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Kabelquerschnitt-Bemessung

Leitungsparameter
Verlegeart des Kabels

Einadrig in Rohren oder Kanälen an Wandoberfläche, in Wand oder im Boden. Besserer Wärmeaustausch als bei Verlegearten A. Referenz-Umgebungstemperatur: 30 °C.

Last und Bedingungen
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Kabelquerschnitt-Rechner gem. N-SEP-E-002

Professioneller Rechner zur Auswahl des minimalen Kabelquerschnitts, der gleichzeitig drei normative Anforderungen erfüllt: Dauerstrombelastbarkeit gem. N-SEP-E-002, zulässiger Spannungsfall gem. PN-HD 60364-5-52 und mechanischer Mindestquerschnitt. Der Rechner korrigiert die Strombelastbarkeit automatisch mit Temperatur- (k₁) und Häufungsfaktoren (k₂).

Werkzeug für Elektroinstallationsplaner, Elektriker und Ingenieure. Unterstützt 7 Verlegearten (A1, A2, B1, B2, C, E, F), Kupfer- und Aluminiumleiter mit PVC- oder XLPE-Isolierung, ein- und dreiphasige Stromkreise. Das Ergebnis ist der gewählte Querschnitt mit einer Vergleichstabelle der drei nächsten Größen — mit vollständiger Angabe, welches Kriterium maßgebend ist. Ergebnisse können in einem Projekt gespeichert werden.

So verwenden Sie den Rechner in 3 Schritten

1

Legen Sie die Installationsparameter fest: Stromkreisart (einphasig/dreiphasig), Material (Cu/Al), Isolierung (PVC/XLPE), Verlegeart (Methode A1–F) und Anzahl belasteter Leiter. Der Rechner ruft automatisch die entsprechenden Belastbarkeitsdaten aus den N-SEP-E-002-Tabellen ab.

2

Geben Sie die Last ein: Leistung [kW] oder Strom [A], Trassenlänge [m], cos φ, Umgebungstemperatur und Anzahl der Stromkreise im Bündel. Der Rechner berechnet die Korrekturfaktoren k₁ und k₂ und passt die Strombelastbarkeit an. Wählen Sie Versorgungsquelle und Stromkreiszweck (Beleuchtung/andere) zur Festlegung des Spannungsfall-Grenzwerts.

3

Lesen Sie das Ergebnis ab: Der Rechner gibt den Mindestquerschnitt an, der alle Anforderungen erfüllt. In der Vergleichstabelle sehen Sie 3 nächste Querschnitte mit Strombelastbarkeit, Spannungsfall und Reserve. Die Kennzeichnung 'maßgebendes Kriterium' zeigt an, ob Strombelastbarkeit oder Spannungsfall die Auswahl bestimmt hat.

Was der Querschnitt-Rechner berechnet

Auf Basis der eingegebenen Parameter ermittelt das Programm einen vollständigen Datensatz zur Auslegung eines Elektrostromkreises:

  • Gewählter Querschnitt [mm²] — der kleinste Normquerschnitt (1,5–240 mm²), dessen korrigierte Strombelastbarkeit I_z ≥ I_B und Spannungsfall ΔU% ≤ Grenzwert.
  • Strombelastbarkeit I_z [A] — zulässiger Dauerstrom für den gewählten Querschnitt, die Verlegeart und Isolierung, korrigiert um die Faktoren k₁ (Temperatur) und k₂ (Häufung).
  • Spannungsfall ΔU [%] und [V] — berechnet für den gewählten Querschnitt und die Trassenlänge. Verglichen mit dem zulässigen Grenzwert gem. PN-HD 60364-5-52.
  • Vergleichstabelle — Übersicht von 3 nächsten Querschnitten mit Parametern: Strombelastbarkeit, Stromreserve, Spannungsfall, Normkonformität. Ermöglicht eine fundierte Auswahl des Querschnitts mit angemessener Reserve.

