Rechner 08 / Elektrik
Elektrorechner
Der Spannungsfall steigt mit Strom und Leitungslänge und sinkt mit größerem Leiterquerschnitt — und Kupfer und Aluminium rechnen nicht mit derselben Konstante. Prüfen Sie den Spannungsabfall auf einer Stromkreisstrecke oder erhalten Sie einen ersten Anhaltspunkt für Kabelquerschnitt und Sicherungsgröße bei einem Wohn-Stromkreis.
So funktioniert dieser Rechner
Der Spannungsabfall ist besonders bei langen Strecken oder hohen Lasten relevant — der NEC empfiehlt, den Spannungsabfall bei einem Stromkreis auf 3 % oder weniger zu begrenzen (5 % insgesamt inklusive Zuleitung), damit Geräte zuverlässig funktionieren. Die Kabeldimensionierung hier verwendet die Standard-60°C-Kupfer-Strombelastbarkeitsspalte, die dem gängigen NM-B (Romex) bei typischen 15–200-A-Stromkreisen entspricht. Die Dauerlast-Anpassung folgt NEC 210.19(A)/210.20(A) — Stromkreise, die 3 Stunden oder länger unter Volllast laufen, benötigen 125 % der Kabel- und Sicherungskapazität.
Was diese Berechnung nicht berücksichtigt
<strong>Die Querschnittsermittlung hier ist ein Ausgangspunkt, keine Planung.</strong> Sie liest eine einzige Strombelastbarkeitsspalte und wendet den Faktor für Dauerlast an. Eine reale Installation hat mehrere weitere Korrekturen, die den erforderlichen Querschnitt allesamt nach oben treiben können, und dieses Werkzeug wendet keine davon an.
| Hier nicht angewendet | Warum es zählt |
|---|---|
| Umgebungstemperaturkorrektur | Ein Dachboden oder ein Heizraum setzt die Belastbarkeit des Leiters herab |
| Bündelung / Rohrbelegung | Mehr als drei stromführende Leiter beieinander setzen alle herab |
| Temperaturbemessung der Anschlussklemmen | Durchgehend wird die 60-°C-Spalte verwendet; Gerätezulassungen können mehr erlauben |
| Aluminiumleiter | Die Belastbarkeitstabelle gilt nur für Kupfer, obwohl der Spannungsabfall Aluminium anbietet |
| Motor-, Schweiß- und Klimastromkreise | Dafür gelten eigene NEC-Artikel mit anderen Bemessungsregeln |
| Örtliche Änderungen | Behörden ändern den NEC, und manche wenden ältere Ausgaben an |
Der Unterschied zwischen den beiden Modi ist Absicht: Beim Spannungsabfall dürfen Sie Aluminium wählen, weil dafür allein die Widerstandskonstante nötig ist, aber der Querschnittsmodus gilt nur für Kupfer und sagt das auch im Ergebnistext. Aluminium erfordert in der Regel einen größeren Querschnitt und zugelassene Klemmstellen — übertragen Sie ein Kupferergebnis also nicht auf eine Aluminiumleitung.
Zwei Rechenbeispiele
Spannungsabfall: Kupfer 12 AWG, 100 Fuß Leitungslänge, 16 A Last, 120 V einphasig.
- Circular Mils für 12 AWG = 6.530
- U = (12,9 × 2 × 16 × 100) ÷ 6.530 = 6,32 V
- In Prozent = 6,32 ÷ 120 = 5,3 %
Das liegt weit über den 3 %, die der NEC empfiehlt, und zwar bei einem ganz gewöhnlichen 20-A-Stromkreis. Genau deshalb werden lange Leitungen aufdimensioniert: derselbe Stromkreis in 10 AWG fällt auf etwa 3,3 %, in 8 AWG auf etwa 2,1 %.
Kabelquerschnitt: eine Dauerlast von 2.400 W bei 240 V.
