Strom & Elektroinstallation

Elektroinstallation-Grundlagen

  • Der Umgang mit Strom ist unter Umständen lebensgefährlich, deshalb müssen alle Sicherheitshinweise vorranig beachtet werden.
  • Im Haus kommt Wechselstrom an. Für Abnehmer die den ungefährlichen Gleichstrom verwenden muss das Netzteil einen Gleichrichter besitzen.
  • Sicherungen schützen vor Überstrom, der durch die sich entwickelnde Hitze zu Bränden führen würde.

Elektroinstallationen und Elektroarbeiten

Sachgerechtes Werkzeug schützt

Gehen Sie nicht mit einem normalen Schraubenzieher oder einer einfachen Zange zu Werke. Werkzeuge für den Umgang mit Strom sind mit speziellem Schutz ausgestattet. Mehr dazu erfahren Sie hier: Strom & Elektroinstallation Test & Vergleich. Ein besonders effektives Werkzeug ist der Spannungsprüfer, der sicherstellt, das wirklich kein Strom fliest. Den Testsieger finden Sie hier: Spannungsprüfer Test & Vergleich.

Kleinere Elektroinstallationen können Heimwerker selber durchführen. Deshalb findet man hier die Grundlagen der Elektrotechnik, angefangen bei Fragen, was Strom eigentlich ist, über Definitionen von Gleich- oder Wechselstrom, Spannung und Widerstand bis hin zu Sicherungen, Schutzarten und einem kleinen Lexikon mit Fachbegriffen.

Darüber hinaus stellen wir hier die wichtigsten Werkzeuge für Elektroarbeiten vor. Mit aufwändigeren Arbeiten ist jedoch aus Sicherheitsgründen ein Elektriker zu beauftragen.

1. Sicherheit hat Vorrang!

Warnsymbol für elektrische Spannung

Dieses Warnsymbol steht für elektrische Spannung.

Lesen Sie vor Elektroinstallationsarbeiten unbedingt folgende Sicherheitshinweise:

  • Vor der Arbeit sollten Sie immer den Strom am Sicherungskasten abschalten. Dies erfolgt entweder durch das Ausschalten der entsprechenden Sicherung oder durch ihr Herausdrehen. Kleben Sie zur Sicherheit ein Klebeband darüber, um ein versehentliches Anschalten durch eine andere Person sicherzustellen.
  • Messen Sie zu Ihrer eigenen Sicherheit nach, ob die Leitung wirklich spannungsfrei ist.
  • Bei Geräten oder Lampen schalten Sie diese aus und ziehen den Netzstecker.
  • Arbeiten an Starkstromanschlüssen, Hauptsicherungen, verplompten Zählern und dem Hausanschluss dürfen nur ausgebildete Fachmänner, d. h. Elektriker, vornehmen.
  • Metallische Geräteteile und nicht isolierte Leitungen niemals berühren, selbst wenn das Gerät voll ausgeschaltet ist, da die angesprochenen Teile und Leitungen elektrische Energie speichern.
  • Defekte Geräte sollten sofort vom Stromnetz getrennt werden, zum Beispiel durch Ziehen des Netzsteckers.
  • Beschädigte Kabel und Stecker dürfen nicht repariert, sondern sollten vom Fachmann ausgetauscht werden.
  • Sind Änderungen an den elektrischen Leitungen geplant, sollte ein Elektriker hinzugezogen werden, der die Arbeiten vornimmt und fertige Installationen abnimmt.
  • Nur geprüfte Materialien für Elektroinstallationen verwenden, erkennbar am VDE-Prüfzeichen und dem GS-Siegel.
  • Bei Kindern im Haushalt sollten Steckdosen mit Kindersicherungen ausgestattet werden.

Bei Elektroarbeiten und -installationen ist immer der Ausführende dafür verantwortlich, dass die Arbeiten nach VDE-Richtlinien durchgeführt werden. Passiert durch unsachgemäße Arbeit ein Unfall, ist derjenige verantwortlich, der zuletzt an der elektrischen Anlage oder dem Gerät gearbeitet hat.

2. Grundlagen der Elektrotechnik

2.1. Was ist Strom?

Steckdose - klassische Stromquelle im Haushalt

Eine Steckdose ist ein ortsfester Verbraucher.

