Die korrekte Dimensionierung von Leitern ist eine der wichtigsten Aufgaben bei der Elektroplanung. Zu dicke Leitern kosten Geld, zu dünne sind gefährlich. Dieser Guide zeigt dir, wie du den richtigen Querschnitt berechnest.
Grundlagen: Was ist der Leiterquerschnitt?Der Leiterquerschnitt (angegeben in mm²) bestimmt:
- Wie viel Strom die Leitung tragen kann (Stromtragfähigkeit)
- Wie hoch der Spannungsabfall über die Leitungslänge ist
- Welche mechanische Stabilität die Leitung hat
| Querschnitt (mm²) | Max. LS-Schalter | Typische Anwendung |
|---|---|---|
| 1,0 | 10A | Nicht empfohlen (zu dünn) |
| 1,5 | 16A | Beleuchtung |
| 2,5 | 16A / 20A | Steckdosen |
| 4,0 | 25A / 32A | Großgeräte |
| 6,0 | 32A / 40A | E-Herd, Wärmepumpe |
| 10,0 | 50A | Zuleitung zum Verteiler |
| 16,0 | 63A | Hauptleitung |
| 25,0 | 80A | Zulauf vom Netz |
| 35,0 | 100A | Große Wohngebäude |
| 50,0 | 125A | Mehrfamilienhäuser |
| 70,0 | 160A | Gewerbe |
| 95,0 | 200A | Große Gebäude |
| 120,0 | 250A | Industrie |
Die Stromtragfähigkeit hängt ab von:
- Leiterquerschnitt
- Isolationsmaterial (PVC = 70°C, XLPE = 90°C)
- Verlegeart (in Wand, im Kabelkanal, im Erdreich)
- Umgebungstemperatur
- Gruppierungsfaktor (mehrere Leitungen nebeneinander)
Für Verlegeart A (Kupfer, PVC-Isolierung, in wand, 3 adrig):
| Querschnitt | Stromtragfähigkeit I_z |
|---|---|
| 1,5 mm² | 19A |
| 2,5 mm² | 25A |
| 4,0 mm² | 32A |
| 6,0 mm² | 41A |
| 10,0 mm² | 57A |
| 16,0 mm² | 76A |
| 25,0 mm² | 101A |
Prinzip: I_z muss ≥ I_B (Nennstrom) sein.
Spannungsabfall berechnenDer Spannungsabfall darf max. 3% bei einzelnen Stromkreisen und 5% insgesamt betragen.
FormelΔU = (√3 × I × L × cos φ) / (κ × q)
- I = Strom in Ampere
- L = Leitungslänge in Metern
- cos φ = Leistungsfaktor (≈ 1 bei rein ohmschen Lasten)
- κ = Leitfähigkeit (Kupfer: 56 m/Ω·mm²)
- q = Querschnitt in mm²
Für 230V vereinfacht:
ΔU (%) = (1,73 × I × L) / (κ × q × U) × 100
Rechenbeispiel
Gegeben: 2,5mm² Leitung, 30m Länge, 16A Belastung, 230V
ΔU = (1,73 × 16 × 30) / (56 × 2,5 × 230) × 100
ΔU = 830,4 / 32200 × 100
ΔU = 2,58%
✅ OK! Unter 3% Grenzwert.
Was wäre bei 60m?
ΔU = (1,73 × 16 × 60) / (56 × 2,5 × 230) × 100
ΔU = 5,16%
❌ Nicht OK! Mehr als 3%. → Querschnitt auf 4,0 mm² erhöhen:
ΔU = (1,73 × 16 × 60) / (56 × 4,0 × 230) × 100
ΔU = 3,09%
🔄 Grenzwert – knapp, aber OK. Alternativ: 6,0mm² für bessere Auslegung.
Korrekturfaktoren Umgebungstemperatur (für Verlegeart A)| Temperatur (°C) | Korrekturfaktor c_T |
|---|---|
| 20 | 1,00 |
| 25 | 0,94 |
| 30 | 0,87 |
| 35 | 0,79 |
| 40 | 0,71 |
| 45 | 0,61 |
| 50 | 0,50 |
Beispiel: 4,0mm² bei 40°C → 32A × 0,71 = 22,7A effektiv.
GruppierungsfaktorWenn mehrere Leitungen nebeneinander verlegt werden (z.B. in Kabelkanälen):
| Anzahl Leitungen | Faktor |
|---|---|
| 1-2 | 1,00 |
| 3-4 | 0,80 |
| 5-6 | 0,70 |
| 7-9 | 0,60 |
| 10-12 | 0,50 |
| 13-17 | 0,45 |
Für Kabel im Erdreich gelten andere Werte (meist höhere Tragfähigkeit):
| Querschnitt | I_z (Erdreich, 4,5°C Boden) |
|---|---|
| 4,0 mm² NYY | 45A |
| 6,0 mm² NYY | 58A |
| 10,0 mm² NYY | 79A |
| 16,0 mm² NYY | 107A |
- [ ] Nennstrom des Stromkreises bestimmen
- [ ] Leitungslänge ermitteln
- [ ] Verlegeart bestimmen
- [ ] Umgebungstemperatur prüfen
- [ ] Gruppierungsfaktor ermitteln
- [ ] Korrektur: I_z × c_T × c_G ≥ I_B
- [ ] Spannungsabfall berechnen (max. 3%)
- [ ] Kurzschlussfestigkeit prüfen (bei langen Leitungen)
- [ ] Querschnitt ggf. nach oben wählen
- Hager Leitungsberechnung
- Siemens SIZER
- Phoenix Contact Leiterquerschnitt-Rechner
- Elektro-Planer (iOS/Android)
- LEO Elektro-Tools
Viele Hersteller bieten kostenlose Excel-Tools an. Suche nach:
- „Hager Leitungsberechnung Excel“
- „Siemens SIZER Download“
Quellen: VDE 0100-520, DIN VDE 0298-4, Hersteller-Datenblätter