Kabelquerschnitt berechnen

Kabelquerschnitt berechnen heißt zwei Prüfungen: Thermisch muss die Strombelastbarkeit I_z der Leitung mindestens den Nennstrom der Sicherung erreichen (Modell plausibilisiert gegen VDE 0298-4). Für den Spannungsfall gilt A = (2 · ℓ · I · cos φ) / (κ · ΔU), bei Drehstrom mit √3 statt 2. Maßgeblich ist der größere Querschnitt. Beispiel 16 A über 25 m bei 230 V: Thermisch reichen laut Modell 1,5 mm² (17 A im Rohr), der Spannungsfall läge damit aber bei 4,95 %; erst 2,5 mm² bleiben mit 2,97 % unter 4 % (DIN VDE 0100-520).

Interaktiver Kabelquerschnitt-Rechner

Prüft thermische Belastbarkeit (Modell plausibilisiert gegen VDE 0298-4), Absicherung und Spannungsfall (VDE 0100-520) — gibt den Querschnitt aus, der laut Berechnung reicht.

Nach Gerät: typisches Gerät wählen, Länge und Umgebungstemperatur anpassen.

Was möchten Sie anschließen?

Leitungslänge

max 5.000 mmin 0,1 m

1 m100 m

Umgebungstemperatur

max 90 °Cmin -30 °C

°C

10 °C55 °C

Empfehlung

Für Ihre Wallbox 11 kW ergibt die Berechnung bei 20 m Leitungslänge NYM-J 5×2,5 mm², abgesichert mit B16 (3-polig) — der Querschnitt trägt laut Modell mindestens den Nennstrom dieser Absicherung.

Querschnitt laut Berechnung

2,5mm²

+21 % Reserve

Betriebsstrom: 15,9 A
Belastbarkeit: 20,2 A
Auslastung: 78,6 %
Spannungsfall: 1,2 %
Verlustleistung: 129 W
Sicherung: B16
Verlegeart: B2

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Orientierungshilfe · Prüfung durch Elektrofachkraft erforderlich Mehr →

Material für diese Berechnung

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

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Wie berechnet man den Kabelquerschnitt?

In drei Schritten: aus der Leistung folgt der Betriebsstrom, aus dem Betriebsstrom der thermisch nötige Querschnitt, und aus der Leitungslänge der Querschnitt, den der Spannungsfall verlangt. Maßgeblich ist der größere der beiden Werte.

Wie viel Strom der Leiter thermisch verträgt, hängt daran, wie er liegt: Der Rechner kennt als Eingabe die Verlegearten A1 bis G nach VDE 0298-4 — von der Ader im Rohr in gedämmter Wand (A1) über das Kabel im Installationsrohr (B2) bis zur Leitung frei auf der Kabelpritsche (E). Auf der Pritsche trägt dieselbe Leitung rechnerisch rund ein Viertel bis ein Drittel mehr Strom als im Rohr; zur gedämmten Wand hin fällt der Abstand noch größer aus.

Wer keinen eigenen Fall rechnen, sondern nachschlagen will, welcher Querschnitt zu welcher Sicherungsgröße gehört, findet das in der mm²-Tabelle nach Absicherung — sie deckt 10 bis 63 A ab.

1 · Eingabe

Leistung oder Betriebsstrom, Spannung und Stromart, Leistungsfaktor cos φ, Leitungslänge, Verlegeart, Umgebungstemperatur und die Spannungsfall-Grenze (Standard 4 % nach DIN VDE 0100-520, Hausanschluss bis Verbraucher).

2 · Formel

Betriebsstrom I = P / (√3 · U · cos φ) bei Drehstrom, ohne den Faktor √3 bei Wechselstrom.

Spannungsfall ΔU = (2 · ℓ · I · cos φ) / (κ · A) — einphasig mit Faktor 2 für Hin- und Rückleiter, dreiphasig mit √3.

Nach dem Querschnitt umgestellt A = (2 · ℓ · I · cos φ) / (κ · ΔU_max), im Beispiel oben (2 · 25 · 16 · 1) / (46,8 · 9,2) = 1,86 mm², also 2,5 mm² als nächster Normquerschnitt (κ bei 70 °C, ΔU_max = 4 % von 230 V).

3 · Ergebnis

Der Rechner nennt beide Querschnitte getrennt — den thermisch nötigen (inklusive Nennstrom der Sicherung) und den, den der Spannungsfall verlangt — und gibt den größeren in mm² Kupfer aus, dazu Belastbarkeit, Auslastung und den Spannungsfall in Prozent.

Kabelquerschnitt bei Gleichstrom (12 V, 24 V, 48 V)

Bei Gleichstrom entfällt der Leistungsfaktor cos φ, der Strom folgt direkt aus I = P / U, und der Spannungsfall rechnet sich mit ΔU = (2 · ℓ · I) / (κ · A) über Hin- und Rückleiter. Bei Kleinspannung entscheidet meist nicht die Erwärmung, sondern der Spannungsfall über den Querschnitt: Dieselben Prozent sind bei 12 V nur ein Bruchteil der Volt, die bei 230 V verloren gehen dürften, und der Strom ist bei gleicher Leistung entsprechend höher.

