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Schraub-, Federzug- und Push-in-Klemme

Worin unterscheiden sich Schraub-, Federzug- und Push-in-Klemme — und welche Bauform verlangt welche Leitervorbereitung?

Eine Klemme hält einen Leiter mit einer Kraft am Kontakt, und alle drei Bauformen unterscheiden sich nur darin, woher diese Kraft kommt und was mit ihr über die Jahre passiert. Die Schraubklemme erzeugt sie beim Anziehen und speichert sie in der verspannten Schraube. Die Federzugklemme erzeugt sie mit einer vorgespannten Metallfeder, die den Leiter gegen eine Stromschiene drückt. Die Push-in-Klemme ist eine Federzugklemme, deren Feder sich vom Leiter selbst aufdrücken lässt — der Leiter wird gesteckt statt eingelegt. Die Normenreihe für Reihenklemmen kennt daher zwei Gruppen: Klemmstellen mit Schraube und schraubenlose Klemmstellen.

Ein Kabel muss an einem Gerät festgehalten werden, und dafür gibt es zwei Wege. Beim ersten drehst Du eine kleine Schraube auf den Draht. Beim zweiten hält eine Feder den Draht fest, so wie eine Wäscheklammer den Stoff hält. Der Unterschied zeigt sich erst nach Jahren: Die Schraube lockert sich langsam, weil das weiche Kupfer unter ihr nachgibt — die Feder drückt einfach nach. Deshalb will die eine Verbindung irgendwann nachgezogen werden und die andere nicht. Der dritte Name, Push-in, meint keinen dritten Weg. Dahinter steckt eine Feder mit Einfädelhilfe: Du steckst den Draht hinein, und die Feder springt von selbst zu.

Ausführliche Erklärung

Was eine Klemmstelle leisten muss, ist an jeder der drei Bauformen dasselbe: Sie muss eine ausreichend große Kontaktfläche unter ausreichend hohem Druck halten, damit der Übergangswiderstand niedrig bleibt. Fällt der Druck, wächst der Widerstand, die Stelle erwärmt sich, und die Wärme beschleunigt jeden Vorgang, der den Druck weiter senkt. Das ist der gemeinsame Fehlermechanismus aller Klemmverbindungen, und die Bauform entscheidet, wie nah eine Installation über die Jahre an ihn heranrückt.

Die Schraube speichert Kraft — und gibt sie ab

Beim Anziehen wird die Schraube gedehnt und der Leiter gestaucht. Die Verbindung hält, solange diese Verspannung erhalten bleibt. Zwei Vorgänge bauen sie ab. Kupfer ist ein weiches Metall und setzt sich unter Dauerdruck: Es fließt langsam aus der Druckzone weg, der Weg verkürzt sich, die Vorspannung sinkt. Dazu kommt die Temperaturwechselbeanspruchung — Leiter, Klemmkörper und Schraube dehnen sich unterschiedlich stark, und jeder Lastwechsel einer Endstufe ist ein kleiner Zyklus. Bei Aluminiumleitern ist das Setzen so ausgeprägt, dass Nachziehen dort seit jeher zur Regel gehört; bei Kupfer verläuft es langsamer und deshalb unauffälliger.

Daraus folgt der Umgang, den die Schraubklemme verlangt: ein definiertes Anzugsdrehmoment beim Anschluss und ein Nachziehtermin nach der ersten Betriebszeit. Beides fehlt in der Praxis regelmäßig, weil die Verbindung bei der Abnahme einwandfrei misst.

