Absicherung Durchlauferhitzer 21 kW — B32 Leitungsschutz

Welcher Leitungsschutzschalter für Elektronischer Durchlauferhitzer 21 kW (dreiphasig)? Koordinationsprüfung gegen NYM-J 5×6 mm² nach DIN VDE 0100-430. I_B = 30,31 A · I_z = 33,7 A · Drehstrom 400 V

Empfohlener Nennstrom I_n (B-Charakteristik)

32 A

Laut Berechnung erfüllt B32 beide Überlast-Bedingungen, aber ohne Spielraum — 95 % Auslastung bei 30,31 A Betriebsstrom, 1,7 A Reserve bis zur Belastbarkeit der Leitung

Auslösebereich: 96–160 A
Auslastung I_B / I_n: 95 %
Reserve bis I_z: 1,7 A
Koordination: Erfüllt

Kurzantwort

Für Elektronischer Durchlauferhitzer 21 kW (dreiphasig) auf NYM-J 5×6 mm² ergibt die Rechnung einen B32 Leitungsschutzschalter. Die Überlast-Bedingungen der DIN VDE 0100-430 sind laut Berechnung erfüllt, bei 30 °C Umgebung und ohne Häufung mit anderen Stromkreisen: I_B = 30,31 A, I_n = 32 A, I_z = 33,7 A. Auslastung 95 Prozent.

Grundlage: DIN VDE 0100-430 Bedingungen 1+2, IEC 60898-1 Auslösekennlinien

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Stückliste zu dieser Berechnung

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Typische Komponenten für diese Berechnung, keine technische Empfehlung. Marke und Modell wählt die ausführende Fachkraft.

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Koordination von LS-Schalter und Kabel

Drei Bedingungen müssen erfüllt sein, damit Leitung und Leitungsschutzschalter zusammen gegen Überlast schützen: I_B ≤ I_n (Last unter Nennstrom), I_n ≤ I_z (Schalter schützt Leitung), I_2 ≤ 1,45 · I_z (großer Prüfstrom unter thermischer Grenze). Für diese Kombination (30,31 A Betriebsstrom, B32 LS, 33,7 A Leitungsbelastbarkeit):

Bedingung	Wert	Grenze	Status
Bedingung 1: I_B ≤ I_n Betriebsstrom unter Nennstrom	30,31 A	32 A	erfüllt
Bedingung 2a: I_n ≤ I_z Nennstrom unter Leitungsbelastbarkeit	32 A	33,7 A	erfüllt
Bedingung 2b: I_2 ≤ 1,45 · I_z Großer Prüfstrom (1,45·I_n) unter thermischer Grenze	46,4 A	48,9 A	erfüllt

Bedingung 2b ist für Leitungsschutzschalter nach IEC 60898-1 automatisch erfüllt, wenn 2a erfüllt ist (I_2 = 1,45 · I_n). Sie wird für Transparenz explizit mitgeprüft, relevant wird sie bei Schmelzsicherungen gL/gG.

Durchlauferhitzer-Absicherung: Tabelle 11 bis 27 kW

Dieselbe Prüfung wie oben für die üblichen Leistungsstufen: Drehstrom 400 V, cos φ 1, Leitung 5-adrig Cu in Verlegeart B2 bei 30 °C. Der Leitungsschutzschalter ist die nächste Stufe über dem Betriebsstrom, der Querschnitt der kleinste, dessen Belastbarkeit I_z den Nennstrom trägt (I_n ≤ I_z) — mit 5 % Modellreserve auf den Betriebsstrom.

Absicherung und Querschnitt nach Durchlauferhitzer-Leistung
Leistung	I_B je Außenleiter	LS-Schalter	Querschnitt Cu	I_z	Auslastung I_B / I_n
11 kW	15,9 A	B16	2,5 mm²	20,2 A	99 %
13,5 kW	19,5 A	B20	4 mm²	26,6 A	97 %
18 kW	26,0 A	B32	6 mm²	33,7 A	81 %
21 kW Diese Seite	30,3 A	B32	6 mm²	33,7 A	95 %
24 kW	34,6 A	B40	10 mm²	45,7 A	87 %
27 kW	39,0 A	B40	10 mm²	45,7 A	97 %

Querschnitte für kurze Leitungen: Bei langen Wegen kann der Spannungsfall einen größeren Querschnitt verlangen, den Kurzschlussschutz (Schleifenimpedanz) prüft diese Tabelle nicht. Ab 95 % Auslastung bleibt kaum Spielraum für Zusatzlast. Viele Geräte lassen sich auf mehrere Leistungsstufen einstellen — maßgeblich ist die eingestellte Leistung laut Typenschild. Die Angaben des Herstellers zu Absicherung und Querschnitt haben Vorrang.

