FI-Schalter in Smart Homes und intelligenten Gebäuden

1903 liess sich ein gewisser Siegmund Schuckert seine Erfindung einer „Summenstromschaltung zur Erdschlusserfassung“ patentieren – der Grundstein für die Entwicklung der ersten Fehlerstrom-Schutzschalter war damit gelegt. Aber erst rund 50 Jahre später wurde der erste Fehlerstrom-Schutzschalter mit der Bezeichnung „Spinnennetz“ von dem Unternehmen Schupa auf den Markt gebracht. Die technischen Werte des ersten Schutzschalters waren noch bescheiden: Der Schalter sicherte 25A, 380/220 V dreipolig bei einem Fehlerstrom von 0,3A ab. 1957 entwickelte der Elektroingenieur Gottfried Biegelmeier, Angestellter der Firma Felten & Guilleaume aus Österreich, FI-Schalter mit Auslösewerten von 100, 70, 65 und 30 mA. 

Diese Schalter gelten bis heute als die ersten „modernen“ Schutzeinrichtungen gegen Fehlerströme in Energienetzen. Der Einsatz von FI-Schutzschaltern ist in Österreich seit 1980 gesetzlich vorgeschrieben, Deutschland folgte nur vier Jahre später. Seit 1985 sind FI-Schutzschalter auch in der Schweiz Pflicht für Badzimmer und Aussenräume, seit 2010 wurde das Obligatorium auf alle Steckdosen in Wohnräumen ausgeweitet.

In unserer schnelllebigen Welt, in der intelligente, vernetzte Geräte in Haushalten und Unternehmen immer mehr zum Standard werden, verändern sich auch die Anforderungen an die elektrische Sicherheit. Mit dem zunehmenden Einsatz von smarten Fernsehern, Haushaltsgeräten, Lampen, Dimmern und Motoren wächst nicht nur die Anzahl der elektrischen Verbraucher rasant, sondern es entstehen auch neue Herausforderungen für die technischen Schutzeinrichtungen. Die veränderten Stromaufnahmeeigenschaften dieser modernen Geräte erfordern angepasste Schutzkonzepte. Ein nicht optimal ausgewählter FI-Schutzschalter kann in einem Smart Home die rechtzeitige Auslösung bei Fehlern verzögern oder sogar verhindern. Besonders in intelligenten Gebäuden, die sich durch umfassende Elektrifizierung und fortschrittliche Automatisierungssysteme auszeichnen, sind FI-Schalter unverzichtbar.

Diese Schutzschalter sind darauf ausgelegt, Ungleichgewichte im Stromfluss zu erkennen, die entstehen können, wenn Strom durch einen ungewöhnlichen Pfad, wie beispielsweise einen Menschen, fliesst. Sie reagieren blitzschnell, oft innerhalb von Millisekunden, um die Stromzufuhr zu unterbrechen, sobald ein Fehlerstrom festgestellt wird. Diese schnelle Reaktion ist entscheidend, um schwere Verletzungen oder gar Todesfälle zu verhindern. 

In Umgebungen mit einer Vielzahl elektronischer Geräte und Systeme stellen FI-Schalter sicher, dass diese sicher funktionieren, ohne Risiken für die Bewohner oder die Gebäudestruktur darzustellen. Führende Hersteller wie ABB und Siemens haben auf diese neuen Anforderungen reagiert. ABB empfiehlt beispielsweise den wechsel- und pulsstromsensitiven FI-Schalter „Typ A“ für den Einsatz in Smart-Home-Umgebungen. Diese Schalter bieten den erforderlichen Schutz, während konventionelle, nur wechselstromsensitive Typ „AC“-Schalter als nicht mehr ausreichend sicher für Smart Homes angesehen werden. Siemens hingegen bietet mit seinen FI/LS-Schutzschaltern eine innovative Kombination aus Fehlerstromerfassung und Überstromschutz in einem einzigen Gerät.

Die Herausforderungen für moderne FI-Schutzschalter in Smart-Home-Umgebungen sind vielfältig. Besonders die Integration von erneuerbaren Energien und energieeffizienten Systemen erfordert Schutzschalter, die nicht nur effektiv, sondern auch kompatibel mit unterschiedlichsten elektrischen Systemen und Geräten sind. Ihre Fähigkeit, schnell auf Fehlerströme zu reagieren, ist entscheidend für die Gewährleistung der Sicherheit und Funktionalität in diesen komplexen und vernetzten Systemen.

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