicht selbst. Die eigentliche Schaltfunktion übernimmt ein nachgeschaltetes Gerät, das mit jedem Tastendruck seinen Zustand ändert oder eine definierte Zeit steuert. Das ist ideal für Treppenhäuser, Flure oder große Anlagen mit vielen Bedienstellen.
Der Stromstoßschalter (auch Stromstoßrelais genannt) wechselt seinen Schaltzustand bei jedem Stellimpuls. Ein kurzer Tastendruck schaltet das Licht ein, der nächste Tastendruck schaltet es wieder aus. Der Schaltzustand bleibt erhalten, bis erneut ein Impuls kommt. Der Treppenhausautomat dagegen schaltet das Licht nach einem Tastendruck für eine bestimmte Zeit ein und dann automatisch wieder aus.
Für die Planung sind Aderanzahl, Leitungsführung und Auswahl der geeigneten Taster und Schaltgeräte entscheidend. Speziell in Mehrfamilienhäusern, Bürogebäuden oder längeren Fluren sind Tasterlösungen mit Stromstoßschaltern oder Treppenhausautomaten der Standard, weil sie übersichtlich, erweiterbar und gut automatisierbar sind.
Für angehende Elektrofachkräfte ist das Verständnis von Tastern und Stromstoßschaltern eine wichtige Grundlage, um moderne Lichtsteuerungen zu planen, zu installieren und zu prüfen. Gleichzeitig lassen sich viele Prinzipien später auf KNX, LOGO! oder andere Automatisierungssysteme übertragen, in denen „Taster“ die Steuerbefehle liefern.
Unterschied Schalter – Taster
Der wichtigste Unterschied zwischen Schalter und Taster liegt im Verhalten nach der Betätigung. Ein Schalter bleibt in der gewählten Stellung: Wird ein Ausschalter eingeschaltet, bleibt er so lange auf „Ein“, bis er wieder ausgeschaltet wird. Er hält also den Schaltzustand mechanisch fest.
Ein Taster hingegen kehrt nach dem Loslassen selbstständig in seine Ausgangslage zurück. Drückst du einen Lichttaster, so schließt er nur für einen kurzen Moment seinen Kontakt und öffnet ihn direkt wieder. Er liefert deshalb nur ein kurzes Steuersignal.
Technisch betrachtet handelt es sich bei Tastern oft ebenfalls um Schaltkontakte – meist Schließer (zum kurzzeitigen Schließen eines Strompfades) oder Öffner (zum kurzzeitigen Unterbrechen). Die Mechanik ist aber so ausgelegt, dass die Federkraft die Taste wieder in die Grundstellung drückt.
Im Alltag begegnen uns Taster ständig: an Türklingeln, Türöffnern, Treppenhausbeleuchtungen, Garagentoren oder in der Gebäudeautomation. Überall dort, wo ein kurzer Impuls ausreicht, um eine Funktion auszulösen, sind Taster die typische Lösung.
Wichtig ist: Ein Taster alleine reicht in der Regel nicht aus, um eine Leuchte dauerhaft ein- oder auszuschalten. Es braucht immer ein nachgeschaltetes Stellglied (Relais, Stromstoßschalter, Treppenhausautomat, Steuergerät), das den Impuls „auswertet“ und die Energie für die Leuchte schaltet.
Kontaktbelastung: P = U · I Die Schaltleistung eines Tasters ergibt sich aus der Betriebsspannung U und dem maximal zulässigen Strom I. Hersteller geben häufig maximale Schaltleistung (z. B. 230 V / 10 A) an.
Kontaktart: Schließer (NO, „normally open“) schließen bei Betätigung, Öffner (NC, „normally closed“) öffnen bei Betätigung. Kombinierte Kontakte (Wechsler) besitzen beide Funktionen in einem Bauteil.
Taster gibt es als Unterputz- und Aufputzgeräte in allen gängigen Schalterprogrammen. Häufig werden sie optisch genauso gestaltet wie Schalter, aber mit anderer Mechanik. Eine kleine Symbolik (z. B. Pfeil, Glocke, Lichtzeichen) kann auf die Funktion hinweisen.
Auch Taster führen Netzspannung oder Steuerspannung. Obwohl sie nur kurz betätigt werden, gelten dieselben Sicherheitsregeln wie bei Schaltern. Lose Klemmen, beschädigte Isolierungen oder falsch angeschlossene Leiter können zu Überhitzung und elektrischen Gefährdungen führen.
Erkläre den Unterschied zwischen einem Schalter und einem Taster in Bezug auf das Verhalten nach der Betätigung.
Ein Schalter behält den gewählten Zustand bei (Ein- oder Aus-Stellung), bis er erneut betätigt wird. Ein Taster kehrt nach dem Loslassen automatisch in seine Grundstellung zurück und gibt nur einen kurzen Impuls weiter, der von einem nachgeschalteten Gerät ausgewertet wird.
