Oberschwingungen reduzieren: Drossel, Filter oder ESS?

Von Nils Rückert · 2. November 2026 · 6 Min. Lesezeit

Wer Oberschwingungen reduzieren will, hat schnell drei Vorschläge auf dem Tisch: Drossel, passiver Filter, Aktivfilter. Alle drei funktionieren, nur nicht bei jedem Problem. Entscheidend ist, wo die Verzerrung entsteht und wie stark sich Ihre Last über den Tag ändert.

Wie weit müssen Oberschwingungen überhaupt runter?

Zwei Werte gehören auseinandergehalten. THDu beschreibt die Verzerrung der Spannung am Netzpunkt, THDi die Verzerrung des Stroms, den die Verbraucher ziehen. Für die Spannung im öffentlichen Netz nennt die EN 50160 einen THD unter 8 Prozent während mehr als 95 Prozent einer Woche (Siemens). Die ESS Modern AG setzt in ihren Unterlagen enger an: bis 4 Prozent gilt als allgemein akzeptiert, 4 bis 6 Prozent als erhöhtes Risiko, 6 bis 8 Prozent als hohes Risiko.

Was kostet die Verzerrung? Bei 40 Prozent THDi steigen die ohmschen Verluste in Leitungen um den Faktor 1,16 (ABB). Das sind 16 Prozent mehr Leitungsverlust, nicht 16 Prozent mehr auf der Stromrechnung. Dazu kommt Wärme in Trafos und ein belasteter Neutralleiter, weil sich die durch drei teilbaren Harmonischen dort addieren (Siemens). Mehr zu den Ursachen steht im Beitrag Oberschwingungen: der unsichtbare Stromfresser.

Die Lösungen im Vergleich

Typische Herstellerangaben bei Nennlast (ABB, Danfoss). Die Werte hängen von Gerät, Netz und Last ab und ersetzen keine Messung. Bei Teillast steigt der THDi.

Wann reicht die Drossel?

Öfter, als man denkt. Laut Danfoss genügen eingebaute DC-Drosseln in vielen Fällen, um die Spannungsverzerrung in den zulässigen Grenzen zu halten. Bei einzelnen Antrieben an einem kräftigen Trafo prüfen Sie also zuerst, ob überall eine Drossel vorhanden ist. Das kostet wenig und erspart manchmal den Filter. Schwierig wird es, wenn viele Umrichter am selben Trafo hängen oder Antriebe überdimensioniert sind und dauerhaft in Teillast laufen.

Passiver oder aktiver Filter?

Ein passiver Filter ist ein Schwingkreis, abgestimmt auf eine bestimmte Oberschwingung. Das passt, wenn das Spektrum bekannt und halbwegs stabil ist, zum Beispiel bei viel 5. und 7. Harmonischer aus Sechspuls-Gleichrichtern. Ein Aktivfilter speist ein gegenphasiges Signal ein und folgt der Last. Das hilft bei stark wechselnden Spektren, ist aber teurer (Siemens).

Mein Rat: nicht nach Datenblatt kaufen. Siemens empfiehlt für die Planung, zunächst nur den Platz vorzusehen und den Bedarf im Betrieb zu ermitteln. Filter können das vorgelagerte Netz sogar verschlechtern, deshalb gehört die Abstimmung mit dem Netzbetreiber dazu. Wann sich eine Messung lohnt, steht im Beitrag Netzanalyse im Betrieb.

Achtung bei der Blindstromkompensation

Eine Kompensationsanlage ist kein Oberschwingungsfilter. Unverdrosselte Kondensatoren bilden mit der Netzinduktivität einen Schwingkreis und ziehen Oberschwingungsströme an, was sie thermisch überlasten kann. Vorarlberg Netz nennt deshalb die Verdrosselung als Schutz und empfiehlt einen Verdrosselungsgrad von mindestens 7 Prozent. Wer Umrichter nachrüstet, sollte die vorhandene Anlage mitprüfen. Den Unterschied zu anderen Verfahren erklärt der Beitrag Blindstromkompensation vs. aktiver Phasenausgleich.

Wo passt ESS hinein?

Das ESS Energieeffizienzsystem sitzt zwischen Trafo und Niederspannungshauptverteilung und ist modular aufgebaut. Modul 4 ist ein Oberschwingungsfilter mit abgestimmten Schwingkreisen, technisch also das passive Prinzip. Der Hersteller beziffert das Einsparpotenzial auf 1 bis 3 Prozent der Stromkosten. Bei stark wechselnden Spektren kann ein Aktivfilter die bessere Wahl sein. Das zeigt die Messung.

Der größere Hebel liegt meist woanders. Die veröffentlichten ESS-Referenzanlagen laufen mit Modul 1 und 2, also Spannungsstabilisator und Schieflastkompensator. Ein Maschinenbaubetrieb in Sachsen-Anhalt spart so mit einer 800-A-Anlage 11,74 Prozent Strom, rund 135.700 kWh und 59 Tonnen CO₂ im Jahr, bei einer Amortisation von 2,4 Jahren. Vertraglich garantiert sind 5 bis 8 Prozent, im Schnitt erreicht werden rund 12 Prozent. Ob eine Förderung möglich ist, muss im Einzelfall geprüft werden.

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen THDu und THDi? THDu beschreibt, wie stark die Spannung verzerrt ist. THDi beschreibt, wie stark der Strom verzerrt ist, den ein Verbraucher oder ein ganzer Betrieb zieht. Die Normwerte für das Netz beziehen sich auf die Spannung, die Datenblätter von Umrichtern und Filtern meist auf den Strom.

Hilft eine Blindstromkompensation gegen Oberschwingungen? Nein. Sie ist für Blindleistung gebaut. Eine verdrosselte Anlage ist vor Oberschwingungen geschützt, ein Oberschwingungsfilter wird sie dadurch aber nicht.

Wie finde ich heraus, welche Lösung ich brauche? Mit einer Netzmessung über eine normale Produktionswoche an der Hauptverteilung und an auffälligen Abgängen. Sie zeigt THDu, THDi, die einzelnen Harmonischen und wie stark sich das Bild mit der Last ändert.