FI-Schalter Typ B+: Wann Typ B nicht mehr reicht
Von AC bis B+: was die sechs FI-Typen unterscheidet und wann Typ B nicht mehr ausreicht.
Vor ein paar Monaten saß ich an einer Verteilung für ein Haus mit PV-Anlage, Batteriespeicher und Wallbox. Für den PV-Kreis war zunächst ein normaler Typ-A-FI vorgesehen, wie er in den meisten Stromkreisen sitzt. Im Datenblatt des Wechselrichters stand aber ausdrücklich: dreiphasig, trafolos, glatter Gleichfehlerstrom möglich, FI mindestens Typ B erforderlich. Ein Typ-A-Gerät hätte einen solchen Fehlerstrom im Zweifel gar nicht bemerkt. Welcher FI nötig ist, hängt von der Fehlerstromform ab, die am Ende der Leitung auftreten kann, nicht von Größe oder Preis.
Warum es überhaupt so viele Typen gibt
Ein FI-Schutzschalter erkennt einen Fehlerstrom über einen Summenstromwandler: Fließt mehr Strom auf dem Außenleiter, als auf dem Neutralleiter zurückkommt, entsteht im Wandlerkern ein Magnetfeld, das den Schalter auslöst. Das funktioniert zuverlässig, solange der Fehlerstrom sinusförmig ist. Moderne Geräte mit Gleichrichtern, Frequenzumrichtern oder Schaltnetzteilen erzeugen aber zunehmend Fehlerströme, die alles andere als sinusförmig sind: pulsierend, mit Gleichstromanteil oder bei Frequenzen weit oberhalb der 50 Hz Netzfrequenz. Bei einem reinen Gleichfehlerstrom kann ein einfacher Wandlerkern sogar in die Sättigung geraten und danach auch für Wechselfehlerströme blind werden. Die Typenklassifikation legt fest, welche dieser Fehlerstromformen ein FI zuverlässig erkennt.
Die Typen von unten nach oben
| Typ | Erkennt zusätzlich | Typischer Einsatz |
|---|---|---|
| AC | nur sinusförmigen Wechselfehlerstrom | in Deutschland nach VDE 0100-530 Abschnitt 531.3.3 nicht zugelassen |
| A | pulsierenden Gleichfehlerstrom bis 6 mA | Standard-Steckdosen- und Beleuchtungskreise, die meisten Haushaltsgeräte |
| A AP-R | kurzzeitverzögerte, unempfindlichere Auslösung gegen Fehlauslösungen | vorgeschaltete FI vor mehreren Typ-A-Kreisen, Wallboxen |
| F | Mischfrequenzströme bis 1 kHz, Pulsstrom mit Gleichstromanteil bis 10 mA | Geräte mit einphasigem Frequenzumrichter: Wärmepumpen, Klimaanlagen, drehzahlgeregelte Waschmaschinen |
| B | glatte Gleichfehlerströme, hochfrequente Ströme bis 2 kHz, hohe Anlagenverfügbarkeit | dreiphasige, trafolose PV-Wechselrichter, Ladeinfrastruktur, USV-Anlagen |
| B+ | hochfrequente Ströme bis 20 kHz, gehobener vorbeugender Brandschutz | große PV- und Speicheranlagen, Industrieanlagen mit mehreren leistungsstarken Frequenzumrichtern |
Jeder Typ deckt die Funktionalität aller darunterliegenden Typen vollständig ab. Ein Typ B+ erkennt also auch alles, was Typ B, F, A AP-R, A und AC erkennen, plus den erweiterten Frequenzbereich und den zusätzlichen Brandschutzaspekt.
Zum Ausprobieren: Fehlerstromform wählen und sehen, welcher Typ noch mitkommt.
Typ F: der Sonderfall für Klimaanlagen und Wärmepumpen
Unter modernen Klimaanlagen und Wärmepumpen reicht selten ein einfacher Typ-A-FI, das ist der Grund, warum es Typ F überhaupt gibt. Beide Geräte regeln die Drehzahl ihres Kompressors über einen einphasigen Frequenzumrichter, der Mischfrequenzströme erzeugen kann, die ein Typ A schlicht nicht sieht. Bei dreiphasigen Anlagen greift dagegen meist schon Typ B, weil dort zusätzlich glatte Gleichfehlerströme möglich sind. Welcher Mindesttyp verlangt wird, steht in der Regel im Datenblatt des jeweiligen Geräts, das lohnt sich vor der Planung des Stromkreises nachzuschlagen.
A AP-R: ein selektiverer A
Ein A AP-R erkennt dieselben Fehlerstromformen wie ein normaler Typ A, “mehr Schutz” steckt im AP-R-Zusatz also nicht. Er löst kurzzeitverzögert aus und ist dadurch unempfindlicher gegen Ableitströme, die sich aus mehreren Verbrauchern an einem vorgeschalteten FI aufsummieren. Er sitzt typischerweise vor mehreren nachgeschalteten Typ-A-Kreisen oder vor Wallboxen, nicht als Ersatz für einen Typ A am Endstromkreis.
