Schleifenimpedanz-Rechner

Löst der Leitungsschutzschalter im Erdschluss-Fall rechtzeitig aus, also innerhalb von 0,4 s? Schleifenimpedanz (auch Schleifenwiderstand genannt) berechnen und gegen den Grenzwert der Abschaltbedingung im TN-System prüfen — nach DIN VDE 0100-520 Beiblatt 2:2023, komplementär zur Überlast-Koordination.

Nur den Grenzwert gesucht? → Schleifenimpedanz-Grenzwerte — Tabelle B/C/D (Z_s,max für B, C und D von 6 bis 63 A)

Eigene Werte einsetzen: Z_s, Kurzschlussstrom und max. Länge

Prüft die Abschaltbedingung im TN-System: Z_s · I_a ≤ U_0.

Charakteristik

Nennstrom I_n16 A

Phasen-Querschnitt2,5 mm²

PE-Querschnitt reduzieren — erst ab 25 mm² Außenleiter zulässig, darunter PE = Außenleiter (DIN VDE 0100-540)

Leitungslänge

max 2.000 mmin 0,1 m

5 m200 m

Versorger-Impedanz Z_v

max 5 Ωmin 0,001 Ω

0,05 Ω1 Ω

Schleifenimpedanz Z_s

0,84Ω

Abschaltbedingung laut Berechnung erfüllt

Max. Z_s,max: 2,59 Ω
Fehlerstrom I_k,min: 246 A
Abschaltstrom I_a: 80 A
Max. Länge l_max: 124 m
Reserve: +68 %

Der berechnete Wert ersetzt keine Messung: Bei der Erstprüfung nach DIN VDE 0100-600 wird Z_s am fertigen Stromkreis gemessen.

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Z_s,max = 0,9 · U_0 / I_a, Leiter bei 80 °C, Reaktanz vernachlässigt. Mit der Vornetz-Impedanz der Längentabellen (0,3 Ω) trifft das Modell 12 Stützpunkte aus DIN VDE 0100-520 Beiblatt 2 (Typ B/C, 1,5–4 mm²) auf ± 2 %.

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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Typische Beispiele und Anwendungsfälle

14 typische Endstromkreise und Industrie-Anschlüsse mit ihrer berechneten Schleifenimpedanz bei der jeweils empfohlenen Standard-Zuleitungslänge.

Wallbox 11 kW

B16 / NYM-J 5×2,5

0,84 Ω

Z_s bei 25 m

Max. Z_s,max: 2,59 Ω
Max. Länge: 124 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

Wallbox 22 kW

B32 / NYM-J 5×6

0,62 Ω

Z_s bei 30 m

Max. Z_s,max: 1,29 Ω
Max. Länge: 122 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

Elektroherd

B16 / NYM-J 5×2,5

0,61 Ω

Z_s bei 12 m

Max. Z_s,max: 2,59 Ω
Max. Länge: 124 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

Durchlauferhitzer 21 kW

B32 / NYM-J 5×6

0,53 Ω

Z_s bei 18 m

Max. Z_s,max: 1,29 Ω
Max. Länge: 122 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

Wärmepumpe 9 kW

C16 / NYM-J 5×2,5

0,75 Ω

Z_s bei 20 m

Max. Z_s,max: 1,29 Ω
Max. Länge: 51 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

Steckdose 16 A

B16 / NYM-J 3×2,5

0,79 Ω

Z_s bei 22 m

Max. Z_s,max: 2,59 Ω
Max. Länge: 124 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

CEE 32 A Industrie

C32 / NYY-J 5×6

0,62 Ω

Z_s bei 30 m

Max. Z_s,max: 0,65 Ω
Max. Länge: 34 m
Status: knapp

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

CEE 63 A

63 A gG / NYY-J 5×16

63 A gG, Modell B-äquivalent

0,29 Ω

Z_s bei 50 m

Max. Z_s,max: 0,66 Ω
Max. Länge: 184 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

CEE 125 A

125 A gG / NYY-J 5×50

125 A gG, Modell B-äquivalent

0,15 Ω

Z_s bei 60 m

Max. Z_s,max: 0,33 Ω
Max. Länge: 262 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

