Physikalische Größen

Strombelastbarkeit

Auch bekannt als: Ampacity, Stromtragfähigkeit, zulässige Strombelastung

Symbol

I_z A

Kurzantwort

Der maximal zulässige Dauerstrom eines Leiters — auch Stromtragfähigkeit genannt —, bei dem die Isolierungstemperatur nicht überschritten wird (PVC: 70 °C).

Grundlage: DIN VDE 0298-4

Orientierungshilfe · Prüfung durch Elektrofachkraft erforderlich Mehr →

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Formel-Referenz

I_{z} = k_{t} \cdot k_{2} \cdot I_{30}

Ausführliche Definition

Die Strombelastbarkeit (auch Stromtragfähigkeit genannt) beschreibt, wie viel Strom ein Leiter dauerhaft führen darf, ohne dass die zulässige Isolationstemperatur — typisch 70 °C bei PVC, 90 °C bei vernetztem Polyethylen — überschritten wird. Sie ergibt sich aus einem Gleichgewicht zwischen der im Leiter entstehenden Wärme und der an die Umgebung abgegebenen Wärme. Entscheidende Einflussgrößen sind der Leiterquerschnitt, die Umgebungstemperatur, die Häufung mehrerer Leiter und die Verlegearten A1 bis G — also die Frage, ob das Kabel im Rohr, direkt auf der Wand, im Erdreich oder frei in Luft liegt. Tabellenwerte nach DIN VDE 0298-4 gelten für eine Referenzumgebung; in heißen Schaltschränken oder wärmegedämmten Wänden reduziert sich die zulässige Strombelastbarkeit durch Korrekturfaktoren entsprechend der Wurzel der Temperaturdifferenz.

Strombelastbarkeit-Tabelle: Wie viel Ampere trägt welcher Querschnitt?

Die Belastbarkeit steigt nicht proportional zum Querschnitt: doppelter Querschnitt bringt rund das 1,5-Fache an Strom, weil die Wärme über den Umfang abgeht, die Verluste aber im Volumen entstehen. Wie viel davon ankommt, entscheidet die Verlegung — im Rohr staut sich die Wärme, frei in Luft kühlt der Leiter am besten. Diese Tabelle beantwortet, wie viel Ampere ein vorhandener Querschnitt trägt; welchen Querschnitt eine bestimmte Sicherung verlangt, steht in der Gegenrichtung als Kabelquerschnitt-Tabelle nach Absicherung.

Querschnitt	im Rohr (B2)	Einzeladern im Rohr (B1)	auf der Wand (C)	frei in Luft (E)	frei in Luft bei 50 °C
1,5 mm²	17 A	18 A	20,1 A	22,5 A	15,9 A (−29 %)
2,5 mm²	22,7 A	24,2 A	27 A	30,2 A	21,4 A (−29 %)
4 mm²	29,7 A	32 A	35,6 A	39,8 A	28,1 A (−29 %)
6 mm²	37,7 A	40,7 A	45,4 A	50,6 A	35,8 A (−29 %)
10 mm²	50,9 A	55,5 A	61,9 A	68,8 A	48,6 A (−29 %)
16 mm²	67,3 A	74,1 A	82,6 A	91,6 A	64,8 A (−29 %)
25 mm²	88 A	97,7 A	109 A	120,5 A	85,2 A (−29 %)
35 mm²	107,8 A	120,7 A	134,5 A	148,5 A	105 A (−29 %)
50 mm²	134 A	151,1 A	168,5 A	185,6 A	131,2 A (−29 %)

