Worum geht es?
Jede Leitung hat einen kleinen Widerstand. Fließt Strom hindurch, geht unterwegs ein Teil der Spannung „verloren“. Das heißt Spannungsfall und hat das Zeichen ΔU.
Wie beim Gartenschlauch: Am Wasserhahn ist der Druck hoch. Am Ende eines langen, dünnen Schlauchs kommt weniger Druck an.
Formel und Grenzwerte
- Die 2 steht da, weil der Strom hin und zurück fließt.
- cos φ ist bei Heizgeräten und Lampen mit Glühfaden 1. Bei Motoren ist er kleiner. Siehe Leistungsfaktor.
- κ (Kappa) ist die Leitfähigkeit, für Kupfer etwa 56 m/(Ω · mm²).
In Wohngebäuden sollte der Spannungsfall vom Zähler bis zum Verbraucher höchstens 3 % betragen, das sind bei 230 V etwa 6,9 V.
Rechenbeispiele
Ein Heizlüfter (16 A, cos φ = 1) hängt an 30 m NYM 3 × 1,5.
- ΔU = 2 · 30 m · 16 A · 156 · 1,5 mm² ≈ 11,4 V
- in % = 11,4 V230 V · 100 % ≈ 5 %
- Ergebnis: 5 %, mehr als 3 %: zu viel
- ΔU = 2 · 30 m · 16 A · 156 · 2,5 mm² ≈ 6,9 V
- 6,9 V geteilt durch 230 V sind etwa 3 %.
- Ergebnis: knapp 3 %, gerade noch in Ordnung
Foto: Florian Schäffer, „Kabeltrommel“, Lizenz: CC BY-SA 3.0, Quelle: Wikimedia Commons, verkleinert.
Typische Fehler
- Nur die einfache Länge gerechnet: Der Strom fließt hin und zurück. Deshalb steht in der Formel die 2.
- Nur auf den Leitungsschutz geschaut: Eine Leitung kann den Strom vertragen und trotzdem zu viel Spannung verlieren, wenn sie lang ist.
- Lange, dünne Verlängerung für starke Geräte: Motoren laufen dann schlecht an, und LED-Lampen können flackern.
Spannungsfall ist die Spannung, die in der Leitung verloren geht. Er wird größer, je länger die Leitung und je größer der Strom ist, und kleiner, je dicker der Querschnitt ist. In Wohnhäusern gelten ab dem Zähler höchstens etwa 3 %.
Quiz: Teste dich
Zehn Fragen zum Thema Spannungsfall. Nach jeder Antwort bekommst du eine Erklärung. Dein Fortschritt wird auf diesem Gerät gespeichert.