Grundlagen der Hausinstallation

Der Strom in deiner Wohnung legt einen festen Weg zurück, bevor er aus der Steckdose kommt. Diesen Weg zu kennen, hilft, später jedes Bauteil richtig einzuordnen.

Aus dem öffentlichen Niederspannungsnetz führt die Anschlussleitung zum Gebäude. Dort sitzt der Hausanschlusskasten – die Übergabestelle vom Netzbetreiber zum Gebäude. Hier liegen die Hauptsicherungen, die der Netzbetreiber verantwortet. Danach geht es zum Zähler, der den Energieverbrauch misst und die Grundlage für die Abrechnung bildet. Vom Zähler führt die Leitung zum Verteiler – im Alltag oft Sicherungskasten genannt. Der Verteiler ist die zentrale Verteilstelle: Hier wird die Energie auf die einzelnen Stromkreise aufgeteilt und jeder Stromkreis abgesichert.

Ein Stromkreis ist eine in sich geschlossene Leitung, die vom Verteiler zu einer Gruppe von Verbrauchern führt und dort wieder zurück. In einer Wohnung gibt es nie nur einen einzigen Stromkreis, sondern mehrere getrennte – etwa einen für die Beleuchtung, einen für die Steckdosen eines Raums, einen eigenen für den Herd. Warum diese Aufteilung sinnvoll ist, sehen wir in Kapitel 3 und 5.

Die Errichtung elektrischer Anlagen in Österreich ist nicht frei wählbar, sondern geregelt. Das zentrale Regelwerk dafür ist die ÖVE/ÖNORM E 8101 (sie hat die früher gebräuchliche ÖVE/ÖNORM E 8001 abgelöst). Sie legt fest, wie Anlagen geplant, ausgeführt und geprüft werden müssen. Über den ganzen Beitrag hinweg stecken die Regeln, die wir besprechen, in diesem Normenrahmen.

In einer üblichen Wohnungssteckdose stecken drei Adern mit unterschiedlicher Funktion. Diese drei zu unterscheiden ist die Grundlage für alles, was mit Hausinstallation zu tun hat.

Der Außenleiter – oft kurz „Phase“ genannt – führt die Spannung. Er ist der „aktive“ Leiter, an dem im Betrieb gegenüber dem Neutralleiter die Spannung anliegt. Der Neutralleiter ist der Rückleiter; über ihn fließt der Betriebsstrom zurück. Im normalen Betrieb liegt er nahe am Erdpotential. Der Schutzleiter (Kurzzeichen PE, von protective earth) führt im fehlerfreien Betrieb keinen Strom. Seine Aufgabe ist die Sicherheit: Er verbindet berührbare Metallteile von Geräten mit der Erde, damit im Fehlerfall ein Strom abfließen kann und die Schutzeinrichtung abschaltet. Mehr dazu in Kapitel 4.

Damit jeder im selben System sofort weiß, welche Ader welche Funktion hat, sind die Aderfarben festgelegt:

Die Farbe grün-gelb ist ausschließlich dem Schutzleiter vorbehalten und darf für nichts anderes verwendet werden. Das ist eine der wichtigsten Regeln überhaupt – ein als Schutzleiter missbrauchter blauer oder ein als Neutralleiter genutzter grün-gelber Draht ist ein gefährlicher Fehler.

Im Haushalt gibt es zwei gebräuchliche Spannungen. Eine normale Steckdose delivers 230 V zwischen einem Außenleiter und dem Neutralleiter – das ist der Einphasen-Anschluss. Größere Verbraucher wie ein Elektroherd brauchen mehr Leistung und werden dreiphasig angeschlossen: Hier stehen drei Außenleiter zur Verfügung, zwischen zwei von ihnen liegen 400 V. Diese Dreiphasen-Versorgung wird umgangssprachlich oft „Starkstrom“ oder „Kraftstrom“ genannt.

Das in Wohngebäuden in Österreich übliche Netzsystem ist das TN-System, bei dem der Schutzleiter direkt mit dem Erdungspunkt des Netzbetreibers verbunden ist. Die genaue Unterscheidung der Netzformen ist ein eigens Thema – für die Hausinstallation reicht zunächst: Es gibt einen eigenen, durchgehenden Schutzleiter.

