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1,2 % Spannungsfall: Wallbox 11 kW bei 20 m

Haben Sie bereits ein Kabel verlegt? Prüfen Sie hier, ob es für eine Wallbox 11 kW (dreiphasig, 16 A) ausreicht. Typisches Standardkabel: NYM-J 5×2,5 mm² · 16 A · Drehstrom 400 V

Spannungsfall bei 20 m

1,18 %

Laut Berechnung 1,18 % bei 20 m — unkritisch, Reserve im 4-%-Budget für die Hauptleitung

Absolut
4,74 V
Verlustleistung
131,3 W
Bewertung
Unkritisch (≤ 3 %)

Kurzantwort

Ihr NYM-J 5×2,5 mm²-Kabel hat bei 16 A und 20 m Leitungslänge einen Spannungsfall von 1,18 % (4,74 V). Laut Berechnung ist das unkritisch: DIN VDE 0100-520 setzt vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher höchstens 4 Prozent an, bis 3 Prozent im Stromkreis bleibt Reserve für die Hauptleitung.

Grundlage: DIN VDE 0100-520, physikalische Spannungsfall-Formel

Orientierungshilfe · Prüfung durch Elektrofachkraft erforderlich Mehr →

Spannungsfall nach Leitungslänge

Spannungsfall-Tabelle für NYM-J 5×2,5 mm² bei 16 A (Wallbox 11 kW (dreiphasig, 16 A)): Werte pro Leitungslänge von 5 m bis 50 m mit absoluter Spannungsdifferenz, Verlustleistung und Bewertung gegen die Grenzwerte. Auch bei 50 m bleibt die Kombination laut Berechnung im 4-%-Budget nach DIN VDE 0100-520 (Hausanschlusskasten bis Verbraucher).

Länge ΔU absolut ΔU relativ Verlust P Bewertung
5 m 1,18 V 0,30 % 32,8 W Unkritisch
10 m 2,37 V 0,59 % 65,6 W Unkritisch
15 m 3,55 V 0,89 % 98,5 W Unkritisch
20 m 4,74 V 1,18 % 131,3 W Unkritisch
25 m 5,92 V 1,48 % 164,1 W Unkritisch
30 m 7,11 V 1,78 % 196,9 W Unkritisch
40 m 9,47 V 2,37 % 262,5 W Unkritisch
50 m 11,84 V 2,96 % 328,2 W Unkritisch

Grün = bis 3 % (unkritisch, Reserve für die Hauptleitung) · Orange = über 3 % bis 4 % (knapp, nutzt den Großteil des 4-%-Budgets) · Rot = über 4 % (über dem Budget vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher — größeren Querschnitt prüfen).

Eigene Werte durchrechnen

Der Rechner startet mit den Werten dieser Seite (Wallbox 11 kW, 2,5 mm², 20 m) — Länge, Querschnitt und Verbraucher lassen sich frei ändern, das Ergebnis aktualisiert sofort.

Spannungsfall-Diagnose

Kabel bereits verlegt? Prüfen Sie hier, ob Ihr vorhandenes Kabel für den geplanten Verbraucher ausreicht.

Schnell-Modus: Bestands-Diagnose — vorhandenes Kabel gegen den geplanten Verbraucher prüfen.

1. Ihr vorhandenes Kabel — welcher Querschnitt?

max 5.000 mmin 0,1 m
m
1 m100 m

Laut Berechnung unkritisch

NYM-J 5×2,5 mm² kommt bei 20 m und 16,0 A auf 1,2 % Spannungsfall — bis 3 % bleibt Reserve im 4-%-Budget der DIN VDE 0100-520 (Hausanschlusskasten bis Verbraucher). Der Spannungsfall hält bis rund 51 m unter 3 % und bis 68 m unter 4 %; thermisch trägt das Kabel laut Modell rund 20,2 A (Verlegeart B2, 30 °C).

Spannungsfall

1,2%
Unkritisch — bis 3 %
Absolut
4,74 V
Nennspannung
400 V
Strom
16,0 A
Querschnitt
2,5 mm²
Belastbarkeit (B2)
20,2 A
Verlustleistung
131 W
Max. Länge bis 3 % / 4 %
51 / 68 m
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Reicht mein Kabel für Wallbox 11 kW?

