RCCBDDRFehlerstromschutzIEC 61008

Wie ein FI-Schalter (RCCB) funktioniert

Der FI-Schalter (RCCB, Residual Current Circuit Breaker) — auch RCD genannt — ist das Gerät, das Personen vor einem Stromschlag schützt. Er arbeitet nach einem völlig anderen Prinzip als ein MCB: Er erkennt die Differenz zwischen dem in den Stromkreis hinein- und herausfließenden Strom.

29. Mai 2026·11 Min. Lesezeit·

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Foto eines geöffneten FI-Schalters mit beschrifteten Bauteilen — Abb. 0 — Innerer Aufbau eines FI-Schalters: Summenstromwandler (Ringkern), Auslösespule, Prüfwiderstand und Prüftaste

Das Problem, das der FI-Schalter löst

Der für einen Menschen tödliche Strom liegt bei 30–100 mA — also 0,03–0,1 Ampere. Ein 16A-MCB kann eine so winzige Differenz gegenüber dem Bemessungsstrom des Stromkreises unmöglich erkennen. Deshalb bietet ein MCB allein keinen Schutz gegen einen Stromschlag.

Abb. 1 — Der MCB erkennt den Fehlerstrom nicht: 30mA sind gegenüber den 16A Bemessungsstrom vernachlässigbar

Laut medizinischen Daten bewirkt ein Strom, der 1 Sekunde lang durch den menschlichen Körper fließt:

Strom	Physiologische Wirkung
1 mA	Wahrnehmungsschwelle — leichtes Kribbeln
10 mA	Muskelkontraktion — Loslassen unmöglich
30 mA	Kammerflimmern möglich — Lebensgefahr
100 mA	Kammerflimmern sicher — tödlich

Quelle: IEC/TR 60479-1 — Effects of current on human beings and livestock

Das Funktionsprinzip: der Ringkern-Übertrager

Das Herzstück eines FI-Schalters ist ein Ringkern-Übertrager — ein ringförmiger Kern aus ferromagnetischem Material, durch den beide Leiter geführt werden: der Außenleiter (L) und der Neutralleiter (N).

Im Normalzustand kehrt der gesamte über den Außenleiter einfließende Strom über den Neutralleiter zurück: I_L = I_N. Die beiden Leiter erzeugen gleich große, entgegengesetzte Magnetfelder, die sich vollständig aufheben. Der resultierende Fluss im Ringkern ist null.

FI-Schaltbild mit Ringkern, Außenleiterspule, Neutralleiterspule und Auslösespule — Abb. 2 — Schaltbild des FI-Schalters: die Spule AUSSENLEITER und die Spule NEUTRALLEITER durchlaufen denselben Ringkern; das Ungleichgewicht induziert ein Signal in der Detektionsspule, die die Auslösespule speist

Abb. 3 — Funktion des FI-Schalters: links Normalbetrieb (I_L = I_N, Fluss null), rechts ein Fehler (I_L ≠ I_N, das Relais löst aus)

Tritt ein Isolationsfehler auf (oder berührt eine Person den Außenleiter), entweicht ein Teil des Stroms direkt zur Erde, ohne über den Neutralleiter zurückzukehren. Jetzt gilt I_L ≠ I_N. Die Differenz — der Fehlerstrom — erzeugt einen Magnetfluss im Ringkern, der in der Sekundärwicklung eine Spannung induziert. Diese speist ein empfindliches Relais, das den FI-Schalter mechanisch auslöst.

Reaktionsgeschwindigkeit: Ein Standard-FI-Schalter (allgemeiner Typ) löst beim Bemessungsfehlerstrom in weniger als 40 ms aus. Ein FI-Schalter vom Typ S (selektiv) hat eine bewusste Verzögerung von 40–500 ms, gerade um dem nachgeschalteten Gerät (am Stromkreis) das erste Auslösen zu ermöglichen.

Die genormten Empfindlichkeiten

Abb. 4 — Die genormten FI-Empfindlichkeiten und wo jede eingesetzt wird

Die Norm I7-2011 schreibt als allgemeine Regel 30 mA-FI-Schalter für den Personenschutz an Steckdosenstromkreisen und in Bädern vor. Die Empfindlichkeit von 300 mA ist für den Brandschutz an Steigleitungen zulässig, wo eine Auslösung bei 30 mA zu empfindlich wäre.

Die Typen AC, A, F, B — warum sie wichtig sind

Nicht alle Fehlerströme sind sinusförmig. Moderne elektronische Geräte (Computer, Ladegeräte, Wechselrichter, EV-Stationen) erzeugen Ströme mit Gleichstrom- oder Hochfrequenzanteilen. Ein FI-Schalter vom Typ AC erkennt diese Stromformen nicht.

Abb. 5 — Typ B ist der vollständigste und ist für EV-Stationen und PV-Wechselrichter vorgeschrieben

Aktualisierungen 2023 zur I7-2011: Für Ladestationen für Elektrofahrzeuge und netzgekoppelte Photovoltaik-Wechselrichter ist ein FI-Schalter vom Typ B vorgeschrieben, der die von diesen Systemen erzeugten glatten Gleichströme erkennen kann.

Die Prüftaste — was sie prüft und was nicht

Jeder FI-Schalter hat eine Prüftaste (T), die einen kleinen Strom direkt in das Auslöserelais einspeist und dabei den Ringkern umgeht. Sie prüft, ob der mechanische Auslösemechanismus funktioniert, prüft aber nicht:

die Genauigkeit des Ringkernsensors (kann mit der Zeit nachlassen)
den tatsächlichen Auslösestrom (kann bei 50mA statt 30mA auslösen)
die Durchgängigkeit der Erdverbindung der Anlage

I7-2011 empfiehlt, mit der Taste mindestens einmal alle 6 Monate zu prüfen. Eine vollständige Prüfung (tatsächlicher Auslösestrom) erfordert ein Messgerät — ein FI-Prüfgerät.

Was ein FI-Schalter NICHT leistet

Der FI-Schalter schützt nicht vor Überlast und Kurzschluss. Ein Kurzschluss von 100A fließt durch den FI-Schalter, ohne ihn auszulösen — die Ströme L und N sind gleich (beide groß), die Differenz bleibt null. Deshalb wird der FI-Schalter in der Praxis immer mit MCBs an jedem Stromkreis kombiniert oder durch einen RCBO ersetzt (der beide Schutzfunktionen vereint).

Normative Referenz

Referenznormen: IEC 61008-1 (FI-Schalter ohne Überstromschutz), IEC 62423 (Typen AC/A/F/B), IEC/TR 60479-1 (Wirkungen des Stroms auf den Menschen). Die Norm I7-2011 schreibt 30mA-FI-Schalter in Kap. 4.1.3.x für Steckdosenstromkreise, Außenanlagen und Nassräume vor.

ElectroSchema

In der Verteilung von ElectroSchema wird der FI-Schalter mit konfigurierter Empfindlichkeit und Typ auf den DIN-Schienen platziert. Die Validierungsregeln prüfen, dass alle Steckdosenstromkreise einen 30mA-FI haben (V02), dass Bäder einen 30mA-FI am Stromkreis des Nassraums besitzen (V34) und dass die Selektivität RCCB–RCBO eingehalten wird (Verhältnis ≥ 3:1 gemäß Art. 4.1.5.2.8, Regel V44).

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