Wie entsteht Brandgefahr durch einen zu hohen Übergangswiderstand an einer Lüsterklemme?

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Die Entstehung einer Brandgefahr durch einen zu hohen Übergangswiderstand an einer Lüsterklemme ist ein klassischer physikalischer Prozess, der oft schleichend beginnt. Man kann diesen Vorgang in einer Kette von Ursache und Wirkung beschreiben:

1. Die physikalische Grundlage (Joule’sche Wärme)

Jede elektrische Verbindung hat einen gewissen Widerstand. An dieser Stelle wird elektrische Energie in Wärme umgewandelt. Die Formel dafür lautet: $P = I^2 \cdot R$

  • $P$ ist die Verlustleistung (Wärme), die an der Klemmstelle entsteht.
  • $I$ ist die Stromstärke (Ampere), die durch die Leitung fließt.
  • $R$ ist der Übergangswiderstand an der Kontaktstelle.

Das Problem: Da der Strom $I$ im Quadrat in die Rechnung eingeht, führt bereits eine kleine Erhöhung des Widerstands $R$ bei hohen Lasten (z. B. Waschmaschine, Heizlüfter) zu einer massiven Wärmeentwicklung.

2. Ursachen für den hohen Übergangswiderstand

Ein zu hoher Widerstand an einer Lüsterklemme entsteht meist durch:

  • Lockere Schrauben: Die mechanische Pressung fehlt, der Kontakt ist nur punktuell.
  • Oxidation/Korrosion: Eine Schicht aus Nichtleitern (z. B. Kupferoxid) bildet sich zwischen Draht und Klemme.
  • Falsche Montage: Wenn z. B. die Isolierung mit eingeklemmt wurde oder die Litzen beim Festschrauben zerquetscht/abgeschnitten wurden.
  • Fehlende Aderendhülsen: Bei flexiblen Leitern (Litzen) können sich Einzeldrähte wegdrücken, wodurch die Kontaktfläche schrumpft.

3. Der Teufelskreis (Thermische Mitkopplung)

Sobald der Widerstand steigt, wird die Klemme heiß. Dies löst eine gefährliche Kettenreaktion aus:

  1. Erwärmung: Das Metall der Klemme und der Draht dehnen sich aus.
  2. Abkühlung: Wird das Gerät ausgeschaltet, zieht sich das Material zusammen. Durch dieses "Arbeiten" lockert sich die Schraubverbindung mit der Zeit noch weiter.
  3. Verstärkte Oxidation: Hitze beschleunigt die Korrosion des Kupfers, was den Widerstand weiter erhöht.
  4. Materialermüdung: Die Federkraft der Klemme lässt nach.

4. Die Brandentstehung

Wenn dieser Prozess fortschreitet, erreicht die Temperatur Werte von mehreren hundert Grad Celsius:

  • Schmelzen und Verschmoren: Zuerst schmilzt die Kunststoffisolierung der Drähte und das Gehäuse der Lüsterklemme. Es riecht oft "nach Strom" (beißender Geruch).
  • Pyrolyse: Angrenzende Materialien (Holzbalken, Tapeten, Staub in der Verteilerdose) werden durch die Hitze chemisch zersetzt und gasen aus.
  • Lichtbogenbildung: Wenn der Kontakt extrem schlecht wird, kann der Strom die kleine Lücke springend überbrücken. Ein Lichtbogen ist mehrere tausend Grad heiß und entzündet sofort umliegende brennbare Stoffe.
  • Glimmbrand: Oft entsteht erst ein Glimmbrand, der stundenlang unbemerkt bleibt, bis er durch Sauerstoffzufuhr in eine offene Flamme umschlägt.

Wie verhindert man das?

  1. Wago-Klemmen (Federzugklemmen) nutzen: Diese stehen unter permanentem Federdruck und gleichen Materialausdehnungen aus. Sie sind heute Standard und weitaus sicherer als Lüsterklemmen.
  2. Aderendhülsen verwenden: Bei flexiblen Kabeln in Schraubklemmen sind sie Pflicht.
  3. Festen Sitz prüfen: Schrauben müssen fest angezogen sein, aber nicht so fest, dass das Kupfer zerquetscht wird.
  4. Keine Überlastung: Nicht zu viele leistungsstarke Geräte an einem Stromkreis betreiben.

Fazit: Ein hoher Übergangswiderstand ist wie eine kleine, ungewollte Heizung mitten in der Wand. Da er meist unbemerkt bleibt, gehört er zu den häufigsten Ursachen für Wohnungsbrände durch Elektroinstallationen.

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