Der Verteiler ist das Herz der Installation. Hier sitzen die Geräte, die jeden Stromkreis schalten, überwachen und im Fehlerfall abschalten.

Im Inneren sind die Geräte auf einer genormten Hutschiene aufgereiht – einer Metallschiene, auf die alle Module aufgeschnappt werden. Diese Reihung sorgt für eine übersichtliche, wartbare Anordnung. Von oben kommt die Versorgung herein, darunter sind die einzelnen Schutzgeräte und Stromkreise gereiht.

Zwei Gerätearten findest du in praktisch jedem Wohnungsverteiler.

Der Leitungsschutzschalter (kurz LS-Schalter, umgangssprachlich „Sicherung“) schützt die Leitung vor zu hohem Strom. Er schaltet ab, wenn der Strom dauerhaft über dem zulässigen Wert liegt (Überlast) oder schlagartig sehr hoch wird (Kurzschluss). Damit verhindert er, dass sich die Leitung gefährlich erhitzt. Wie genau ein LS-Schalter funktioniert und welche Auslösecharakteristiken es gibt, ist ein eigenes Thema.

Der FI-Schutzschalter (auch RCD, residual current device) schützt vor allem Personen. Er vergleicht den hinfließenden mit dem zurückfließenden Strom. Sind beide gleich groß, ist alles in Ordnung. Fehlt auf der Rückseite ein Teil des Stroms – etwa weil er über einen Menschen oder ein fehlerhaftes Gerät zur Erde abfließt – erkennt der FI diese Differenz und schaltet in Sekundenbruchteilen ab. Die Details des FI sind ebenfalls einem eigenen Beitrag vorbehalten.

Die Geräte arbeiten also zusammen: Der LS-Schalter schützt die Leitung, der FI schützt den Menschen. Beide brauchen die Aufteilung in mehrere Stromkreise, denn so löst bei einem Fehler nur der betroffene Stromkreis aus – das Licht im Nebenzimmer bleibt an. Außerdem teilt man die Last so auf, dass keine Leitung überlastet wird. Typisch sind getrennte Stromkreise für Beleuchtung, für die Steckdosen einzelner Räume und ein eigener, kräftiger Stromkreis für Großverbraucher wie den Herd.

Strom ist gefährlich, weil er durch den menschlichen Körper fließen kann. Schon Ströme im Bereich weniger zehn Milliampere können lebensgefährlich werden, wenn sie über das Herz laufen. Deshalb steckt in jeder Installation ein durchdachtes Schutzkonzept.

Man unterscheidet im Grundsatz zwei Schutzebenen. Der Basisschutz verhindert, dass man aktive, unter Spannung stehende Teile überhaupt berühren kann – etwa durch Isolierung der Leiter, durch Gehäuse und durch Abdeckungen. Solange diese intakt sind, kommt man mit dem spannungsführenden Teil gar nicht in Kontakt. Der Fehlerschutz greift für den Fall, dass im Gerät ein Fehler auftritt und ein eigentlich sicheres Metallteil – das Gehäuse einer Waschmaschine etwa – unter Spannung gerät. Genau dafür ist der Schutzleiter da: Er verbindet diese berührbaren Metallteile leitend, sodass im Fehlerfall ein hoher Strom fließt, der die Schutzeinrichtung zum Abschalten bringt, bevor jemand zu Schaden kommt.

Eng damit verbunden ist der Potentialausgleich: Leitfähige Teile im Gebäude – Wasser- und Heizungsrohre, metallene Konstruktionsteile – werden miteinander und mit dem Schutzleitersystem verbunden, damit zwischen ihnen keine gefährliche Spannung entstehen kann. So liegen alle berührbaren Teile auf annähernd gleichem Potential.

Das Zusammenspiel ist einfach zu merken: Erst gar nicht berühren können (Basisschutz), und falls doch ein Fehler auftritt, schnell abschalten (Fehlerschutz mit Schutzleiter, Potentialausgleich und den Schutzgeräten aus Kapitel 3). Die genaue Ausgestaltung dieser Schutzmaßnahmen, das ÖVE-Schutzkonzept mit Basis-, Fehler- und Zusatzschutz, die Schutzklassen der Geräte und die Details zu Schutz bei direktem und indirektem Berühren sind jeweils eigene, ausführliche Themen. Hier zählt das Prinzip.

