Der Fall: Ein Einfamilienhaus mit freistehender Garage. Dort sollen Kompressor, Werkbank und gelegentlich ein Heizlüfter laufen. Geplant ist ein Wechselstromkreis 230 V mit LS-Schalter B16 und RCD 30 mA. Die Leitung führt 30 m durch Keller, Leerrohr und Garagenwand.
Kurze Antwort: Bei vollen 16 A fallen auf 2,5 mm² 3,76 % der Spannung ab, mehr als die empfohlenen 3 %. Der Rechner wählt deshalb NYM-J 3×4 mm² mit 2,35 %. Wer ohnehin Drehstrom für Werkzeugmaschinen braucht, nimmt 5×2,5 mm²: Dann liegt der Spannungsfall bei 16 A je Außenleiter bei nur 1,87 %.
1. Zwei Prüfungen, zwei Ergebnisse
Ein Querschnitt muss zwei Bedingungen erfüllen, und bei langen Leitungen widersprechen sie sich oft:
- Belastbarkeit: Die Leitung darf sich bei 16 A nicht unzulässig erwärmen. Nach DIN VDE 0298-4 trägt 1,5 mm² in Verlegeart B1 17,5 A, 2,5 mm² 24 A. Rein thermisch reichen also schon 1,5 mm².
- Spannungsfall: Am Gerät soll genug Spannung ankommen. In Deutschland gilt die Empfehlung, vom Zähler bis zum Verbraucher höchstens 3 % zu verlieren, das sind 6,9 V bei 230 V.
Die zweite Bedingung hängt von der Länge ab, die erste nicht. Bei 30 m entscheidet deshalb der Spannungsfall.
2. Die Rechnung
Für Wechselstrom fließt der Strom über Außenleiter und Neutralleiter, die Länge zählt doppelt:
ΔU = 2 × L × I × ρ ÷ A
mit ρ = 0,0225 Ω·mm²/m für Kupfer bei Betriebstemperatur. Für 30 m und 16 A:
| Querschnitt | ΔU | Anteil an 230 V | Spannung am Gerät | Bewertung |
|---|---|---|---|---|
| 1,5 mm² | 14,40 V | 6,26 % | 215,6 V | deutlich zu hoch |
| 2,5 mm² | 8,64 V | 3,76 % | 221,4 V | über 3 % |
| 4 mm² | 5,40 V | 2,35 % | 224,6 V | passt |
| 6 mm² | 3,60 V | 1,57 % | 226,4 V | viel Reserve |
Mit 4 mm² bleibt der Kreis unter der Grenze. Wichtig: Diese Werte gelten nur für die Leitung zwischen Verteiler und Garage. Hinzu kommt der Spannungsfall vom Zähler bis zum Verteiler, der im Einfamilienhaus meist klein ist, und die Netzspannung selbst schwankt im erlaubten Toleranzband.
3. Wie lang darf jeder Querschnitt sein?
Umgestellt nach der Länge ergibt sich die maximale Leitungslänge für 3 %:
L_max = 0,03 × 230 V × A ÷ (2 × I × ρ)
| Querschnitt | bei 10 A | bei 13 A | bei 16 A |
|---|---|---|---|
| 1,5 mm² | 23 m | 18 m | 14 m |
| 2,5 mm² | 38 m | 29 m | 24 m |
| 4 mm² | 61 m | 47 m | 38 m |
| 6 mm² | 92 m | 71 m | 58 m |
Daran sieht man die übliche Faustregel des Handwerks: 1,5 mm² für kurze Steckdosenkreise im Haus, 2,5 mm² bis gut 20 m, darüber 4 mm² oder mehr.
4. Querschnitt nach Länge im Überblick
So entscheidet der Rechner für einen B16-Kreis bei verschiedenen Entfernungen:
| Länge | Querschnitt | Spannungsfall |
|---|---|---|
| 10 m | 1,5 mm² | 2,09 % |
| 20 m | 2,5 mm² | 2,50 % |
| 30 m | 4 mm² | 2,35 % |
| 40 m | 6 mm² | 2,09 % |
| 50 m | 6 mm² | 2,61 % |
5. Rechnet man mit 16 A oder mit dem echten Verbrauch?
Der Rechner setzt hier den Nennstrom des LS-Schalters ein, also 16 A. Das ist der ungünstigste Fall, der an einer Steckdose dauerhaft möglich ist. Bei einer festen Last, etwa einer Pumpe mit bekanntem Strom, darf man mit deren Betriebsstrom rechnen. Für Steckdosen in Garage und Werkstatt ist das riskant: Heute hängt dort ein Ladegerät, morgen ein 2-kW-Heizlüfter und ein Kompressor gleichzeitig.