Selektivität: wenn zwei FI hintereinander hängen
Nimm drei LS für Beleuchtung und Steckdosen im Haus, die hinter einem gemeinsamen 30-mA-FI in der Unterverteilung hängen. Einer dieser LS versorgt die Zuleitung zum Gartenhaus, dort sitzt ein Kleinverteiler mit einem eigenen 30-mA-FI für die Steckdosen und das Licht draußen. Tritt jetzt im Gartenhaus ein Fehlerstrom auf, an einer Rasenmäher-Steckdose oder in der Beleuchtung, stellt sich die Frage: Löst der FI im Gartenhaus aus, oder der im Haus und mit ihm alle drei Kreise, die mit dem Gartenhaus gar nichts zu tun haben?
Garantiert ist das nicht. Zwei normale, nicht zeitverzögerte 30-mA-FI in Reihe sind gegeneinander nicht selektiv. Beide sehen denselben Fehlerstrom praktisch gleichzeitig. Welcher zuerst öffnet, hängt von Fertigungstoleranzen und der individuellen Reaktionszeit des jeweiligen Geräts ab, nicht davon, wie nah er am Fehler sitzt. Im ungünstigen Fall fliegt der FI im Haus und die Küchenbeleuchtung geht aus, weil im Gartenhaus ein Fehler war.
Zwei Wege, das zu vermeiden. Der einfachere: keinen FI vor die Zuleitung setzen. Die Zuleitung zum Gartenhaus bekommt im Haus nur einen normalen LS, keinen vorgeschalteten FI. Den Personenschutz übernimmt vollständig der FI im Kleinverteiler selbst, der LS im Haus schützt nur noch die Zuleitung gegen Überlast und Kurzschluss. Das ist meistens auch die Lösung, für die man sich sowieso entscheiden sollte, wenn die Zuleitung fest verlegt und gegen indirektes Berühren geschützt ist.
Der aufwendigere Weg: echte Selektivität aufbauen, für den Fall, dass das Feld in der UV schon hinter einem bestehenden FI-Block liegt und man ihn nicht umbauen will. Dafür braucht der FI im Haus einen deutlich höheren Bemessungsdifferenzstrom als der nachgeschaltete und eine Zeitverzögerung, üblicherweise Typ S (selektiv), zum Beispiel 100 oder 300 mA selektiv im Haus gegen 30 mA normal im Gartenhaus. Nur dann löst bei einem Fehler im Gartenhaus zuverlässig nur der FI dort aus, der vorgeschaltete bleibt als Rückfallebene, falls der nachgeschaltete FI aus irgendeinem Grund versagt.
Genau für diese Art von Staffelung gibt es A AP-R aus dem Abschnitt oben, dieselbe Idee, nur zwischen mehreren Typ-A-Kreisen statt zwischen zwei FI unterschiedlicher Bemessungsströme.
Wann B nicht reicht und B+ nötig wird
Der Sprung von B zu B+ betrifft vor allem den erfassten Frequenzbereich: 2 kHz bei Typ B, 20 kHz bei Typ B+. Bei einer einzelnen PV-Anlage mit einem Wechselrichter reicht Typ B in den meisten Fällen aus. Kommen mehrere leistungsstarke Frequenzumrichter zusammen, etwa bei großen PV-Speicher-Kombinationen oder in Industrieanlagen mit mehreren Antrieben, addieren sich hochfrequente Ableitströme, die durchaus oberhalb von 2 kHz liegen können, ohne dass ein einzelnes Gerät für sich genommen auffällig wäre. Typ B+ deckt diesen Bereich zusätzlich ab und bringt einen gehobenen vorbeugenden Brandschutz mit. In der Praxis wird das vor allem dort relevant, wo eine Norm, ein Sachversicherer oder eine anlagenspezifische Vorgabe genau das verlangt.
Meine Faustregel
Für normale Haushaltskreise reicht Typ A. Ein einphasiger Frequenzumrichter (Klimaanlage, Wärmepumpe, drehzahlgeregeltes Gerät) macht daraus Typ F. Kann ein Gerät glatte Gleichfehlerströme erzeugen, allen voran ein dreiphasiger PV-Wechselrichter, kommt Typ B ins Spiel. Das entscheidet das Datenblatt. Typ B+ setze ich nur ein, wenn Datenblatt, Norm oder Versicherer ihn fordern, meistens bei größeren Anlagen mit mehreren Frequenzumrichtern. A AP-R behalte ich für vorgeschaltete Positionen im Blick, an denen Selektivität wichtiger ist als ein zusätzlicher Fehlerstromtyp. Hängt hinter einem FI ein eigener Kleinverteiler mit eigenem FI, prüfe ich immer, ob die beiden selektiv zueinander sind.
Einbau und Anschluss nur durch eine Elektrofachkraft, siehe Nutzung & Sicherheit.
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