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 — die informativen Hinweise des NEC (Ausgabe 2026: 210.19 und 215.4(A)(2); ältere Ausgaben führen sie unter 210.19(A) und 215.2(A)) nennen etwa 3 % oder weniger bei einem Stromkreis und etwa 5 % insgesamt inklusive Zuleitung, damit Geräte zuverlässig funktionieren. Das sind informative Hinweise, keine Anforderungen. Die K-Konstanten sind Widerstandswerte bei 75°C. Die Kabeldimensionierung hier verwendet die 60°C-Kupferspalte der Strombelastbarkeit, auf die NM-B-Kabel (Romex) begrenzt sind; größere Stromkreise werden oft mit anderen Kabelarten ausgeführt, behandeln Sie Ergebnisse für große Lasten daher mit besonderer Vorsicht. Die Dauerlast-Anpassung folgt der NEC-Regel für Dauerlasten (NEC 2026, 210.19(A)(1) für Leiter und 210.20(A) für Überstromschutzeinrichtungen; die Nummerierung unterscheidet sich in anderen Ausgaben, maßgeblich ist die in Ihrer Gerichtsbarkeit eingeführte Ausgabe) — der Stromkreis wird für die nicht dauernde Last plus 125 % der Dauerlast ausgelegt (eine Last, die voraussichtlich 3 Stunden oder länger läuft), oder nur dann mit 100 %, wenn die Baugruppe für den Betrieb mit 100 % gelistet ist. Die Abschnittsnummern des NEC ändern sich von Ausgabe zu Ausgabe, und Ihre örtliche Bauaufsichtsbehörde entscheidet, welche Ausgabe gilt. Lassen Sie jeden Kabelquerschnitt und jede Sicherungsgröße von einer Elektrofachkraft bestätigen, bevor Sie kaufen oder installieren.
Was diese Berechnung nicht berücksichtigt
Die Querschnittsermittlung hier ist ein Ausgangspunkt, keine Planung. 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 etwa 3 %, die ein informativer Hinweis des NEC nennt, 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 sollte dessen Strombelastbarkeit im Allgemeinen nicht überschreiten; der NEC erlaubt das Aufrunden auf die nächste Standardgröße nur in begrenzten Fällen — lassen Sie das von einer Elektrofachkraft bestätigen.
- Die 3-%-Angabe als Vorschrift behandeln. Sie steht nur in einem informativen Hinweis des NEC, nicht als 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 in der von Ihrer Behörde eingeführten Ausgabe anwendet, und sie ändert sich mit Umgebungstemperatur, Rohrbelegung und örtlichen Ergänzungen.
- NFPA 70, the National Electrical Code — Die NFPA bietet kostenlosen Online-Lesezugriff auf den NEC (ein kostenloses NFPA-Konto ist erforderlich), einschließlich der Tabellen zu Strombelastbarkeit und Reduktionsfaktoren.
- Copper Development Association — Leitereigenschaften und die Widerstandswerte hinter jeder Spannungsfallberechnung.
- EC&M, "Watch Out for that Voltage Drop" — Fachkommentar zu den Werten von 3 % und 5 % aus den informativen Hinweisen und warum sie Empfehlungen und keine NEC-Anforderungen sind. Die Abschnittsnummern dort folgen einer älteren Ausgabe des Codes.
Was zählt als „Dauerlast“?
Alles, was voraussichtlich 3 Stunden oder länger ununterbrochen unter Volllast läuft — zum Beispiel ein Teil der Beleuchtung (häufiger in Gewerbebauten als in Wohnhäusern), manche HLK-Geräte sowie Lasten wie Warmwasserspeicher oder Ladegeräte für Elektrofahrzeuge, die der NEC in eigenen Abschnitten als Dauerlast behandelt. Standard-Steckdosen- und Allzweckstromkreise gelten meist als nicht dauerhaft belastet. Lassen Sie Ihren Fall von einer Elektrofachkraft prüfen.
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 schätzt eine Sicherungsgröße anhand der Last, und die angezeigte Sicherung kann größer sein als die daneben angezeigte Strombelastbarkeit des Kabels, weil die Standardgrößen in Stufen springen. Der NEC erlaubt das Aufrunden auf die nächste Standardgröße nur in begrenzten Fällen — vergleichen Sie also beide Werte und lassen Sie sie von einer Elektrofachkraft oder Ihrer örtlichen Bauaufsichtsbehörde bestätigen.
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.