Jenseits von Ohm: Praktische Widerstandsmessung mit einem Digitalmultimeter

Warum Widerstandsmessungen auch in modernen Steuerungssystemen wichtig sind

Spannungs- und Strommessungen stehen bei den meisten Aufgaben der elektrischen Fehlersuche im Mittelpunkt, doch Widerstandsmessungen gehören nach wie vor zu den aussagekräftigsten Diagnosemethoden in der industriellen Instandhaltung. Wenn die Stromversorgung aus Sicherheitsgründen isoliert bleiben muss, sind Widerstandsmessungen oft der schnellste Weg, beschädigte Spulen, gebrochene Leiter oder kurzgeschlossene Bauteile zu identifizieren.

Für Techniker, die an SPS-Schränken, Motorstartern, Relaisfeldern oder Instrumentierungsschleifen arbeiten, ist das Verständnis von Widerstandsmessungen mehr als eine Grundkenntnis. Es wirkt sich unmittelbar auf die Wartungsgeschwindigkeit, die Zuverlässigkeit beim Anlauf und die Gerätesicherheit aus.

In vielen modernen Anlagen kombinieren Ingenieure Handmessgeräte mit fortschrittlichen Steuerungsplattformen wie PLC- und PAC-Systemen, um die Fehlersuche bei Inbetriebnahmen und Abschaltungen zu beschleunigen.

Was Widerstandsmessungen tatsächlich zeigen

Der Widerstand beschreibt, wie stark ein Bauteil den Stromfluss hemmt. Je höher der Widerstand, desto geringer ist der erwartete Strom bei gleicher angelegter Spannung. Dieser Zusammenhang bildet die Grundlage nahezu jedes elektrischen Diagnoseverfahrens.

Das Ohmsche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen Spannung, Strom und Widerstand:

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In industriellen Umgebungen helfen Widerstandsmessungen Technikern festzustellen, ob ein Stromkreis nach der Wiederkehr der Systemspannung ordnungsgemäß Strom führen kann.

Abbildung 1. Die Messung des Spulenwiderstands hilft zu bestätigen, dass die Wicklung des Schützes vor dem Einschalten des Stromkreises elektrisch intakt ist.

Kurzschlüsse und offene Stromkreise

Ein Widerstandswert nahe null weist normalerweise auf einen Kurzschluss hin. Ein zu niedriger Widerstand lässt den Strom schnell ansteigen, was häufig zum Auslösen von Sicherungen oder Schutzschaltern führt.

Am anderen Ende des Spektrums zeigen die meisten Digitalmultimeter „OL“ an, wenn der Widerstand extrem hoch wird. Dies weist auf einen offenen Stromkreis hin, in dem kein Stromfluss möglich ist.

Wann Widerstandsmessungen besonders nützlich sind

Spannungsmessungen bestätigen lediglich, dass zwischen zwei Punkten elektrisches Potenzial vorhanden ist. Sie zeigen jedoch nicht immer, ob unter Last ein nutzbarer Strom durch das Gerät fließen kann.

Die Widerstandsmessung liefert zusätzliche Erkenntnisse. Sie hilft Technikern, die erwartete Stromaufnahme abzuschätzen, bevor der Stromkreis unter Spannung gesetzt wird.

Bewertung von Spulen und passiven Bauteilen

Relaisspulen, Magnetspulen und Schütze fallen oft allmählich statt plötzlich aus. Eine teilweise beschädigte Wicklung kann während des Betriebs weiterhin die volle Spannung anzeigen, dabei aber einen ungewöhnlich hohen Strom aufnehmen.

Durch Widerstandsmessungen werden diese verborgenen Veränderungen schnell sichtbar.

Abbildung 2. Die Prüfung von Widerständen mit niedrigen Werten erfordert Aufmerksamkeit für den Leitungswiderstand, da selbst kleine Messfehler erheblich werden.

Wartungsteams, die ältere Steuerungssysteme betreuen, verlassen sich bei der Überprüfung von Feldverdrahtungen und Ersatzkomponenten aus Allen-Bradley-SLC-500-Systemen oder älteren relaisbasierten Schalttafeln häufig stark auf Widerstandsmessungen.

Häufige Messfehler, die Techniker vermeiden sollten

Leitungswiderstand kann Messwerte verfälschen

Multimeter-Messleitungen bringen kleine Widerstandswerte in die Messung ein. Bei hochohmigen Stromkreisen ist dieser zusätzliche Bruchteil eines Ohms vernachlässigbar. Bei niederohmigen Bauteilen wird er jedoch entscheidend.

