Leitungsschutz für Wärmepumpe 9 kW: C16

Welcher Leitungsschutzschalter für Luft-Wasser-Wärmepumpe 9 kW (dreiphasig, Kompressor)? Koordinationsprüfung gegen NYM-J 5×2,5 mm² nach DIN VDE 0100-430. I_B = 13,67 A · I_z = 20,2 A · Drehstrom 400 V

Empfohlener Nennstrom I_n (C-Charakteristik)

16 A

Laut Berechnung erfüllt C16 beide Überlast-Bedingungen — 85 % Auslastung bei 13,67 A Betriebsstrom und 4,2 A Reserve bis zur Belastbarkeit der Leitung

Auslösebereich: 80–160 A
Auslastung I_B / I_n: 85 %
Reserve bis I_z: 4,2 A
Koordination: Erfüllt

Kurzantwort

Für Luft-Wasser-Wärmepumpe 9 kW (dreiphasig, Kompressor) auf NYM-J 5×2,5 mm² ergibt die Rechnung einen C16 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 = 13,67 A, I_n = 16 A, I_z = 20,2 A. Auslastung 85 Prozent.

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

Orientierungshilfe · Prüfung durch Elektrofachkraft erforderlich Mehr →

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 (13,67 A Betriebsstrom, C16 LS, 20,2 A Leitungsbelastbarkeit):

Bedingung	Wert	Grenze	Status
Bedingung 1: I_B ≤ I_n Betriebsstrom unter Nennstrom	13,67 A	16 A	erfüllt
Bedingung 2a: I_n ≤ I_z Nennstrom unter Leitungsbelastbarkeit	16 A	20,2 A	erfüllt
Bedingung 2b: I_2 ≤ 1,45 · I_z Großer Prüfstrom (1,45·I_n) unter thermischer Grenze	23,2 A	29,3 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.

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 Wärmepumpe 9 kW: 2,5 mm² (NYM-J 5×2,5 mm²).

Empfohlener Leitungsschutzschalter

C16

Erfüllt

Charakteristik: C (5–10·I_n)
Betriebsstrom I_B: 13,7 A
Nennstrom I_n: 16 A
Leitung I_z (2,5 mm²): 20,2 A
Auslösebereich I_a: 80–160 A
Auslastung: 85 %

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 (13,7 A ≤ 16 A)

erfüllt I_n ≤ I_z (16 ≤ 20,2 A)

erfüllt I_2 ≤ 1,45·I_z (23,2 ≤ 29,3 A)

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Welche Charakteristik (B/C/D) passt für Wärmepumpe 9 kW?

Leitungsschutzschalter nach IEC 60898-1 gibt es in den Charakteristiken B, C und D. Sie unterscheiden sich im Kurzschluss-Auslösebereich. Für diese Anwendung (gemischte Last mit moderaten Einschaltströmen):

Charakteristik	Auslösebereich	Typische Anwendung	Eignung
B	3–5 · I_n	Ohm'sche Lasten, Haushaltskreise (Licht, Steckdosen, Herd)	Ungeeignet Zu empfindlich — darf schon ab 3 mal I_n auslösen, also beim Einschalten
C Empfohlen	5–10 · I_n	Gemischte Lasten, Wärmepumpen, Kleinmotoren, Leuchtstofflampen	Optimal Optimal — löst unterhalb von 5 mal I_n nicht unverzögert aus
D	10–20 · I_n	Hohe Einschaltströme — Trafos, große Maschinen mit Anlaufstrom	Zulässig Zulässig, aber unnötig unempfindlich — kleinere zulässige Schleifenimpedanz

Welcher Nennstrom passt für Wärmepumpe 9 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 16 A — bei gleicher Leitung (NYM-J 5×2,5 mm², I_z = 20,2 A):

