Leitungsquerschnitt berechnen - wie geht das richtig?

Wovon hängt der Leitungsquerschnitt ab?

Der passende Leitungsquerschnitt ergibt sich aus drei Kriterien: der Strombelastbarkeit (Schutz vor Überhitzung), dem zulässigen Spannungsfall (Funktion am Verbraucher) und dem Kurzschlussschutz. Maßgeblich ist immer der grösste der so ermittelten Querschnitte.

Die Strombelastbarkeit legt fest, welchen Dauerstrom eine Leitung führen darf, ohne dass die Isolierung zu heiss wird. Sie hängt stark von der Verlegeart, der Umgebungstemperatur und der Häufung mehrerer Leitungen ab. Diese Einflüsse regelt in Deutschland die DIN VDE 0298‑4.

• Strombelastbarkeit: schützt die Isolierung vor thermischer Überlastung.
• Spannungsfall: sorgt dafür, dass am Verbraucher genug Spannung ankommt.
• Kurzschluss- und Leitungsschutz: Sicherung muss zum Querschnitt passen.
• Verlegeart und Häufung senken die zulässige Strombelastbarkeit deutlich.

Wie bestimmt man die Strombelastbarkeit?

Die DIN VDE 0298‑4 ordnet jeder Verlegeart eine Referenzverlegeart (A1 bis E) zu und nennt dazu die Grundbelastbarkeit. Wärmegedämmt in der Wand (B2) führt eine Leitung weniger Strom ab als frei in Luft (E), weil die Wärme schlechter abgeführt wird.

Die Tabellenwerte gelten für 30 °C Umgebungstemperatur und eine einzelne Leitung. Liegen mehrere belastete Leitungen gehäuft, oder ist es wärmer, werden die Werte mit Korrekturfaktoren multipliziert - die zulässige Strombelastbarkeit sinkt.

• Umgebungstemperatur über 30 °C: Temperaturfaktor kleiner 1 anwenden.
• Mehrere belastete Adern oder Leitungen: Häufungsfaktor berücksichtigen.
• Wärmedämmung oder Installationsrohr: schlechtere Wärmeabfuhr einplanen.

Wie rechnet man den Spannungsfall aus?

Auch wenn die Strombelastbarkeit passt, kann eine lange Leitung zu viel Spannung verlieren. Der Verbraucher bekommt dann zu wenig Spannung, Motoren laufen schwach, LED flackern. Empfohlen sind maximal 3 % Spannungsfall für Beleuchtung und 5 % für sonstige Verbraucher (Richtwerte nach DIN VDE 0100‑520).

Für Gleichstrom oder einphasigen Wechselstrom gilt: ΔU = 2 · L · I / (κ · A). Dabei ist L die einfache Leitungslänge in Metern, I der Strom in Ampere, A der Querschnitt in mm² und κ (Kappa) der Leitwert - für Kupfer rund 56, für Aluminium rund 35 m/(Ω·mm²). Bei Drehstrom entfällt die 2 und es kommt der Faktor √3 hinzu.

• Zu grosser Spannungsfall: nächstgrösseren Querschnitt wählen.
• Faustformel: doppelte Länge = doppelter Spannungsfall.
• Aluminium hat nur etwa 62 % der Leitfähigkeit von Kupfer.

Wie geht man in der Praxis vor?

In der Praxis rechnet man beide Wege durch - Strombelastbarkeit und Spannungsfall - und nimmt den grösseren Querschnitt. Anschliessend wird geprüft, ob die vorgeschaltete Sicherung die Leitung im Kurzschlussfall rechtzeitig abschaltet.

• 1. Betriebsstrom I und Leitungslänge L ermitteln.
• 2. Verlegeart, Temperatur und Häufung festlegen.
• 3. Querschnitt nach Strombelastbarkeit aus DIN VDE 0298‑4 wählen.
• 4. Spannungsfall nachrechnen, ggf. Querschnitt vergrössern.
• 5. Schutzorgan (Sicherung/LS-Schalter) auf Querschnitt abstimmen.

Häufige Fragen