Querschnitts-Vergleich bei 16 A und 20 m (Wallbox 11 kW (dreiphasig, 16 A)): 1,5 mm² → 2,0 % · 2,5 mm² → 1,2 % · 4 mm² → 0,7 % · 6 mm² → 0,5 %.

Kabelquerschnitt Spannungsfall Verlust Belastbarkeit Status
1,5 mm² Cu 2,0 % 219 W 15 A Thermisch überlastet
2,5 mm² Cu Standard 1,2 % 131 W 20 A Unkritisch
4 mm² Cu 0,7 % 82 W 27 A Unkritisch
6 mm² Cu 0,5 % 55 W 34 A Unkritisch

Bei 20 m Leitungslänge und 16 A. Belastbarkeit laut Wärmebilanz-Modell bei 30 °C, Verlegeart B2, ohne Häufung — liegt der Strom darüber, ist das Kabel thermisch überlastet, egal wie klein der Spannungsfall ist. Für Neuauslegungen → Kabelquerschnitt-Rechner nutzen.

Kritische Leitungslänge

Unkritisch (≤ 3 %)

alle 50 m

Im 4-%-Budget (≤ 4 %)

bis 50 m

Querschnitt prüfen

—

Für die Wallbox 11 kW (dreiphasig, 16 A) mit NYM-J 5×2,5 mm² bleibt der Spannungsfall laut Berechnung auf allen hier berechneten Längen bei höchstens 3 Prozent — mit Reserve für die Hauptleitung. Auch bei der maximal tabellierten Länge von 50 m bleibt der Stromkreis im 4-%-Budget — wie viel davon die Hauptleitung braucht, hängt von der Anlage ab.

Einordnung für die Installation

Eine 11 kW Wallbox wird typischerweise an einen dreiphasigen 16 A Stromkreis angeschlossen. Die Ladeleistung beträgt bei cos phi = 1 exakt 11,0 kW. Für dauerhaft hohe Ladeströme ist ein ausreichender Querschnitt wichtig: DIN VDE 0100-520 setzt vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher höchstens 4 Prozent Spannungsfall an, und davon verbraucht die Hauptleitung bereits einen Teil.

Auf 20 m Leitungslänge bei 16 A durch 2,5 mm² Kupfer bei einer Betriebstemperatur von 70 °C ergibt sich eine spezifische Leitfähigkeit von 46,8 m/(Ω·mm²). Bei Drehstrom gilt ΔU = (√3 · ℓ · I · cos φ) / (κ · A), bezogen auf die Außenleiterspannung; bei symmetrischer Last führt der Neutralleiter keinen Strom. Das Ergebnis: 4,74 V absoluter Spannungsfall, 1,18 Prozent vom Nennwert.

Mit 1,18 Prozent bleibt der Stromkreis laut Berechnung bei höchstens 3 Prozent. DIN VDE 0100-520 setzt vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher insgesamt höchstens 4 Prozent an — damit bleibt Reserve für Hauptleitung und Zählerplatz, die ihren Anteil vorher schon verbrauchen.

Die Verlustleistung der Leitung beträgt 131,3 W und wird als Wärme an die Umgebung abgegeben. Über eine Stunde Vollast entspricht das 0,131 kWh Wärmeverlust, die den Nutzungsgrad der Installation minimal, aber kumulativ spürbar reduzieren.

Rechenweg, Annahmen und Normbezug Diagramm, Eingangswerte, Formeln, Normen
Spannungsfall-Kurve Wallbox 11 kW (NYM-J 5×2,5 mm²)
Spannungsfall-Kurve Wallbox 11 kW (NYM-J 5×2,5 mm²) Spannungsfall in Abhängigkeit von Leitungslänge. 8 Datenpunkte. 3 % Reserve-Grenze 4 % Budget 5,00 14,0 23,0 32,0 41,0 50,0 0,00 1,11 2,22 3,33 4,44 Leitungslänge [m] Spannungsfall [%]

Verlauf des relativen Spannungsfalls über die einfache Leitungslänge für 16 A Nennstrom auf NYM-J 5×2,5 mm². Die gestrichelten Linien markieren 3 % (bis hier unkritisch, Reserve für die Hauptleitung) und das 4-%-Budget vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher nach DIN VDE 0100-520.

