Kurzschluss

Woran du einen Kurzschluss erkennst

Was einen Kurzschluss verursacht

Wie ein Kurzschluss gefunden wird

Ein Kurzschluss auf einer Handy-Platine ist nicht mit bloßem Auge zu sehen. Die Fehlersuche erfolgt in mehreren Schritten:

1. Messen. Mit dem Multimeter wird geprüft, welche Spannungsleitung keinen Widerstand mehr zur Masse hat.
2. Strom einspeisen. Über ein Labornetzteil wird vorsichtig eine niedrige Spannung auf die betroffene Leitung gegeben.
3. Wärme suchen. Das defekte Bauteil erwärmt sich als erstes. Eine Wärmebildkamera, Kältespray oder Kolophoniumdampf machen die warme Stelle sichtbar.
4. Bauteil tauschen. Das gefundene Bauteil wird per Mikrolöten entfernt und ersetzt.

Was du bei Verdacht sofort tun solltest

• Gerät ausschalten und nicht mehr laden
• Bei Wasserkontakt nicht föhnen und nicht in Reis legen, sondern zeitnah reinigen lassen
• Wird das Gerät heiß oder bläht sich auf, auf eine feuerfeste Unterlage legen
• Nicht immer wieder versuchen einzuschalten, das kann weitere Bauteile beschädigen

Wo Kurzschlüsse häufig auftreten

Je nachdem, welche Leitung betroffen ist, sieht das Fehlerbild ganz anders aus. Das macht die Diagnose ohne Messung so schwierig.

Was physikalisch passiert

In jeder Schaltung fließt Strom von einem Pluspol über Bauteile zurück zur Masse. Die Bauteile haben einen Widerstand, der den Strom begrenzt. Bei einem Kurzschluss fehlt dieser Widerstand fast völlig. Nach dem ohmschen Gesetz steigt der Strom dann stark an, so weit, wie die Stromquelle es zulässt.

Der hohe Strom erzeugt Wärme genau an der Stelle, an der die Abkürzung liegt. Bei einem kleinen Kondensator auf der Platine kann das so viel Hitze sein, dass er glüht oder verbrennt. Gleichzeitig bricht die Spannung auf dieser Leitung zusammen. Alle Bauteile, die an ihr hängen, bekommen nicht mehr genug Energie.

Deshalb kann schon ein winziges Bauteil, kaum größer als ein Sandkorn, ein ganzes Smartphone lahmlegen.

Harter und weicher Kurzschluss

In der Reparatur unterscheidet man zwischen einem harten und einem weichen Kurzschluss. Ein harter Kurzschluss hat praktisch keinen Widerstand mehr. Das Messgerät piept sofort. Ein weicher Kurzschluss hat noch einen geringen Restwiderstand. Er zieht mehr Strom als normal, aber nicht so viel, dass die Schaltung sofort ausfällt.

Weiche Kurzschlüsse sind tückischer. Sie entstehen oft durch Korrosion oder ein langsam sterbendes Bauteil. Das Gerät funktioniert vielleicht noch, wird aber warm, entlädt den Akku schnell oder stürzt gelegentlich ab. Mit der Zeit kann aus einem weichen ein harter Kurzschluss werden.

Wie Geräte sich schützen

Smartphones und Laptops haben mehrere Schutzmechanismen gegen Kurzschlüsse. Der Akku hat eine eigene Schutzschaltung, die bei zu hohem Strom abschaltet. Auf der Platine sitzen Sicherungen und Spannungsregler, die bei Überlast die Versorgung unterbrechen.

Diese Schutzschaltungen verhindern meist, dass ein Kurzschluss zu einem Brand führt. Sie sorgen aber auch dafür, dass das Gerät einfach nicht mehr startet. Für dich sieht das dann aus wie ein Totalausfall, obwohl oft nur ein einziges kleines Bauteil defekt ist.

1. Akkuschutz Trennt den Akku bei zu hohem Strom.
2. Sicherungen Unterbrechen einzelne Leitungen bei Überlast.
3. Spannungsregler Schalten ab, wenn die Last zu hoch wird.

Auch das Ladegerät hat eine Schutzschaltung. Erkennt es einen Kurzschluss im Gerät, liefert es nur noch wenig oder gar keinen Strom. Bei manchen Geräten zeigt sich das daran, dass das Laden immer wieder kurz startet und abbricht.

Kurzschluss finden mit Wärme

Weil an der Stelle eines Kurzschlusses Wärme entsteht, ist Wärme auch das beste Werkzeug zur Suche. Eine Wärmebildkamera zeigt, welches Bauteil sich erwärmt, wenn eine kleine Spannung auf die betroffene Leitung gegeben wird. Auf dem Bild leuchtet das defekte Bauteil hell auf.

Es gibt auch einfachere Methoden. Bei einer verbreiteten Technik wird Isopropanol auf die Platine gegeben. An der warmen Stelle verdunstet es zuerst. Auch Kolophoniumdampf, der sich als feiner Film auf der Platine niederschlägt, schmilzt an der heißen Stelle zuerst. Diese Verfahren erfordern Erfahrung, weil zu viel Strom weitere Bauteile beschädigen kann.

In der Werkstatt wird dafür ein Labornetzteil mit Strombegrenzung verwendet. Es liefert nur so viel Strom, dass das defekte Bauteil warm wird, aber nicht verbrennt. So lässt sich die Stelle finden, ohne weitere Schäden anzurichten.

Wie ein Kurzschluss repariert wird

Ist das defekte Bauteil gefunden, wird es mit Mikrolöten entfernt. Danach wird gemessen, ob der Kurzschluss verschwunden ist. Oft ist es ein einzelner Kondensator, der innerlich durchgebrochen ist. Manche dieser Kondensatoren dienen nur der Filterung und können notfalls weggelassen werden. Besser ist es aber, sie durch ein passendes Bauteil zu ersetzen.

Schwieriger wird es, wenn ein Chip den Kurzschluss verursacht. Dann muss der Chip getauscht werden. Liegt der Kurzschluss in der Platine selbst, etwa durch eine durchgebrannte Innenlage, ist eine Reparatur nur in Ausnahmefällen möglich. In solchen Fällen kann aber oft noch eine Datenrettung gelingen.

Kurzschluss im Akku

Ein besonderer Fall ist ein Kurzschluss im Akku selbst. Lithium-Ionen-Zellen enthalten eine dünne Trennschicht zwischen Plus und Minus. Wird sie beschädigt, etwa durch einen Sturz, Druck oder Alterung, kann innen ein Kurzschluss entstehen. Der Akku erhitzt sich, bläht sich auf und kann im schlimmsten Fall brennen.

Ein aufgeblähter Akku muss sofort ersetzt werden. Das Gerät sollte nicht mehr geladen werden. Wir tauschen den Akku sicher und entsorgen den alten fachgerecht. Ein Akku-Tausch ist bei uns eine der häufigsten Reparaturen und oft schnell erledigt.

Zusammengefasst ist ein Kurzschluss eine ungewollte Abkürzung für den Strom, die Bauteile überhitzt und Geräte lahmlegt. Die gute Nachricht: Häufig steckt nur ein einzelnes Bauteil dahinter. Mit gezielter Fehlersuche und Mikrolöten bringen wir viele Geräte wieder zum Laufen.

Häufige Fragen