Was bringt ein Netzfilter und Stromoptimierung für HiFi?

Wieso sollte man sich mit der Optimierung der Stromversorgung von HiFi-Geräten beschäftigen? Und was bringt ein Netzfilter für HiFi? Und Der Hintergrund ist der, dass unser Stromnetz immer stärker „verseucht“ ist von Störungen und von Fachleuten sogenannten Netzrückwirkungen, die dem Toaster und Kühlschrank nichts ausmachen, aber delikateren Verbrauchern wie HiFi-, Netzwerk- und Funkanlagen bei ihrer angestammten Aufgabe ins Handwerk pfuschen.

Hatte man es früher mit rein „ohmschen“ Verbrauchern wie der herkömmlichen Glühbirne zu tun, nicht sonderlich effizient, aber dafür gutmütig und als „elektrischer Widerstand“ mit lediglich hoher Abwärme als Nachteil, wirken Elektromotoren, Schaltnetzteile, Digitalgeräte, Heizplatten und Gleich- sowie Wechselrichter in allen möglichen angeschlossenen Verbrauchern mit ihren Netzrückwirkungen, wie z. B. Hochfrequenzanteile und Gleichstromreste, als Störer. Hinzu kommen die jüngst dramatisch zunehmenden stromerzeugenden Solar- und Windanlagen mit hochleistungsfähigen Wechselrichtern plus Einstreuungen durch Funk- und Steuersignale aller Art.

So viel Störung ist im Stromnetz

Das alles sorgt dafür, dass wir einen Stör-Cocktail im Netz vorfinden, der sich leider (nicht!) gewaschen hat. Hochfrequente Modulationen, Strom- und Spannungsspitzen, leichte Schwankungen der Netzfrequenz, den Netzsinus beeinträchtigende Phasenanschnittsteuerungen in Energiesparlampen, Transformatoren belastender Gleichstrom und vieles mehr zerren buchstäblich am sauberen Ideal der Stromversorgung. Klirrverzerrungen („harmonische“ Vielfache der Netzfrequenz) von drei Prozent – in einem Verstärker wären das verheerend viel – sind im Stromnetz auf dem Land normal bis gut, in Städten und erst recht Industriegebieten ist es oft erheblich mehr. Klirrverzerrungen sehen Sie übrigens als Mittel-„Linie“ im Oszilloskopbild in diesem Artikel.

Der 50-Hertz-Netzsinus – in unserem Wechselstromnetz ändert sich, anders als bei Gleichstrom (Autobatterie mit klarem Plus/Minus), 50-mal in der Sekunde die Polarität – sieht dann beidseitig stark abgeflacht aus, genauso wie ein übersteuerter Verstärker im Clipping. Camper kennen das veranschaulicht von billigen Wechselrichtern, die den Strom aus der Autobatterie für im Urlaub genutzte Haushaltsgeräte in Wechselstrom umsetzen sollen. Die geradezu grotesk in Richtung Dreieck verzerrte Spannung löst dann etwa bei Notebooks Funktionsstörungen aus, die bei teureren „Sinus“-Geräten nicht auftreten.

Die Auswirkung von Strom auf den Klang der HiFi-Anlage

Wenn man sich nun überlegt, dass die Klänge, die uns zum Musikgenuss verhelfen sollen, auf modulierter Wechselspannung beruhen, könnte man auf die Idee kommen, dass diese Störungen und Netzrückwirkungen zu mannigfaltiger Beeinträchtigung führen. Hochfrequenzanteile im Stromnetz – Experten meinen damit insbesondere den Frequenzbereich ab 150 Kilohertz bis in den Mobilfunk im Gigahertzbereich – können im Extremfall in den Signalweg des Verstärkers gelangen, werden dort mitverstärkt und könnten den Verstärker, weil sie die verarbeitbare Bandbreite der meisten Geräte deutlich übersteigen, auch hier zu Übersteuerung und Stress führen.

Unerwünschte Gleichspannungsanteile verschieben den Netzsinus auf der Nulldurchgangslinie nach oben oder unten, desymmetrieren ihn also, indem die obere und untere „Halbwelle“ unterschiedlich groß werden. Das treibt Transformatoren in die sogenannte Sättigung, schränkt die Dynamik ein und wird mitunter als mechanisches Brummen, vor allem aus großen, älteren US-Endverstärkern, hörbar.

Für all das gibt es ein Gegenmittel. Denn man kann diese Störungen weitgehend und zum Wohle des Nutzsignals – der Musik – herausfiltern. Und wenn das gut gemacht ist, sprich der Hersteller die Filterung gezielt überdimensioniert, damit sie nicht wie ein Würgehalsband auch die Dynamik der Wiedergabe ausbremst, kann der Säuberungseffekt von elementarer Wirkung sein. Die Ausgangsbasis ist dann einfach eine bessere, als wahrnehmbar „schwärzerer“ Hintergrund samt mehr Transparenz etwa.

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HiFi-Netzfilter helfen auch beim Überstpannungsschutz

Wo ein Gerät zur Netzfilterung auch respektabel helfen kann, ist der Überspannungsschutz, der in solchen Geräten meist eingebaut ist. Denn indirekter Blitzschlag oder industrielle Schaltvorgänge können zu Spannungsspitzen (Spikes) im Stromnetz führen und somit die angeschlossene Anlage gefährden. Gegen einen direkten Blitzeinschlag in die Installation hilft ­hingegen wenig. Es sei denn, man beginnt mit dem Blitzableiter auf dem Dach und setzt den Überspannungsschutz mehrschichtig fort. Das ist sehr aufwendig, teuer und eigentlich nur bei sehr exponierter, hoch stehender Lage des Hauses vonnöten. Der beste Schutz vor Zerstörung durch Überspannung bei Abwesenheit (Urlaub) ist und bleibt: Stecker raus!

Bei modernen Elektronikgeräten ist es zur Entstörung sinnvoll, ab dem Hausanschluss einen separaten Schutzleiter zu verwenden und diesen NICHT mit dem blauen Neutralleiter zum PEN-Leiter zusammenzuklemmen. Letzteres nennt man auch „verPENnte“ Installation, und sie ist für Neuinstallationen, insbesondere in sensiblen Bereichen wie Computernetzwerke, Funkanlagen usw., aus gutem Grund gar nicht mehr zulässig, da sie Störungen wie flimmernde Bildschirme oder Netzabstürze begünstigt.

Dennoch ist sie aber in sehr vielen Haushalten – insbesondere Altbauten bis Mitte der 60er-Jahre – Istzustand. Googeln Sie das mal! Im Sicherungskasten erkennt man die PEN-Installation durch Sammelschienen, die nicht strikt voneinander getrennt sind, sondern blaue (Neutralleiter) und gelbgrüne Leitungen (Schutzleiter) zusammenführen. Vor allem Eigenheimbesitzer mit hohem HiFi-Anspruch sollten sich überlegen, ob sie das nicht ändern wollen. Ein separater Schutzleiter ist im Sinne der elektro­magnetischen Verträglichkeit (EMV), nebenbei aber auch für Überspannungs- und Personenschutz erheblich besser.