Aufbau und Arten von Tastern
Ein Taster besteht aus einem Gehäuse, einer Federmechanik, einer Betätigungsfläche (Taste oder Wippe) und einem oder mehreren Schaltkontakten. Beim Drücken wird der Kontakt betätigt, beim Loslassen drückt die Feder die Taste in ihre Ausgangsposition zurück.
Der am häufigsten verwendete Taster in der Lichtinstallation ist der Schließertaster. Im Ruhezustand ist der Kontakt offen, beim Drücken wird er geschlossen und lässt Strom (bzw. eine Steuerspannung) fließen. Bei Öffnertastern ist es umgekehrt: Im Ruhezustand ist der Kontakt geschlossen und wird beim Betätigen geöffnet.
Wechseltaster vereinen Schließer und Öffner in einem Bauteil. Sie besitzen eine gemeinsame Klemme und zwei alternative Kontakte. Je nach Stellung wird einer der Kontakte geschlossen. Wechseltaster werden im normalen Wohnbereich seltener eingesetzt, sind aber in Steuerungen nützlich.
Für Treppenhäuser oder lange Flure werden meist mehrere Schließertaster parallel an einen gemeinsamen Steuerkreis angeschlossen, der dann einen Stromstoßschalter oder Treppenhausautomaten ansteuert. Dadurch können viele Taster dieselbe Leuchte steuern, ohne komplexe Wechselschaltungen aufbauen zu müssen.
Zusätzlich gibt es Taster mit Kontrollleuchte oder Orientierungslicht. Diese dienen entweder dazu, den Taster im Dunkeln zu finden (kleines Dauerlicht) oder den geschalteten Zustand einer Leuchte anzuzeigen. Das beeinflusst die benötigte Aderanzahl und Verdrahtung in der Gerätedose.
Kennwerte von Tastern: Umax, Imax Hersteller geben die maximal zulässige Spannung und den Strom an, z. B. 250 V AC / 10 A. Die angeschlossene Last muss so gewählt werden, dass diese Grenzwerte nicht überschritten werden.
Parallelschaltung von Tastern: Mehrere Schließertaster können parallel in einer Steuerleitung liegen. Beim Betätigen eines Tasters wird der Steuerkreis geschlossen – unabhängig davon, welcher Taster betätigt wird.
In der Praxis werden Tasterkreise häufig mit Kleinspannung (z. B. 12 V oder 24 V DC) realisiert, insbesondere in Gebäudebussystemen oder Steuerungen. In klassischen Treppenhausinstallationen liegt jedoch in der Regel Netzspannung an den Tastern an, da der Stromstoßschalter direkt mit 230 V arbeitet.
Werden Taster mit Netzspannung betrieben, müssen alle Abstände, Isolierungen und Berührungsschutzanforderungen nach Norm eingehalten werden. Taster dürfen nur in geeigneten Gehäusen montiert werden, und lose Drähte oder ungeschützte Kontakte sind unbedingt zu vermeiden.
Welche Tasterart wird typischerweise in einer Treppenhauslichtanlage eingesetzt und wie wird sie im Steuerkreis verschaltet?
Es werden Schließertaster verwendet. Mehrere Taster werden parallel in einer Steuerleitung verschaltet. Betätigt man einen beliebigen Taster, wird der Steuerkreis geschlossen und der Stromstoßschalter oder Treppenhausautomat ausgelöst.
Stromstoßschalter (Stromstoßrelais) – Funktionsprinzip
Der Stromstoßschalter ist ein Schaltgerät, das mit kurzen Stromimpulsen gesteuert wird. Jeder Impuls – ausgelöst durch einen Tastendruck – führt zu einem „Stromstoß“ im Antrieb des Relais. Dadurch wechselt der Schaltkontakt zwischen „Ein“ und „Aus“.
Im Inneren des Stromstoßschalters befindet sich eine Spule und ein Mechanismus, der den Lastkontakt in die jeweilige Stellung bringt und dort mechanisch hält. Die Spule benötigt nur während des Impulses Energie. Danach bleibt der Kontakt ohne weiteren Energieverbrauch in der gewählten Stellung.
Über den Lastkontakt wird die Phase zur Leuchte oder zu mehreren Leuchten geführt. Die Taster sind dabei nur im Steuerkreis aktiv und schalten die Spule des Stromstoßschalters. Damit wird die Last (Leuchten) entkoppelt vom Tasterstromkreis.