Eigene Werte durchrechnen

Betriebsstrom, Leitungsbelastbarkeit und Lastcharakter lassen sich hier frei ändern — die Koordinationsprüfung nach DIN VDE 0100-430 läuft sofort neu.

Eigene Werte einsetzen: Betriebsstrom, Leitung und Charakteristik

Welche Absicherung für meine Anwendung? Charakteristik und Nennstrom nach DIN VDE 0100-430 (Überlast-Check) und IEC 60898-1 (Auslösebereiche).

Schnell-Modus: typische Anwendung wählen, Querschnitt anpassen.

1. Was möchten Sie absichern?

2. Leitungsquerschnitt

Standard für Durchlauferhitzer 21 kW: 6 mm² (NYM-J 5×6 mm²).

Empfohlener Leitungsschutzschalter

B32

Erfüllt

Charakteristik: B (3–5·I_n)
Betriebsstrom I_B: 30,3 A
Nennstrom I_n: 32 A
Leitung I_z (6 mm²): 33,7 A
Auslösebereich I_a: 96–160 A
Auslastung: 95 %

I_z gilt für 30 °C Umgebung und einen einzeln verlegten Stromkreis. Wärmere Umgebung oder Häufung senken I_z; der Kurzschluss- und Fehlerschutz (Schleifenimpedanz) ist separat zu prüfen.

DIN VDE 0100-430 Prüfung

erfüllt I_B ≤ I_n (30,3 A ≤ 32 A)

erfüllt I_n ≤ I_z (32 ≤ 33,7 A)

erfüllt I_2 ≤ 1,45·I_z (46,4 ≤ 48,9 A)

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Welche Charakteristik (B/C/D) passt für Durchlauferhitzer 21 kW?

Leitungsschutzschalter nach IEC 60898-1 gibt es in den Charakteristiken B, C und D. Sie unterscheiden sich im Kurzschluss-Auslösebereich. Für diese Anwendung (ohm'sche Last ohne nennenswerte Einschaltströme):

Charakteristik	Auslösebereich	Typische Anwendung	Eignung
B Empfohlen	3–5 · I_n	Ohm'sche Lasten, Haushaltskreise (Licht, Steckdosen, Herd)	Optimal Optimal — passt zur ohm'schen Last ohne nennenswerte Einschaltströme
C	5–10 · I_n	Gemischte Lasten, Wärmepumpen, Kleinmotoren, Leuchtstofflampen	Zulässig Zulässig, verlangt aber einen doppelt so hohen Fehlerstrom (sichere Auslösung erst ab 10 mal I_n)
D	10–20 · I_n	Hohe Einschaltströme — Trafos, große Maschinen mit Anlaufstrom	Ungeeignet Zu unempfindlich — sichere Kurzschluss-Auslösung erst ab 20 mal I_n

Welcher Nennstrom passt für Durchlauferhitzer 21 kW?

Was passiert, wenn ich den LS-Schalter eine Stufe kleiner oder größer wähle? Die Tabelle zeigt die Koordinations-Prüfung für die 5 Nennströme rund um den empfohlenen Wert von 32 A — bei gleicher Leitung (NYM-J 5×6 mm², I_z = 33,7 A):

I_n	Auslösebereich	Auslastung	B1 · B2a · B2b	Urteil
B20	60–100 A	152 %	B1 nicht erfüllt B2a erfüllt B2b erfüllt	Nicht zulässig
B25	75–125 A	121 %	B1 nicht erfüllt B2a erfüllt B2b erfüllt	Nicht zulässig
B32 Empfohlen	96–160 A	95 %	B1 erfüllt B2a erfüllt B2b erfüllt	Erfüllt
B40	120–200 A	76 %	B1 erfüllt B2a nicht erfüllt B2b nicht erfüllt	Nicht zulässig
B50	150–250 A	61 %	B1 erfüllt B2a nicht erfüllt B2b nicht erfüllt	Nicht zulässig

Die drei Badges B1/B2a/B2b entsprechen den Bedingungen 1, 2a, 2b nach DIN VDE 0100-430. Eine Stufe größer: der LS-Schalter schützt die Leitung nicht mehr (Bedingung 2a). Eine Stufe kleiner: der Schalter löst bereits bei Normallast aus (Bedingung 1).

