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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: DIN VDE 0100-520

Orientierungshilfe · Prüfung durch Elektrofachkraft erforderlich Mehr →

Der Spannungsfall entscheidet selten allein über eine Leitung — Querschnitt, Absicherung und Abschaltbedingung hängen an denselben Eingangswerten. Wer die ganze Kette durchrechnen will, findet die Werkzeuge dafür in der Übersicht aller Elektrotechnik-Rechner .

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. In Deutschland sieht die DIN VDE 0100-520 vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher höchstens 4 % Spannungsfall vor. Die oft zitierten Werte 3 % für Beleuchtung und 5 % für andere Verbraucher stammen aus dem Anhang der internationalen Fassung und gelten hier nicht.

Typische Werte und Bandbreite

Typischer Bereich Endstromkreis meist 1–3 %, damit Reserve für Hauptleitung und Zählerplatz bleibt
Untergrenze 0 % (ideale Leitung, nicht erreichbar)
Obergrenze 4 % vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher (DIN VDE 0100-520, Deutschland)

Interaktive Grafik

Kurve zeigt ΔU in % als Funktion der einfachen Leitungslänge. Schieberegler und Schnellwahl 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 Abhängigkeit von Leitungslänge, 50 Punkte.4-%-Budget141811201602000,003,156,309,4412,59Leitungslänge [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, 16 A und cos φ = 0,95 einphasig erreicht er laut Berechnung bei etwa 35 m die 4 %, die DIN VDE 0100-520 in Deutschland als Budget vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher vorsieht — der Endstromkreis allein sollte davon nur einen Teil verbrauchen. Bei großen Querschnitten halbiert ein doppelter Querschnitt den Spannungsfall nicht ganz, weil ab etwa 25 mm² der Blindwiderstand der Leitung mitspielt.

Anwendung in unseren Rechnern

In unserem Spannungsfall-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.

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 Berechnung

Wie hoch darf der Spannungsfall sein?
In Deutschland höchstens 4 % vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher (DIN VDE 0100-520). Einen Teil davon verbrauchen Hauptleitung und Zählerplatz, deshalb wird der Endstromkreis meist mit 1 bis 3 % geplant. Unsere Rechner stufen einen Stromkreis so ein: bis 3 % unkritisch, über 3 bis 4 % knapp, über 4 % über dem Budget. Die Werte 3 % für Beleuchtung und 5 % für andere Verbraucher stammen aus dem Anhang der internationalen Fassung (IEC) und gelten in Deutschland nicht.
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).

Nächste Schritte

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