Kabelquerschnitt berechnen
Der Rechner prüft beide Kriterien, die über den Querschnitt entscheiden: die Strombelastbarkeit nach Verlegeart und den Spannungsfall über die Leitungslänge. Ausgegeben wird der größere der beiden Werte.
Gerechnet wird mit 230 Volt
in Ampere
einfache Strecke in Metern
Mehradrige Leitung im Installationsrohr oder Kanal auf beziehungsweise in der Wand. Der Regelfall im Wohnungsbau.
2,5mm²
Normreihe DIN VDE 0295 · mm²
1,5 mm² reicht nicht. Der Spannungsfall läge bei 3,3 % und damit über der Grenze von 3 %.
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Zwei Kriterien, ein Ergebnis
Der Querschnitt einer Leitung ergibt sich nicht aus einer einzigen Formel, sondern aus zwei voneinander unabhängigen Bedingungen. Beide müssen erfüllt sein, und welche den Ausschlag gibt, hängt vom Einzelfall ab.
Kriterium 1: Die Leitung darf nicht zu warm werden
Jeder Leiter setzt einen Teil der durchfließenden Energie in Wärme um. Kann diese Wärme nicht abgeführt werden, altert die Isolierung vorzeitig. Die zulässige Strombelastbarkeit steht in DIN VDE 0298-4 und hängt von drei Dingen ab: dem Querschnitt, der Verlegeart und der Umgebung.
| Querschnitt | In gedämmter Wand | Im Rohr in der Wand | Auf der Wand |
|---|---|---|---|
| 1,5 mm² | 15,0 A | 16,5 A | 19,5 A |
| 2,5 mm² | 20,0 A | 23,0 A | 27,0 A |
| 4 mm² | 27,0 A | 30,0 A | 36,0 A |
| 6 mm² | 34,0 A | 38,0 A | 46,0 A |
| 10 mm² | 46,0 A | 52,0 A | 63,0 A |
| 16 mm² | 62,0 A | 69,0 A | 85,0 A |
Werte für zwei belastete Adern, Kupfer, PVC-isoliert, 30 °C Umgebungstemperatur nach DIN VDE 0298-4 Tabelle 3.
Kriterium 2: Am Ende muss genug Spannung ankommen
Über die Länge der Leitung fällt Spannung ab. DIN 18015-1 begrenzt diesen Verlust in Wohngebäuden auf drei Prozent zwischen Zählerplatz und Verbraucher. Der erforderliche Querschnitt folgt aus dem Ohmschen Gesetz:
A = (2 × L × I × cos φ) / (κ × ΔU) — bei Wechselstrom
A = (√3 × L × I × cos φ) / (κ × ΔU) — bei Drehstrom
Der Faktor 2 bei Wechselstrom rührt daher, dass der Strom hin und zurück fließt, die Leitung also doppelt zählt. Bei Drehstrom tritt an seine Stelle die Wurzel aus drei, weil sich die Ströme der drei Außenleiter teilweise aufheben.
Warum lange Leitungen dicker werden müssen
Bei kurzen Strecken gibt fast immer die Strombelastbarkeit den Ausschlag. Ab etwa dreißig Metern kippt das Verhältnis: Dann bestimmt der Spannungsfall die Dicke, und zwar unabhängig davon, wie gut die Leitung Wärme abgibt. Das ist der Grund, warum eine Leitung in die Gartenhütte oft zwei Stufen dicker ausfällt, als man zunächst erwartet.
Ein durchgerechnetes Beispiel
Aufgabe: Ein Steckdosenkreis mit 16 Ampere soll 45 Meter weit in eine Werkstatt geführt werden. Verlegung im Rohr in der Wand, Kupfer, 230 Volt.
- Belastbarkeit prüfen. 2,5 mm² trägt bei dieser Verlegeart 23 Ampere. Das reicht für 16 Ampere aus.
- Zulässigen Spannungsfall bestimmen. Drei Prozent von 230 Volt sind 6,9 Volt.
- Mindestquerschnitt rechnen. (2 × 45 m × 16 A) ÷ (56 × 6,9 V) = 3,73 mm².
- Aufrunden. Der nächste Normquerschnitt ist 4 mm².