Eingabedaten — was eingeben und woher nehmen

Stromkreisart

Einphasig (230 V) oder dreiphasig (400 V). Beeinflusst die Stromberechnung aus der Leistung und die Spannungsfallformel. Dreiphasige Stromkreise werden bei Leistungen über 3,7 kW (Motoren, Elektroherde) eingesetzt.

Leitermaterial (Cu / Al)

Kupfer (Cu) — höhere Strombelastbarkeit und Leitfähigkeit, Standard in Hausinstallationen. Aluminium (Al) — günstiger, leichter, erfordert aber größere Querschnitte; verwendet in Versorgungsleitungen ab 16 mm² aufwärts. N-SEP-E-002 bietet separate Belastbarkeitstabellen für beide Materialien.

Verlegeart (Methode A1–F)

Die Verlegeart bestimmt die Wärmeabfuhr und Strombelastbarkeit: A1/A2 — in Rohren in Wänden (schlechteste Kühlung), B1/B2 — in Kabelpritschen, C — direkt an der Wand, E — auf Kabelleitern (gute Kühlung), F — auf Schellen (beste Belastbarkeit). Die Methodenwahl kann den erforderlichen Querschnitt um 1–2 Stufen ändern.

Leistung [kW] oder Strom [A]

Wirkleistung oder Bemessungsstrom — Werte werden automatisch unter Berücksichtigung von cos φ umgerechnet. Typische Leistungen: 16A-Steckdosenstromkreis ≈ 3,7 kW, Elektroherd ≈ 7 kW, Wärmepumpe ≈ 4–8 kW. Bei mehreren Verbrauchern summieren Sie die Leistungen mit dem Gleichzeitigkeitsfaktor.

Trassenlänge [m]

Einseitige Kabeltrassen-Länge. Beeinflusst den Spannungsfall — bei kurzen Trassen (<15 m) bestimmt die Strombelastbarkeit die Dimensionierung, bei langen Trassen (>30 m) erzwingt der Spannungsfall zunehmend einen größeren Querschnitt.

Leistungsfaktor cos φ

Verhältnis von Wirk- zu Scheinleistung. Standard: 0,85. Niedrigerer cos φ bedeutet höheren Strom bei gleicher Leistung und dickeres erforderliches Kabel. Typische Werte: Heizgeräte = 1,0, LED = 0,95, Klimaanlage = 0,85, Motoren = 0,80.

Umgebungstemperatur und Anzahl der Stromkreise

Die Umgebungstemperatur beeinflusst den Faktor k₁: bei 40 °C sinkt die Belastbarkeit um ~13% (PVC) oder ~9% (XLPE). Die Anzahl der Stromkreise im Bündel beeinflusst den Faktor k₂: 3 Stromkreise in einem Rohr reduzieren die Belastbarkeit um ~30%. Beide Faktoren multiplizieren die Basisbelastbarkeit aus der Tabelle.

Versorgungsquelle und Zweck

Bestimmt den zulässigen Spannungsfall: öffentliches Netz + Beleuchtung = 3%, öffentliches Netz + andere = 5%, eigene Quelle + Beleuchtung = 6%, eigene Quelle + andere = 8%. Bei langen Trassen erzwingt der Spannungsfall-Grenzwert oft einen größeren Querschnitt als die Strombelastbarkeit allein.

Worauf bei der Querschnittauswahl zu achten ist

Prüfen Sie immer beide Kriterien gleichzeitig — Strombelastbarkeit und Spannungsfall. Bei kurzen Haushaltsstromkreisen (bis 20 m) ist die Belastbarkeit maßgebend, aber bei längeren Trassen (Hauptversorgungsleitungen, Garagenstromkreise, Außenbeleuchtung) erzwingt der Spannungsfall oft einen um 1–2 Stufen größeren Querschnitt. Der Häufungsfaktor k₂ kann die Belastbarkeit dramatisch reduzieren — 6 Stromkreise in einem Rohr bedeuten ~43% Reduktion. In solchen Fällen erwägen Sie separate Trassenführung. Beachten Sie, dass die Querschnittauswahl nicht alles ist — Sie müssen auch einen geeigneten Überstromschutz wählen, der die Bedingung I_B ≤ I_n ≤ I_z erfüllt. Verwenden Sie Al nicht unter 16 mm² — die Norm gibt keine Belastbarkeitswerte für kleinere Aluminiumquerschnitte an.