Die Feder folgt nach

Eine Federzugklemme hält den Leiter mit einer vorgespannten Feder aus Federstahl gegen die Stromschiene. Setzt sich das Kupfer, entspannt sich die Feder ein Stück und drückt weiter; dehnt sich der Leiter bei Erwärmung, nimmt die Feder den Weg auf. Die Kontaktkraft bleibt damit in einem engen Band, ohne dass jemand etwas nachstellt. Daher gilt diese Bauform als wartungsfrei und wird in schwingungsbelasteten Umgebungen bevorzugt — WAGO gibt für die eigene Ausführung Beständigkeit gegen Schwingungen bis 2000 Hz und Beschleunigungen bis 20 g an. Die Bauform wurde dort 1977 unter dem Namen CAGE CLAMP eingeführt und ist seither vielfach nachgebaut worden.

Der zweite Vorteil ist unspektakulärer und im Alltag wichtiger: Die Feder passt ihre Kraft der Leiterart an. Feindrähtige Litze wird flächig gedrückt statt punktuell gequetscht, weshalb viele Federzugklemmen für blanke Litze ausdrücklich zugelassen sind.

Push-in ist eine Feder mit Einführhilfe

Die Push-in-Klemme spart den Bedienschritt. Ihre Kontaktfeder ist so geformt, dass ein hineingeschobener Leiter sie selbst aufdrückt und hinter sich zuschnappen lässt. Damit das funktioniert, muss das Leiterende formstabil genug sein, um die Federkraft zu überwinden, ohne auszuknicken — und genau hier liegt die Grenze der Bauform. Starre Leiter und Leiter mit aufgecrimpter Aderendhülse lassen sich ab 0,34 mm² von Hand stecken. Blanke feindrähtige Litze ab 0,14 mm² geht nur über einen Betätigungsdrücker, der die Feder öffnet, mit einem Betätigungsweg von rund 3 mm; dieselbe Öffnung dient später zum Lösen. Neuere Ausführungen mit werkseitig vorgespannter Feder nehmen nach Herstellerangabe auch flexible Leiter ohne Hülse werkzeuglos an.

Die drei Bauformen nebeneinander

Merkmal	Schraubklemme	Federzugklemme	Push-in-Klemme
Kontaktkraft aus	Anzugsdrehmoment	vorgespannter Feder	vorgespannter Feder
Kraftverlauf über die Jahre	sinkt durch Setzen und Temperaturwechsel	bleibt im engen Band	bleibt im engen Band
Nachziehen	eingeplant	entfällt	entfällt
Leiterarten	alle, feindrähtig mit Aderendhülse	alle, blanke Litze meist zugelassen	starr oder mit Hülse direkt; blanke Litze über Drücker
Werkzeug am Kontakt	Schraubendreher, Drehmoment definiert	Betätigungswerkzeug oder Hebel	keines beim Stecken
Verhalten unter Vibration	Vorspannung kann abgebaut werden	Feder folgt der Bewegung nach	Feder folgt der Bewegung nach

Die Rüttelfestigkeit in der letzten Zeile ist das eigentliche Unterscheidungsmerkmal, und im Heimkino ist sie keine Randgröße: Ein Rack mit Endstufen steht in einem Raum, dessen Bassbereich ihn spürbar bewegt, und die Wärmelastwechsel kommen von den Geräten selbst dazu.

Häufiges Missverständnis

„Federklemmen sind die Billiglösung, eine Schraube hält besser." Das Bild stammt aus dem Vergleich der Verbindungsklemme im Verteilerkasten mit der klassischen Lüsterklemme und verwechselt zwei Dinge: die Bauform des Verbinders mit der Mechanik seiner Klemmstelle. Reihenklemmen für den Industrieeinsatz gibt es in beiden Mechaniken, sie werden nach derselben Normenreihe geprüft, und die Federstelle hält ihre Kontaktkraft dabei stabiler als die verspannte Schraube.

Umgekehrt gilt die Bequemlichkeit der Push-in-Klemme nicht ohne Bedingung. Wer feindrähtige Lautsprecherlitze ohne Hülse in eine Push-in-Öffnung schiebt, staucht das Bündel vor dem Kontakt zusammen — ein Teil der Einzeldrähte kommt gar nicht an, ein anderer steht seitlich heraus. Die Öffnung nimmt die Litze an, die Verbindung entsteht nicht. Der Drücker daneben ist für genau diesen Leiter die vorgesehene Bedienung und keine Komfortausstattung.