- Strom = 2.400 ÷ 240 = 10 A
- Dauerlast, also × 1,25 = 12,5 A erforderlich
- Kleinster Kupferleiter bei 60 °C, der das erreicht oder übertrifft = 14 AWG (15 A)
- Kleinste Standardsicherung, die das erreicht oder übertrifft = 15 A
Übliche Stromkreise im Wohnungsbau
Nur zur Orientierung — die tatsächliche Anforderung ergibt sich aus der Last, der Leitungslänge und Ihrer örtlichen Vorschrift. Die Querschnitte unten sind Kupfer.
| Sicherung | Kupferleiter | Versorgt typischerweise |
|---|---|---|
| 15 A | 14 AWG | Beleuchtung, allgemeine Steckdosen |
| 20 A | 12 AWG | Steckdosen in Küche, Bad und Waschraum |
| 30 A | 10 AWG | Wäschetrockner, Warmwasserbereiter |
| 40 A | 8 AWG | Herd, größere Geräte |
| 50 A | 6 AWG | Herd, Wallbox, kleiner Unterverteiler |
Wo die Stromkreisbemessung schiefgeht
- Die Leitungslänge in Luftlinie messen. Der Spannungsabfall rechnet mit der tatsächlichen Leiterlänge durch das Gebäude, über und um jedes Hindernis herum — üblicherweise die Hälfte mehr als die gerade Strecke.
- Den Rückweg vergessen. Der Faktor 2 in der Formel steht dort, weil der Strom hin und zurück fließt. Ihn wegzulassen halbiert Ihr Ergebnis und verdoppelt Ihr Problem.
- Die Sicherung nach dem Kabel statt nach der Last bemessen. Die Sicherung schützt den Leiter. Sie darf dessen Strombelastbarkeit nach allen Abminderungen niemals überschreiten.
- Die 3-%-Angabe als Vorschrift behandeln. Sie ist eine Empfehlung des NEC, keine Pflicht — sie zu ignorieren kostet aber trotzdem Leistung bei Motoren, Heizgeräten und langen Beleuchtungsstrecken.
- Das hier tun, statt eine Elektrofachkraft zu beauftragen. Arbeiten an Endstromkreisen sind fast überall konzessions- und prüfpflichtig, und das aus gutem Grund.
Woher diese Zahlen stammen
Jede Zahl hier ist eine Schätzung auf Basis veröffentlichter Kupferwerte. Die Vorschrift unten ist das, was ein Prüfer tatsächlich anwendet, und sie ändert sich mit Umgebungstemperatur, Rohrbelegung und örtlichen Ergänzungen.
- NFPA 70, the National Electrical Code — Die NFPA bietet kostenlosen Lesezugriff auf den aktuellen NEC, einschließlich der Tabellen zu Strombelastbarkeit und Reduktionsfaktoren.
- Copper Development Association — Leitereigenschaften und die Widerstandswerte hinter jeder Spannungsfallberechnung.
Was zählt als „Dauerlast“?
Alles, was voraussichtlich 3 Stunden oder länger ununterbrochen unter Volllast läuft — die meisten Beleuchtungskreise, manche HLK- und Warmwasserbereiter-Kreise. Standard-Steckdosen- und Allzweckstromkreise gelten meist als nicht dauerhaft belastet.
Warum deckt dies nur Kupfer ab?
Aluminiumleitungen verwenden andere Strombelastbarkeitstabellen und benötigen andere Anschlüsse und Antioxidationsmittel — die korrekte Dimensionierung erfordert eine eigene Tabelle, die dieses Tool nicht enthält. Bei Aluminiumleitern einen konzessionierten Elektriker konsultieren.
Berücksichtigt die Sicherungsgröße die Strombelastbarkeitsgrenzen des Kabels?
Dieses Tool empfiehlt eine Sicherung basierend auf der Last; es liegt weiterhin an Ihnen zu prüfen, dass die empfohlene Sicherung die Strombelastbarkeit des angezeigten Kabelquerschnitts nicht überschreitet — beide werden gemeinsam angezeigt, damit Sie das prüfen können.
Kann ich eine Berechnung speichern, teilen oder drucken?
Ja — verwenden Sie die Schaltflächen Speichern, Link kopieren und Drucken unter Ihren Ergebnissen. Gespeicherte Berechnungen können auf der Seite Meine Projekte zu einem benannten Projekt für einen kombinierten Kostenvoranschlag mit Gesamtkosten zusammengefasst werden. Alles wird nur in Ihrem Browser gespeichert und niemals hochgeladen — Details finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.
Nur Schätzwerte, zu Planungszwecken. Vor jeder Installation immer mit dem aktuellen NEC, Ihren örtlichen Vorschriftenänderungen und einem konzessionierten Elektriker abgleichen.