Häufige Fragen zur Querschnittsbemessung

Wie wählt man den Querschnitt eines elektrischen Leiters?

Der Querschnitt wird so gewählt, dass er gleichzeitig drei Bedingungen gem. N-SEP-E-002 erfüllt: die dauernde Strombelastbarkeit (I_B ≤ I_z nach Korrektur mit den Faktoren k₁ und k₂), den zulässigen Spannungsfall (ΔU% ≤ Grenzwert gem. PN-HD 60364-5-52) und den mechanischen Mindestquerschnitt. Maßgebend ist die anspruchsvollste Bedingung — der Rechner prüft alle drei zugleich und zeigt, welche entscheidend ist.

Welcher Querschnitt für Steckdosen und Beleuchtung?

In typischen Wohnungsinstallationen werden 1,5 mm² Cu für Beleuchtungsstromkreise (Schutz 10 A) und 2,5 mm² Cu für allgemeine Steckdosenstromkreise (16 A) verwendet. Dedizierte Stromkreise wie Elektroherd oder Warmwasserbereiter benötigen oft 4–6 mm². Das sind Richtwerte — bei längeren Strecken oder höheren Lasten ist der Querschnitt gegen Spannungsfall und Strombelastbarkeit nachzurechnen.

Was sind die Faktoren k₁ und k₂?

Es sind Faktoren, die die Strombelastbarkeit eines Leiters korrigieren. k₁ berücksichtigt eine von der Referenz abweichende Umgebungstemperatur (30 °C in Luft, 20 °C im Erdreich), k₂ die gegenseitige Erwärmung gebündelter oder auf gemeinsamer Trasse verlegter Leiter. Die korrigierte Belastbarkeit ist I_z = I_z(Tab) × k₁ × k₂; je mehr benachbarte Stromkreise und je höher die Temperatur, desto geringer die zulässige Belastbarkeit.

Kupfer oder Aluminium — was wählen?

Kupfer hat höhere Belastbarkeit und Leitfähigkeit, sodass für denselben Strom ein kleinerer Querschnitt ausreicht; es ist Standard in Wohnungsinstallationen. Aluminium ist günstiger und leichter und für größere Querschnitte (≥ 16 mm²) in Versorgungsleitungen und Anschlusskabeln wirtschaftlich. Für denselben Strom benötigt Aluminium einen größeren Querschnitt und geeignete Klemmen.

Entscheidet der Strom oder der Spannungsfall über den Querschnitt?

Das hängt von der Streckenlänge ab. Bei kurzen Stromkreisen ist meist die Strombelastbarkeit (verbunden mit der Wahl des Schutzorgans) maßgebend, bei langen Leitungen dagegen die Spannungsfall-Bedingung, die einen größeren Querschnitt erzwingt, als der Strom allein erfordern würde. Daher sind beide Kriterien zugleich zu prüfen; der Rechner zeigt, welches entscheidend ist.

Wie unterscheiden sich die Verlegearten A1–F?

Die Referenzverlegearten gem. PN-HD 60364-5-52 beschreiben die Leiterführung, die die Wärmeabfuhr und damit die Strombelastbarkeit beeinflusst: A1/A2 — in Rohren in einer gedämmten Wand, B1/B2 — in Installationskanälen, C — direkt auf einer Wand, E/F — auf Pritschen und Schellen in Luft, D — im Erdreich. Eine Verlegung mit besserer Kühlung (E, F, im Erdreich) erlaubt eine höhere Belastbarkeit desselben Querschnitts.

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