Eingangswerte und Konstanten

Anwendung Wallbox 11 kW (dreiphasig, 16 A)
Kabeltyp NYM-J 5×2,5 mm²
Empfohlene Absicherung B16 (3-polig)
Leiterquerschnitt 2,5 mm²
Leitermaterial Kupfer (Cu)
Nennstrom 16 A
Nennspannung 400 V
Stromart Drehstrom 400 V
Leistungsfaktor cos φ 1
Leitertemperatur (angenommen) 70 °C
Leitfähigkeit κ bei 70 °C 46,8 m/(Ω·mm²)
Belastbarkeit 2,5 mm² (Verlegeart B2, 30 °C) 20,2 A

Grundlage: physikalische Spannungsfall-Formel bei 70 °C Leitertemperatur.

Berechnungsgrundlage

ΔU
Spannungsfall auf der Leitung (V)
ℓ
Leitungslänge (einfach) (m)
I
Strom im Leiter (A)
cos φ
Leistungsfaktor
κ
Spezifische Leitfähigkeit bei Betriebstemperatur (m/(Ω·mm²))
A
Leiterquerschnitt (mm²)

Temperaturabhängigkeit der Leitfähigkeit

κ_20
Cu 56 bzw. Al 35 (m/(Ω·mm²))
α
Cu 0,00393, Al 0,00403 (1/K)
T
Leitertemperatur (°C)

Normative Grundlagen

  • DIN VDE 0100-520 — Errichtung von Niederspannungsanlagen: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel, Kabel und Leitungen
  • DIN VDE 0100-410 — Schutz gegen elektrischen Schlag
  • IEC 60364-5-52 — Strombelastbarkeit elektrischer Leiter

DIN VDE 0100-520 (Abschnitt 525) setzt vom Hausanschlusskasten bis zum Anschlusspunkt des Verbrauchers höchstens 4 Prozent Spannungsfall an; die international genannten 3 Prozent für Licht und 5 Prozent für Geräte gelten in Deutschland nicht. Die Einstufung „unkritisch“ bis 3 Prozent je Stromkreis lässt Reserve für Hauptleitung und Zählerplatz. Für Motoren während des Anlaufs sind abweichende Werte zulässig.

Häufige Fragen

Fachliche Details zu dieser Berechnung

Wie groß ist der Spannungsfall bei Wallbox 11 kW auf 20 m?
Bei 16 A Nennstrom durch 20 m NYM-J 5×2,5 mm² entsteht ein Spannungsfall von 4,74 V — das sind 1,18 Prozent von 400 V dreiphasiger Drehstrom.
Wie viel Spannungsfall ist in Deutschland vorgesehen?
DIN VDE 0100-520 (Abschnitt 525) setzt vom Hausanschlusskasten bis zum Anschlusspunkt des Verbrauchers höchstens 4 Prozent an; die international genannten 3 Prozent für Licht und 5 Prozent für Geräte gelten in Deutschland nicht. Der einzelne Stromkreis teilt sich dieses Budget mit Hauptleitung und Zählerplatz. Mit 1,18 Prozent liegt dieser Stromkreis laut Berechnung bei höchstens 3 Prozent — mit Reserve für die Hauptleitung.
Wie wurde gerechnet?
Klassische Spannungsfall-Formel für dreiphasiger Drehstrom: 16 A Strom, 2,5 mm² Querschnitt, Kupfer bei 70 °C (κ ≈ 46,8 m/Ω·mm²), cos φ 1, Einfachlänge 20 m.
Wie viel Verlustleistung geht verloren?
Die ohmsche Verlustleistung im Leiter beträgt bei 16 A und 20 m rund 131,3 W. Diese Energie wird als Wärme abgegeben und senkt den Gesamtwirkungsgrad geringfügig.
Kann ich mit größerem Querschnitt Energie sparen?
Ja. Da die Verlustleistung proportional zum Widerstand ist, halbiert eine Verdoppelung des Querschnitts die Verluste — hier von 131,3 W auf rund 65,7 W. Bei Dauerlasten (Wallbox, Wärmepumpe) rechnet sich das über Jahre.

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