Wenn man in seinem Wohnmobil oder Kfz neue Stromkabel verlegen möchte, sollte man vorher den benötigten Kabelquerschnitt berechnen. Gerade bei niedrigen Spannungen von 12 V bzw. 24 V ist dies besonders wichtig, da ein zu dünn gewählter Leitungsquerschnitt im schlimmsten Fall zu Kabelbränden oder Arbeitsverweigerung des angeschlossenen Verbrauchers führt. Bei Letzterem entsteht in der Leitung ein zu hoher Spannungsabfall. Heute möchten wir zeigen, wie man ganz einfach mithilfe unseres “Kabelquerschnitt Rechners” die richtige Leitung für Ladegeräte, Spannungswandler, Solaranlage und alle anderen Geräte finden kann. Für unterwegs haben wir auch noch eine Tabelle als PDF zum kostenlosen Download bereitgestellt. Außerdem gibt es noch Infos zu den passenden Sicherungen.
Inhaltsverzeichnis
Warum ist der Kabelquerschnitt so wichtig?
Dass man mit Strom Wärme erzeugen kann, ist klar. Wenn wir einen Toaster als Beispiel nehmen, wird durch einen hohen Strom ein dünner, langer und damit hochohmiger Draht erhitzt. Dieser bräunt unsere Brotscheiben. Die elektrische Energie wird also in Wärme umgewandelt.
Wir möchten unsere Stromleitungen aber nicht als Wärmequelle nutzen, sondern unsere Verbraucher zuverlässig und sicher betreiben. Das setzt voraus, dass unser Kabel den richtigen Kabelquerschnitt aufweist.
Eine kleine Stromkunde
Um zu verstehen, warum gerade bei 12 V oder 24 V Stromkreisen besonders auf den Leitungsquerschnitt geachtet werden muss, machen wir einen kleinen Ausflug in die Elektrotechnik. Aber keine Sorge, es wird nicht zu technisch werden.
Die einzige Formel, welche ich zur Erklärung anbringen möchte, ist die der Elektrischen Leistung.
P = U • I
Diese sagt aus, dass sich die Leistung (P in Watt) aus der Multiplikation von Spannung (U in Volt) und der Stromstärke (I in Amper) zusammensetzt.
Hier ein Beispiel:
Eine Kaffeemaschine mit 1000W soll genutzt werden, einerseits mit 12 Volt und andererseits mit 230V. Wir möchten jetzt berechnen, wie viel Ampere bei den unterschiedlichen Spannungen benötigt werden. Dazu müssen wir die Formel umstellen und die Werte einsetzen:
I = PU
I = 1000W12V I = 83,3 Ampere
I = 1000W230V I = 4,3 Ampere
Wie man deutlich sehen kann, wird in unserem Kfz die Leistung zum größten Teil über die Stromstärke A erreicht. Dafür werden Kabel mit entsprechend großem Leitungsquerschnitt benötigt.
Wir müssen auch die Leitungslänge berechnen
Als weiterer Faktor der Leitungsberechnung kommt noch die Leitungslänge hinzu. Je mehr Meter wir zum Verbraucher haben, umso größer muss der Leitungsquerschnitt sein. Geschuldet ist das dem Spannungsabfall, der mit der Länge des Kabels zunimmt.
Die Leitungslänge erhöht den Widerstand im Kabel und führt zu Spannungsabfällen. Diese können so groß werden, dass Geräte nicht mehr funktionieren oder das Kabel mitsamt Isolierung einen Kabelbrand verursacht.
Ich halte mich bei meinen Berechnungen an einen maximalen Spannungsabfall von 0,5V und fahre damit gut. Bei einem Spannungsabfall größer als 0,5V kann es passieren, dass manche Geräte nicht mehr funktionieren. Bei Ladegeräten für die Aufbaubatterie peile ich einen maximalen Spannungsabfall von 0,25V an.
Wie misst man den Kabelquerschnitt?