Nicht zu verwechseln mit

Schneidklemme: Eine eigene Anschlusstechnik, die den Leiter ohne Abisolieren kontaktiert. Sie steht neben den drei Bauformen hier, und eine Aderendhülse ist dort ausgeschlossen.
Euroblock: Ein steckbarer Klemmenblock als Bauteil. Seine Klemmstellen sind meist Schraubklemmen, in neueren Ausführungen auch Federzugklemmen — die Bauform des Steckers sagt darüber nichts.
Lüsterklemme: Bezeichnet die Bauform eines Verbinders mit Messinghülse im Kunststoffkörper, nicht die Klemmmechanik. Ihre Klemmstelle ist eine Schraubklemme.
Kabelschuh am Schraubbolzen: Dort klemmt kein Leiter, sondern eine aufgecrimpte Öse wird verschraubt.

In der Planung

Ein Heimkino bekommt eine Mehrkanal-Endstufe im Technikraum, die Lautsprecherleitungen laufen sternförmig zu sieben Positionen. Die Endstufe hat Schraubklemmen, der DSP daneben Euroblöcke, die Steuerungsebene im selben Rack Push-in-Reihenklemmen.

Was auf die Materialliste kommt, entscheidet sich später. Zuerst: Welche Leiterart braucht die Strecke überhaupt? Fest verlegte Lautsprecherleitungen dürfen eindrähtig sein und wären an jeder der drei Klemmen unproblematisch; sobald die letzten Meter im Rack beweglich bleiben sollen, wird es feindrähtig, und die Vorbereitung wird zum Thema.

Steht die Leiterart fest, steht auch die Vorbereitung. Für die feindrähtigen Enden werden Aderendhülsen gesetzt — an der Schraubklemme zwingend, an der Push-in-Klemme, weil sie den Leiter erst steckbar macht. Für die Schraubklemmen der Endstufe wird das Anzugsdrehmoment aus dem Handbuch übernommen und ein Nachziehtermin vereinbart; die naheliegende Gelegenheit ist die erste Wartung nach einem Betriebsjahr, wenn das Kupfer sich gesetzt hat. Und die Reihenfolge auf der Baustelle wird umgedreht: erst crimpen, dann klemmen, weil eine Hülse an einem bereits eingelegten Leiter nicht mehr gesetzt werden kann, ohne das Ende abzuzwicken.

Die Geräte stehen an dieser Stelle bereits fest. Offen bleibt allein die Prüfung, welche Klemmstelle welche Leiterart annimmt — die Angabe steht im Handbuch, und sie unterscheidet sich zwischen Baureihen desselben Herstellers.

Verknüpfte Inhalte

Warum feindrähtige Leiter an einer Schraubklemme eine Hülse brauchen und was beim Crimpen zählt, steht bei der Aderendhülse; den Unterschied der Leiterarten selbst erklären Massivleiter und Litze. Den steckbaren Klemmenblock als Bauteil behandeln Euroblock und Terminalklemmen, die Anschlusstechnik ohne Abisolieren die Schneidklemmtechnik. Welche Klemmen an Lautsprechern vorkommen, zeigen die Lautsprecheranschlüsse.

Quellen

Die Zweiteilung in Klemmstellen mit Schraube und schraubenlose Klemmstellen sowie die Querschnittsspanne von 0,2 bis 300 mm² stammen aus dem Anwendungsbereich der DIN EN 60947-7-1, eingesehen über das Normenverzeichnis des Verlags. Die Leitergrenzen der Push-in-Technik sind über eine benannte Fachpublikation belegt, die Angaben zur Federklemme und ihrer Schwingungsbeständigkeit über die Herstellerdarstellung von WAGO, mit dem oben genannten Vorbehalt.