Kabelquerschnitt berechnen: Leitungsquerschnitt-Rechner nach ISO-Norm

Kabelquerschnitt berechnen – Leitungsquerschnitt-Rechner

Kabelquerschnitt berechnen

Wie dick müssen meine Kabel an Bord sein? Mit unserem Leitungsquerschnitt-Recher könnt ihr ganz leicht den nötigen Kabelquerschnitt berechnen. Ausreichend dimensionierte Kabel sind absolut notwendig für eine sichere Elektro-Installation an Bord. Ansonsten besteht das Risiko eines Kabelbrandes.

Hinweis für Wohnmobil-Besitzer

Obwohl die Infos und der Kabelquerschnitts-Rechner auf der ISO-Norm für Sportboote basieren, lassen sich damit auch die Kabelquerschnitte im Wohnmobil oder Auto damit berechnen. Die physikalischen Grundlagen  gelten schließlich auch an Land. Da hier die Korrosionsgefahr geringer ist als auf See reichen hier auch Kabel mit feindrähtigen, unverzinnten Litzen.

Der nötige Querschnitt der Leitungen hängt von mehreren Faktoren ab: Der maximalen Strombelastbarkeit des Leiters, der Länge des Kabels und des maximal zulässigen Spannungsabfalls. Unser Kabelquerschnitt-Rechner berücksichtigt diese Faktoren.  Er basiert auf der Norm DIN EN ISO 10133 und gilt für Gleichstromanlagen auf Kleinfahrzeugen unter 24 Metern Länge.  (Der Rechner gilt auch für Kabel im Wechselstrom-System nach DIN EN ISO 13297. Momentan liegt der Fokus unserer Bootselektrik-Anleitungen jedoch auf dem Gleichstromnetz an Bord.)

Bitte beachten: Alle Kabel müssen dem Querschnitt entsprechend abgesichert werden. Ist schon eine Sicherung vorgegeben, so muss im Rechner die Amperezahl der Sicherung anstatt des Verbrauchers eingegeben werden!

Generell dürfen an Bord (mit Ausnahme von Kabeln in Schaltkästen) keine Leiter unter 1mm² verlegt werden. Kabel an Bord müssen feindrähtige Litzen haben (z.B. Typ H07V-K) und es empfiehlt sich, die nur wenig teurere Version mit den verzinnten Litzen zu wählen, um Korrosion vorzubeugen.

Kabelquerschnitt berechnen

Kabellänge Einfacher Weg (m)
Doppelter Weg (m)
Systemspannung 12 V
24 V
Angaben zum Verbraucher Leistung (W):
Stromstärke (A):
Weitere Angaben Maximaler Spannungsabfall (%):
Maximaler Spannungsabfall (V):
Einsatz im Maschinenraum?
Ergebnis: Minimaler Querschnitt:

Anmerkung: Wir haben diesen Rechner nach bestem Wissen und Gewissen entwickelt. Bitte beachtet, dass wir trotzdem keine Gewähr für die Richtigkeit der Ergebnisse geben können...

Anleitung für den Kabelquerschnitt-Rechner

Der Rechner für den Leiterquerschnitt ist recht einfach zu bedienen: 

  1. Zunächst gibst du die benötigte Länge des Kabels ein. Hier kannst du entweder den einfachen Weg (also die Entfernung des Verbrauchers vom Hauptverteiler) oder den doppelten Weg (also Gesamtlänge aus Plus- und Minuskabel) eingeben. Der jeweils andere Wert wird automatisch aktualisiert.
  2. Dann wählst du die Systemspannung in deinem Bordnetz. (Wenn du zum Test einmal die Spannung umschaltest, kannst du eindrucksvoll sehen, dass ein 24-Volt-System durchaus Vorteile bietet: Der benötigte Kabelquerschnitt halbiert sich, wenn man mit prozentualen Spannungsabfällen rechnet ist er sogar nur ein Viertel.)
  3. Nun musst du die Leistung bzw. Stromstärke des Verbrauchers angeben. Die Angabe findest du normalerweise im entsprechenden Datenblatt.
  4. Schließlich kannst du wählen, wie hoch der Spannungsabfall am Verbraucher maximal sein darf. Laut DIN EN ISO 10133 darf der Spannungsabfall bei Positionslaternen und anderen Sicherheitsrelevanten bzw. empfindlichen Verbrauchern maximal 3%, bei sonstigen Verbrauchern maximal 10% betragen. 
  5. Wenn das Kabel im Maschinenraum verlegt werden soll, so stelle sicher, dass du das entsprechende Häkchen gesetzt hast und die Isolierung auf mindestens 70º Celsius ausgelegt ist.