Ein Widerstand mit einem Nennwert von nur wenigen Ohm kann fehlerhaft erscheinen, wenn Techniker den Widerstand der Messleitungen nicht berücksichtigen.

Messen Sie niemals den Widerstand an einem unter Spannung stehenden Stromkreis

Der Widerstandsmessmodus speist die interne Batteriespannung durch das Prüfobjekt. Wenn im Stromkreis bereits eine externe Spannung anliegt, kann das Messgerät instabile oder negative Werte anzeigen.

Noch wichtiger ist, dass unter Spannung stehende Stromkreise empfindliche Widerstandsmessbereiche im Messgerät beschädigen können.

Als bewährte Vorgehensweise sollte vor der Messung immer mindestens eine Seite des Bauteils isoliert werden.

Abbildung 3. Das Trennen einer Seite des Bauteils verhindert, dass parallele Strompfade die Messung beeinflussen.

Wechselstromkreise bringen zusätzliche Komplexität mit sich

Standardmultimeter legen bei der Widerstandsmessung eine Gleichspannung an. Aufgrund dieser Einschränkung werden induktive und kapazitive Effekte in Wechselstromsystemen während der Messung nicht korrekt erfasst.

Industriemotoren, Transformatoren und Schaltungen zur Blindleistungskompensation verhalten sich unter Wechselstrombedingungen unterschiedlich. In diesen Anwendungen wird die Impedanz wichtiger als der reine Gleichstromwiderstand.

Dieser Unterschied ist besonders wichtig in Anlagen mit Frequenzumrichtern, Turbinensystemen oder großen Prozessmotoren, die über moderne Antriebs- und Bewegungssteuerungsplattformen verbunden sind.

Halbleiterelektronik erfordert eine andere Denkweise

Moderne industrielle Elektronik verhält sich nur selten wie einfache Widerstände. Bauteile wie Dioden, Transistoren und Halbleiterrelais ändern ihre Eigenschaften abhängig von der angelegten Spannung.

Ein Halbleiterbauelement kann bei einer Widerstandsmessung gesund erscheinen und während des Betriebs unter Spannung dennoch vollständig ausfallen.

Erfahrene Techniker kombinieren daher bei der fortgeschrittenen Fehlersuche Widerstandsmessungen mit Spannungsanalysen unter Betriebsbedingungen.

Branchenwissen: Warum grundlegende elektrotechnische Fähigkeiten zurückkehren

Da industrielle Systeme zunehmend softwaregesteuert sind, fehlt es vielen Anlagen heute an Technikern, die mit grundlegender elektrischer Diagnose vertraut sind. Ironischerweise bleibt die Widerstandsmessung eine der effektivsten Methoden zur Fehlersuche in hochentwickelten Automatisierungssystemen.

Ob bei der Wartung von SPS-Schaltschränken, Maschinenschutzsystemen oder verteilten I/O-Netzwerken – die Fähigkeit, Widerstandswerte zu interpretieren, unterscheidet weiterhin erfahrene Fehlersucher von bloßen Teilewechslern.

Tragbare Prüfgeräte mögen einfach erscheinen, doch in den Händen geschulter Fachkräfte übertreffen sie bei Wartungsereignissen in der Praxis noch immer viele automatisierte Diagnoseverfahren.

Eine praktische Perspektive aus dem Arbeitsalltag

Viele jüngere Ingenieure konzentrieren sich stark auf Softwarediagnose und Ethernet-Kommunikationstools. Diese Fähigkeiten sind wichtig, doch Widerstandsmessungen bleiben unverzichtbar, weil elektrische Ausfälle weiterhin auf der physikalischen Ebene beginnen.

Eine beschädigte Spule, eine lose Klemme, ein korrodierter Leiter oder ein teilweise ausgefallener Widerstand kann eine gesamte Produktionslinie stilllegen, lange bevor eine SPS einen Alarm auslöst.

Die besten Instandhaltungsfachkräfte verstehen sowohl digitale Steuerungsarchitekturen als auch die grundlegenden Prinzipien elektrischer Messungen. Widerstandsmessungen bilden genau die Schnittstelle zwischen diesen beiden Welten.

Oliver Grant | Leitender Reporter für industrielle Systeme

Oliver Grant berichtet seit 14 Jahren über industrielle Automatisierung, elektrische Instandhaltung und Maschinendiagnose. Zu seinem Hintergrund gehören Projekte zur Vor-Ort-Integration mit Siemens-SIMATIC-Plattformen, Emerson-Prozesssystemen und Motorsteuerungsanwendungen von Rockwell Automation in Produktions- und Energieanlagen.