Überlast- und Kurzschlussschutz der Leitung

Ein elektronischer Durchlauferhitzer mit 21 kW zieht im Heizbetrieb rund 30,3 A je Außenleiter (21 kW / (√3 · 400 V)). Der Lastcharakter ist rein ohm'sch, die B-Charakteristik passt. Nächste Absicherungsstufe über dem Betriebsstrom ist 32 A; das Verhältnis I_B/I_n liegt damit bei knapp 95 Prozent — viel Spielraum für Zusatzlast bleibt nicht.

Der Lastcharakter ist eine ohm'sche Last ohne nennenswerte Einschaltströme — daraus folgt die Empfehlung für B-Charakteristik (Auslösebereich 3 bis 5 mal I_n, ohm'sche Lasten). Der Auslösebereich des B32 liegt zwischen 96 A und 160 A (3- bis 5-facher Nennstrom): Unterhalb von 96 A löst der Schalter nicht unverzögert aus — Einschaltströme bis dahin sind unkritisch —, ab 160 A löst er sicher unverzögert aus. Dazwischen hängt es vom einzelnen Exemplar ab. Im Überlastbereich darunter wirkt die thermische Auslösung nach der Strom-Zeit-Kennlinie des Schalters.

Koordinationsprüfung nach DIN VDE 0100-430: Bedingung 1 (I_B 30,31 A kleiner-gleich I_n 32 A) ist erfüllt. Bedingung 2a (I_n 32 A kleiner-gleich I_z 33,7 A) ist erfüllt. Bedingung 2b (I_2 gleich 1,45 mal I_n 46,4 A kleiner-gleich 1,45 mal I_z 48,9 A) ist erfüllt. Das Verhältnis I_B/I_n liegt bei 95 Prozent; die verbleibende Reserve der Leitung beträgt 1,7 A bis zur berechneten Belastbarkeit. Diese Belastbarkeit gilt bei 30 °C Umgebung und ohne Häufung mit anderen Stromkreisen — liegt die Leitung in wärmerer Umgebung oder im Bündel mit weiteren belasteten Kreisen, sinkt I_z, und die Prüfung muss mit dem verminderten Wert wiederholt werden.

Die Überlast-Bedingungen sind laut Berechnung mit Reserve erfüllt: Die Leitung hat 1,7 A thermische Reserve, der LS-Schalter ist zu 95 Prozent ausgelastet. Den Kurzschluss- und Fehlerschutz (Schleifenimpedanz) prüft dieser Rechner nicht — er ist die dritte, separate Bedingung.

Rechenweg, Annahmen und Normbezug Diagramm, Eingangswerte, Formeln, Normen

Auslastung des LS-Schalters nach Nennstromstufe (Durchlauferhitzer 21 kW)

Auslastung I_B/I_n für verschiedene Standard-Nennströme. Punkte in Rot: Bedingung 1 (I_B ≤ I_n) oder 2a (I_n ≤ I_z) verletzt. Gelb: Bedingungen erfüllt, aber ≥ 95 Prozent ausgelastet. Grün: erfüllt mit Reserve. Empfohlen ist B32 bei 95 Prozent Auslastung.

Eingangswerte und Ergebnisse

Anwendung	Elektronischer Durchlauferhitzer 21 kW (dreiphasig)
Lastcharakter	ohm'sche Last ohne nennenswerte Einschaltströme
Betriebsstrom I_B	30,31 A
Nennspannung	400 V
Stromart	Drehstrom 400 V
Leistungsfaktor cos φ	1
Leitung	NYM-J 5×6 mm²
Leitungsbelastbarkeit I_z	33,7 A
Empfohlene Charakteristik	B
Empfohlener Nennstrom I_n	32 A
Auslösebereich I_a	96–160 A
Großer Prüfstrom I_2 (1,45·I_n)	46,4 A
Auslastung I_B / I_n	95 %

Grundlage: DIN VDE 0100-430 (Koordinationsregel), IEC 60898-1 (Charakteristik-Definitionen).

