Anlaufstrom

Anlaufstrom: Ratgeber, Hintergrundinformationen und wertvolle Tipps

In der Elektrotechnik ist der Anlaufstrom (oder auch Einschaltstrom genannt) der maximale, momentane Eingangsstrom, den ein elektrisches Gerät beim Einschalten aufnimmt. Er tritt auf, wenn ein Gerät zum ersten Mal eingeschaltet wird, weil die anfängliche Impedanz des Geräts sehr niedrig ist, und der Strom kann um ein Vielfaches höher sein als der Dauerstrom oder Nennstrom des Geräts. Anlaufstrom kann bei der Stromversorgung unter Umständen problematisch sein, da er zum Auslösen von Schutzschaltern oder Sicherungen führen kann.

Es gibt mehrere Faktoren, die zum Anlaufstrom beitragen, darunter die Kapazität des Geräts, der Widerstand des Stromkreises und die Spannung zum Zeitpunkt des Einschaltens. Auch induktive Lasten wie Motoren können einen Einschaltstrom verursachen.

Um den Anlaufstrom zu begrenzen, gibt es technische Lösungen wie etwa ein Sanftanlaufrelais, das die Spannung zum Gerät langsam hochfährt, oder Strombegrenzungswiderstände, die die Strommenge beschränken, die in das Gerät fließen kann. Auch die Auswahl von Geräten mit niedrigeren Einschaltstromstärken oder die Entwicklung von Schaltungen mit geringerer Kapazität können helfen, den Einschaltstrom zu reduzieren.

Warum ist der Anlaufstrom für den Stromgenerator von Bedeutung?

Der Begriff Anlaufstrom fällt im Zusammenhang mit Notstromaggregaten regelmäßig. Zudem wissen wir aus unserem Tagesgeschäft, dass sich insbesondere Einsteiger in die Welt der mobilen Stromerzeugung oft mit diesem Thema oft schwer tun bzw. allgemein eine gewisse Unkenntnis herrscht. Die Nichteinhaltung ein paar wichtiger Regeln kann für jeden Stromerzeuger jedoch schnell zu einem größeren Problem werden, da im schlimmsten Fall kapitale Schäden drohen. Wir wollen aber, dass Sie so lange wie möglich Freude an Ihrem Produkt aus dem Hause DENQBAR haben! Für uns Grund genug, um dem Thema Anlaufstrom mit diesem Artikel ein wenig mehr Aufmerksamkeit zu schenken.

Bestimmte Verbraucher (welche, darauf gehen wir im nächsten Absatz genauer ein) brauchen beim Starten ein Vielfaches der eigentlichen Nennleistung. Diese Leistungsspitzen werden zwar nur kurz abgerufen, aber sie müssen nun mal durch den Stromgenerator gestemmt werden.

Herkömmliche Aggregate, z. B. einfache Konverter, können diese Spitzen noch relativ gut wegstecken. Diese Geräte haben nicht so eine ausgefuchste Elektronik wie beispielsweise die fortschrittlicheren Inverter Stromgeneratoren verbaut. Die einfachere Bauweise der Konverter ist bei Überlastung insgesamt zwar widerstandsfähiger, dafür können diese Geräte aber auch keine saubere und harmonische Sinusspannung in Netzstromqualität liefern, wie es die Inverter Stromerzeuger können. Verallgemeinert lässt sich demnach Folgendes festhalten: Zu hohe Anlaufströme können Stromerzeuger durchaus in die Knie zwingen. Auch schwere Beschädigungen können nicht ausgeschlossen werden.

Deswegen ist es unabdingbar, sich mit den Anlaufströmen der Verbraucher tiefgründig zu beschäftigen. Mit den Informationen dieser Seite wird die Suche nach einem ausreichend leistungsstarken Stromerzeuger um ein Vielfaches einfacher sein. Doch welche Arten von Verbrauchern gibt es überhaupt und treten bei allen die gefürchteten Anlaufströme auf?

Tritt Anlaufstrom bei allen Verbrauchern auf?

Grundsätzlich kann man bei den Verbrauchern drei Gruppen unterscheiden:

Ohmsche Verbraucher

Zu dieser Klasse kann man z.B. Heizkörper, Baustrahler oder Kochplatten hinzuzählen. Sie definieren sich darüber, dass die aufgenommene Leistung (Watt) in Helligkeit oder Wärme umgewandelt wird. Deswegen werden sie auch als Wirkleistungsverbraucher bezeichnet. Für den Stromerzeuger ist diese Klasse die unproblematischste, da bei den Ohmschen Verbrauchern die Abgabeleistung exakt der Aufnahmeleistung vom Stromgenerator entspricht. Oder auf den Punkt gebracht: Ohmsche Verbraucher haben keinen Anlaufstrom.

Induktive Verbraucher

Die nächste große Klasse sind die sogenannten induktiven Stromverbraucher. Dazu gehören beispielsweise elektrische Handwerkzeuge (Kettensäge, Bohrmaschine, Kompressor, Kreissäge usw.). Hier wird die Sache schon etwas komplizierter. Diese Geräte haben einen eigenen eingebauten Motor und der muss erst mal „auf Touren“ kommen – und hier kommt der berüchtigte Anlaufstrom ins Spiel.

Stellen wir uns gedanklich ein Fahrrad vor, das aus dem Stand schnell beschleunigt werden muss. Dazu braucht es schon etwas Extra-Power in den Waden. Ist das Fahrrad dagegen erst mal in Schwung gekommen, radelt es sich spürbar angenehmer. So ähnlich verhält es sich auch mit dem Anlaufverhalten eines induktiven Verbrauchers.

