Was ist ein Relais und wie funktioniert es? Verdrahtungspläne, DPDT-Schaltbild und das Testen von Relais erklärt

Relais gehören zu den wichtigsten Bausteinen der modernen Elektronik.
Ob im Auto und in HVAC-Anlagen, in der industriellen Automatisierung oder im PCB-Design – diese elektromechanischen Bauteile schalten mit einem kleinen Steuersignal eine deutlich größere elektrische Last.

Dieser Leitfaden erklärt was ein Relais ist, wie es funktioniert, wie man es verdrahtet und testet – inklusive der Eigenschaften von SPDT, DPDT, Solid-State-Relais (SSR) und Reed-Relais.

Was ist ein Relais – und warum verwenden wir es?

Ein Relais ist ein elektrisch betätigter Schalter. Es ermöglicht einer Schaltung, eine andere zu steuern, und sorgt dabei für elektrische Isolation zwischen Steuer- und Lastkreis.
Praktisch bedeutet das: Ein 5-V- oder 12-V-Steuersignal kann eine 120-V- oder 240-V-Last schalten – ohne direkten Kontakt zwischen den Kreisen.

Im Unterschied zu einem Handschalter bewegt ein Relais seine Kontakte automatisch – entweder mit einem Elektromagneten (EMR) oder mit Halbleitern (SSR). Das ist ideal für Fernsteuerung, Automatisierung, Schutzfunktionen und Ablaufsteuerungen.

Typische Anwendungen:

• Kfz-Systeme (Kraftstoffpumpe, Scheinwerfer, Hupe)
• Industrie-Schaltschränke und Motorstarter
• HVAC-Kompressoren und Thermostate
• Energieverteilung und Schutzrelais
• Smart-Home- und IoT-Schaltmodule

Im Inneren eines Relais: Spule, Anker, Feder und Kontakte

Ein mechanisches Relais bzw. elektromagnetisches Relais (EMR) besteht aus vier Hauptteilen:

1. Spule (Coil) – eine Wicklung, die beim Stromfluss magnetisch wird.
2. Anker (Armature) – ein beweglicher Metallhebel, den das Magnetfeld anzieht.
3. Feder (Spring) – bringt den Anker nach dem Abschalten in die Ausgangslage zurück.
4. Kontakte (Contacts) – metallische Anschlüsse, die den Lastkreis öffnen bzw. schließen.

Wird die Spule erregt, zieht sie den Anker an und ändert den Kontaktzustand.
Fällt die Erregung ab, stellt die Feder den Normalzustand wieder her.

Gängige Kontaktzustände:

• NO (Normally Open / Schließer): offen im Ruhezustand; schließt bei Erregung.
• NC (Normally Closed / Öffner): geschlossen im Ruhezustand; öffnet bei Erregung.

Diese einfache Magnetwirkung macht Relais zuverlässig, galvanisch getrennt und für AC- und DC-Steuerungen geeignet.

Pole und Stellungen verstehen: SPST, SPDT, DPST, DPDT

Relais werden nach der Anzahl der geschalteten Stromkreise (Polzahl) und der Anzahl der Stellungen pro Pol (Wurf/Throw) klassifiziert.

• SPST (Single-Pole, Single-Throw): ein Pol, eine Stellung – einfacher EIN/AUS-Schalter.
• SPDT (Single-Pole, Double-Throw): ein Pol, zwei Stellungen – Umschalter zwischen NO/NC.
• DPST (Double-Pole, Single-Throw): zwei Pole werden gleichzeitig geschaltet.
• DPDT (Double-Pole, Double-Throw): zwei synchron arbeitende SPDT-Sektionen – häufig für Polungsumkehr.

Ein DPDT-Relais enthält somit zwei gekoppelte SPDT-Schalter und ist die Standardlösung, um die Drehrichtung eines Gleichstrommotors umzukehren oder zwischen zwei Signalpfaden umzuschalten.

Relais verdrahten (4-Pin und 5-Pin)

Weit verbreitet sind 4-polige und 5-polige Kfz-Relais nach DIN 72552. Die Klemmen:

• 30 – gemeinsamer Anschluss (Versorgung/Batterie).
• 87 – NO-Kontakt (führt Spannung bei Erregung).
• 87a – NC-Kontakt (führt Spannung im Ruhezustand, nur bei 5-Pin).
• 85 – Spulenanschluss, meist Masse (−).
• 86 – Spulenanschluss, meist Plus (+).

4-Pin-Relais (SPST oder SPDT)

Klemmen 30, 85, 86, 87.
Bei Erregung der Spule 85–86 verbindet sich 30 mit 87 und die Last wird versorgt.

5-Pin-Relais (SPDT mit NO und NC)

Zusätzlich 87a (NC).
Ohne Erregung ist 30–87a verbunden; bei Erregung 30–87.

Verdrahtungstipps:

• Immer eine Sicherung nahe Klemme 30 einfügen.
• Spulenanschlüsse korrekt polen.
• Relais mit internem Freilauf-Diode sind polungs­empfindlich: in der Regel 86 = +, 85 = −.

Relais testen – drei bewährte Methoden

Tests stellen sicher, dass das Relais korrekt schaltet und Spule sowie Kontakte intakt sind.

