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Meines Erachtens funktioniert das so nicht. Bei den Sätzen 1 und 2 ist es so, dass sie auch ohne das "wie du" grammatisch vollständig wären. Daher kann "wie du" im 2. Satz durch das Komma als Nachtrag gekennzeichnet werden, wodurch sich der von dir schön dargestellte Bedeutungsunterschied ergibt.

Im Satz Nr. 3 ("Er arbeitet schneller, als du") haben wir jedoch einen Komparativ, welcher eines Vergleichspunktes bedarf. Das Komma ist somit falsch.

Würdest du stattdessen wie folgt formulieren: "Er arbeitet schneller, als du es tust", dann wäre das Komma korrekt (und erforderlich), weil es sich um einen vollständigen Vergleichssatz (= NS) handelt.

Beste Grüße
Vollprofi