Strom einfach erklärt – Grundlagen für die Automatisierungstechnik

Strom ist einer der zentralen Begriffe in der Elektrotechnik und damit auch in der Automatisierungstechnik. Ohne Strom fließt keine Energie, kein Sensor liefert Werte, kein Relais schaltet und keine Steuerung arbeitet.

Auf dieser Seite lernst du, was Strom wirklich bedeutet, wie er entsteht, wie man ihn misst und warum er in der Automatisierung so wichtig ist – verständlich, praxisnah und Schritt für Schritt erklärt.

Wichtiger Hinweis: Arbeiten an elektrischen Anlagen und elektronischen Bauteilen dürfen grundsätzlich nur von Fachkräften durchgeführt werden.

Was ist elektrischer Strom?

Elektrischer Strom ist die Bewegung von Elektronen in einem Leiter. Wenn Spannung der „Druck“ ist, der Elektronen antreibt, dann ist Strom der tatsächliche Fluss dieser Elektronen.

Merksatz:

Spannung ist der Druck – Strom ist der Fluss.

Je mehr Elektronen sich pro Sekunde bewegen, desto höher ist der Strom.

Strom: Elektronenfluss

Einheit des Stroms

Die Einheit des elektrischen Stroms ist das Ampere (A).

Typische Werte in der Automatisierung:

Bereich Typischer Strom Anwendung
Sensorik
4–20 mA
Industrielle Standardsignale
Kleinverbraucher
50–500 mA
Mikrocontroller, Displays
Steuerungen
0,5–2 A
LOGO!, WAGO, Netzteile
Aktoren
1–10 A
Magnetventile, kleine Motoren oder Pumpen

Merksatz:

Strom zeigt, wie viel Energie gerade wirklich fließt.

Warum ist Strom so wichtig in der Automatisierung?

Strom entscheidet darüber:

  • ob ein Sensor korrekt arbeitet

  • ob ein Relais sauber schaltet

  • ob ein Netzteil ausreichend dimensioniert ist

  • ob Leitungen warm werden

  • ob Sicherungen auslösen

  • ob Bauteile überlastet werden

Zu hoher Strom führt schnell zu:

  • Überhitzung

  • Kabelschäden

  • defekten Bauteilen

  • Brandgefahr

Wie entsteht Strom?

Strom fließt nur, wenn:

  1. eine Spannung vorhanden ist

  2. ein geschlossener Stromkreis existiert

  3. ein Verbraucher angeschlossen ist

Ohne Verbraucher fließt kein Strom – auch wenn Spannung anliegt.

Merksatz:

Strom fließt nur im geschlossenen Kreis.

Strom: Stromkreis

Wie misst man Strom?

Strom misst man mit einem Multimeter, aber anders als Spannung:

  • Strom misst man immer in Reihe

  • Das Messgerät wird in den Stromkreis eingeschleift

  • Der Strom fließt durch das Messgerät hindurch

Wichtig: Wenn du das Multimeter falsch anschließt, entsteht ein Kurzschluss.

Merksatz:

Spannung misst man parallel – Strom misst man in Reihe.

Strom: Messen

Sicherheitsregeln beim Messen von Strom

  • Messbereich immer hoch genug wählen

  • Bei 230 V nur Fachkräfte

  • Sicherungen im Multimeter prüfen

  • Strommessung immer bewusst planen

  • Kurzschlüsse vermeiden

Merksatz:

Strommessung ist die gefährlichste Messart – Vorsicht ist Pflicht.

Strom messen mit der Stromzange

Eine Stromzange (auch Zangenamperemeter) ermöglicht es, Strom zu messen, ohne den Stromkreis zu öffnen. Das macht die Messung besonders sicher und praktisch – vor allem bei höheren Strömen oder schwer zugänglichen Leitungen.

Die Stromzange misst den magnetischen Fluss, der entsteht, wenn Strom durch einen Leiter fließt. Je stärker der Strom, desto stärker das Magnetfeld.

Merksatz:

Mit der Stromzange misst du Strom berührungslos – ohne den Stromkreis zu unterbrechen.

Wie funktioniert eine Stromzange?

  • Die Zange wird um genau einen einzelnen Leiter gelegt

  • Das Gerät erkennt das Magnetfeld, das durch den Strom entsteht

  • Daraus berechnet es den tatsächlichen Stromfluss

  • Das Ergebnis wird direkt angezeigt

Wichtig: Wenn du beide Leiter eines Kabels (Hin- und Rückleiter) gleichzeitig in die Zange nimmst, heben sich die Magnetfelder auf → Anzeige 0A.

Vorteile der Stromzange

  • Kein Öffnen des Stromkreises

  • Sehr sicher

  • Ideal für hohe Ströme

  • Perfekt für Fehlersuche

  • Gut geeignet für Motoren, Pumpen, Heizungen, Netzteile

Gleichstrom (DC) vs. Wechselstrom (AC)

Gleichstrom (DC)

  • fließt in eine Richtung

  • stabil

  • ideal für Steuerungen

  • typisch: 24 V DC Systeme

Strom: Gleichstrom

Wechselstrom (AC)

  • „Hausstrom“ wechselt 50‑mal pro Sekunde die Richtung (50 Hz)

  • ideal für Energieversorgung

  • typisch: 230 V AC

Strom: Wechselstrom

Strom in der Praxis – Beispiele

1. Sensoren

  • 4–20 mA Standardsignal

  • Strom proportional zum Messwert

  • robust gegen Störungen

2. Aktoren

  • Magnetventile ziehen beim Einschalten oft mehr Strom

  • Motoren haben hohen Anlaufstrom

  • Relais benötigen Mindeststrom für sichere Schaltung

3. Steuerungen

  • LOGO!, WAGO, ESP32 → alle haben unterschiedliche Stromaufnahmen

  • Netzteile müssen ausreichend dimensioniert sein

Zusammenhang: Spannung, Strom und Widerstand

Strom hängt immer von Spannung und Widerstand ab:

I=U/R
 

Das nennt man das Ohmsche Gesetz.

Zusammenfassung

  • Strom ist der Fluss der Elektronen

  • Einheit: Ampere

  • Strom misst man in Reihe

  • Strom fließt nur im geschlossenen Stromkreis

  • Zu hoher Strom ist gefährlich

  • In der Automatisierung ist Strom entscheidend für Sensoren, Aktoren und Steuerungen

Jetzt weißt du, wie Strom funktioniert und warum er in der Automatisierung so wichtig ist. Im nächsten Schritt kannst du dir die Grundlagen zu Widerstand, Leistung oder Signalverarbeitung ansehen.

Bis zum nächsten Projekt im AutomatisierungsLabor

Noch nicht genug? Jetzt alles über den elektrischen Widerstand erfahren –> Widerstand

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