Spannungsfallrechner.
Bevor die Sicherung fliegt oder das Licht flackert: Mit dem CEE-Spannungsfallrechner prüfst du in Sekunden, ob Kabellänge und Querschnitt für deine Veranstaltung ausreichen. Reicht die Leitung nicht mehr, reicht meist auch die Bastellösung nicht — dann übernehmen wir die komplette Stromversorgung deines Events, von der Planung bis zur Absicherung.
Erweitert & Annahmen
Berechnet für Kupfer (ρ = 0,0178 Ω·mm²/m, ca. 20 °C). Drehstrom: ΔU = √3 · I · ρ · L · cos φ / A. Einphasig: ΔU = 2 · I · ρ · L · cos φ / A. Ohne nennenswerten induktiven Anteil (bei kleinen Querschnitten vernachlässigbar). Drehstrom setzt symmetrische Belastung voraus. Der Grenzwert gilt hier nur für diese Leitung. Erwärmung, vorgeschaltete Leitungen und Strombelastbarkeit werden nicht bewertet. Werte sind Planungsrichtwerte – keine Ersatzprüfung nach VDE.
Die Formel hinter dem Rechner.
Der Rechner bestimmt den Spannungsfall rein ohmsch aus Strom, Leitungslänge, Querschnitt und Leitfähigkeit des Leiters. Je nach Stromart ändert sich nur der Faktor vor der Formel.
Drehstrom (400 V)
ΔU = √3 · I · L · cos φ / (κ · A)symmetrische Last, bezogen auf 400 V zwischen den Außenleitern
Wechselstrom einphasig (230 V)
ΔU = 2 · I · L · cos φ / (κ · A)Hin- und Rückleiter, bezogen auf 230 V zwischen Außen- und Neutralleiter
Umrechnung in Prozent
Δu = ΔU / U · 100 %
Die maximale Länge stellt der Rechner aus derselben Formel um:
Lmax = Δuzul · U · κ · A / (k · I · cos φ)k = √3 bei Drehstrom, 2 bei Einphasig; Δuzul als Dezimalzahl, also 0,03 für 3 %
- I
- Strom in A, bei Drehstrom je Außenleiter
- L
- einfache Leitungslänge in m – der Faktor 2 bzw. √3 berücksichtigt den Rückweg
- A
- Leiterquerschnitt in mm²
- κ
- Leitfähigkeit in m/(Ω·mm²), Kehrwert des spezifischen Widerstands ρ
- cos φ
- Leistungsfaktor der Last
Warum der Faktor bei Drehstrom √3 und bei Einphasig 2 lautet, steht unten in den Fachfragen.
Annahmen und Beispiel.
Was der Rechner voraussetzt
- Kupfer bei etwa 20 °C: ρ = 0,0178 Ω·mm²/m, das entspricht κ = 1/ρ ≈ 56,2 m/(Ω·mm²) – in Tabellen oft auf 56 gerundet. Eine warme Leitung hat einen höheren Widerstand: Kupfer legt rund 0,4 % je Kelvin zu, bei 70 °C Leitertemperatur also etwa 20 %.
- cos φ = 1 als Voreinstellung, also ohmsche Last. Unter „Erweitert“ lässt sich der Wert anpassen; ein kleinerer cos φ ergibt in dieser Formel einen kleineren Spannungsfall.
- Kein induktiver Anteil: Die Leitungsreaktanz wird vernachlässigt. Bei kleinen Querschnitten ist das unkritisch, bei großen Querschnitten und niedrigem cos φ rechnet die Formel eher zu günstig.
- Symmetrische Drehstromlast. Hängen einzelne Phasen deutlich stärker, rechne den am stärksten belasteten Außenleiter einphasig gegen 230 V.
- Ampel: grün unter 80 % des gewählten Grenzwerts, gelb bis zum Grenzwert, rot darüber. Wählbar sind 3 % und 5 % – bezogen nur auf diese eine Leitung.