Koordinationsregel nach DIN VDE 0100-430

I_{B} \leq I_{n} \leq I_{z} und I_{2} \leq 1, 45 \cdot I_{z}

I_B: Betriebsstrom der Last (A)
I_n: Nennstrom des Schutzorgans (A)
I_z: Strombelastbarkeit der Leitung (A)
I_2: Großer Prüfstrom des Schutzorgans (LS: 1,45·I_n) (A)

Auslösebereich der Charakteristik

I_{a} = k \cdot I_{n}

I_a: Unverzögerter Kurzschluss-Auslösestrom (A)
k: Faktor: B = 3–5, C = 5–10, D = 10–20; unterhalb des unteren Werts keine unverzögerte Auslösung, ab dem oberen sicher
I_n: Nennstrom des LS-Schalters (A)

Normative Grundlagen

DIN VDE 0100-430 — Errichtung von Niederspannungsanlagen: Schutz bei Überstrom
IEC 60898-1 — Elektrisches Installationsmaterial: Leitungsschutzschalter für Haushalt und ähnliche Zwecke
EN 60898-1 — Europäische Fassung der IEC 60898-1
DIN VDE 0100-410 — Schutz gegen elektrischen Schlag (Abschaltbedingungen, nicht Teil dieses Rechners)

Dieser Rechner deckt die Überlast-Koordination (Bedingungen 1 und 2 der DIN VDE 0100-430) ab. Der Kurzschluss-Check (Bedingung 3: I_k,min ≥ I_a) ist nicht Teil der Berechnung und muss für die konkrete Anlage separat mit der Netzimpedanz des Hausanschlusses geprüft werden.

Häufige Fragen

Fachliche Details zu dieser Berechnung

Welcher Leitungsschutzschalter für Durchlauferhitzer 21 kW?

Empfohlen ist ein B32 Leitungsschutzschalter: Charakteristik B wegen ohm'sche Last ohne nennenswerte Einschaltströme, Nennstrom 32 A ist die nächste Standardstufe oberhalb des Betriebsstroms 30,31 A.

Warum B und nicht C?

Die Charakteristik B löst unterhalb von 96 A nicht unverzögert aus und ab 160 A sicher unverzögert. Bei Durchlauferhitzer 21 kW ist das sinnvoll, weil der Einschaltstrom nahe am Nennstrom liegt — eine C- oder D-Charakteristik bräuchte im Fehlerfall einen deutlich höheren Fehlerstrom und damit eine kleinere Schleifenimpedanz.

Ist die Kombination nach DIN VDE 0100-430 zulässig?

Laut Berechnung ja — bei 30 °C Umgebung und ohne Häufung mit anderen Stromkreisen. Für den Überlastschutz verlangt die Norm I_B ≤ I_n, I_n ≤ I_z und I_2 ≤ 1,45 mal I_z. Für diese Kombination (30,31 A Betriebsstrom, B32 LS, 33,7 A Leitungsbelastbarkeit bei NYM-J 5×6 mm²) ergibt sich: Bedingung 1 erfüllt, Bedingung 2a erfüllt, Bedingung 2b erfüllt. Kurzschluss- und Fehlerschutz sind damit noch nicht nachgewiesen.

Was passiert bei Überlast?

Im Überlastbereich (Strom oberhalb I_n, aber unterhalb von 96 A, wo die unverzögerte Auslösung beginnen kann) löst der Leitungsschutzschalter zeitverzögert über den Bimetall-Auslöser aus — je größer der Überstrom, desto schneller. Beim großen Prüfstrom I_2 = 46,4 A (1,45 mal I_n) löst er spätestens innerhalb der konventionellen Zeit aus: 1 Stunde bei Nennströmen bis 63 A.

Kann ich eine Stufe größer absichern?

Nur wenn die Leitung das trägt. Die nächste Stufe B40 würde die Belastbarkeit der Leitung (33,7 A) überschreiten — dafür wäre ein größerer Querschnitt nötig. Faustregel: der Leitungsschutzschalter schützt die Leitung, nicht umgekehrt — und eine größere Stufe verlangt im Fehlerfall einen höheren Fehlerstrom, also eine kleinere Schleifenimpedanz.

Unterschied B, C und D?

Alle drei Charakteristiken sind nach IEC 60898-1 definiert und unterscheiden sich im Bereich der unverzögerten Auslösung: B zwischen 3 und 5 mal I_n (Haushalt), C zwischen 5 und 10 mal I_n (gemischte Lasten, kleinere Motoren), D zwischen 10 und 20 mal I_n (Trafos, große Maschinen mit Anlaufstrom). Die untere Zahl ist die Grenze, bis zu der der Schalter nicht unverzögert auslösen darf, die obere der Strom, ab dem er sicher unverzögert auslöst. Im Überlastbereich darunter verhalten sie sich nahezu identisch.