Du willst wissen, wie der Rechner funktioniert? Im Folgenden erklären wir die Hintergründe:

Was steckt hinter der Berechnung des Kabelquerschnitts?

Unser Kabelquerschnitt-Rechner berücksichtigt die maximale Strombelastbarkeit des Leiters und den maximal zulässigen Spannungsabfall über die gesamte Länge des Kabels. Hier erklären wir im Detail, wie die Berechnung zustande kommt:

Strombelastbarkeit der Leiter an Bord

In der Norm DIN EN ISO 10133 ist vorgeschrieben, welche Kabel unter welchen Umständen an Bord verlegt werden dürfen. Da sich die Leiter unter dem Einfluss hoher Ströme leicht erwärmen können, muss in jedem Fall sicher gestellt sein, dass die Temperaturen nicht zu einem Kabelbrand führen.

Die Wahl des nötigen Kabelquerschnitts wird in der Norm von vielen Faktoren beeinflusst, unter anderem der Umgebungstemperatur, der Temperaturklasse des Isolationsmaterials und ob der Leiter frei oder in Kabelkanälen, einzeln oder gemeinsam mit anderen Leitern verlegt wird.

Um die Sache etwas zu vereinfachen beschränken wir uns hier auf einzelne Leiter deren Isolationstemperaturklasse bei mindestens 70º Celsius liegt. Dazu zählen z. B. die Litzen der Bauart H07V-K, die es auch in verzinnter Ausführung gibt.

Der Rechner geht von einer Umgebungstemperatur von maximal 35º Celsius aus und legt dabei folgende Tabelle zu Grunde:

Kabelquerschnitt (in mm²)
max. Strombelastbarkeit (in A)
0,75
10
1
14
1,5
18
2,5
25
4
35
6
45
10
65
16
90
25
120
35
160
50
210
70
265
95
310
120
360
150
380
Quelle:  DIN EN ISO 10133
?

Höhere Temperaturen sollten an Bord außerhalb des Maschinenraumes in der Regel nicht auftreten. Sollen die Kabel jedoch im Maschinenraum verlegt werden, wo von Temperaturen bis zu 60º Celsius ausgegangen wird, so reduziert sich die Strombelastbarkeit um die Faktor 0.75. Ist das entsprechende Häkchen in unserem Rechner gesetzt, so werde die Werte automatisch angepasst.

Maximal zulässiger Spannungsabfall

Der zweite Faktor, der bei der Wahl des Kabelquerschnitts in Betracht gezogen werden sollte, ist der Spannungsabfall, der je nach Länge des Kabels, vom Widerstand des Kupfers herrührt. Bei einem zu klein gewählten Querschnitt besteht in diesem Fall zwar keine direkte Gefahr durch einen Kabelbrand wie bei der Strombelastbarkeit.

Doch auch hier kann es entweder ärgerlich werden (z.B. wenn der Kühlschrank schon bei Batteriespannungen um 12,5 Volt den Dienst versagt, weil nur noch 11 Volt ankommen) oder sogar kritisch (wenn das Radar genau dann nicht läuft, wenn man es am dringendsten braucht).

Und nicht zuletzt geht bei zu klein gewähltem Kabelquerschnitt unnötig Energie verloren, die ja an Bord ein kostbares Gut ist.

Der Spannungsabfall berechnet sich nach dem Ohmschen Gesetz (siehe Grundlagen der Bordelektrik): U = R * I

Die Stromstärke in Ampere kennen wir; es fehlt also noch der Widerstand des Kupferkabels. In der Norm DIN EN ISO 10133 wird von 0.0164 Ohm pro Meter bei 1 mm² Kabelquerschnitt ausgegangen. Bei längeren Kabeln unterschiedlichen Querschnitts muss der Widerstand mit der Gesamtlänge des Leiters (also Hin- und Rückweg) multipliziert werden und durch den Querschnitt geteilt werden:

R = 0.0164 * Länge des Leiters / Querschnitt des Leiters

Also ist unsere Formel für den Spannungsabfall (in V) = 0.0164 Ohm * Stromstärke (in A) * Länge (in m) / Querschnitt (in mm²).

Ein herzliches Dankeschön für Beratung und Feedback geht an Michael Herrmann von Yachtinside!

Wir hoffen ihr findet diesen Rechner nützlich. Wenn ihr Fragen oder Feedback habt freuen wir uns über einen Kommentar oder eine Nachricht!

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