Ein Beispiel: Läuft nur der Heizlüfter mit 2 000 W, fließen 8,7 A. Auf 2,5 mm² wären das 2,04 %, also unkritisch. Springt der Kompressor dazu an, liegt der Strom kurzzeitig weit über 16 A. Der Anlaufstrom eines Kompressormotors beträgt ein Mehrfaches des Nennstroms. In diesem Moment bricht die Spannung auf einer dünnen Leitung spürbar ein, das Licht flackert, und schwache Motoren laufen schwer an. 4 mm² dämpfen diesen Effekt.
6. Was in der Garage typischerweise läuft
Die folgende Aufstellung zeigt, wie schnell 16 A erreicht sind. Die Leistungen sind Beispielwerte; für Motoren nehmen wir einen Leistungsfaktor von 0,8 an, für Heizgeräte 1.
| Gerät (Beispiel) | Leistung | Leistungsfaktor | Strom |
|---|---|---|---|
| Heizlüfter | 2 000 W | 1 | 8,7 A |
| Kompressor | 1 500 W | 0,8 | 8,2 A |
| Winkelschleifer | 1 200 W | 0,8 | 6,5 A |
| Kühlschrank | 100 W | 0,8 | 0,5 A |
| Summe | 4 800 W | – | 23,9 A |
Laufen alle Geräte zugleich, löst der B16 aus. In der Praxis laufen selten mehr als zwei gleichzeitig, und genau dafür ist ein 16-A-Kreis mit 4 mm² gut ausgelegt.
7. Die Alternative: Drehstrom zur Garage
Wer Kreissäge, Holzspalter oder später eine Wallbox plant, legt besser gleich eine fünfadrige Leitung. Bei Drehstrom verteilt sich die Last auf drei Außenleiter, und der Spannungsfall rechnet mit √3 statt mit 2 sowie mit 400 V:
| Variante | Leitung | Spannungsfall bei 16 A | Verfügbare Leistung |
|---|---|---|---|
| Wechselstrom | 3×4 mm² | 2,35 % | 3,7 kW |
| Drehstrom | 5×2,5 mm² | 1,87 % | 11,0 kW |
Die Drehstromlösung bringt die dreifache Leistung bei kleinerem Spannungsfall. In der Garage verteilt dann eine kleine Unterverteilung mit RCD auf Steckdosen und eine CEE-Dose.
8. Spannungsfall ist auch Energieverlust
Was in der Leitung an Spannung verloren geht, wird dort zu Wärme. Die Verlustleistung ist P = I² × R, mit R als Widerstand von Hin- und Rückleiter. Bei vollen 16 A heizen die 30 m Leitung:
| Querschnitt | Widerstand | Verlust bei 16 A | Verlust pro Jahr (Annahme) |
|---|---|---|---|
| 2,5 mm² | 0,540 Ω | 138 W | 12,3 kWh |
| 4 mm² | 0,337 Ω | 86 W | 7,7 kWh |
| 6 mm² | 0,225 Ω | 58 W | 5,1 kWh |
Für die Jahresspalte nehmen wir an, dass in der Garage 300 Stunden im Jahr ein Heizlüfter mit 2 000 W (8,7 A) läuft. Die Unterschiede sind klein, aber sie zeigen: Der größere Querschnitt verliert dauerhaft weniger, und die Leitung bleibt kühler.
9. Abschaltbedingung nicht vergessen
Eine lange, dünne Leitung kann auch den Kurzschlussschutz gefährden. Damit ein B16 im Fehlerfall schnell genug auslöst, darf die Schleifenimpedanz höchstens 230 V ÷ (5 × 16 A) = 2,875 Ω betragen. Die 30 m Leitung tragen dazu bei:
- 1,5 mm²: 0,90 Ω
- 2,5 mm²: 0,54 Ω
- 4 mm²: 0,34 Ω
Den Rest liefert das Netz bis zum Verteiler. Bei einem schwachen Netzanschluss im ländlichen Raum kann es mit 1,5 mm² knapp werden. Die Messung der Schleifenimpedanz bei der Inbetriebnahme zeigt es sicher.
10. Leitungstyp auf dem Weg zur Garage
Die 30 m führen selten nur durch trockene Innenräume. Für jeden Abschnitt gilt der passende Leitungstyp:
- Im Haus, unter Putz oder im Rohr: NYM-J, die Standard-Mantelleitung.
