Spannungsfall-Rechner
Berechnen Sie den Spannungsfall in Prozent und Volt. Mit Grenzwert-Prüfung für Beleuchtung (3%), Allgemein (5%) und Motoren.
Spannungsfall-Berechnung nach VDE 0100-520
Der Spannungsfall ist der Spannungsverlust über die Leitung zwischen Einspeisepunkt und Verbraucher.
Formeln
Einphasig (230 V):
Δu = 2 × l × I × cos φ / (κ × A)
Drehstrom (400 V):
Δu = √3 × l × I × cos φ / (κ × A)
- l = Leitungslänge in m (einfach)
- I = Strom in A
- cos φ = Leistungsfaktor (typisch 0.9-1.0)
- κ = Leitfähigkeit (Cu: 56, Al: 35 m/Ω·mm²)
- A = Querschnitt in mm²
Grenzwerte nach VDE 0100-520
| Anwendung | Max. Spannungsfall | Bemerkung |
|---|---|---|
| Beleuchtung | 3% | Empfindlich für Flackern |
| Allgemein | 4-5% | Standard Hausinstallation |
| Motoranlauf | 8% | Kurzzeitig während Anlauf |
| PV-Anlagen | 1-2% | Jeder Prozent = Ertragsverlust |
| Industrie | 5-8% | Je nach Anwendung |
Spannungsfall in Volt (bei 230/400 V)
| Prozent | 230 V | 400 V |
|---|---|---|
| 1% | 2.3 V | 4.0 V |
| 3% | 6.9 V | 12.0 V |
| 5% | 11.5 V | 20.0 V |
| 8% | 18.4 V | 32.0 V |
Schnellübersicht: Maximale Länge bei 3%
| Strom | 1.5 mm² | 2.5 mm² | 4 mm² | 6 mm² |
|---|---|---|---|---|
| 10 A | 29 m | 48 m | 77 m | 116 m |
| 16 A | 18 m | 30 m | 48 m | 72 m |
| 20 A | 14 m | 24 m | 39 m | 58 m |
| 25 A | 12 m | 19 m | 31 m | 46 m |
| 32 A | 9 m | 15 m | 24 m | 36 m |
Anwendungsbereiche
- Prüfung bestehender Leitungen
- Planung Neuinstallation
- Dimensionierung langer Zuleitungen
- PV-Stringkabel Optimierung
- Motoreninstallation
- Beleuchtungskreise
Häufig gestellte Fragen
Bei Unterspannung nimmt ein Motor mehr Strom auf, um das gleiche Drehmoment zu liefern (P = U × I). Dies führt zu Überhitzung und verkürzter Lebensdauer. Beim Anlauf kann zu hoher Spannungsfall das Anlaufmoment reduzieren, sodass der Motor nicht startet. Grenzwert: 8% im Anlauf, 5% im Betrieb.
Bei Einphasig: Der Strom fließt über L und N – also doppelte Leitungslänge (Faktor 2). Bei Drehstrom: Der Strom fließt über 3 Phasen symmetrisch – mathematisch ergibt sich √3 × l statt 2 × l. Bei asymmetrischer Last mit N-Leiter muss anders gerechnet werden!
Ein niedriger cos φ (z.B. 0.8) erhöht den Spannungsfall gegenüber einer rein ohmschen Last (cos φ = 1). Die reaktive Komponente (induktiver oder kapazitiver Blindstrom) verursacht zusätzlichen Spannungsabfall an der Leitungsinduktivität. Bei langen Kabeln ist dieser Effekt stärker.
Ja! Der Gesamtspannungsfall ist die Summe aller Teilabschnitte: Vom Trafo zum Hauptverteiler, weiter zum Unterverteiler, bis zur Steckdose. Bei der Dimensionierung das verfügbare Budget für den eigenen Abschnitt beachten. Typisch: 1% Trafo-HV, 2% HV-UV, 2% UV-Verbraucher.
Bei PV-Anlagen ist jeder Prozent Spannungsfall = Ertragsverlust! Empfehlung: <1% auf DC-Seite (Stringkabel), <1% auf AC-Seite zum Wechselrichter. Bei langen Strings und hohen Modulströmen: 6 mm² statt 4 mm² String-Kabel wählen. Die Kosten amortisieren sich durch höheren Ertrag.