AhA: Warum blitzt es in der Steckdose?

Als Kind war man vor den Gefahren der Steckdose sicher. Elektrische Erkundungen endeten vor einer kleinen Plastikkappe. Heute wünscht sich mancher Computernutzer eine Kindersicherung zurück. Schließt er den PC an, blitzt und knistert es in der Dose.

„Die Steckdose ist ein robustes Gerät“, sagt Joachim Böcker, Leiter des Fachgebiets Leistungselektronik und Elektrische Antriebstechnik der Uni Paderborn. „Da passiert nicht viel.“ Wenn’s zu oft blitzt, könnten nur die Kontaktoberflächen mit der Zeit korrodieren. Doch warum funkt es überhaupt?

Elektrischer Strom wird in Kraftwerken ähnlich wie in einem Fahrraddynamo erzeugt: durch sich drehende Elektromagnete. Nur bewegen sie sich dort bei jeder vollen Umdrehung an drei Spulen vorbei. So entstehen mit einem Mal drei Wechselströme, die übers Netz zu den Haushalten gelangen. Die drei Phasen sollten möglichst gleichmäßig auf verschiedene Stromkreise verteilt werden, etwa für Schlafzimmer und Bad, Küche und Wohnzimmer, Flur und Keller. Jeder Lichtschalter und jede Steckdose sind auf diese Weise mit dem Netz verbunden. Ein Knackpunkt: Die Verbraucher wirken ihrerseits aufs Netz zurück.

Das ist bei Glühbirnen unerheblich. Moderne Fernseher oder PCs aber zerhacken die Netzspannung ihrem Bedarf entsprechend. Sie verfügen über sehr schnell schaltende Transistoren. Die hohen Schaltfrequenzen und steilen Anstiegsflanken führen zu elektromagnetischen Oberschwingungen, die andere Geräte stören.

Damit sich solche Störsignale bei zigtausend angeschlossenen Geräten nicht im Stromnetz akkumulieren, sind Grenzwerte festgelegt worden. Am Eingang eines Netzteils gibt es in der Regel Filter, die im einfachsten Fall aus einem kleinen Kondensator bestehen. Diese Filter sind durchlässig für den gewünschten Betriebsstrom, unterdrücken aber die Oberschwingungen.

Wird nun das Kabel in die Steckdose gesteckt, muss sich der Kondensator zunächst aufladen, je nach vorhandener Restspannung unterschiedlich stark. „Der Blitz in der Dose wird durch den Entstörkondensator verursacht, der sich auflädt“, sagt Böcker. Bei dem kleinen Kurzschluss fließt kurzzeitig ein so großer Strom zwischen den Kontakten von Stecker und Dose, dass ein Lichtbogen entsteht: Die Luft wird zu einem leuchtenden Plasma, in dem sich elektrische Ladungsträger frei bewegen. Der Blitz ist ein Tribut an die schnell schaltende Elektronik. Thomas de Padova