Das erste und einfachste Maß, um die Gesamtheit der Oberschwingungen in einem Stromkreis bzw. an einer Stelle des Netzes zu erfassen, ist der Gesamt-Verzerrungsgehalt THD (total harmonic distortion). Zu seiner Berechnung geht man ebenso vor wie beim Echt-Effektivwert der Überlagerung verschiedener Frequenzen, indem man die einzelnen Werte quadriert, die Quadrate addiert und aus der Summe wieder die Wurzel zieht; nur lässt man dabei die Grundschwingung aus. In Tabelle 3 wurde der Vorgang beispielhaft für den Strom aus Bild 10 durchgeführt.

• Nicht sonderlich sinnfällig, leider aber allgemein gebräuchlich ist die Auffassung als THDF – engl. fundamental = Grundschwingung – als Verhältnis der quadratischen Summe der Oberschwingungen zur Grundschwingung. Das ist der gleiche Käse wie beim Käse, wo man den Fettgehalt auf die Trockenmasse bezieht statt auf den gesamten Käse – erfunden in einer Zeit, als ein Nahrungsmittel noch als umso besser galt, je mehr Fett es enthielt, und in der Abicht, größere Zahlen und damit den Anschein höheren Fettgehalts zu erzeugen. Wer warum jemals das Bestreben hatte, den Zahlenwert des THD für ein- und denselben Oberschwingungspegel in einem gegebenen Strom / einer Spannung möglichst hoch zu setzen ist unklar. Tatsache ist, dass auf diese Art in extremen Fällen, so auch in dem hier dargestellten Beispiel, der Oberschwingungsgehalt auch leicht Werte über 100% erreichen kann: Wenn man den gesamten Oberschwingungsstrom von 0,886 A als »Anteil« an der Grundschwingung von 0,463 A ausdrückt, so ergibt sich hier ein Gehalt von 191%.
• Weniger gebräuchlich ist die Auffassung als THDR – engl. RMS (root mean square) = »Wurzel aus dem Mittel der Quadrate« – als Verhältnis der Gesamtheit aller Oberschwingungen (ohne die Grundschwingung) zum gesamten Effektivstrom (einschließlich Grundschwingung). Der THDR wird in der Elektronik und insbesondere in der Elektroakustik auch Klirrfaktor genannt. Nur hiermit lässt sich mit Fug und Recht von einem »Gehalt von etwas an etwas anderem« sprechen. Der im selben Beispiel nach Tabelle 3 errechnete Wert beträgt so »nur« noch 88%. Die Diskrepanz ist also bei großen Werten beträchtlich! In Tabelle 1 ist er praktisch nicht vorhanden und in Tabelle 2 noch nicht bedeutend.

Wie schon ausgeführt, ist der THD eine ganz praktische Größe für eine erste, grobe Beurteilung der Quantität der harmonischen »Netzverschmutzung«. Dies sollte darauf hinweisen, dass eine qualitative Betrachtung ebenfalls erforderlich, in dieser Größe aber nicht enthalten ist. Besonders fällt dies in nachfolgendem Beispiel (Bild 11 und Bild 12) auf:

An der Spannung im Endstromkreis erkennt man zunächst einmal, dass sich diese, anders als die der Fernseh-Zuschauer, auch während äußerst brisanter öffentlicher Ereignisse in völlig normalem Rahmen hält – was den Effektivwert angeht (Bild 11). Die Kurvenform weist jedoch eine bis dahin noch nie beobachtete »Verbeulung« von über 5% THD auf. Der »Tatort« brachte es zu jener Zeit auf etwa 4,7%. Deutlich sieht man die Verflachung um den Scheitelwert der Spannungskurve herum, wo die vielen Glättungskondensatoren der Schaltnetzteile in den vielen Fernsehgeräten nachgeladen werden. Bei genauer Betrachtung lässt sich sogar erkennen, dass die Kuppe nicht waagerecht, sondern schräg abgeschnitten ist, da die Glättungskondensatoren in diesem Zeitbereich gerade nachgeladen werden. Die Analyse im zugehörigen Balkendiagramm zeigt, dass der größte Teil dieser Verzerrung aus der fünften Harmonischen besteht. Mit 11,6 V bei 250 Hz trägt sie 4,9% der insgesamt 5,3% in der Netzspannung enthaltener »Fremdfrequenzen« bei. Die anderen Oberschwingungen sind mit nur unbedeutenden Anteilen vertreten, die so gering sind, dass sie im Balkendiagramm (zu Deutsch »Benchmarks«) gar nicht angezeigt werden. Das ist typisch für aus Einphasenlasten wie Schaltnetzteilen stammende Spannungs-Verzerrungen, wenn die einphasigen Endstromkreise einem Drehstromsystem entstammen und die Einphasenlasten halbwegs gleichmäßig auf die drei Außenleiter verteilt sind – obwohl im Strom selbstverständlich die dritte Harmonische dominiert. Auf die Zusammenhänge wird noch einzugehen sein.

Die Überraschung kommt dann aber, wenn man eine entsprechende Aufzeichnung der Wechselspannung zwischen zwei Außenleitern vornimmt (Bild 12): Obwohl die Analyse hier fast das gleiche Bild abgibt, sprich von 4,7% THD nicht weniger als 4,5% (18 V von 400 V) aus der fünften Harmonischen stammen und der Rest entsprechend wieder in der Bedeutungslosigkeit versinkt, zeigt der resultierende Gesamt-Verlauf genau das gegenteilige Ergebnis: Die Kurve ist überspitzt statt verflacht!