L1, L2, L3, N, PE \u2013 f\u00fcnf K\u00fcrzel, die das Fundament jeder Niederspannungsinstallation bilden. Der Neutralleiter (N) galt \u00fcber Jahrzehnte als unkritischer R\u00fcckleiter, dessen Querschnitt notfalls kleiner ausfallen durfte als der der Au\u00dfenleiter. Diese Annahme ist unter dem Einfluss moderner Leistungselektronik nicht mehr haltbar. Oberschwingungsstr\u00f6me, insbesondere die dritte Harmonische und ihre Vielfachen, addieren sich im Neutralleiter, anstatt sich aufzuheben. In der Folge kann der Strom im Neutralleiter den Au\u00dfenleiterstrom \u00fcbersteigen \u2013 mit thermischen Folgen, die von der klassischen Schutztechnik nicht erfasst werden. Parallel dazu stellt die Unterbrechung des Neutralleiters ein eigenst\u00e4ndiges, potenziell zerst\u00f6rerisches Risiko dar.<\/p>\n\n\n\n
Das Drehstromsystem mit den Leitern L1, L2, L3, N und PE beruht auf einer Symmetrieannahme: Bei gleichm\u00e4\u00dfiger Belastung der drei Au\u00dfenleiter heben sich die Grundschwingungsstr\u00f6me (50 Hz) im Sternpunkt auf. Der Neutralleiter f\u00fchrt dann theoretisch null Ampere. Er dient als R\u00fcckweg f\u00fcr Unsymmetrien und f\u00fcr einphasige Verbraucher.<\/p>\n\n\n\n
Der Schutzleiter (PE) folgt einer anderen Logik: Er f\u00fchrt im Normalbetrieb keinen Strom und leitet Fehlerstr\u00f6me ab, um Schutzorgane auszul\u00f6sen. In modernen TN-S-Systemen sind N und PE durchg\u00e4ngig getrennt.<\/p>\n\n\n\n
Diese Ordnung setzt lineare Lasten voraus \u2013 eine Pr\u00e4misse, die in B\u00fcrogeb\u00e4uden, Rechenzentren und zunehmend auch in Haushalten nicht mehr zutrifft.<\/p>\n\n\n\n
Nichtlineare Lasten \u2013 Schaltnetzteile, LED-Treiber, Frequenzumrichter \u2013 nehmen keinen sinusf\u00f6rmigen Strom auf. Die daraus resultierenden Oberschwingungen sind ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz. F\u00fcr den Neutralleiter sind ausschlie\u00dflich die durch drei teilbaren Ordnungszahlen<\/strong> relevant: die 3. (150 Hz), 9. (450 Hz), 15. (750 Hz) usw. .<\/a><\/a><\/p>\n\n\n\n Der physikalische Grund: Diese Harmonischen sind in allen drei Au\u00dfenleitern phasengleich<\/strong>. W\u00e4hrend sich die Grundschwingungen (120\u00b0 versetzt) im Sternpunkt aufheben, addieren sich die dritten Harmonischen arithmetisch<\/strong>. Der Neutralleiterstrom ergibt sich daher zu:<\/p>\n\n\n\n I_N = 3 \u00d7 I_3<\/strong><\/p>\n\n\n\n wobei I_3 der Strom der dritten Harmonischen in jedem Au\u00dfenleiter ist .<\/a><\/p>\n\n\n\n Der theoretische Extremfall \u2013 drei identische, rein nichtlineare Lasten mit einem sehr kleinen Stromflusswinkel \u2013 ergibt einen Neutralleiterstrom vom Dreifachen<\/strong> des Au\u00dfenleiterstroms. In der Praxis sind derartige Bedingungen selten. Der Elektropraktiker f\u00fchrt aus, dass bei \u00fcblichen Gleichrichterlasten (KLL, LED bis 25 W) n\u00e4herungsweise das 1,6-Fache<\/strong> des Au\u00dfenleiterstroms erreicht wird, im ung\u00fcnstigsten Fall bei Phasenanschnittsteuerungen jedoch bis zum 1,73-Fachen<\/strong> (\u221a3) .<\/a><\/p>\n\n\n\n Praktische Messungen in Anlagen mit NF-Leistungsverst\u00e4rkern ergaben den 2,5-Fachen<\/strong> Strom im Neutralleiter gegen\u00fcber einem Au\u00dfenleiter . Die Diskrepanz zwischen theoretischem Maximum (3) und Praxiswerten (1,6\u20132,5) erkl\u00e4rt sich aus der \u00dcberlagerung verschiedener Lasttypen und der D\u00e4mpfung durch die Netzimpedanz.<\/a><\/a><\/p>\n\n\n\n Eine differenzierte Betrachtung ist hier geboten: Die pauschale Aussage \u201eder Neutralleiterstrom ist immer das 1,73-Fache“ ist ebenso unpr\u00e4zise wie die Gegenbehauptung, das Problem sei rein theoretisch. Entscheidend ist der tats\u00e4chliche Oberschwingungsgehalt der konkreten Anlage<\/strong> \u2013 eine Messung, keine Sch\u00e4tzung.<\/p>\n\n\n\n Die internationale Norm IEC 60364-5-52 (in Deutschland als DIN VDE 0100-520 umgesetzt) adressiert das Problem in Anhang E. Die Logik ist gestuft:<\/p>\n\n\n\nDer theoretische und der praktische Maximalwert<\/h3>\n\n\n\n
3. Normative Behandlung: Dimensionierung nach IEC 60364-5-52<\/h2>\n\n\n\n