Damit ein Stromkreis sicher ist, müssen Verbrauchsleistung, fließender Strom und Absicherung zusammenpassen. Der Schlüssel dazu ist der Zusammenhang zwischen Leistung, Spannung und Strom.

Bei einem rein ohmschen Verbraucher – Heizung, Toaster, Glühlampe – gilt der einfache Zusammenhang:

Stellt man nach dem Strom um, lässt sich aus der bekannten Leistung eines Geräts der Strom berechnen:

So weit gilt das für Geräte, die sich wie ein reiner Widerstand verhalten. Viele Haushaltsgeräte tun das aber nicht. Geräte mit Motor oder Spule – Waschmaschine, Kühlschrank, Bohrmaschine – verschieben den Strom zeitlich gegenüber der Spannung. Diese Verschiebung wird durch den Leistungsfaktor cos φ beschrieben, einen Wert zwischen 0 und 1. Er gibt an, welcher Anteil der scheinbar aufgenommenen Leistung tatsächlich als Wirkleistung genutzt wird. Damit lautet die vollständige Formel für den Einphasenanschluss:

Für rein ohmsche Verbraucher ist cos φ = 1, dann fällt der Faktor weg und es bleibt P = U · I. Für induktive Verbraucher ist cos φ kleiner als 1 – das bedeutet, dass bei gleicher Wirkleistung ein höherer Strom fließt als die einfache Rechnung vermuten lässt. Wer die Stromaufnahme eines Motorgeräts nur mit P = U · I abschätzt, unterschätzt den tatsächlichen Strom. Die physikalischen Hintergründe der Phasenverschiebung sind ein eigenes Thema; hier genügt: Bei Geräten mit Motor oder Spule den Leistungsfaktor mitdenken.

Aus dem errechneten Strom ergibt sich grob, wie ein Stromkreis abgesichert sein muss. Steckdosenstromkreise in Wohnungen werden typischerweise mit Leitungsschutzschaltern um 13 A oder 16 A abgesichert, Großverbraucher wie der Herd bekommen einen eigenen, dreiphasigen Stromkreis. Die genaue Wahl von Absicherung und Leitungsquerschnitt hängt aber von mehreren Faktoren ab – Verlegeart, Leitungslänge, Häufung – und wird in der Leitungsdimensionierung gesondert behandelt. Die Rechnung hier liefert die Stromaufnahme und eine grobe Einordnung, keinen fertigen Auslegungswert.

Nicht jede Steckdose darf überall montiert werden. In einem trockenen Wohnzimmer gelten andere Anforderungen als an einer Außenwand oder neben der Dusche. Wie gut ein Betriebsmittel gegen Fremdkörper und Wasser geschützt ist, gibt die IP-Schutzart an (IP von international protection).

Der IP-Code besteht aus den Buchstaben IP und zwei Ziffern. Die erste Ziffer beschreibt den Schutz gegen feste Fremdkörper und Berührung, die zweite Ziffer den Schutz gegen Wasser. Je höher die Ziffer, desto besser der Schutz.

Ein Gerät mit der Angabe IP44 ist also gegen feste Fremdkörper ab 1 mm und gegen allseitiges Spritzwasser geschützt – eine typische Anforderung für den Außenbereich oder feuchte Räume. Eine einfache Innenraum-Steckdose hat dagegen oft nur IP20: berührungssicher gegen Finger, aber ohne nennenswerten Wasserschutz.

Besonders streng ist es im Badezimmer. Wegen der Kombination aus Wasser und nackter, oft feuchter Haut ist die Gefahr eines Stromschlags dort erhöht. Deshalb wird das Bad in Schutzbereiche rund um Wanne und Dusche eingeteilt. Direkt im Nassbereich sind elektrische Betriebsmittel stark eingeschränkt und müssen eine hohe Schutzart aufweisen; je weiter man sich von Wanne und Dusche entfernt, desto mehr ist erlaubt. Eine normale Steckdose darf erst ab einem bestimmten Abstand zur Wanne montiert werden.