Vor dem Kauf eines Stromaggregates sollte man sich deshalb unbedingt über folgende Punkte im Klaren sein:

• Wie hoch ist die Nennleistung der Verbraucher, die ich anschließen will?
• Benötigen diese Verbraucher beim Starten einen Anlaufstrom?

Diese Informationen findet man im jeweiligen Handbuch. Gegebenenfalls muss man den Hersteller kontaktieren, er wird die genauen Kenngrößen mitteilen können. Tipp: Bei der Leistungsfähigkeit des Stromerzeugers ruhig etwas „Luft nach oben“ einplanen. 20 bis 30 % sind optimal. Das schont zum einen den Motor (= Verlängerung der Produktlebensdauer), zum anderen wird die Betriebslautstärke des Generators signifikant gesenkt.

Kapazitive Verbraucher

Dies ist die wohl kritischste Verbrauchergruppe, zum Glück werden aber nur die wenigsten mit diesen Verbrauchern in Kontakt kommen. Beispiele sind Entladungslampen oder Blitzlichtapparate, die über eine Ladefunktion verfügen. Um deren Stromhunger zu befriedigen, bedarf es schon einer speziellen Sonderausstattung: einen Barber-Colman-Regler. „Normale“ Stromerzeuger, die hauptsächlich auf dem Markt erhältlich sind, werden den benötigten Anlaufstrom eines kapazitiven Verbrauchers nicht bereitstellen können.

Kann man den Anlaufstrom berechnen und wie lange dauert er an?

Das wäre natürlich schön, funktioniert so aber leider nicht ganz. Zu unterschiedlich sind die einzelnen Verbraucher und deren Motoren aufgebaut. Als grober Wert hat sich jedoch der 2- bis 6-fache Wert der eigentlichen Nennleistung eingebürgert.

Nachfolgend möchten wir ein paar konkrete Beispiele aus unserem Geschäftsalltag geben, um so ein besseres Bild der Dimensionen zu geben:

• Metabo Kapp und Gehrungssäge KGS 216 M, Nennleistung 1500 W, 3-facher Anlaufstrom, demnach kurzzeitig 4500 W
• Gardena Hauswasserautomat 4000/4 electronic, Nennleistung 800 W, ca. 3,5-facher Anlaufstrom, demnach kurzzeitig 2800 W
• Makita Kettensäge UC4020A, Nennleistung 1800W, 3 - 3,5-facher Anlaufstrom, demnach kurzzeitig bis zu 6300 W

Doch wie lange muss ein Stromerzeuger diese Leistungsspitzen stemmen können? Die Dauer des Anlaufstromes unterscheidet sich von Verbraucher zu Verbraucher sehr stark, sodass an dieser Stelle leider keine exakte Angabe möglich ist. In der Regel handelt es sich „nur“ um den Bruchteil einer Sekunde, wir bewegen uns im Millisekundenbereich. Selbst in Extremfällen hat der Motor seine Zieldrehzahl nach ein paar Sekunden erreicht.

Eine Möglichkeit, den Anlaufstrom zu messen, ist die Verwendung eines Zangenmessgeräts, das sowohl Wechsel- als auch Gleichstrom messen kann. Das Messgerät wird um eine der Stromversorgungsleitungen gelegt und der Strom kann gemessen werden, während das Gerät eingeschaltet wird. Eine andere Methode ist die Verwendung eines speziellen Einschaltstrommessgeräts, das die Stromwellenform messen und den Spitzenwert berechnen kann.

Dabei ist wichtig zu wissen, dass der Einschaltstrom sehr hoch sein kann und das Messgerät beschädigen kann, wenn es nicht dafür ausgelegt ist, diese hohen Ströme zu verarbeiten. Achten Sie also darauf, dass das verwendete Messgerät für die hohen Ströme geeignet ist und ziehen Sie dazu am besten eine Fachperson zu Rate.

Gibt es Gefahren oder Probleme beim Anlaufstrom?

Hier lautet der beste Rat: vorab ausreichend informieren ist alles! Nur so kann die richtige Wahl eines ausreichend dimensionierten Stromerzeugers gelingen. Die wichtigsten Eckdaten sind die Nennleistung der anzuschließenden Verbraucher und ob ein Anlaufstrom auftritt (induktive Verbraucher). In diesem Fall hilft das Studieren der Produktanleitung bzw. ein Nachfragen beim Hersteller weiter. Mit diesen Informationen ist man auf der sicheren Seite und ein entsprechend leistungsstarkes Notstromaggregat sollte schnell gefunden werden.

Moderne Geräte, wie etwa die Inverter Stromerzeuger, kommen für gewöhnlich mit einer Überlastsicherung daher. Bei zu großen Leistungsabfragen (z. B. Anlaufstrom) löst diese aus und schaltet den Stromgenerator aus bevor größere Schäden an der sensiblen Elektronik entstehen. Man sollte die Überlastsicherung aber keinesfalls auf Dauer vorsätzlich überstrapazieren, um Schäden am Gerät zu vermeiden.

Auch die Möglichkeit von Anlaufstrombegrenzern (auch Sanfteinschalter oder Softstarter genannt) soll an dieser Stelle angesprochen werden. Diese Geräte begrenzen die Stromspitzen und schützen so die Elektronik des Stromerzeugers vor fatalen Überbelastungen. Bei spezialisierten Händlern und einschlägigen Online-Verkaufsplattformen wird man schnell fündig.