Reed-Relais: Kompletter Leitfaden von Grundlagen bis Anwendungen

In elektrischen Schaltungen sind Relais Schalter, die Kontakte öffnen und schließen – elektromechanisch oder elektronisch. Man unterscheidet mechanische Relais und Halbleiterrelais. Hier betrachten wir das mechanische **Reed-Relais** (Rohrrelais).

Bereit? Los geht's.

Was ist ein Reed-Relais?

Reed-Relais sind mechanische Relais: Ihre Kontakte öffnen und schließen mechanisch.

Ein Reed-Relais nutzt eine elektromagnetische Spule, um **ein bis maximal acht Reed-Kontakte (Reed Switches)** anzusteuern.

Die Reed-Kontakte befinden sich *in* der Relaispule, die aus isoliertem Kupferdraht auf einem Spulenkörper (Bobbin) gewickelt ist.

Ein Reed-Kontakt (Reed Switch)

Strukturvergleich: Relais vs. Reed-Relais

Reed-Relais sind mechanisch, aber **anders** als klassische Elektromagnetrelais.

Elektromagnetrelais

Klassische Relais nutzen die Anzugskraft des Ankers (Eisenkern/Anker-System). Sie sind: **groß, langsam, kürzere Lebensdauer, aber robust.**

Reed-Relais: **kompakt, schnell, höhere Energieeffizienz, längere Lebensdauer.**

Zusätzlich: Reed-Relais schalten höhere Spannungen (Eingang, Ausgang, Lastseite).

Querschnitt eines Reed-Relais

Quelle: Wikimedia Commons

Funktionsweise eines Reed-Relais

Das Prinzip ist simpel:

1. Anlegen einer Spannung → Spule erzeugt Magnetfeld.
2. Magnetfeld schließt die Reed-Kontakte (ferromagnetische Zungen im Glaskolben).
3. Spannung abschalten → Magnetfeld kollabiert → Kontakte öffnen (Federkraft).

Funktionsweise Reed-Relais

Quelle: Wikimedia Commons

Eigenschaften von Reed-Relais

• Kompakte Baugröße
• Hohe Schaltgeschwindigkeiten
• Langlebig
• Zuverlässig
• Hohe Flexibilität (1–8 Kontakte pro Relais)
• Exzellente elektrische Kennwerte
• Hohe Sicherheit (hermetisch dicht)

Anwendungen von Reed-Relais

Dank Flexibilität und Langlebigkeit vielfältig einsetzbar:

• Eigensicherheit in Geothermie, Bergbau, Öl- und Gasförderung
• Medizinische Geräte: Spannungsisolation
• Erneuerbare Energien: Spannungsisolation
• Prüftechnik, IC-Test, Multiplexer: Hochdichte-Matrizen
• Fahrzeugbatterie-Management (BMS): Überwachung und Schaltung

Autobatterie

Auswahl des richtigen Relais

Kenntnis der Relais-Typen und Einsatzgebiete:

• FET-Schalter – Niedrigspannung, schnelle Multiplexer
• Halbleiterrelais (SSR) – Multiplexer, Matrizen
• Elektromechanische Relais – Allgemein, Multiplexer, Matrizen

Auswahlkriterien:

• Benötigter Schaltstrom (Lastabhängig)
• Lastspannung: Relais-Nennspannung ≥ Lastspannung
• Schaltgeschwindigkeit prüfen

Anwendungsschaltungs-Beispiele

Stromüberwachungsschaltung (Current Monitoring)

Widerstand, LED, Reed-Kontakt zeigen Stromfluss an.

Widerstände

Reed-Kontakte benötigen 10–110 Amperewindungen (AT). AT = Windungszahl × Spulenstrom.

Niedrigere AT = höhere Empfindlichkeit.

Beispiel: PKW-Scheinwerfer (2 Lampen) ca. 8 A bei 12 V. Für 50 AT Reed-Kontakt: 8 Windungen nötig.

Fällt eine Lampe aus → Strom sinkt → Reed-Kontakt öffnet → zweite Lampe abschalten (Fehleranzeige).

Funktionsprinzip

Strommonitor 1

Strommonitor 1

LED leuchtet nur bei geschlossenem Reed-Kontakt → Strom fließt.

Strommonitor 2

Strommonitor 2

LED leuchtet bei *offenem* Reed-Kontakt → Stromausfall signalisiert.

Schranklampen-Schalter (Cupboard Light Switch)

Automatische LED-Lampe mit Timer (1–3 min) für Schränke.

Schranklampen-Schaltbild

Funktionsweise

C2, R2 bestimmen Leuchtdauer (1–2 min). IC1 (NE555 Timer) liefert Zeitverzögerung.

9-V-Blockbatterie versorgt Schaltung. Reed-Relais ermöglicht Automatisierung.

Tür zu → Magnet nähert sich Reed-Kontakt → Kontakte trennen (ferromagnetisch) → LED aus.

Tür auf → Kontakte schließen → Schaltung aktiv. Timer-Pin 2 auf Masse → Timer startet, Ausgang high → LED an.

Tipp: Schaltung und Magnet nah beieinander platzieren (kleiner Luftspalt) für sichere Funktion.

Arduino-Sicherheitsalarm

Erzeugt lauten Alarm bei Einbruchsversuch (Frontsensor). Mit LCD-Display.

Arduino-Sicherheitsalarm-Schaltung

Quelle: Electroschematics

Funktionsweise

Einschalten → Standby, LCD zeigt „ALARM“. System nutzt Stabmagnet + NO-Reed-Kontakt. Standby: Reed-Kontakt **geschlossen** (Kontakte verbunden).

Reed-Kontakt öffnet → Arduino-Pin High (Pull-up R2) → Piezosummer alarmiert.

LCD zeigt „ALARM ACTIVATED“ bis Reset-Taster am Arduino betätigt wird.

Zählt Alarmauslösungen. R2 begrenzt LCD-Hintergrundlichtstrom, P1 steuert Display-Kontrast.

Tür-Offen-Alarm (Door Ajar Alarm)

Summer-Schaltung mit Reed-Kontakt und Stabmagnet als Sensor.

Funktionsweise

Tür zu → Magnet nah an Reed → Kontakte (magnetisch) geschlossen → Low-Logik am Eingang → Summer deaktiviert.

Tür auf → Magnet entfernt sich → Reed öffnet → High-Logik → Summer piept zyklisch (0,8 s an, 0,8 s aus).

Nach Aufbau: Schaltung in Kunststoffgehäuse schützen. Magnet geradlinig gegenüber Reed-Kontakt montieren.

Tür-Offen-Alarm Schaltung

Vorteile von Reed-Relais

• Kontaktwiderstand < 50 mΩ
• Bis 7 GHz Schaltfrequenz (RF-Schaltung)
• Schaltspannung bis 10.000 V
• 1 bis 8 Reed-Kontakte pro Relais
• Nanovolt-Schaltbereich (Low-Level)
• AEC-Q200 KT-Serie (Automotive qualifiziert)
• Hermetisch gegen Korrosion und Schmutz geschützt
• Zuverlässig in gefährlichen Umgebungen (Ex-Schutz)
• Milliarden Schaltzyklen (lastabhängig)
• Entwicklung nach ATEX, VDA, CSA Standards
• Geringer Leistungsbedarf

Zusammenfassung

Reed-Relais automatisieren Funktionen, erhöhen Sicherheit, reduzieren Unfälle.

Wir hoffen, Sie haben ein tieferes Verständnis gewonnen. Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns gerne.