Man kann den Durchmesser ermitteln und mithilfe von Mathematik den Leitungsquerschnitt berechnen. Auch spezielle Querschnittsmesser sind käuflich erwerblich. Das funktioniert aber leider nur mit starren Kabeln. Bei Litzen ist eine Messung mit einem Messschieber nicht möglich, da wir die Drähtchen zusammendrücken würden. Dennoch lässt sich der Kabelquerschnitt einer Litze feststellen. Dazu benötigt man lediglich Aderendhülsen in verschiedenen Größen. Die Hülse, welche gerade noch über die abisolierte Litze passt, gibt den Leitungsquerschnitt an.
Kann ich meine Kabel verwenden?
Falls ihr schon im Besitz von Stromleitungen seid, könnt ihr jetzt genau prüfen, ob der Kabelquerschnitt für euer Vorhaben reicht. Der Spannungsabfall in einer Leitung resultiert aus dem verwendeten Material, dem Leitungsquerschnitt und der Länge des Kabels. Außerdem ist für die Berechnung sowohl die Spannung als auch die Leistung (Watt) des angeschlossenen Verbrauchers nötig. Da ich aber keinen Lehrgang in Elektrotechnik schreiben möchte, kann der Spannungsabfall direkt im Online-Rechner ermittelt werden. Ich gehe von Kupferkabeln aus, welche in den meisten Fällen Verwendung finden.
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Tabelle mit Kabelquerschnitten für 12 Volt
Meistens sind wir aber auf der Suche nach dem passenden Kabelquerschnitt für einen bestimmten Verbraucher. Darum habe ich hier eine Tabelle zusammengestellt, auf der Ihr den benötigten Kabelquerschnitt in Abhängigkeit von der Kabellänge und Strombelastbarkeit findet. Ihr könnt die Tabelle auch als PDF herunterladen.
Die richtige Sicherung
Jede Strom führende Leitung muss durch eine Sicherung geschützt werden. Bei Kurzschlüssen oder zu hohem Stromfluss lösen diese aus und schützen so vor Kabelbränden. Wenn wir eine Leitung mit einem bestimmten Kabelquerschnitt verwenden möchten, müssen wir auf die maximal erlaubte Absicherung achten. Der folgenden Tabelle könnt Ihr entnehmen, wie groß die Sicherung maximal sein darf.
Welche Sicherung soll ich nehmen?
Die Wahl der passenden Sicherung richtet sich nach dem Kabelquerschnitt und den Ampere, die über das Kabel geschickt werden. Dabei werden überwiegend Schmelzsicherungen verwendet. Fließt ein zu hoher Strom durch das Kabel, löst die Sicherung aus. Dabei schmilzt das Material am Sicherungsköper und unterbricht die Leitung. Diese Sicherung ist jetzt unbrauchbar und muss durch eine neue ersetzt werden. Eine Alternative wäre noch ein Sicherungsautomat, der nach einer Überspannung wieder aktiviert werden kann.
Folgende Sicherungen finden in unseren Fahrzeugen überwiegend Verwendung.
Torpedosicherung
Die ältere Generation von uns wird mit dem Begriff “Torpedosicherung” noch etwas anfangen können. Bis in die 80er Jahre war dies die gängigste Art die Stromleitungen in unseren Autos, Lkws oder anderen Fahrzeugen abzusichern.
Torpedosicherungen gibt es zwischen 5 und 40 Ampere.
| Farbe | Ampere | |
 | Gelb | 5 |
 | Weiß | 8 |
 | Rot | 16 |
 | Blau | 25 |
 | Schwarz | 40 |
Der Nachteil dieser Sicherungen ist die geringe Kontaktfläche. Es können sich hohe Übergangswiderstände bilden, was zur zusätzlichen Oxidation der Kontaktflächen führen kann. Im schlimmsten Fall fließt kein Strom mehr und die Geräte fallen aus. Ein Wechsel der Sicherung schafft Abhilfe. Wobei auch der Wechsel nicht so komfortabel wie bei der heute üblichen “Flachsicherung” ist. Vom heutigen Stand der Technik sollten man Flachsicherungen verwenden, auch wenn die Torpedosicherung durchaus funktioniert.
