Kondensator-Bauarten im Vergleich

Übersicht aus der Bauteile-Bibliothek. Die Physik dahinter steht in Kondensator und Dielektrika.

Auf dem Schaltplan sind alle Kondensatoren gleich: zwei Striche und ein Wert. In der Stückliste sind sie es nicht. Ein 10-µF-Kerko und ein 10-µF-Elko verhalten sich so unterschiedlich, dass man sie nur in wenigen Fällen gegeneinander tauschen kann -- der eine verliert unter Spannung die halbe Kapazität, der andere trocknet nach Jahren aus.

Den Unterschied macht das Dielektrikum. Es entscheidet über Kapazität pro Volumen, Spannungsfestigkeit, Verluste, Temperaturverhalten und Lebensdauer. Diese Seite ordnet die Bauarten ein und führt zu den Detailseiten.

Die Vergleichstabelle

Bauart Kapazität Spannung Toleranz ESR gepolt typischer Einsatz
Keramik Klasse 1 (C0G/NP0) 0,5 pF -- 10 nF 16 V -- 3 kV ±1 -- 5 % sehr klein nein Timing, Filter, HF, Messtechnik
Keramik Klasse 2 (X7R/X5R) 100 pF -- 100 µF 4 -- 100 V ±10 -- 20 % sehr klein nein Abblocken, Stützen, Koppeln
Folie PET (MKS/MKT) 1 nF -- 10 µF 50 -- 630 V ±5 -- 10 % klein nein Koppeln, Timing, Audio
Folie PP (MKP/FKP) 100 pF -- 100 µF 100 V -- 2 kV ±1 -- 5 % sehr klein nein Snubber, Leistung, Netzentstörung
Alu-Elko 1 µF -- 100 mF 6,3 -- 450 V ±20 % hoch ja Siebung, Energiereserve
Alu-Polymer 10 µF -- 1 mF 2,5 -- 100 V ±20 % sehr niedrig ja Stützen mit viel Rippelstrom
Tantal 0,1 -- 1000 µF 2,5 -- 50 V ±10 -- 20 % mittel ja kompakte Stützung
Superkondensator 0,1 F -- 3000 F 2,5 -- 3 V je Zelle −20/+80 % hoch ja Backup, Pufferung über Sekunden

Bereichsangaben sind marktübliche Spannen, keine Einzeltypen. Die Extremwerte einer Zeile gibt es selten gleichzeitig: Ein X5R mit 100 µF existiert, aber nicht für 100 V.

Wegweiser: welcher wofür?

Es kommt auf den Wert an -- Zeitkonstante, Grenzfrequenz, Oszillatorfrequenz. → Klasse 1 (C0G/NP0), bei größeren Werten Folie. Beide behalten ihre Kapazität über Spannung, Temperatur und Zeit. Ein X7R an dieser Stelle ist der klassische Anfängerfehler: Die Schaltung funktioniert auf dem Steckbrett und driftet im Gerät.

Abblocken direkt am IC-Pin. → X7R oder X5R, 100 nF, kleines Gehäuse, kurze Wege. Hier ist der genaue Wert egal, entscheidend sind niedrige Eigeninduktivität und die Nähe zum Pin. Für die Toleranz interessiert sich niemand.

Energiereserve hinter dem Gleichrichter. → Alu-Elko. Für viel Kapazität pro Euro und pro Kubikzentimeter gibt es keine Alternative.

Ausgang eines Schaltreglers, viel Rippelstrom. → Alu-Polymer oder Low-ESR-Elko, oft parallel zu Keramik. Hier zählt der ESR, weil er sich direkt in Wärme und Ausgangsrippel übersetzt.

Direkt am Netz -- Entstörung, Y-Brücke. → Ausschließlich zugelassene X- oder Y-Typen. Das ist keine Frage der Kapazität, sondern der Sicherheit: Diese Bauteile sind so konstruiert, dass sie im Fehlerfall offen ausfallen. Ein normaler Folienkondensator an dieser Stelle ist ein Brandrisiko.

Snubber, Pulsströme, Resonanzkreise mit Leistung. → MKP. Polypropylen hat die kleinsten Verluste und verträgt hohe \(\mathrm{d}u/\mathrm{d}t\).

Puffern über Sekunden bis Minuten -- Uhr, RAM, sanftes Herunterfahren. → Superkondensator. Ab hier ist es keine Filterfrage mehr, sondern Energiespeicherung.

Die Kennzahlen, auf die es ankommt

Der aufgedruckte Wert ist nur die erste von mehreren Zahlen.

Größe Bedeutung wo sie weh tut
Toleranz Abweichung vom Nennwert Timing, Filtergrenzfrequenzen
Temperaturkoeffizient Drift über Temperatur Oszillatoren im Außeneinsatz
DC-Bias-Verlust Kapazitätsverlust unter Gleichspannung Klasse-2-Keramik, siehe unten
ESR Ersatzserienwiderstand Verlustwärme, Rippel, Regelschleifen
ESL Ersatzserieninduktivität Abblocken oberhalb einiger MHz
Rippelstrom zulässiger Wechselstrom Elko-Lebensdauer
Leckstrom Selbstentladung Sample-and-Hold, lange Zeitkonstanten
tan δ Verlustfaktor Leistungsanwendungen, Audio

Die drei Zahlen, die man nicht im Katalog sieht: ESR, ESL und der DC-Bias-Verlust stehen selten in der Übersichtstabelle des Distributors, entscheiden aber häufiger über Erfolg oder Misserfolg als die Kapazität selbst. Wer einen Stützkondensator auswählt, sollte die Kurven im Datenblatt geöffnet haben.

Zwei Fallen, die jeden einmal erwischen

Der DC-Bias-Effekt. Klasse-2-Keramik verliert unter Gleichspannung dramatisch an Kapazität -- ein 10-µF-X5R kann bei seiner Nennspannung noch 2 bis 3 µF haben. Der Aufdruck gilt bei 0 V. Wer Stützkondensatoren nach Katalogwert dimensioniert, hat unter Umständen ein Drittel dessen verbaut, was er glaubt. Details auf der Keramik-Seite.

Die Polarität. Elko, Tantal und Supercap sind gepolt. Verpolt man einen Elko, zersetzt sich seine Oxidschicht, es entsteht Gas, und das Ventil öffnet -- im günstigen Fall. Tantal fällt dabei kurzgeschlossen aus und kann brennen. Details auf der Elko-Seite.

Derating: mit wie viel Reserve?

Kein Kondensator wird an seiner Nennspannung betrieben. Übliche Faustregeln aus der Praxis:

Bauart Betrieb bei höchstens warum
Keramik Klasse 1 80 % \(U_R\) unkritisch
Keramik Klasse 2 50 % \(U_R\) sonst bleibt vom DC-Bias-Verlust nichts übrig
Folie 80 % \(U_R\) Spannungsspitzen
Alu-Elko 80 % \(U_R\) Lebensdauer
Tantal 50 % \(U_R\) Ausfallart Kurzschluss

Bei Tantal ist das keine Empfehlung, sondern der Grund, warum viele Firmen ihn ganz verboten haben.

Weiterführendes

Erstellt: 27.08.2026