- Im Erdreich zwischen Haus und Garage: NYY-J. Auch in einem Kabelschutzrohr im Boden gilt die Umgebung als feucht, NYM-J ist dafür nicht gedacht.
- Aufputz in der Garage: NYM-J in Rohr oder Kanal, geschützt gegen mechanische Beschädigung durch Fahrräder, Leitern und Werkzeug.
Wechselt der Leitungstyp, geschieht das in einer Abzweigdose mit passender Schutzart. Der Querschnitt bleibt auf der ganzen Strecke gleich; eine 2,5-mm²-Ader als „Verlängerung“ einer 4-mm²-Leitung macht die Rechnung zunichte.
11. Checkliste für die Planung
- Länge realistisch messen, mit Umwegen durch Keller und Wände plus Reserve.
- Nutzung festlegen: nur Steckdosen oder auch Drehstromgeräte?
- Querschnitt nach Spannungsfall wählen, nicht nur nach Belastbarkeit.
- RCD 30 mA für alle Steckdosen bis 32 A.
- Leitungstyp passend zum Weg: NYM-J in Gebäuden, im Erdreich NYY-J.
- Klemmen für 4 mm² prüfen; manche Steckdosen nehmen nur bis 2,5 mm² auf, dann über eine Abzweigdose verbinden.
12. Woran man eine zu dünne Leitung erkennt
- Lampen werden dunkler, wenn ein großer Verbraucher einschaltet.
- Motoren laufen schwer an oder brummen.
- Ladegeräte melden Unterspannung oder brechen den Ladevorgang ab.
- Die Leitung ist an Klemmstellen warm.
13. Häufige Fehler
- Nur nach Belastbarkeit gewählt: 2,5 mm² tragen 16 A thermisch locker, der Spannungsfall bei 30 m wird aber übersehen.
- Einfache statt doppelte Länge: Bei Wechselstrom zählt Hin- und Rückleiter.
- Absicherung erhöht: Löst der B16 aus, ist ein B20 auf 2,5 mm² über 30 m keine Lösung, sondern verschärft den Spannungsfall.
- Alles an einem Kreis: Licht und Steckdosen der Garage an einer Leitung, bei Kompressoranlauf flackert alles.
14. Häufige Fragen
Reichen 2,5 mm² für 16 A auf 30 m? Thermisch ja, für den Spannungsfall nein: 3,76 % liegen über 3 %. Mit B13 wären es 3,05 %.
Welche Leistung kann ich an 16 A betreiben? Bei 230 V bis 3,68 kW dauerhaft.
Wie lang darf eine 2,5-mm²-Leitung bei 16 A sein? Rund 24 m bis 3 % Spannungsfall.
Lohnt sich 6 mm² statt 4 mm²? Nur bei längeren Wegen oder Motorlasten. Auf 30 m sinkt der Spannungsfall von 2,35 % auf 1,57 %.
Wie viel Spannung verliert ein Heizlüfter auf der 4-mm²-Leitung? Mit 2 000 W fließen 8,7 A, auf 30 m fallen 2,94 V ab, also 1,28 %. Das merkt man am Gerät nicht. Erst wenn Kompressor und Heizlüfter zusammen laufen, nähert sich der Wert den 2,35 % bei Volllast.
Was ändert sich bei 10 A? Dann reichen 2,5 mm² bis 38 m. Für Steckdosen ist ein B10 aber oft zu klein.
Zusammenfassung
| Punkt | Ergebnis |
|---|---|
| Absicherung | B16 + RCD 30 mA |
| Leitung 30 m, Wechselstrom | NYM-J 3×4 mm² |
| Spannungsfall | 2,35 % |
| 2,5 mm² zum Vergleich | 3,76 % |
| Alternative Drehstrom | 5×2,5 mm², 1,87 % |
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Mit eigenen Werten rechnenKabelquerschnitt-Rechner→Quellen und Normen
- DIN VDE 0100-520 – Kabel- und Leitungsanlagen Empfehlung zum Spannungsfall in Verbraucheranlagen
- DIN VDE 0298-4 – Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen Belastbarkeit für Verlegeart B1 und C
- DIN VDE 0100-410 – Schutz gegen elektrischen Schlag Abschaltbedingung und Fehlerstromschutz für Steckdosen
- Kabelquerschnitt-Rechner von SizeBench Rechnung mit eigenen Werten
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