Gartenhaus-Zuleitung

B13 / NYY-J 5×2,5

0,93 Ω

Z_s bei 30 m

Max. Z_s,max: 3,19 Ω
Max. Länge: 158 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

Sauna 9 kW

B13 / NYM-J 5×2,5

0,61 Ω

Z_s bei 12 m

Max. Z_s,max: 3,19 Ω
Max. Länge: 158 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

Klimaanlage (Split)

C13 / NYM-J 3×2,5

0,67 Ω

Z_s bei 15 m

Max. Z_s,max: 1,59 Ω
Max. Länge: 68 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

Poolpumpe

C6 / NYY-J 3×2,5

0,84 Ω

Z_s bei 25 m

Max. Z_s,max: 3,45 Ω
Max. Länge: 173 m
Status: OK

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CEE 16 A Camping

B16 / H07RN-F 3G2,5

0,84 Ω

Z_s bei 25 m

Max. Z_s,max: 2,59 Ω
Max. Länge: 124 m
Status: OK

Detail-Berechnung + Längen-Matrix →

Berechnungsgrundlage

Wann diesen Rechner nutzen? Wenn Sie prüfen wollen, ob der vorgesehene Leitungsschutzschalter beim Erdschluss-Fehlerfall innerhalb der vorgeschriebenen Zeit auslöst. Komplementär zum Leitungsschutz-Koordinationsrechner (Überlast-Prüfung) und Spannungsfall-Rechner (Komfort-Prüfung).

Die Schleifenimpedanz Z_s setzt sich aus drei Teilen zusammen: der Vorimpedanz Z_v vom Versorger-Trafo (typisch 0,4 Ohm im deutschen NS-Netz), dem Phasenleiter-Widerstand und dem PE-Leiter-Widerstand auf der Zuleitung.

Die Abschaltbedingung im TN-System nach DIN VDE 0100-410: I_a · Z_s ≤ U_0 — der Kurzschlussstrom muss ausreichen, um den LS-Schalter innerhalb der geforderten Abschaltzeit (0,4 s im Endstromkreis, 5 s in der Verteilung) auslösen zu lassen. Für die Planung rechnet der Rechner wie das Beiblatt mit dem Spannungsfaktor 0,9 und 80 °C Leitertemperatur: Z_s ≤ 0,9 · U_0 / I_a. Validierungs-Quelle: DIN VDE 0100-520 Beiblatt 2:2023, Tab. 6 (lmax bei Einhaltung der Abschaltbedingungen im TN-System) — mit deren Vornetz-Impedanz von 0,3 Ω trifft das Modell die Tabellenlängen auf rund 2 %.

Was ist die Schleifenimpedanz Z_s?

Die Schleifenimpedanz ist der gesamte Wechselstrom-Widerstand der Fehlerstrom-Schleife im TN-System: vom Versorger-Trafo über den Phasenleiter bis zur Fehlerstelle und über den Schutzleiter PE zurück zum Trafo-Sternpunkt. Sie bestimmt, wie groß der Kurzschlussstrom I_k bei einem Erdschluss-Fehler werden kann — und damit, ob der vorgesehene Leitungsschutzschalter rechtzeitig auslöst. Die zentrale Größe für die Sicherheit nach DIN VDE 0100-410; je niedriger Z_s, desto höher der Fehlerstrom und desto schneller die Abschaltung.

Was sagt mir der berechnete Z_s-Wert über die Abschaltzeit?

Die Abschaltbedingung gilt als erfüllt, wenn der kleinste zu erwartende Fehlerstrom den Strom erreicht, ab dem der Leitungsschutzschalter sicher magnetisch auslöst — dann trennt der LS rechnerisch in unter 0,4 s statt erst über die thermische Auslösung. Der Rechner oben setzt dafür die Netzspannung am unteren Toleranzrand an (Faktor 0,9) und meldet den prozentualen Abstand zur Grenze; welcher Z_s-Wert je LS-Typ und Nennstrom formal gilt, steht in der Grenzwert-Tabelle.

Sie suchen den reinen Zahlenwert statt der Rechnung?