Berechnet aus dem eigenen Wärmebilanz-Modell für NYM-J Kupfer, 3 Adern mit 2 belasteten Leitern, 30 °C Umgebung, ein Stromkreis ohne Häufung, 70 °C zulässige Leitertemperatur. Die Spalte B1 gilt für einzelne Aderleitungen (etwa H07V-U oder H07V-K) im Installationsrohr, davon zwei belastet: Ohne gemeinsamen Mantel geben sie ihre Wärme etwas besser ab als die Mantelleitung in B2 und tragen im Modell entsprechend mehr. Die letzte Spalte zeigt denselben Leiter frei in Luft bei 50 °C — im Mittel 29 % weniger Strom, quer über alle Querschnitte. Im Schaltschrank liegen die Werte tiefer, weil dort 55 °C Innentemperatur und die Anordnung B1/F/G gelten; die rechnet der Schaltschrank-Rechner. Gebündelte Stromkreise senken die Belastbarkeit zusätzlich über den Häufungsfaktor — Ihre konkreten Bedingungen rechnet der Kabelquerschnitt-Rechner durch.

Typische Werte und Bandbreite

Typischer Bereich	17 A bei 1,5 mm², 134 A bei 50 mm² Cu (NYM-J 3-adrig, im Rohr B2, 30 °C)
Untergrenze	wenige Ampere bei dünnen Querschnitten
Obergrenze	mehrere hundert Ampere bei großen Querschnitten in freier Luft

Interaktive Grafik

Kurve zeigt I_z als Funktion des Leiterquerschnitts für NYM-J 5-adrig bei variabler Umgebungstemperatur und Verlegeart. Modell: I² · R = h_eff · π · D · ΔT.

Strombelastbarkeit gegen Querschnitt — Wärmebilanz-Modell

Querschnitt 2,5 mm²I_z = 21 A

Marker: Querschnitt2,5 mm²

Umgebungstemperatur30 °C

Verlegeart

Leitermaterial

Beispiel: bei Querschnitt = 2,5 mm² ergibt sich I_z = 21 A.

Die Strombelastbarkeit wächst sublinear mit dem Querschnitt — ein doppelter Querschnitt liefert etwa das 1,5-Fache an zulässigem Strom, weil nur der Umfang die Wärme abgibt, während das Volumen mit dem Querschnitt wächst. Bei freier Verlegung (E) liegen die Werte im Modell rund 16 % über denen im Kabelkanal (B1). Aluminium bringt bei gleichem Querschnitt etwa 79 % der Kupfer-Belastbarkeit.

Anwendung in unseren Rechnern

Im Kabelquerschnitt-Rechner berechnen wir die Strombelastbarkeit aus einer eigenen Wärmebilanzformel und bestimmen daraus den thermisch ausreichenden Mindestquerschnitt. Im Schaltschrank-Rechner wird sie für die Innenverdrahtung bei erhöhter Gehäusetemperatur (meist 55 °C) bestimmt.

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Häufige Missverständnisse

Viele verwechseln Strombelastbarkeit mit dem Sicherungsnennstrom. Die Sicherung muss kleiner oder gleich I_z sein — sie schützt den Leiter, nicht umgekehrt. Auch wird die Temperaturabhängigkeit oft unterschätzt: bei 50 °C Umgebung fällt die Belastbarkeit rechnerisch um rund 29 % gegenüber dem 30-°C-Tabellenwert.

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Häufige Fragen

Fachliche Details zu dieser Berechnung

Warum unterscheidet sich die Strombelastbarkeit zwischen Verlegearten?

Weil unterschiedliche Verlegearten die Wärmeabfuhr verschieden gut ermöglichen. Frei in Luft kühlt ein Leiter durch Konvektion am besten; in einer wärmegedämmten Wand staut sich die Wärme und die Belastbarkeit sinkt auf bis zu 70 % des Referenzwerts.

Wie wirkt sich die Häufung von Leitungen aus?

Liegen mehrere belastete Stromkreise dicht beieinander, können sie gegenseitig ihre Wärme nicht mehr optimal abgeben. Der Häufungsfaktor k_2 reduziert die zulässige Belastbarkeit entsprechend — bei sechs Stromkreisen in einem Kabelkanal typisch auf 50 %.

Nächste Schritte

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Siehe auch

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