Als elektrischer Strom wird die Bewegung von Ladungsträgern genannt, die beispielsweise durch ein Stromkabel in der Hauswand verlaufen.

Damit der Strom fließt werden unterschiedlich geladene Körper benötigt. Erst dann entsteht ein elektrisches Feld.

Trennt man die Ladungskörper, wie es zum Beispiel in einer Autobatterie durch chemische Prozesse oder in einem elektrischen Generator durch mechanische Bewegung passiert, werden sie bewegt, – genauer gesagt: Sie werden beschleunigt. In diesem Moment fließt Strom.

2.2. Wie kommt der Strom ins Haus?

Hochspannungsleitungen führen den Strom vom Kraftwerk zu Transformatorstationen, wo er auf eine verbrauchergerechte Spannung von 230 bzw. 400 Volt herabtransformiert wird. Danach gelangt der Strom über Erd- oder Freileitungen zu den Hausanschlusskästen.

Von dort aus führt die Hauptleitung zu den Hauptsicherungen. Durch den Zählerschrank geht es weiter zum Stromverteiler. Dort befinden sich die Wohnungs- und Haussicherungen, die jeweils einen eigenen Stromkreis absichern. Jeder Stromkreis führt zu den sogenannten “ortsfesten” Verbrauchern, das sind Schalter und Steckdosen.

Entsprechend bezeichnet man elektrische Geräte, wie Wasserkocher oder Laptop als “ortsveränderliche” Verbraucher. Erst nach dem Zähler, der Eigentum des jeweiligen Elektrizitätswerks ist, darf der Elektriker Änderungen vornehmen.

2.3. Was ist ein Stromkreis?

In einem elektrischen Stromkreis werden eine oder mehrere elektrische Energiequellen mit verschiedenen elektrischen Bauelementen zusammengeschaltet, zum Beispiel eine Batterie mit einer Glühlampe. In einem geschlossenen Stromkreis wird ein Ladungstransport ermöglich, so dass die Lampe leuchtet. In einem unterbrochenen Stromkreis ist das nicht der Fall: Die Lampe bleibt aus.

Der Strom aus der Steckdose zu Hause ist Wechselstrom. dagegen handelt es sich bei einer Batterie um Gleichstrom.

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2.4. Was ist Wechselstrom?

Beim Strom unterscheidet man zwischen Wechselstrom und Gleichstrom.
Die Bezeichnung “Wechselstrom” beruht auf der Tatsache, dass er sich kurvenförmig ständig von Plus nach Minus bewegt. Die Schnelligkeit dieser Schwingung, d. h. die Frequenz, wird in Hertz (Hz) angegeben.

Ein Hertz bedeutet eine Schwingung, also zwei Richtungsänderungen pro Sekunde.

Der in deutschen Haushalten übliche 230/400-V-Wechselstrom hat eine Frequenz von 50 Hz. Der Hausanschluss wird bis zum Zähler generell als 400-V-Drehstromleitung verlegt. Diese besteht aus drei stromführenden Leitern, den sogenannten Außenleitern (Kurzzeichen: L1, L2 und L3), einem Mittelleiter (auch Neutralleiter genannt, Kurzzeichen: N) und dem Schutzleiter (Kurzzeichen: PE).

Die Außenleiter führen eine zeitlich zueinander verschobene Wechselspannung. Die Rückleitung eines Stromes von den Außenleitern erfolgt über den Mittelleiter. 230-V-Wechselspannung liegt dann an, wenn nur einer der Außenleiter und der Neutralleiter benutzt werden. Mehr Informationen zu den Kennzeichnungen von Leitungen und den Farbcodes der Leiter gibt die Beratungsseite Leitungen verlegen.

2.5. Was ist Gleichstrom?

Wechselstrom aus der Steckdose kann man mit einem Transformator in “Schwachstrom” (Gleichstrom) umwandeln, der keine Gefahr für Leib und Leben birgt. Gleichstrom hat keine Frequenz, Plus und Minus sind immer konstant. Er dient zum Beispiel zum gefahrlosen Betrieb von Kinderspielzeug oder anderen baterriebetriebenen Geräten.

