Kabelquerschnitt-Rechner

Wie kannst du den Kabelquerschnitt berechnen?

Beim Kabelquerschnitt geht es immer um zwei Prüfungen: Die Leitung darf durch den Betriebsstrom nicht zu warm werden, und am Verbraucher soll noch genug Spannung ankommen. Deshalb reicht eine reine Kabelquerschnitt Tabelle oft nicht aus. Sie zeigt dir die Strombelastbarkeit, berücksichtigt aber die Leitungslänge und den Spannungsfall nur indirekt oder gar nicht.

Gib im Rechner Stromart, Leistung oder Stromstärke, Spannung, Leitungslänge, zulässigen Spannungsfall, Verlegeart, Temperatur und Häufung ein.

Für die Praxis heißt das: Ein kurzer Anschluss mit hoher Strombelastbarkeit kann trotzdem passen, während eine lange Leitung bei gleicher Absicherung einen größeren Querschnitt braucht. Besonders deutlich wird das bei langen 230-V-Zuleitungen, bei 12-V-Anlagen und bei Leitungen, die im Rohr oder gebündelt verlegt werden. Dort kann der Spannungsfall die Auswahl stärker bestimmen als die Erwärmung.

So funktioniert die Rechnung beim Kabelquerschnitt

Zuerst wird aus der Leistung der Betriebsstrom bestimmt. Bei Wechselstrom gilt in Worten: Leistung geteilt durch Spannung und Leistungsfaktor. Bei Drehstrom kommt der Faktor √3 dazu. Wenn du den Strom direkt eingibst, entfällt dieser Schritt.

Danach wird der Mindestquerschnitt nach Spannungsfall berechnet. Bei Wechselstrom und Gleichstrom wird die einfache Leitungslänge für Hin- und Rückleiter berücksichtigt. Bei Drehstrom wird mit √3 gerechnet. Für Kupfer nutzt die Rechnung κ = 56 m/(Ω·mm²). Zusätzlich wird geprüft, ob die Strombelastbarkeit nach Verlegeart, Umgebungstemperatur und Häufung zur gewählten Absicherung passt.

Ein Beispiel: Bei 7,2 kW an 230 V, cos φ 1 und 25 m Leitungslänge ergibt die Stromrechnung 7.200 W ÷ (230 V × 1) = 31,3 A. Daraus folgt als nächster Bemessungsstrom eine Absicherung mit 32 A. Für den Spannungsfall ergibt sich ein rechnerischer Bedarf von 4,05 mm². Nach Strombelastbarkeit reichen bei Verlegeart C, 25 °C und allein verlegter Leitung 4 mm².

Trotzdem wird 6 mm² gewählt, weil der nächstgrößere passende Standardquerschnitt den Spannungsfall einhält. Das Ergebnis liegt bei 4,66 V beziehungsweise 2,03 %. Die Strombelastbarkeit des Querschnitts beträgt 49,0 A, der Leistungsverlust in der Leitung 145,8 W und die maximale Länge bei diesem Querschnitt 37 m.

Kabelquerschnitt Tabelle: Strombelastbarkeit hängt von der Verlegeart ab

Die Strombelastbarkeit ist kein fester Wert pro Querschnitt. Sie ändert sich mit der Verlegeart. Eine Leitung in wärmegedämmter Wand kann weniger Wärme abgeben als eine frei in Luft verlegte Leitung. Deshalb unterscheiden sich die Werte in der Tabelle deutlich.

Beispiele für Wechselstrom mit belasteten Adern:

Das erklärt, warum derselbe Verbraucher je nach Verlegung unterschiedliche Reserven hat. Bei 3,5 kW an 230 V, 25 m Leitungslänge und Verlegeart B2 ergibt die Rechnung 15,2 A Betriebsstrom und 16 A Absicherung. Der Querschnitt nach Spannungsfall liegt bei 1,97 mm², nach Strombelastbarkeit bei 1,5 mm². Gewählt wird 2,5 mm², mit 24,0 A Strombelastbarkeit und 2,36 % Spannungsfall.