Die vollständige Grenzwert-Tabelle für B-, C- und D-Charakteristik von 6 bis 63 A — inklusive Praxis-Richtwerten für die Messung mit Reserve — steht auf einer eigenen Seite.

Zur Schleifenimpedanz-Grenzwerte-Tabelle B/C/D →

Wie berechnet man die Schleifenimpedanz?

Z_s = Z_v + (R_L + R_PE) · ℓ, mit der Trafo-Vorimpedanz Z_v (typisch 0,4 Ω im deutschen Niederspannungsnetz) plus den temperatur- korrigierten Widerständen von Phasenleiter R_L und Schutzleiter R_PE, jeweils multipliziert mit der Leitungslänge ℓ. Beispiel: NYM-J 5×2,5 mm² Cu bei 20 m und 80 °C Leitertemperatur ergibt R_L ≈ R_PE ≈ 0,177 Ω, Z_s ≈ 0,4 + 2 × 0,177 = 0,75 Ω — laut Berechnung unter dem Planungs-Grenzwert für B16 (2,59 Ω) und für C16 (1,29 Ω). Zur Einordnung: der formale Grenzwert für B16 ist 230 V / (5 × 16 A) = 2,88 Ω; der Rechner plant mit dem Spannungsfaktor 0,9 und kommt so auf 2,59 Ω. Die Leiter-Erwärmung steckt bereits in den 80 °C — einen zusätzlichen Zuschlag gibt es nicht. Wer dagegen einen kalt gemessenen Wert bewertet, braucht die Reserve für die Erwärmung (Richtwert auf der Grenzwert-Seite).

Fachbegriffe in diesem Text

Schleifenimpedanz Z_s

Gesamtwiderstand der Stromschleife vom Versorger über den Außenleiter zum Fehlerort und über…

TN-System

Das TN-System gibt es in drei Formen — TN-C, TN-S und TN-C-S; im deutschen Wohnungsbau ist T…

PEN-Leiter

Eine Ader, die Schutzleiter (PE) und Neutralleiter (N) kombiniert — kennzeichnend für den TN…

Abschaltbedingung

Forderung nach DIN VDE 0100-410, dass beim Erdschluss im TN-System die Schutzeinrichtung inn…

TT-System

Erdungssystem, in dem die Stromquelle und die Körper der Verbraucher jeweils über eigene, vo…

Überspannungsschutz

Schutzgeräte (SPD), die transiente Überspannungen aus Blitzeinwirkung oder Schalthandlungen …

Häufige Fragen

Fachliche Details zu dieser Berechnung

Was ist die Schleifenimpedanz Z_s?

Der gesamte Wechselstrom-Widerstand der Fehlerstrom-Schleife im TN-System: vom Versorger-Trafo über den Außenleiter zur Fehlerstelle und über den Schutzleiter zurück. Sie bestimmt den Kurzschlussstrom beim Erdschluss — je niedriger Z_s, desto schneller löst der Leitungsschutzschalter aus.

Wie lang darf meine Leitung sein, damit der LS noch auslöst?

Die maximale Länge folgt aus ℓ_max = (Z_s,max − Z_v) / (R_L + R_PE). Der Rechner setzt den Auslösestrom ohne Aufschlag an (5 × I_n bei B, 10 × I_n bei C, 20 × I_n bei D) und rechnet mit dem Spannungsfaktor 0,9 für die untere Netzspannung sowie 80 °C Leitertemperatur — für B16 ergibt das Z_s,max = 0,9 × 230 V / 80 A = 2,59 Ω statt der formalen 2,88 Ω. Bei NYM-J 5×2,5 mm² Cu und 0,4 Ω Vorimpedanz sind das rund 124 m, bei C16 rund 51 m.

Wie berechnet man die Schleifenimpedanz?

Z_s = Z_v + (R_L + R_PE) · ℓ: Trafo-Vorimpedanz (typisch 0,4 Ω im deutschen Niederspannungsnetz) plus die temperaturkorrigierten Widerstände von Außenleiter und Schutzleiter mal Leitungslänge. Beispiel NYM-J 5×2,5 mm² bei 20 m: rund 0,75 Ω — laut Berechnung deutlich unter dem B16-Grenzwert von 2,59 Ω.