Hier darf die Spannung nicht mehr als 24 V betragen. Um aus Wechselspannung Gleichspannung zu erzeugen, braucht man Netzteile mit integriertem Gleichrichter.

3. Stromstärke, Spannung und Widerstand

Verschiedene Widerstände

Wenn der Widerstand groß ist, fließt nur wenig Strom.

Strom fließt nur, wenn Spannung vorhanden ist. Diese Größe misst man in Volt (V).

Elektrische Spannung ist vergleichbar mit dem Druck in einer Wasserleitung, der Voraussetzung dafür ist, dass Wasser fließt.

Die Stromstärke, die man in Ampere (A) misst, ist abhängig vom Leitungswiderstand, der in Ohm (?) gemessen wird.

Ist der Widerstand groß, fließt nur wenig Strom. Er ist umso höher, je dünner der Leitungsquerschnitt und je höher der sogenannte spezifische Widerstand des Leiters ist.

Steigt der Widerstand, steigt auch die Temperatur. Diesen Effekt macht man sich bei Herdplatten oder der Glühwendel einer Lampe zunutze. Unerwünscht und gefährlich ist die widerstandbedingte Erwärmung in den Vorsorgungsleitungen zu Verbrauchern.

Hier ist unbedingt darauf zu achten, dass die Leitungsquerschnitte der maximalen Leistungsaufnahme der anschließbaren Verbraucher entsprechen.

Mit Watt (W) bezeichnet man die Elektrizitätsmenge, die ein Gerät oder eine Lampe verbraucht. 1000 Watt sind 1 Kilowatt (kW).

Strom, Spannung und Widerstand stehen in einer engen Beziehung zueinander. Strom kann und soll nur dann fließen, wenn die Pole einer Spannungsquelle über den Widerstand des elektrischen Verbrauchers miteinander verbunden sind. Dieser Widerstand bestimmt dann die Menge des Stroms.

4. Sicherungen

Schraubsicherungen und Leitungsschutzschalter

Im Sicherungskasten befinden sich Schraubsicherungen und Leitungsschutzschalter.

Fließt mehr Strom durch eine Leitung als diese ohne Hitzeschaden transportieren kann, muss der Stromfluss unterbunden werden.

Das ist die Aufgabe von Sicherungen. Es gibt zwei Typen von sogenannten Überstromschutzorganen: Sicherungsautomaten und Schmelzsicherungen.

Sicherungsautomaten, auch Leitungsschutzschalter genannt, werden heute überwiegend eingesetzt. Bei Überlastung öffnen sie einen Schalter, sodass der Stromkreis unterbrochen wird. Dadurch kann man sie nach der Beseitigung der Störung wieder einschalten. Den Austausch von Sicherungsautomaten darf nur ein Elektriker vornehmen.

Schmelzsicherungen brennen durch, wenn eine Überlast entsteht, und müssen danach ausgewechselt werden. In Form von Schraubsicherungen finden sich diese Sicherungen oftmals neben Leitungsschutzschaltern im Sicherungskasten.

Diese Niederspannungssicherungen gehören zu dem D-System oder dem neueren D0-System, bei denen der Schmelzeinsatz und der Schraubverschluss getrennt sind. Schmelzsicherungen können Sie durch Eindrehen einer neuen Sicherungspatrone auch selbst austauschen. Dennoch ist es ratsam, sich im Zweifel bei einem Elektriker zu erkunden.

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5. Schutzarten und Schutzklassen gegen Gehäusespannung

Ist ein Gerät an einer Steckdose angeschlossen, fließt Strom vom Außenleiter zum Neutralleiter. Der Schutzleiter ist über Kontaktstreifen am Stecker und über Metallzungen an der Steckdose mit elektrisch leiterenden Gehäuseteilen verbunden. Ohne den angeschlossenen Schutzleiter würde das ganze Gerätegehäuse unter Spannung stehen, wenn ein defekter Außenleiter Kontakt zu elektrisch leitenden Gehäuseteilen bekäme.

