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VoltBase Installation Spannungsfall
Thema 52 Installation

Spannungsfall

Warum am Ende einer langen Leitung weniger Spannung ankommt, wie du den Spannungsfall berechnest und wann du einen dickeren Querschnitt brauchst.

ca. 5 Minuten Grundlagen Quiz mit 10 Fragen
01

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.

Die Spannung sinkt entlang der Leitung Links der Verteiler mit 230 Volt, rechts nach 30 Metern Leitung ein Heizlüfter mit 16 Ampere. Darunter ein Balken, der von 230 Volt auf etwa 218,6 Volt abfällt. Verteiler230 V Heizlüfter16 A Hinleitung 30 mRückleitung 30 m, 1,5 mm² 230 V218,6 V 11,4 V weg Unterwegs „verbraucht“ die Leitung einen Teil der Spannung Spannung am Ende der Leitung
Je weiter weg, desto weniger Spannung: Die Leitung hat einen kleinen Widerstand. Fließt Strom, fällt an ihr Spannung ab. Bei 30 m Leitung mit 1,5 mm² und 16 A kommen am Heizlüfter nur noch etwa 218,6 V an. Die rote Linie zeigt, wie die Spannung entlang der Leitung sinkt.
02

Formel und Grenzwerte

Spannungsfall bei 230 V (Wechselstrom)
ΔU=2 · l · I · cos φκ · A
l = einfache Länge in m · I = Strom in A · κ = 56 für Kupfer · A = Querschnitt in mm²
  • 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.

Spannungsfall bei 1,5 und 2,5 Quadratmillimeter Zwei Balken: Bei 1,5 Quadratmillimeter fallen 11,4 Volt ab, das ist mehr als die Grenze von 3 Prozent. Bei 2,5 Quadratmillimeter sind es 6,9 Volt und damit gerade noch innerhalb der Grenze. Gleiche Leitung, 30 m, 16 A: Spannungsfall 1,5 mm²11,4 V = 5 % 2,5 mm²6,9 V = 3 % Grenze 3 % = 6,9 V Dickere Leitung, weniger Widerstand, weniger Spannungsfall
Der Querschnitt macht den Unterschied: Mit 1,5 mm² gehen 5 % der Spannung verloren, mehr als die üblichen 3 %. Mit 2,5 mm² sind es knapp 3 %. Die gestrichelte Linie ist die Grenze.
03

Rechenbeispiele

01 30 m mit 1,5 mm²

Ein Heizlüfter (16 A, cos φ = 1) hängt an 30 m NYM 3 × 1,5.

  1. ΔU = 2 · 30 m · 16 A · 156 · 1,5 mm² ≈ 11,4 V
  2. in % = 11,4 V230 V · 100 % ≈ 5 %
  3. Ergebnis: 5 %, mehr als 3 %: zu viel
02 Dieselbe Strecke mit 2,5 mm²
  1. ΔU = 2 · 30 m · 16 A · 156 · 2,5 mm² ≈ 6,9 V
  2. 6,9 V geteilt durch 230 V sind etwa 3 %.
  3. Ergebnis: knapp 3 %, gerade noch in Ordnung
Kabeltrommel mit spritzwassergeschützten Schutzkontakt-Steckdosen
Kabeltrommel mit Steckdosen in IP67: Solche Trommeln haben oft 25 oder 50 m Leitung. Je länger die Leitung, desto größer der Spannungsfall. Für starke Geräte am Ende einer langen Trommel ist deshalb ein großer Querschnitt wichtig. Und: Die Trommel immer ganz abrollen, sonst wird sie zu heiß.

Foto: Florian Schäffer, „Kabeltrommel“, Lizenz: CC BY-SA 3.0, Quelle: Wikimedia Commons, verkleinert.

04

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.
Merke

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 %.

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Quiz: Teste dich

Zehn Fragen zum Thema Spannungsfall. Nach jeder Antwort bekommst du eine Erklärung. Dein Fortschritt wird auf diesem Gerät gespeichert.

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