Flachsicherung
Die Flachsicherung ist der gängige Typ, der in unseren Fahrzeugen Verwendung findet. Es gibt sie in Mini, Midi und Maxi Fuse. Der Vorteil gegenüber der Torpedosicherung ist ganz klar die einfachere Handhabung und der bessere Kontakt. Auch bei der Mini und Midi Flachsicherung gibt es eine identische Farbcodierung. Diese gilt aber nicht für die Maxi.
Flachsicherungen sind von 1 — 120 A erhältlich. Ich persönlich arbeite bereits bei Strömen ab 40 Ampere mit Streifensicherungen, weshalb ich auf die Maxi-Flachsicherungen jenseits der 40 A nicht weiter eingehen werde.
| Farbe | Ampere | |
 | Schwarz | 1 |
 | Grau | 2 |
 | Violette | 3 |
 | Rosa | 4 |
 | Hellbraun | 5 |
 | Dunkelbraun | 7,5 |
 | Rot | 10 |
 | Blau | 15 |
 | Gelb | 20 |
 | Weiß (Transparent) | 25 |
 | Grün | 30 |
 | Orange | 40 |
Car Hifi oder AGU Glassicherungen
Die Car Hifi Sicherung kann ebenfalls für höhere Ströme verwendet werden. Gerade für den Fall einer Panne sollte man aber immer Ersatz im Fahrzeug haben, da sie nicht so verbreitet sind wie z. B. Torpedo- oder Flachsicherungen. Die maximalen Ampere sind auf der Kontaktfläche vermerkt.
Es gibt sie in Größen zwischen 20 und 80 A.
Streifensicherung
Alle bisher genannten Schmelzsicherungen können ohne Werkzeuge getauscht werden. Die Streifensicherung macht hier eine Ausnahme, da sie über eine feste Verschraubung im Sicherungshalter fixiert ist. Dieser offensichtliche Nachteil stellt sich aber sehr schnell als Vorteil heraus, da durch die Verschraubung ein besserer Kontakt hergestellt werden kann. Damit werden hohe Übergangswiderstände vermieden. Gerade bei hohen Strömen kann es an schlechten Kontakten zu Funkenüberschlägen und Verschmelzungen kommen. Es kann sich lohnen, die passenden Ersatzsicherungen dabei zu haben. Die maximale Absicherung ist aufgedruckt.
Streifensicherungen gibt es zwischen 40 und 500 Ampere. Gerade beim Betrieb eines Wechselrichters oder zur Absicherung des Batteriekabels sind sie ideal.
Sicherungsautomat
Wie bereits kurz erwähnt, gibt es noch die Wahl eines Sicherungsautomaten. Nach einer Überlast muss lediglich der Schalter wieder aktiviert werden, um die Leitung wieder unter Strom zu setzen. Ein klarer Vorteil gegenüber der Streifensicherung.
Sicherungsautomaten sind überwiegend im Bereich 40 bis 250 Ampere zu finden.
Fazit
Der Kabelquerschnitt darf auch größer gewählt werden, aber niemals kleiner.
Kabel pauschal mit einem zu großen Leitungsquerschnitt zu verbauen ist aber auch nicht des Rätsels Lösung. Mit dem richtigen Kabelquerschnitt kann man nicht nur Gewicht sparen, sondern auch Geld.
Wenn jetzt noch die passende Sicherung richtig in die Leitung eingebaut wurde, ist man auf der sicheren Seite.
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So eine Seite ist doch endlich mal super. Einfach die Daten eingeben und ohne Algebra das Ergebnis ablesen.Ich habe mir den Link gleich zweimal auf dem PC gespeichert.