⚡LEHRLYNXSuchenStrg K
Start›Nachschlagen›Spannungsfall-Rechner
Rechner · Elektro

Spannungsfall-Rechner
Leitung und Querschnitt.

Wie viel Spannung geht auf der Leitung verloren – und welcher Querschnitt reicht? Für Gleich-, Wechsel- und Drehstrom.

Meine Favoriten

← Rechnerübersicht

Spannungsfall berechnen

Berechne den Spannungsfall einer Leitung – oder umgekehrt den Mindestquerschnitt für einen vorgegebenen Spannungsfall in Prozent.

Praxisbeispiel: Ein Wechselstromkreis mit 16 A führt über 25 m Kupferleitung 2,5 mm² zu einer Heizung (cos φ = 1) an 230 V. Wie viel Spannung geht auf der Leitung verloren?
Was willst du wissen?
Kleinster erlaubter Aluminiumquerschnitt nach IEC 60364-5-52, Tabelle 52.2.
Entfernung – nicht Hin- und Rückweg zusammen.
Leer = 1 (z. B. Heizung).
Den Wert gibt die Vorgabe – 3 % ist nur ein Übungswert.
Drehstrom: Spannung zwischen zwei Außenleitern, z. B. 400 V.
Hier erscheint dein Ergebnis – mit Rechenweg darunter.

Sicherheit: Leitungen dimensionieren und Anlagen errichten dürfen nur Elektrofachkräfte. Dieser Rechner ist ein Lernmodell – Strombelastbarkeit, Verlegeart und Schutzorgan prüfst du zusätzlich.

Formel verstehen

Skizze: Leitung mit Spannungsfall zwischen Einspeisung und VerbraucherVon der Einspeisung mit der Spannung U führt eine Leitung der Länge l zum Verbraucher. Der Strom I fließt über den Hinleiter hin und über den Rückleiter zurück. Am Verbraucher kommt nur noch U V an; die Differenz ist der Spannungsfall Delta U. Er hängt vom Leiterquerschnitt A und vom Leiterwerkstoff kappa ab.~VerbraucherEinspeisunglIUUVΔUAundκ
  1. Wechselstrom: Hin- und RückleiterΔU = 2 · l · I · cos φ / (κ · A)
  2. Drehstrom: Spannungsfall zwischen den AußenleiternΔU = √3 · l · I · cos φ / (κ · A)
  3. Gleichstrom: wie Wechselstrom, ohne cos φΔU = 2 · l · I / (κ · A)
  4. In Prozent der NennspannungΔu = ΔU / U · 100 %
l ist die einfache Leitungslänge (Entfernung). Bei Wechsel- und Gleichstrom berücksichtigt der Faktor 2 Hin- und Rückleiter. Beim Drehstrom fällt an jedem Außenleiter l · I · cos φ / (κ · A) ab; zwischen zwei Außenleitern ist das √3-mal so viel. κ ist die Leitfähigkeit: Kupfer κ ≈ 56, Aluminium κ ≈ 35 m/(Ω · mm²) – übliche Rechenwerte bei 20 °C aus dem Tabellenbuch.
ΔU = 2 · l · I · cos φ / (κ · A)
Amin = 2 · l · I · cos φ / (κ · ΔUzul)

Der Strom fließt über den Hinleiter zum Verbraucher und über den Rückleiter zurück – deshalb zählt die Länge doppelt. Beim symmetrisch belasteten Drehstrom fließt kein Strom über den Neutralleiter zurück. Gerechnet wird der Spannungsfall zwischen zwei Außenleitern – deshalb √3 statt 2.

Mindestquerschnitt und Normquerschnitt

Stellst du die Formel nach A um, bekommst du den kleinsten Querschnitt für einen erlaubten Spannungsfall. Gewählt wird der nächstgrößere Normquerschnitt: 1,5 / 2,5 / 4 / 6 / 10 / 16 / 25 / 35 / 50 / 70 / 95 / 120 mm².

Aluminium hat je nach Leitungsart einen Mindestquerschnitt: fest verlegte isolierte Leitung 10 mm², blanker Leiter 16 mm² (IEC 60364-5-52, Tabelle 52.2). Der Rechner wählt bei Aluminium deshalb nie einen kleineren Querschnitt.

Ein berechneter Spannungsfall ist keine Freigabe des Querschnitts. Strombelastbarkeit, Verlegeart, Schutzorgan und Abschaltbedingungen prüft eine Elektrofachkraft zusätzlich.

Lernmodell: κ bei 20 °C, ohne induktiven Anteil der Leitung. Im Betrieb ist der Leiter wärmer (bei Volllast z. B. 70 °C) – sein Widerstand ist dann um rund 20 % größer, der echte Spannungsfall entsprechend höher. Der Faktor 1,25 gehört zum spezifischen Widerstand: ρ1 = 1,25 · ρ20 (so in IEC 60364-5-52, Anhang G) – κ wird also durch 1,25 geteilt (Kupfer κ ≈ 44,8, Aluminium κ = 28). Er gilt nicht pauschal für das ganze Ergebnis und nicht für einen induktiven Anteil (Reaktanz).

Spannungsfall in der Praxis

Warum der Querschnitt zählt

Jede Leitung hat einen Widerstand. Fließt Strom, fällt an ihr Spannung ab – sie fehlt dem Verbraucher. Motoren laufen dann schwerer an, Leuchten werden dunkler, die Leitung erwärmt sich.

Größerer Leitungsquerschnitt oder kürzere Leitung → kleinerer Spannungsfall. Aluminium leitet schlechter als Kupfer und braucht für denselben Spannungsfall mehr Querschnitt.

Grenzwerte

Wie viel Spannungsfall erlaubt ist, legen die gültigen Normen und Vorschriften sowie die Vorgaben des Netzbetreibers fest. Dieser Rechner nennt bewusst keinen Grenzwert.

Die 3 % im Beispiel sind nur ein Übungswert, damit du das Umstellen der Formel ausprobieren kannst.

Sicherheit: mehr als nur der Spannungsfall

Nur Elektrofachkräfte dimensionieren und errichten elektrische Anlagen.

  • Strombelastbarkeit: abhängig von Verlegeart, Häufung und Umgebungstemperatur.
  • Schutzorgan (z. B. Leitungsschutzschalter) muss zu Leitung und Last passen.
  • Abschaltbedingungen im Fehlerfall müssen erfüllt sein.

Der kleinste Querschnitt, der alle Bedingungen erfüllt, gewinnt – nicht der aus dem Spannungsfall allein.