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Rechner Spannungsabfall

Berechnung des Spannungsabfalls im Kabel nach IEC 60364. Visualisierung und Vergleich der Querschnitte für die optimale Kabelauswahl.

⚙️ Leitungsparameter

Haushalt: 0.95 · Motoren: 0.7–0.85

📊 Ergebnis

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Laststrom
23.9 A
📉
Spannungsfall
4.57 %
10.05 V · Spannung am Ende: 210.0 V
📏
Max. Länge (≤5%)
33 m
Für ≤3%: 20 m
Visualisierung des Spannungsabfalls
220 V
−10.0V
210.0 V
● ≤ 3 % — normal● 3–5 % — zulässig● > 5 % — Überschreitung

Querschnittsvergleich (Länge 30 m, Strom 23.9 A, Kupfer)

Querschnitt, mm²Verlust, VVerlust, %Status
1.5 16.757.61%✕ Überschreitung
2.5 ←10.054.57%⚠ Zulässig
4 6.282.85%✓ Norm
6 4.191.90%✓ Norm
10 2.511.14%✓ Norm
16 1.570.71%✓ Norm
25 1.000.46%✓ Norm
35 0.720.33%✓ Norm
50 0.500.23%✓ Norm

Spezifischer Widerstand von Leitern — Referenztabelle

MaterialSpezifischer Widerstand ρ, Ω·mm²/mAnwendungAnmerkung
Kupfer (Cu)0.0175VVG, NYM, PVSStandard für Wohngebäude
Aluminium (Al)0.028AVVG, AVVGngAlte Netze, SIP
Stahl (Fe)0.13Erdung, LeiterNicht für Starkstromleitungen

Was ist Spannungsfall und warum ist er wichtig?

Spannungsfall (Spannungsverlust, voltage drop) — die Verringerung der Spannung am Kabelende im Vergleich zum Anfang. Je länger das Kabel und je größer der Strom, desto mehr Spannung geht am ohmschen Widerstand des Leiters verloren.

Gemäß IEC 60364 dürfen die gesamten Spannungsverluste vom Transformator bis zum Verbraucher nicht überschreiten 5%. Für Beleuchtungsnetze — nicht mehr als 3%, da LED-Treiber empfindlicher auf Spannungseinbrüche reagieren.

Bei langen Leitungen (über 30–50 m) bestimmt der Spannungsfall und nicht der zulässige Strom den minimalen Kabelquerschnitt — für Garagen, Werkstätten, Wochenendhäuser ist dies kritisch.

Formel zur Berechnung des Spannungsabfalls im Kabel

ΔU = ρ × k × L × I / S

wobei: ρ — spezifischer Widerstand des Leiters (Kupfer: 0.0175 Ω·mm²/m, Aluminium: 0.028), k — Schaltungsfaktor (2 für einphasig, √3 ≈ 1.732 für dreiphasig), L — Leitungslänge in Metern, I — Strom in Ampere, S — Kabelquerschnitt in mm².

Beispiel: Kupferkabel 2.5 mm², einphasig, Länge 25 m, Strom 16 A.
ΔU = 0.0175 × 2 × 25 × 16 / 2.5 = 5.6 V → 5.6 / 220 × 100 = 2.5% — Norm ✓

Für Gleichstrom ist die Formel analog, aber k = 2 immer (Hin- und Rückleitung), und der spezifische Widerstand für Kupfer bleibt 0.0175 Ω·mm²/m. Der Prozentsatz wird von der Betriebsspannung der Quelle (12 V, 24 V, 48 V usw.) berechnet.

Häufige Fragen zum Spannungsabfall

Was ist der zulässige Spannungsabfall nach DIN VDE 0100?
Der gesamte Spannungsabfall vom Transformator bis zum Verbraucher beträgt maximal 5 %. Für Beleuchtungsnetze maximal 3 %, da LED-Treiber empfindlicher auf Spannungseinbrüche reagieren. In der Praxis sollte der Spannungsabfall vom Verteiler zur Steckdose innerhalb von 3 % gehalten werden.
Wie kann der Spannungsabfall auf einer langen Leitung reduziert werden?
Es gibt drei Möglichkeiten: den Leiterquerschnitt vergrößern (zuverlässigste Methode), die Leitungslänge verkürzen (Verteiler näher an die Last verlegen) oder den Strom reduzieren (auf Drehstromanschluss für leistungsstarke Verbraucher umsteigen). Bei Leitungen über 50 m ist oft ein um 1–2 Stufen größerer Querschnitt erforderlich, als der zulässige Strom erfordert.
Ab welcher Entfernung wird der Spannungsabfall kritisch?
Bei einem Kabel 2,5 mm² Cu mit einer Last von 16 A treten Probleme ab 25–30 m auf (Spannungsabfall über 3 %). Bei einem Kabel 4 mm² ab 40–45 m. Wenn die Entfernung vom Verteiler zum Verbraucher mehr als 30 m beträgt, muss der Spannungsabfall unbedingt rechnerisch überprüft werden.
Warum reduziert ein Drehstromanschluss den Spannungsabfall?
Bei gleicher Leistung ist der Strom im Drehstromnetz um den Faktor √3 (≈1,73) kleiner als im Einphasennetz. Geringerer Strom bedeutet geringeren Spannungsabfall am Kabelwiderstand. Daher reduziert ein Drehstromanschluss bei leistungsstarken, entfernten Verbrauchern den erforderlichen Leiterquerschnitt erheblich.
Berücksichtigt der Rechner den Rückleiter (Neutralleiter)?
Ja. Für einphasige Leitungen verwendet die Formel den Faktor 2 (Strom fließt durch Außen- und Neutralleiter), für dreiphasige Leitungen √3 (bei symmetrischer Last). Der Rechner setzt automatisch den richtigen Faktor ein.
Wie berechnet man den Spannungsabfall für Gleichstrom (12 V, 24 V, 48 V)?
Die Formel ist dieselbe: ΔU = ρ × 2 × L × I / S. Der Faktor ist immer 2, da der Strom durch den Außen- und Rückleiter fließt. Der spezifische Widerstand von Kupfer beträgt 0,0175 Ω·mm²/m. Der Prozentsatz wird auf die Quellspannung bezogen: Für ein 12-V-System beträgt der zulässige Spannungsabfall 3 % = 0,36 V. Für Batteriesysteme (Solarpaneele, Schiffsstrom) werden ≤2–3 % empfohlen. Geben Sie Strom und Länge in den Rechner ein – er berechnet den Spannungsabfall für jede Spannung.

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