Besitzen beispielsweise Stecker keinen solchen Schutzkontakt müssen die anschlossenen Geräte besonders schutzisoliert sein. Hier gibt es drei Schutzklassen, die angeben, wie ein Gerät gegen Gehäusespannung geschützt ist:

Schutzklasse Symbol Erklärung
Schutzklasse 1 (Schutzleiter) Kreis mit einem senkrechten Strich im Inneren, unter dem zwei kürzer werdende Linien liegen. Alle elektrisch leitfähigen Gehäuseteile müssen mit dem Schutzleiter bzw. dem Erdleiter einer festen Elektroinstallation verbunden sein.
Schutzklasse 2 (Schutzisolierung) Quadrat, in dem ein kleineres Quadrat liegt Geräte haben eine verstärkte Isolierung, die vor Berührung mit spannungsführenden Teilen schützt. Es besteht kein Anschluss an einen Schutzleiter.
Schutzklasse 3 (Schutzkleinspannung SELV/PELV) Raute mit drei senkrechten Strichen Geräte mit Wechselspannung unter 50 V oder unter 120 V Gleichspannung laufen über eine Schutzkleinspannung und besitzen bei Netzbetrieb eine verstärkte Isolierung, die vor Kontakt mit spannungsführenden Teilen schützt. Sie werden mit kleineren Generatoren (z. B. Dynamo), Akkus oder Batterien betrieben. Sie dürfen nicht geerdet oder mit dem Schutzleiter verbunden werden.

Geräte mit Eurostecker gehören zur Schutzklasse 2. Je nach Verwendungszweck müssen sie auch unterschiedlich stark gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser geschützt sein. Die jeweilige Schutzart ist am Gerät selbst mit einer IP und zwei Ziffern dargestellt. Was diese Ziffern im Einzelnen bedeuten, können Sie der folgenden Tabelle entnehmen:

1. Kennziffer: Fremdkörperschutz 2. Kennziffer: Wasserschutz
IP 0: kein Schutz IP 0: kein Schutz
IP 1: Fremdkörperschutz > 50 mm IP 1: senkrecht fallendes Tropfwasser
IP 2: Fremdkörper > 12 mm IP 2: schräg fallendes Tropfwasser
IP 3: Fremdkörperschutz > 2,5 mm IP 3: Sprühwasser
IP 4: Fremdkörper > 1 mm IP 4: Spritzwasser
IP 5: Staubablagerung IP 5: Strahlwasser
IP 6: Eindringen von Staub IP 6: Überflutung
IP 7: Eintauchen bei festgelegtem Druck
IP 8: Eintauchen bei erhöhtem Druck

Ein Gerät der Schutzart IP 45 wäre also gegen das Eindringen von Fremdkörpern, die größer als 1 mm sind, und Strahlwasser geschützt.

6. Werkzeug zum Prüfen und Messen

Dosensenker

Mit dem Dosenbohrer stellen Sie die Aussparungen für Steckdosen her.

Um selbst Elektroinstallationen und Reparaturen durchzuführen, sollten Sie sich die folgende Grundausstattung zulegen:

  • Spitzzange
  • Seitenschneider
  • Kreuzschlitzschraubendreher
  • Kombinationszange
  • Schraubendreher
  • Einen einpoligen Spannungsprüfer
  • Abmantelzange
  • Universalmesser

Wenn Sie Leitungen unter Putz verlegen wollen, brauchen Sie darüber hinaus auch einen Hammer bzw. Fäustel, Meißel, Meterstab, Bleistift, Spachtelmasse, Bohrmaschine mit Steinbohrer und einen Glockenbohrer bzw. einen Hohlwanddosenfräser. Ein Glockenbohrer schneidet kreisrunde Scheiben aus Putz, Stein und Beton und ist mit Hartmetallschneiden bestückt. Der Hohlwanddosenfräser ist das Spezialgerät zum Aussparen von Dosenöffnungen in Plattenbaustoffen.

Ebenfalls interessant ist unser Beitrag Leitungen verlegen: Stromleitung verlegen.

7. FAQ – Häufige Fragen

7.1. Ich möchte zukünftig in der Küche mit einer Induktionsplatte arbeiten. Allerdings gibt es keinen „Starkstromanschluss“ in Reichweite. Wie löse ich dieses Problem am besten?

indiktionsplatte

Bei der Verwendung von Induktionsplatten tritt häufig das Problem auf, dass die Sicherung raus fliegt, wenn kein Starkstromanschluss in Reichweite ist.

