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Physikalische Größen

Spannungsfall

Auch bekannt als: Spannungsabfall

Symbol

ΔU V oder %

Kurzantwort

Die Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung einer Leitung unter Belastung, verursacht durch den Innenwiderstand des Leiters.

Grundlage: Kategorie: Physikalische Größen

Formel-Referenz

Ausführliche Definition

Fließt Strom durch einen Leiter mit endlichem Widerstand, fällt entlang der Leitung eine Spannung ab. Diese verloren gegangene Spannung steht dem Verbraucher am Leitungsende nicht mehr zur Verfügung. Der Spannungsfall wächst proportional mit Leitungslänge und Stromstärke und nimmt mit steigendem Querschnitt und höherer Leitfähigkeit des Leitermaterials ab. Bei Wechselstrom fließt zusätzlich der Leistungsfaktor cos φ in die Rechnung ein. Die DIN VDE 0100-520 empfiehlt maximal 3 % Spannungsfall für Beleuchtungsstromkreise und maximal 5 % für Steckdosen- und Gerätestromkreise zwischen Hausanschluss und Verbraucher.

Typische Werte und Bandbreite

Typischer Bereich unter 3 % bei Licht, unter 5 % bei Geräten
Untergrenze 0 % (ideale Leitung, nicht erreichbar)
Obergrenze Normgrenze 5 % nach DIN VDE 0100-520

Interaktive Grafik

Kurve zeigt ΔU in % als Funktion der einfachen Leitungslänge. Slider und Preset-Chips passen Strom, cos φ, Querschnitt und Stromart live an.

Spannungsfall gegen Leitungslänge — live berechnet
Leitungslänge 20 mΔU = 1,13 %
Spannungsfall gegen Leitungslänge — live berechnetΔU in Abhaengigkeit von Leitungslänge, 50 Punkte.VDE-Grenze 5 %141811201602000,003,156,309,4412,59Leitungslänge [m]ΔU [%]20 m · 1,13 %
20 m
16 A
0,95
2,5 mm²

Beispiel: bei Leitungslänge = 20 m ergibt sich ΔU = 1,13 %.

Der Spannungsfall wächst linear mit der Leitungslänge. Bei NYM-J 2,5 mm² und 16 A überschreitet er um etwa 40 m die 5-%-Grenze nach DIN VDE 0100-520. Für Industrieanwendungen mit 125 A und 35 mm² liegt der kritische Punkt bei rund 35 m — Verdoppeln des Querschnitts halbiert nicht ganz den Abfall, weil cos φ und Leitertemperatur mitspielen.

Anwendung in unseren Rechnern

In unserem Spannungsabfall-Rechner prüfen Sie für eine vorhandene Leitung, wie groß der Spannungsfall bei einer bestimmten Last wird. Im Kabelquerschnitt-Rechner wird der Spannungsfall zusätzlich zur thermischen Strombelastbarkeit bewertet — er kann einen größeren Querschnitt erzwingen als rein thermisch nötig wäre.
Spannungsabfall-Rechner Kabelquerschnitt-Rechner

Häufige Missverständnisse

Häufig wird Spannungsfall mit Verlustleistung verwechselt. Der Spannungsfall in Volt ist eine Differenz, die Verlustleistung in Watt ist das Produkt aus Spannungsfall und Strom. Ein anderer Fehler: den Faktor 2 bei einphasigem Wechselstrom zu vergessen — die Spannung fällt sowohl auf Hin- als auch auf Rückleiter ab.

Häufige Fragen

Fachliche Details zu dieser Parameter-Kombination

Wie viel Spannungsfall ist erlaubt?
Die DIN VDE 0100-520 empfiehlt 3 % bei Beleuchtungsstromkreisen und 5 % bei Steckdosen und Geräten. Das sind Empfehlungen, keine strikten Verbote — aber die üblichen Grenzen für eine normgerechte Auslegung.
Was passiert bei zu hohem Spannungsfall?
Geräte am Leitungsende bekommen zu wenig Spannung. Lampen leuchten schwächer, Motoren laufen mit reduzierter Drehzahl und Wärmegeräte heizen länger. Bei empfindlichen Geräten kann es zu Fehlfunktionen kommen. Zusätzlich entstehen vermeidbare Wärmeverluste im Leiter.
Wie reduziert man den Spannungsfall?
Drei Hebel: größerer Leiterquerschnitt (halbiert den Widerstand bei Verdoppelung), kürzere Leitungslänge oder höhere Betriebsspannung (z. B. 400 V Drehstrom statt 230 V Wechselstrom bei gleicher Leistung).

Siehe auch

Verwandte Begriffe im Lexikon.

Verlustleistung
Die Leistung, die als Wärme im Leiter in die Umgebung abgegeben wird und als Nutzenergi…
Leitungsquerschnitt
Die Fläche des stromführenden Leiters im Kabel in mm² — maßgebend für Strombelastbarkei…
Leitfähigkeit
Die Materialeigenschaft, die angibt, wie gut ein Leiter elektrischen Strom durchlässt —…
cos φ
Der Leistungsfaktor gibt an, welcher Anteil der Scheinleistung als nutzbare Wirkleistun…
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