I_n	Auslösebereich	Auslastung	B1 · B2a · B2b	Urteil
C10	50–100 A	137 %	B1 nicht erfüllt B2a erfüllt B2b erfüllt	Nicht zulässig
C13	65–130 A	105 %	B1 nicht erfüllt B2a erfüllt B2b erfüllt	Nicht zulässig
C16 Empfohlen	80–160 A	85 %	B1 erfüllt B2a erfüllt B2b erfüllt	Erfüllt
C20	100–200 A	68 %	B1 erfüllt B2a erfüllt B2b erfüllt	Erfüllt
C25	125–250 A	55 %	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

Eine Wärmepumpe mit 9 kW zieht bei cos φ 0,95 rund 13,7 A je Außenleiter, beim Anlauf des Scroll-Kompressors entstehen jedoch kurzzeitige Stromspitzen vom Drei- bis Fünffachen des Betriebsstroms. Deshalb wird in der Praxis eine C-Charakteristik statt B gewählt: Ein C-Automat darf unterhalb des Fünffachen seines Nennstroms nicht unverzögert auslösen, ein B-Automat schon ab dem Dreifachen. Sicher unverzögert löst der C-Automat erst ab dem Zehnfachen aus — das ist für die Schleifenimpedanz maßgeblich.

Der Lastcharakter ist eine gemischte Last mit moderaten Einschaltströmen — daraus folgt die Empfehlung für C-Charakteristik (Auslösebereich 5 bis 10 mal I_n, gemischte Lasten). Der Auslösebereich des C16 liegt zwischen 80 A und 160 A (5- bis 10-facher Nennstrom): Unterhalb von 80 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 13,67 A kleiner-gleich I_n 16 A) ist erfüllt. Bedingung 2a (I_n 16 A kleiner-gleich I_z 20,2 A) ist erfüllt. Bedingung 2b (I_2 gleich 1,45 mal I_n 23,2 A kleiner-gleich 1,45 mal I_z 29,3 A) ist erfüllt. Das Verhältnis I_B/I_n liegt bei 85 Prozent; die verbleibende Reserve der Leitung beträgt 4,2 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 4,2 A thermische Reserve, der LS-Schalter ist zu 85 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 (Wärmepumpe 9 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 C16 bei 85 Prozent Auslastung.

Eingangswerte und Ergebnisse

Anwendung	Luft-Wasser-Wärmepumpe 9 kW (dreiphasig, Kompressor)
Lastcharakter	gemischte Last mit moderaten Einschaltströmen
Betriebsstrom I_B	13,67 A
Nennspannung	400 V
Stromart	Drehstrom 400 V
Leistungsfaktor cos φ	0,95
Leitung	NYM-J 5×2,5 mm²
Leitungsbelastbarkeit I_z	20,2 A
Empfohlene Charakteristik	C
Empfohlener Nennstrom I_n	16 A
Auslösebereich I_a	80–160 A
Großer Prüfstrom I_2 (1,45·I_n)	23,2 A
Auslastung I_B / I_n	85 %

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 Wärmepumpe 9 kW?

Empfohlen ist ein C16 Leitungsschutzschalter: Charakteristik C wegen gemischte Last mit moderaten Einschaltströmen, Nennstrom 16 A ist die nächste Standardstufe oberhalb des Betriebsstroms 13,67 A.

Warum C und nicht D?

Die Charakteristik C löst unterhalb von 80 A nicht unverzögert aus und ab 160 A sicher unverzögert. Bei Wärmepumpe 9 kW ist das sinnvoll, weil moderate Einschaltströme typisch sind; ein B-Automat darf schon ab dem Dreifachen seines Nennstroms unverzögert auslösen und könnte beim Einschalten fehlauslösen.

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 (13,67 A Betriebsstrom, C16 LS, 20,2 A Leitungsbelastbarkeit bei NYM-J 5×2,5 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 80 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 = 23,2 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 C20 wäre mit dieser Leitung ebenfalls koordiniert (20 A ≤ 20,2 A Belastbarkeit) und lässt Reserve für lange Volllast. 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.