Rechenbeispiel: CEE 32 A, 50 m, 6 mm², 400 V
Drehstrom, 32 A je Außenleiter, cos φ = 1:
- √3 · 32 A = 55,43 A
- 55,43 A · 0,0178 Ω·mm²/m · 50 m = 49,33 V·mm²
- 49,33 V·mm² / 6 mm² = 8,22 V
- 8,22 V / 400 V · 100 % = 2,06 %, Restspannung 391,8 V
Bei 3 % Grenzwert liegt das unter der 80-%-Schwelle von 2,4 % – die Ampel steht auf Grün. Die maximale Länge für diese Leitung liegt bei 73,0 m (3 %) bzw. 121,6 m (5 %). Dieselbe Leitung einphasig mit 32 A belastet: 2 · 32 A · 0,0178 Ω·mm²/m · 50 m / 6 mm² = 9,49 V, das sind 4,13 % von 230 V.
Was der Rechner nicht prüft
Der Spannungsfall ist nur ein Kriterium: Strombelastbarkeit, Häufung, Abschaltbedingungen und Schleifenimpedanz prüft der Rechner nicht. Welche Richtwerte für den Spannungsfall selbst gelten, beantworten die Fachfragen unten.
Gleichstrom
ΔU = 2 · I · L / (κ · A)
Das ist die Einphasig-Formel mit cos φ = 1. Der Rechner bietet keinen eigenen Gleichstrom-Modus: Mit „Einphasig“ und cos φ = 1 stimmt der Spannungsfall in Volt, den Prozentwert musst du aber selbst auf deine Gleichspannung beziehen. Bei Kleinspannung wird es schnell knapp: 24 V, 5 A, 10 m, 1,5 mm² ergeben 2 · 5 A · 0,0178 Ω·mm²/m · 10 m / 1,5 mm² = 1,19 V – das sind bereits 4,94 %.
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Fragen zum Spannungsfall.
Formel, Richtwerte und Gleichstrom – kurz beantwortet. Bei einer konkreten Stromplanung helfen wir gern weiter.
Wie berechnet man den Spannungsfall?+
Bei Drehstrom gilt ΔU = √3 · I · L · cos φ / (κ · A), bei Wechselstrom einphasig ΔU = 2 · I · L · cos φ / (κ · A). I ist der Strom je Außenleiter, L die einfache Leitungslänge, A der Querschnitt und κ die Leitfähigkeit – für Kupfer bei etwa 20 °C rund 56 m/(Ω·mm²). Den Prozentwert erhältst du mit ΔU / U · 100 %, bezogen auf 400 V bzw. 230 V. Beispiel: CEE 32 A über 50 m mit 6 mm² ergibt bei Drehstrom und cos φ = 1 rund 8,22 V, also 2,06 %.
Welcher Spannungsfall ist zulässig?+
Eine einheitliche Grenze für alle Anlagen gibt es nicht. DIN VDE 0100-520 empfiehlt im informativen Anhang G für Verbraucheranlagen höchstens 4 % zwischen Speisepunkt und Verbraucher, DIN 18015-1 nennt für Wohngebäude 3 % zwischen Zähler und Verbraucher. Entscheidend ist die Summe aller Leitungsabschnitte ab der Einspeisung. Der Rechner bewertet mit wählbar 3 % oder 5 % nur die eine eingegebene Leitung.
Wie berechnet man den Spannungsfall bei Gleichstrom?+
Bei Gleichstrom gilt ΔU = 2 · I · L / (κ · A) – die Einphasig-Formel ohne cos φ. Im Rechner erhältst du den Wert in Volt mit „Einphasig“ und cos φ = 1; den Prozentwert beziehst du selbst auf deine Gleichspannung. Beispiel: 24 V, 5 A, 10 m, 1,5 mm² Kupfer ergeben 1,19 V Spannungsfall, das sind 4,94 %.
Warum steht bei Drehstrom √3 und bei Wechselstrom 2 in der Formel?+
Einphasig fließt der Strom über Außen- und Neutralleiter, der Leitungswiderstand zählt also zweimal. Bei symmetrischem Drehstrom bleibt der Neutralleiter stromlos; die um 120° versetzten Spannungsfälle zweier Außenleiter ergeben zusammen das √3-Fache des Einzelwerts. Bei stark unsymmetrischer Last ist die Einphasig-Rechnung für den am stärksten belasteten Außenleiter die sichere Seite.
