Hilfreiches · Rechner
Spannungsabfall berechnen
Mit dem Spannungsabfall-Rechner berechnest du, wie viel Spannung auf einer Leitung verloren geht: Spannungsfall in Volt und Prozent, Leitungswiderstand und Verlustleistung – für Gleichstrom (12 V, 24 V), Wechselstrom 230 V und Drehstrom 400 V.
Wie viel Spannung geht auf der Leitung verloren, und wie viel Leistung wird dort zu Wärme? Mit Vergleich für andere Querschnitte.
Ergebnis
Vergleich der Querschnitte
| Querschnitt | Spannungsfall | Verlust |
|---|
Formeln und Hinweise
L ist die einfache Länge, A der Querschnitt in mm², κ die Leitfähigkeit (Kupfer 56, Aluminium 35 m/(Ω·mm²) bei 20 °C, bei 70 °C entsprechend kleiner). Bei Gleichstrom und Einphasen-Wechselstrom zählt der Hin- und der Rückleiter, deshalb der Faktor 2.
Bewertung: Bis 3 % gilt als unkritisch, bis 5 % als noch vertretbar. Bei Kleinspannung (5, 12 oder 24 V) sind schon wenige Volt viel. Bei 12 V sind 3 % nur 0,36 V, deshalb brauchen Verbraucher mit mehreren Ampere dicke und kurze Leitungen.
Bei Wechselstrom bleibt die Reaktanz der Leitung unberücksichtigt, das ist bei üblichen Querschnitten eine gute Näherung. Die Verlustleistung wird als Wärme in der Leitung frei.
Alle Angaben ohne Gewähr. Die Ergebnisse sind Richtwerte und ersetzen keine Fachplanung oder Prüfung nach den geltenden Normen.
Die Berechnung läuft komplett in deinem Browser. Es werden keine Eingaben übertragen oder gespeichert.
Spannungsabfall berechnen – so geht’s
Mit dem Spannungsabfall-Rechner oben (auch Spannungsfall-Rechner genannt) gibst du Spannung, Strom oder Leistung, die Leitungslänge und den Querschnitt ein. Du siehst sofort, wie viel Volt und Prozent auf der Leitung verloren gehen, wie viel Spannung am Gerät ankommt und wie viel Leistung in der Leitung zu Wärme wird – im Vergleich mit anderen Querschnitten.
Formel für den Spannungsabfall
- Gleichstrom und Wechselstrom (1~): ΔU = 2 · L · I · cos φ / (κ · A)
- Drehstrom (3~): ΔU = √3 · L · I · cos φ / (κ · A)
- In Prozent: ΔU % = ΔU / U · 100
L ist die einfache Leitungslänge in m, I der Strom in A, A der Querschnitt in mm² und κ die Leitfähigkeit: Kupfer 56, Aluminium 35 m/(Ω·mm²). Bei Gleichstrom ist cos φ = 1. Der Faktor 2 kommt daher, dass der Strom hin und zurück fließt.
Beispiel: 12 V, 10 A, 5 m Leitung mit 2,5 mm²
ΔU = 2 · 5 m · 10 A / (56 · 2,5 mm²) ≈ 0,71 V. Das sind knapp 6 % von 12 V – am Gerät kommen nur noch 11,3 V an. Mit 6 mm² wären es 0,30 V (2,5 %), das ist in Ordnung.
Spannungsabfall bei 12 V – Tabelle
So viel Spannung geht bei 12 V Gleichstrom auf 5 m Kupferleitung (einfache Länge, also 10 m Hin- und Rückweg) verloren:
| Querschnitt | 5 A | 10 A | 20 A | 30 A |
|---|---|---|---|---|
| 1,5 mm² | 0,60 V (5,0 %) | 1,19 V (9,9 %) | 2,38 V (19,8 %) | 3,57 V (29,8 %) |
| 2,5 mm² | 0,36 V (3,0 %) | 0,71 V (6,0 %) | 1,43 V (11,9 %) | 2,14 V (17,9 %) |
| 4 mm² | 0,22 V (1,9 %) | 0,45 V (3,7 %) | 0,89 V (7,4 %) | 1,34 V (11,2 %) |
| 6 mm² | 0,15 V (1,2 %) | 0,30 V (2,5 %) | 0,60 V (5,0 %) | 0,89 V (7,4 %) |
| 10 mm² | 0,09 V (0,7 %) | 0,18 V (1,5 %) | 0,36 V (3,0 %) | 0,54 V (4,5 %) |
Den passenden Querschnitt für deinen Strom und deine Länge findest du direkt mit dem Kabelquerschnitt-Rechner.
Häufige Fragen
Spannungsabfall oder Spannungsfall – was ist richtig?
Beides meint dasselbe: die Spannung, die auf dem Weg durch die Leitung verloren geht. In den Normen (DIN VDE) heißt es Spannungsfall, im Alltag sagen die meisten Spannungsabfall oder Spannungsverlust.
Wie viel Spannungsabfall ist zulässig?
In der Hausinstallation werden vom Zähler bis zum Verbraucher höchstens 3 % empfohlen, das sind bei 230 V knapp 7 V. Bei 12 V im Wohnmobil, Boot oder Auto gelten ebenfalls etwa 3 % als gut – das sind nur 0,36 V. Bei Solar-Gleichstromleitungen wird meist 1 % angestrebt. Die genauen Grenzen stehen in den jeweiligen Normen.
Wovon hängt der Spannungsabfall ab?
Von vier Dingen: der Länge der Leitung (Hin- und Rückweg), dem Strom, dem Querschnitt und dem Material (Kupfer leitet besser als Aluminium). Doppelte Länge oder doppelter Strom heißt doppelter Spannungsabfall, doppelter Querschnitt halbiert ihn. Warme Leitungen haben außerdem einen etwas höheren Widerstand.
Wie misst man den Spannungsabfall mit dem Multimeter?
Den Verbraucher einschalten, damit Strom fließt. Dann die Spannung direkt an der Quelle (Batterie, Verteiler) und direkt am Verbraucher messen – die Differenz ist der Spannungsabfall. Ohne Last misst man nichts, weil ohne Strom auch keine Spannung verloren geht.
Warum ist der Spannungsabfall bei 12 V so kritisch?
Weil der Verlust in Volt bei gleicher Leistung viel größer ist: Für 120 W fließen bei 12 V schon 10 A, bei 230 V nur gut 0,5 A. Der Spannungsabfall wächst mit dem Strom, gleichzeitig ist die Spannung klein – aus wenigen Zehntel Volt werden schnell mehrere Prozent. Deshalb brauchen 12-V-Anlagen dicke und kurze Leitungen.