Beispiel 12-V-Bordnetz: 120 W an 12 V ergeben 10,0 A. Thermisch genügen laut Berechnung 1,5 mm², auf 4 m Leitungslänge verlieren diese aber 9,5 % (1,14 V). Um unter 3 % zu bleiben, rechnet der Rechner 6 mm² mit 2,4 % Spannungsfall.

Die Rechnung für konkrete Kleinspannungs-Fälle mit Längen-Matrix steht auf Kabelquerschnitt 12-V-Bordnetz und Kabelquerschnitt 24-V-Steuerstromkreis . Im Rechner oben die Stromart „Gleichstrom 12–48 V“ wählen, dann stehen 12, 24 und 48 V zur Auswahl.

Welcher Querschnitt für welchen Verbraucher?

Für jede dieser Anwendungen gibt es eine eigene Detail-Seite mit Temperatur-Matrix, Verlegeart-Vergleich und Längen-Matrix. Die Zeile zeigt den Mindestquerschnitt bei typischer Leitungslänge und 30 °C Umgebungstemperatur.

Anwendung	Strom	Länge	Querschnitt	ΔU	Sicherung
Kabelquerschnitt Wallbox 11 kW	15,9 A	20 m	2,5 mm²	1,2 %	B16 (3-polig)
Kabelquerschnitt Wallbox 22 kW	31,8 A	20 m	6 mm²	1,0 %	B32 (3-polig)
Kabelquerschnitt Elektroherd	16,0 A	10 m	2,5 mm²	0,6 %	B16 (3-polig)
Kabelquerschnitt Durchlauferhitzer 21 kW	30,3 A	8 m	6 mm²	0,4 %	B32 (3-polig)
Kabelquerschnitt Wärmepumpe 9 kW	13,7 A	25 m	2,5 mm²	1,2 %	C16 (3-polig)
Kabelquerschnitt CEE 32 A Industrie	32,0 A	25 m	6 mm²	1,1 %	C32 (3-polig)
Kabelquerschnitt CEE 63 A	62,5 A	30 m	16 mm²	1,0 %	63 A Sicherung NH0
Kabelquerschnitt CEE 125 A	124,9 A	20 m	50 mm²	0,5 %	125 A Sicherung NH1
Kabelquerschnitt Steckdose 16 A	16,0 A	15 m	2,5 mm²	1,8 %	B16 (1-polig)
Kabelquerschnitt Gartenhaus-Zuleitung	11,2 A	30 m	2,5 mm²	1,2 %	B13 (3-polig)
Kabelquerschnitt Sauna 9 kW	13,0 A	12 m	2,5 mm²	0,6 %	B13 (3-polig)
Kabelquerschnitt Klimaanlage (Split)	12,1 A	15 m	2,5 mm²	1,2 %	C13 (1-polig)
Kabelquerschnitt Poolpumpe	3,8 A	25 m	2,5 mm²	0,6 %	C6 (1-polig)
Kabelquerschnitt CEE 16 A Camping	16,0 A	25 m	2,5 mm²	3,0 %	B16 (1-polig)
Kabelquerschnitt 24-V-Steuerstromkreis	6,0 A	3 m	0,75 mm²	4,3 %	Geräteschutzsicherung 6,3 A (träge)
Kabelquerschnitt 12-V-Bordnetz	10,0 A	4 m	6 mm²	2,4 %	KFZ-Flachsicherung 15 A

Alle Zeilen gelten für fest verlegte Leitungen. Für eine bewegliche Gummischlauchleitung auf der Baustelle oder in der Werkstatt rechnet die Seite CEE-32-A-Verlängerung: 4 mm² oder 6 mm²? mit Kabeltrommel und Längen bis 50 m.

Berechnungsgrundlage

Die Auslegung kombiniert zwei Kriterien: (1) thermische Belastbarkeit nach dem physikalischen Wärmebilanz-Modell — mindestens so groß wie der Nennstrom der Sicherung (I_n ≤ I_z nach DIN VDE 0100-430), (2) Spannungsfall höchstens 4 % vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher nach DIN VDE 0100-520. Der Rechner gibt den größeren der beiden erforderlichen Querschnitte aus.

Aus n · I² · R′(T_max) = h_eff · π · D · ΔT (n = belastete Adern) folgt der maximale Strom als I_max = √(h_eff · π · D · ΔT / (n · R′)). Der effektive Wärmeübergang h_eff hängt von Verlegeart und Kabeldurchmesser ab; seine Konstanten sind intern gegen den Stand der Technik abgeglichen — das Modell liegt dort bis 120 mm² höchstens rund 3 % über den Vergleichswerten. Oberhalb von 50 mm² ist es nur gegen internationale Vergleichswerte plausibilisiert; dort gehört die Auslegung in die Fachplanung. Reicht selbst 240 mm² nicht, meldet der Rechner „außerhalb des Modells“ statt einer Empfehlung.