Methode 1: Austauschtest (Swap Test)

Verdächtiges Relais durch ein identisches, funktionierendes ersetzen.
Wandert der Fehler mit – Relais defekt.
Bleibt der Fehler – Ursache liegt in Verkabelung/Sicherung/Steuersignal.
Besonders praktisch im Kfz-Bereich mit mehreren baugleichen Relais.

Methode 2: Multimeter-Test (Spulen- und Kontaktwiderstand)

Spule prüfen:

• Multimeter auf Ohm stellen.
• Zwischen 85 und 86 messen.
• Bei 12-V-Relais meist 50–120 Ω.
• ∞ Ω ⇒ Spule unterbrochen; ≈0 Ω ⇒ Kurzschluss.

Kontakte prüfen:

• Ohne Erregung sollte 30–87 offen und 30–87a geschlossen (falls vorhanden) sein.
• Spule mit 12 V an 85/86 erregen.
• Jetzt 30–87 geschlossen, 30–87a offen.

Methode 3: Dynamischer Test unter Spannung

Spule erregen und auf das Klicken hören; gleichzeitig Durchgang zwischen 30 und 87 messen.
Kein Klick oder keine Zustandsänderung ⇒ mechanische Blockade oder verbrannte Kontakte.

Schnelle Entscheidungslogik:

• Spule offen → Relais ersetzen.
• Spule ok, kein Klick → zu geringe Spannung/Mechanik klemmt.
• Klick, aber kein Durchgang → Kontakte verbrannt/verschweißt.
• Relais ok, Anlage trotzdem defekt → Sockel, Leitungen, Sicherung prüfen.

Relais-Tester: schneller, sicherer, narrensicher

Ein Relais-Tester vereinfacht die obigen Prüfungen: Er legt die richtige Spulenspannung an und misst die Kontakt-Kontinuität, meist mit LED-Anzeige (PASS/FAIL).
Die meisten Geräte prüfen 4- und 5-Pin-Relais (12 V DC) – ideal für Werkstätten.

Worauf achten? unterstützte Pin-Belegungen, Lastsimulation oder LED-Indikatoren, klare Klemmenbeschriftung, Verpolschutz.
Beachten: Der Tester zeigt die Funktion jetzt, nicht die Langzeit-Zuverlässigkeit der Kontakte unter Last.

DPDT-Relais: Schaltbild und Verdrahtungsbeispiele

Ein DPDT-Relais kann zwei unabhängige Kreise gleichzeitig schalten; jede Seite besitzt COM, NO, NC.

1) DPDT-Schaltbild – kurz erklärt

Bei Spulen­erregung schließen NO1/NO2 und öffnen NC1/NC2 synchron. Man kann es sich als zwei gekoppelte SPDT-Schalter vorstellen.

2) Häufige Anwendungen

• Drehrichtungsumkehr von DC-Motoren (Polung über Kreuz vertauschen).
• Umschalten zwischen zwei Spannungsquellen oder Signalwegen.
• Synchrones Schalten zweier Lasten (z. B. Doppellampen).

Tipp: COM/NO/NC im Plan immer eindeutig beschriften – Verwechslungen sind eine häufige Anfängerfalle.

Relais-Typen: mechanisch, Solid-State, Reed

1) Elektromagnetisches Relais (EMR)

• Klassische Spule + Anker.
• Hohe Ströme (bis Dutzende Ampere).
• Galvanische Trennung, aber hörbares Klicken.
• Für Industrie, HVAC, Automotive.

2) Solid-State-Relais (SSR)

• Schaltet mit Transistoren/TRIAC/Optokopplern.
• Keine beweglichen Teile → lautlos, vibrationsfest, lange Lebensdauer.
• Spannungsabfall und Wärmeentwicklung möglich – ggf. Kühlkörper nötig.
• Optimal für schnelles bzw. häufiges Schalten.

3) Reed-Relais

• Glasgekapselte, sehr schnelle Kontakte, kleine Ströme.
• In Messgeräten und HF-Umschaltungen verbreitet.

Auswahlkriterien: Spulenspannung, Kontakt-Nennwerte (V/A), Schalthäufigkeit, Lastcharakteristik.

Häufige Relais-Ausfälle und Fehlersuche

Auch gute Relais altern. Typische Fehlerbilder:

• Kontaktabbrand/-verschweißung durch Lichtbogen oder Einschaltstrom.
• Spulen­schaden durch Überspannung/Überhitzung.
• Mechanisches Klemmen (Schmutz, verformte Teile).
• Korrodierte Sockel/lose Anschlüsse → intermittierende Fehler.

Besteht der Fehler trotz „Relais OK“, prüfen Sie:
Sockel/Kontakte (Oxidation), Sicherung, Steuerspannung und Masse.
Oft liegt die Ursache nicht im Relais, sondern im Steuerkreis.

FAQ

Fazit

Relais wirken simpel, doch ihre Beherrschung schlägt die Brücke zwischen Steuerlogik und Leistung.
Wer Aufbau, Verdrahtung, Tests und Auswahlkriterien versteht, kann Anlagen sicher auslegen oder Störungen zielsicher beheben – im Kfz-Kabelbaum, im Industrie-Controller oder auf der eigenen Leiterplatte.
Von „Was ist ein Relais?“ bis „Wie teste und verdrahte ich es sicher?“: Dieses Wissen sorgt für zuverlässiges Schalten, längere Lebensdauer und weniger Nachtschichten bei der Fehlersuche.