Leckstrom (Kriechstrom)

In einer idealen Welt hält die Isolierung eines Kabels den fließenden Strom zu 100 % im Inneren des Leiters. In der physikalischen Realität gibt es jedoch keinen perfekten Isolator. Ein Leckstrom ist ein geringer, ungewollter elektrischer Strom, der aus dem eigentlichen Stromkreis „herausleckt“ und durch die Isolierung oder über die Oberfläche eines Betriebsmittels in Richtung Erde (Schutzleiter / PE) abfließt.

Unterscheidung: Leckstrom vs. Kriechstrom

In der Praxis werden die Begriffe oft synonym verwendet, technisch gibt es jedoch einen feinen Unterschied:

• Leckströme: Fließen direkt durch das isolierende Material hindurch (oder entstehen durch kapazitive Effekte).

• Kriechströme: Fließen auf der Oberfläche einer Isolierung, oft begünstigt durch Schmutz, Staub und Feuchtigkeit an Steckverbindungen.

Wie entstehen diese ungewollten Ströme?

Leckströme lassen sich grob in zwei Ursachenkategorien unterteilen:

1. Ohmsche Leckströme (durch Materialschwächen): Sie entstehen, wenn die Kabelisolierung beschädigt, durch Hitze gealtert oder minderwertig ist. Auch Feuchtigkeit, die an schlecht abgedichteten Steckern (hier ist die korrekte IP-Schutzart entscheidend!) eindringt, verringert den Isolationswiderstand und lässt Strom abfließen.

2. Kapazitive Leckströme (Systembedingt): Lange Kabel und Leitungen verhalten sich physikalisch wie ein Kondensator. Bei Wechselspannung oder gepulstem Gleichstrom (wie er in Netzteilen oder Invertern vorkommt) wird permanent Energie in dieses unsichtbare „Kondensator-Feld“ geladen und wieder entladen. Dies erzeugt einen natürlichen Leckstrom, ohne dass das Kabel beschädigt ist.

Gefahren und Folgen in der Praxis

Auch wenn Leckströme meist nur im Milliampere-Bereich (mA) liegen, haben sie massive Auswirkungen auf den Anlagenbetrieb:

• Auslösen von Schutzorganen: Ein Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter / RCD) summiert die Ströme im System. Übersteigen die systembedingten Leckströme (z. B. 30 mA), löst der Schalter aus und die gesamte Maschine steht still – ein teures Ärgernis in der Industrie.

• Personenschutz: Fließen hohe Leckströme unkontrolliert über Maschinengehäuse ab und der Schutzleiter ist defekt, besteht Lebensgefahr bei Berührung.

• Materialzersetzung: Ständige Kriechströme an Steckern verkohlen langfristig den Kunststoff (Tracking-Effekt) und können zu Bränden führen.

Die besondere Herausforderung in PV-Anlagen

In PV-Anlagen ist der Leckstrom ein zentrales Thema. Die große Fläche der Solarmodule und die langen DC-Kabelstrecken bilden gegenüber dem geerdeten Blechdach einen riesigen Kondensator. Wenn es regnet, legt sich ein Wasserfilm über die Anlage, der diesen Effekt noch verstärkt. Moderne Wechselrichter messen den Isolationswiderstand vor jedem Start penibel. Sind die Solarkabel von schlechter Qualität oder die Isolierung porös, verweigert der Wechselrichter aus Sicherheitsgründen die Stromeinspeisung – die Anlage bringt keinen Ertrag.

KBE Elektrotechnik: Höchster Isolationswiderstand für sicheren Betrieb

Um gefährliche Leckströme und Ertragsausfälle zu verhindern, kommt es kompromisslos auf die Qualität der verwendeten Kunststoffe an. KBE Elektrotechnik verwendet für seine Industrie- und Automotive-Leitungen sowie zertifizierten Solarkabel ausschließlich hochwertigste Compounds wie strahlenvernetztes Polyethylen (XLPE) oder TPE. Diese High-End-Isolierungen weisen eine extrem geringe Wasseraufnahme auf und garantieren einen konstant hohen Isolationswiderstand über Jahrzehnte – für einen sicheren und störungsfreien Anlagenbetrieb.