Ein großer Vorteil: Es können sehr viele Taster parallel an einen Stromstoßschalter angeschlossen werden. So lassen sich selbst in großen Gebäuden viele Schaltstellen realisieren, ohne komplexe Wechselschaltungen zu bauen. Außerdem sitzt der Stromstoßschalter meist im Verteiler, wodurch die Leistungsschaltstellen zentral zugänglich sind.
Stromstoßschalter gibt es als rein elektromechanische Geräte oder als elektronische Ausführungen, teilweise mit Zusatzfunktionen wie Standby-Verbrauchsreduktion, Softstart für Leuchten oder Schnittstellen zur Gebäudeautomation.
Leistung der geschalteten Last: Pges = ΣPLeuchte Die Summe aller angeschlossenen Leuchten darf die maximal zulässige Schaltleistung des Stromstoßschalters nicht überschreiten. Hersteller geben z. B. an: max. 10 A oder max. 2300 W bei ohmscher Last.
Steuerspannung: USteuer Stromstoßschalter können Steuerspannungen von 230 V AC oder Kleinspannungen (z. B. 12 V oder 24 V AC/DC) nutzen. Dies ist aus dem Datenblatt zu entnehmen.
In der Praxis sitzen Stromstoßschalter meist auf Hutschienen in Verteilern. Taster-Leitungen werden sternförmig oder nach Etagen in den Verteiler geführt. So können später weitere Funktionen (z. B. zentrale Aus-Schaltung) leichter nachgerüstet werden.
Der Stromstoßschalter schaltet oftmals mehrere Leuchten gleichzeitig. Fehler bei der Auslegung (z. B. zu hohe Last oder ungeeignete Lastart wie kapazitive LED-Netzteile) können zu Überhitzung, Kontaktverschweißung oder Ausfällen führen. Herstellerangaben müssen strikt eingehalten werden.
Beschreibe das Funktionsprinzip eines Stromstoßschalters und die Rolle der Taster im Steuerkreis.
Ein Stromstoßschalter wird durch kurze Impulse an seiner Spule gesteuert. Jeder Impuls – ausgelöst durch einen Tastendruck – ändert die Stellung des Lastkontakts von Ein nach Aus oder umgekehrt. Die Taster liegen im Steuerkreis, sind parallel geschaltet und geben nur den Steuerimpuls an die Spule, während der Lastkontakt die Phase zur Leuchte schaltet.
Treppenhausautomat und zeitgesteuerte Tasteranlagen
Der Treppenhausautomat ist ein spezielles Schaltgerät für die Beleuchtung von Fluren und Treppenhäusern. Im Unterschied zum Stromstoßschalter schaltet er das Licht nicht dauerhaft um, sondern für eine einstellbare Zeit ein und danach automatisch wieder aus.
Nach einem Tastendruck startet der Treppenhausautomat die eingestellte Zeit (z. B. 1 bis 10 Minuten). Während dieser Zeit wird die Beleuchtung eingeschaltet gehalten. Laufen mehrere Personen nacheinander durch das Treppenhaus, können sie mit jedem Tastendruck die Zeit verlängern oder neu starten – je nach Geräteausführung.
Der Vorteil: Energie wird gespart, da das Licht nicht dauerhaft brennt. Gleichzeitig wird die Sicherheit erhöht, weil das Licht automatisch ausgeht, wenn niemand mehr im Treppenbereich unterwegs ist. Eine dauernde Bedienung durch Ein-/Ausschalten ist nicht nötig.
Die Taster sind wie beim Stromstoßschalter parallel geschaltet. Betätigt man einen Taster, wird der Steuereingang des Treppenhausautomaten aktiviert. Dieser schaltet dann seinen Lastkontakt, der die Leuchten mit der Phase versorgt.
Moderne Treppenhausautomaten besitzen oft Zusatzfunktionen: Vorwarnblinken vor dem Ausschalten, Dauerlichtfunktion (z. B. durch langen Tastendruck), Integration in Bus- oder Automationssysteme oder Anpassung an LED-Lasten. Dadurch können sie flexibel an die Anforderungen des Gebäudes angepasst werden.
Energieverbrauch einer Treppenhausbeleuchtung: W = P · t Die elektrische Arbeit W (Wh oder kWh) ergibt sich aus Leistung P (W) und der Leuchtdauer t (h). Durch zeitgesteuerte Abschaltung kann t deutlich reduziert und damit Energie gespart werden.
Zeiteinstellung: tein = einstellbare Leuchtdauer (z. B. 1–10 min) Die richtige Einstellung hängt von der Länge der Wege und der Nutzung ab. Zu kurz → Licht geht zu früh aus, zu lang → unnötiger Verbrauch.
In vielen modernen Gebäuden werden Treppenhausautomaten mit Präsenz- oder Bewegungsmeldern kombiniert. Dann übernimmt der Melder die „Tasterfunktion“ automatisch, indem er bei Bewegung einen Steuerimpuls an den Automaten gibt oder direkt die Beleuchtung schaltet.