- Ergebnis. Nicht 2,5 mm², sondern 4 mm² — der Spannungsfall gibt hier den Ausschlag, nicht die Belastbarkeit.
Tatsächlicher Spannungsfall bei 4 mm²: 6,43 Volt oder 2,8 Prozent. Die Grenze ist eingehalten.
Häufige Fragen
Welcher Querschnitt gehört zu einem Steckdosenkreis mit 16 Ampere?
Im Wohnungsbau sind das in aller Regel 2,5 mm². Bei üblicher Verlegung im Rohr in der Wand trägt dieser Querschnitt 23 Ampere und hält auf zwanzig Metern die Drei-Prozent-Grenze beim Spannungsfall ein. Erst bei deutlich längeren Leitungen oder mehreren gebündelten Stromkreisen wird eine Aufdickung nötig.
Warum reicht die Strombelastbarkeit allein nicht aus?
Weil zwei Kriterien gleichzeitig erfüllt sein müssen. Die Strombelastbarkeit sorgt dafür, dass die Leitung nicht zu warm wird. Der Spannungsfall sorgt dafür, dass am Ende der Leitung noch genug Spannung ankommt. Bei kurzen Leitungen entscheidet meist die Belastbarkeit, bei langen fast immer der Spannungsfall. Der Rechner prüft beides und nimmt den größeren der beiden Werte.
Was bedeutet die Verlegeart für das Ergebnis?
Sie bestimmt, wie gut die Wärme abgeführt wird. Eine Leitung im Rohr in einer wärmegedämmten Wand kann deutlich weniger Strom tragen als dieselbe Leitung offen auf der Wand — bei 2,5 mm² sind das 20 gegenüber 27 Ampere. Wer die Verlegeart falsch ansetzt, unterschätzt die nötige Dicke.
Wie wirken sich mehrere Leitungen im selben Rohr aus?
Sie heizen sich gegenseitig auf. Bei fünf gebündelten Stromkreisen bleiben nur noch 60 Prozent der Tabellenbelastbarkeit übrig, bei neun sind es 50 Prozent. Der Rechner berücksichtigt das über die Häufungsfaktoren aus DIN VDE 0298-4 Tabelle 26, sobald Sie die Anzahl unter „Mehr Einstellungen“ eintragen.
Gilt der Rechner auch für Aluminium?
Für den Spannungsfall ja — Aluminium hat mit 35 gegenüber 56 m/(Ω·mm²) eine geringere Leitfähigkeit, weshalb der Querschnitt etwa 60 Prozent größer ausfällt. Die hinterlegten Belastbarkeitstabellen gelten allerdings für Kupfer. Bei Aluminium ist die Belastbarkeit gesondert zu prüfen.
Ersetzt das die Planung durch eine Elektrofachkraft?
Nein. Der Rechner nimmt Ihnen das Nachschlagen in Tabellen ab und zeigt den Rechenweg. Die Verantwortung für Auswahl, Ausführung und Prüfung der Anlage bleibt bei der Fachkraft, die sie errichtet.
Wonach hier gerechnet wird
- DIN VDE 0100-520 — Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel, Kabel- und Leitungsanlagen
- DIN VDE 0298-4 (Ausgabe 2013-06), Tabelle 3 — Strombelastbarkeit von PVC-isolierten Kupferleitungen bei 30 °C
- DIN VDE 0298-4, Tabelle 26 — Umrechnungsfaktoren bei Häufung mehrerer Stromkreise
- DIN 18015-1 — Elektrische Anlagen in Wohngebäuden, Grenzwert für den Spannungsfall
- Leitfähigkeit bei 20 °C: Kupfer 56 m/(Ω·mm²), Aluminium 35 m/(Ω·mm²)
Dieser Rechner ist ein Planungshilfsmittel. Er ersetzt weder die Planung noch die Prüfung durch eine Fachkraft, die für die Ausführung verantwortlich bleibt.
Zum Weiterlesen
- Verlegearten nach DIN VDE: was A2, B2 und C bedeutenDie Kürzel in den Belastbarkeitstabellen sind keine Buchstabensuppe, sondern beschreiben, wie gut eine Leitung ihre Wärme loswird. Eine Einordnung für die Praxis.
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