Temperatur und Häufung wirken zusätzlich. Bei 2,3 kW an 230 V, 20 m und 35 °C bleibt 1,5 mm² ausreichend, die Strombelastbarkeit sinkt aber auf 18,3 A. Bei 4,6 kW an 230 V, 30 m und 3 gebündelten Stromkreisen sind 4 mm² nötig; die Strombelastbarkeit liegt dann bei 26,6 A.

Kabelquerschnitt bei 12 V, 230 V und 400 V richtig einordnen

Bei 12 V fallen Spannungsverluste viel stärker ins Gewicht als bei 230 V oder 400 V. Der Strom ist bei gleicher Leistung höher, und schon kleine Spannungsabfälle machen prozentual viel aus. Darum werden im Wohnmobil, Boot oder bei 12-V-Solaranlagen oft deutlich größere Querschnitte gebraucht, obwohl die Leistung niedrig aussieht.

Ein Beispiel: Für eine 12-V-Solaranlage mit 20 A auf 10 m ergibt sich 25 mm² Kupfer. Der Spannungsfall beträgt 0,29 V beziehungsweise 2,38 %. Nach Strombelastbarkeit würde 1,5 mm² reichen, nach Spannungsfall sind rechnerisch aber 19,84 mm² nötig. Hier bestimmt also klar der Spannungsfall die Auswahl.

Bei 230 V ist die Leitungslänge ebenfalls relevant. Für 16 A bei 230 V auf 30 m ergibt sich 2,5 mm². Der Spannungsfall liegt bei 6,86 V beziehungsweise 2,98 %, also sehr nah am angesetzten Grenzwert. Bei 50 m und 16 A werden in der Beispielrechnung 6 mm² erforderlich, mit 2,07 % Spannungsfall.

Bei Drehstrom verteilt sich die Leistung anders. Eine Wallbox mit 11 kW bei 400 V und 20 m Leitungslänge kommt im Beispiel auf 15,9 A, 16 A Absicherung und 1,5 mm². Bei 35 m bleibt 1,5 mm² ebenfalls ausreichend, der relative Spannungsfall steigt aber auf 2,87 %. Für 32 A Drehstrom bei 400 V auf 50 m sind dagegen 6 mm² nötig.

Typische Fehler beim Leitungsquerschnitt berechnen

Der häufigste Fehler ist, nur die Absicherung anzusehen. Das kann bei kurzen Leitungen funktionieren, bei längeren Strecken aber danebenliegen. Eine Gartenhaus-Zuleitung oder ein Außenanschluss kann nach Strombelastbarkeit klein wirken, aber wegen Spannungsfall einen deutlich größeren Querschnitt brauchen.

Achte besonders auf diese Punkte:

• Die Leitungslänge ist die einfache Strecke von der Verteilung bis zum Verbraucher. Hin- und Rückleiter berücksichtigt die Rechnung je nach Stromart selbst.
• Verlegeart nicht schätzen: Rohr, wärmegedämmte Wand, Putz und freie Luft führen zu unterschiedlichen Strombelastbarkeiten.
• Gebündelte Leitungen erwärmen sich gegenseitig. Das kann den nötigen Querschnitt erhöhen.
• Bei Motoren den Leistungsfaktor cos φ eintragen. Bei einem Drehstrommotor mit 7,5 kW, cos φ 0,85 und 30 m ergibt sich 12,7 A Betriebsstrom und 1,5 mm².
• Bei warmen Leitern kann der Spannungsfall höher ausfallen. In der Rechnung mit 5 kW an 230 V auf 40 m und Spannungsfall bei Betriebstemperatur werden 6 mm² nötig.

Die Rechnung ist eine Vorbemessung. Kurzschluss- und Fehlerschutz, Abschaltbedingung und Schleifenimpedanz werden damit nicht geprüft. Planung, Anschluss und Prüfung gehören in die Hände einer Elektrofachkraft. Arbeiten an der Hausinstallation hinter der Hausanschlusssicherung dürfen nur durch ein beim Netzbetreiber eingetragenes Installationsunternehmen nach § 13 NAV erfolgen.