Die Beleuchtung von Flucht- und Rettungswegen unterliegt besonderen Vorschriften. Treppenhausautomaten müssen so eingestellt werden, dass keine gefährlichen Dunkelphasen entstehen. In sicherheitsrelevanten Bereichen kommen zusätzlich Sicherheitsbeleuchtungen oder Notbeleuchtungsanlagen zum Einsatz.
Nenne den Unterschied zwischen einem Stromstoßschalter und einem Treppenhausautomaten in Bezug auf das Schaltverhalten.
Der Stromstoßschalter ändert bei jedem Tastendruck dauerhaft seinen Schaltzustand (Ein/Aus), bis der nächste Impuls kommt. Der Treppenhausautomat schaltet das Licht nach einem Tastendruck nur für eine einstellbare Zeit ein und schaltet danach automatisch wieder aus.
Verdrahtung, typische Fehler und Sicherheitsaspekte
Die Verdrahtung von Tasteranlagen mit Stromstoßschalter oder Treppenhausautomat erfolgt meist sternförmig oder als Ring durch die Tasterstellen. Alle Taster sind parallel an den Steuereingang des Schaltgerätes angeschlossen. Der Außenleiter L wird über den Lastkontakt auf die Leuchten geführt, Neutralleiter N und Schutzleiter PE werden direkt zur Leuchte durchgeklemmt.
Typische Verdrahtungsfehler sind vertauschte Steuer- und Lastklemmen, fehlende Neutralleiter in der Gerätedose (z. B. für Kontrollleuchten), falsche Zuordnung der Tasteradern oder der Einsatz von unpassenden Leiterfarben ohne klare Kennzeichnung. Auch zu geringe Aderanzahl ist ein häufiges Planungsproblem.
In Kombination mit LED-Leuchten können weitere Schwierigkeiten auftreten: Manche Stromstoßschalter oder Treppenhausautomaten sind nur für bestimmte Lastarten (z. B. ohmsche Last) ausgelegt. LED-Vorschaltgeräte verhalten sich oft kapazitiv oder besitzen sehr kleine Leistungen. Das kann zu Flackern, Glimmen oder Nichtabschalten führen.
In solchen Fällen helfen spezielle LED-taugliche Schaltgeräte oder Zusatzbauteile (z. B. Entstörglieder), die ausdrücklich vom Hersteller für diesen Zweck zugelassen sind. Improvisierte Lösungen sind aus Sicherheits- und Haftungsgründen nicht zulässig.
Für die Sicherheit gilt: Taster und Schaltgeräte arbeiten häufig direkt mit Netzspannung. Deshalb sind die fünf Sicherheitsregeln immer einzuhalten. Außerdem müssen die maximal zulässigen Ströme und Leistungen der Schaltgeräte und Leitungen beachtet werden, um Überlastung und Brandgefahr zu vermeiden.
Gesamtleistung der Treppenhausbeleuchtung: Pges = ΣPLeuchte Pges darf die maximale Schaltleistung des Stromstoßschalters oder Treppenhausautomaten nicht überschreiten.
Überprüfung der Schalterlast: I = Pges / U Bei U = 230 V lässt sich aus der Gesamtleistung der Strom berechnen. Dieser muss innerhalb der zulässigen Stromstärke des Schaltgerätes liegen.
In vielen Prüfungsaufgaben werden gezielt Fehler in Taster- und Stromstoßschaltungen eingebaut, etwa falsch angeschlossene Steuereingänge oder fehlende Neutralleiter. Wer das Grundprinzip verstanden hat, kann solche Fehler im Schaltplan schnell erkennen und begründen.
Der Steuerkreis mit Tastern kann, je nach System, Netzspannung führen. Deshalb dürfen Taster niemals als „ungefährlich“ betrachtet werden. Arbeiten an Tasterkreisen erfordern immer Freischalten, Sichern und Spannungsprüfung. Der Schutzleiter darf niemals als Steuer- oder Neutralleiter missbraucht werden.
Nenne zwei typische Fehler bei Tasteranlagen mit Stromstoßschalter oder Treppenhausautomat und beschreibe die Folgen.
Beispiel 1: Falsche Verdrahtung zwischen Steuer- und Lastklemmen – Folge: Taster schalten die Last direkt oder gar nicht, die Anlage verhält sich unlogisch oder ist unsicher. Beispiel 2: Einsatz eines nicht LED-tauglichen Stromstoßschalters bei LED-Leuchten – Folge: Flackern, Glimmen oder Nichtabschalten der Beleuchtung.
Aufgaben zu Tastern und Stromstoßschaltern
Hinweis: Pro Aufgabe können eine oder mehrere Antworten korrekt sein.