Bei angedachter Verwendung einer Induktionsplatte stehen Sie oftmals vor dem Problem, dass sich bei Ihrem Herd nur eine „normale“ Steckdose befindet.

Eine solche wird mit der Inbetriebnahme der Induktionsplatte dazu führen, dass sich der Stromkreis selbstständig abschaltet- es „haut“ ugs. die Sicherung raus.

Am einfachsten lösen Sie das Problem, indem Sie einen Herdanschluss Splitter verwenden.

Für was ein solcher gut ist und wie Sie dabei genau vorgehen, erklären wir Ihnen in den folgenden Zeilen.

7.2. Worum handelt es sich bei einem Herdanschluss Splitter?

Hierbei handelt es sich um eine Splitterbox, welche eingehende Kabel auf ein ausgehendes umleitet – so können Sie die autarke Induktionsplatte an das Stromnetz anschließen, ohne dass sich der Stromkreis selbstständig abschaltet aufgrund der Überbelastung oder Gefahren wie Kurzschluss etc. zunehmen.

Im Normalfall „liefert“ ein solcher Splitter einen Drehstromanschluss (ugs. Starkstrom) sowie eine 230 Volt Steckdose.

7.3. Ich beabsichtige einen solchen einzubauen. Was muss ich hierbei beachten?

Wenn Sie sich dazu entschlossen haben, einen Splitter einzubauen, müssen Sie auf ein paar Dinge achten. Sie müssen sicherstellen, dass es möglich ist, den Starkstrom im Sicherungskasten mit einem einzigen Handgriff, über alle drei Sicherungen abzuschalten.

Am besten gewährleisten sie dies, indem Sie die betreffenden, ursprünglichen drei Sicherungsautomaten gegen einen drei poligen Sicherungsblock austauschen. Sie finden diese Anweisungen eher verwirrend als hilfreich?

Achtung: Bei Arbeiten mit Elektrizität ist ein hohes gesundheitliches Risiko gegeben für Leute, die nicht das nötige fachliche Fundament hierfür haben. Wenn Sie mit den bisherigen Ausführungen Verständnisprobleme haben, wenden Sie sich bitte an einen Elektriker und lassen diesen den Splitter anschließen. Diese Anleitung ist lediglich ein Denkanstoß für Leute, die die notwendigen Kenntnisse für solche Arbeiten besitzen.

7.4. Ich traue mir den Anschluss des Splitters zu. Was muss ich sonst noch wissen?

Wenn Sie über die notwendigen Kenntnisse verfügen und sich den Anschluss des Splitters selbstständig zutrauen, dann sollten Sie in Erfahrung bringen, ob ein normaler Herdanschluss verbaut wurde.

Ist das der Fall, dann sollte Ihrem Vorhaben nichts mehr im Wege stehen. In den meisten Fällen sollte ein solcher Anschluss verbaut sein. Der Splitter ist darauf ausgelegt, die dynamischen asymmetrischen Lasten, die angeschlossen werden, so zu verarbeiten, dass sich der Stromkreis nicht selbstständig abschaltet.

Je nach dem, welche Anschlussbedingungen bei Ihrem Backofen vorliegen, also ob es bereits einen fest montierten Stecker gibt und/ oder ein Klemmfeld, ist es unter Umständen möglich, den Anschluss des Splitters mit verhältnismäßig wenig Aufwand durchzuführen – vorausgesetzt Sie wissen, was Sie tun. Lässt sich beides fest Verdrahten, ist das Ganze hinsichtlich Materialpreis und Arbeitszeit gut zu erledigen.

Wenn Sie Ihre Kenntnisse im Elektro-Bereich aufbessern möchten, dann finden Sie auf Heimwerker.de diesbezüglich einige Informationen. Über die Preisvergleichsfunktion können Sie auch verschiedene Werkezeuge, die Sie benötigen so kostengünstig wie noch nie kaufen.

Wir hoffen, dass wir Sie mit diesem Artikel im Bereich „Elektro“ etwas aufklären konnten und wünschen Ihnen viel Erfolg bei Ihrem Projekt!