Spannungsfall-Rechner

Planungshilfe, kein Nachweis. Das Tool prüft nur den Spannungsfall – nicht, ob die Leitung den Strom dauerhaft verträgt (Strombelastbarkeit), und nicht, ob die Sicherung im Fehlerfall rechtzeitig abschaltet. Beides prüft die Kabelberechnung – für Kupferleitungen, mit vollständigem Rechenweg. Die Verantwortung für eine Anlage bleibt bei der Elektrofachkraft.

Wofür du das brauchst

Jede Leitung hat einen Widerstand. Fließt Strom, fällt an ihr ein Teil der Spannung ab – beim Verbraucher kommt weniger an als am Verteiler. Bei kurzen Leitungen ist das egal, bei langen Wegen zur Garage, zum Gartenhaus oder zur Wallbox nicht mehr. Der Rechner zeigt, ob ein Querschnitt für eine Länge reicht, welcher mindestens nötig ist und wie lang die Leitung mit einem gegebenen Querschnitt höchstens sein darf.

Warum der Spannungsfall wichtig ist

• Motoren ziehen beim Anlaufen deutlich mehr Strom als im Betrieb. Dann ist der Spannungsfall kurz besonders groß, und ein schwach versorgter Motor kommt schlechter auf Drehzahl. Die Norm sieht dafür eigene Ausnahmen vor.
• Elektronische Geräte wie LED-Treiber oder Netzteile arbeiten in einem bestimmten Spannungsbereich. Liegt die Spannung am Gerät an dessen unterem Rand, reagieren sie empfindlicher auf weitere Schwankungen.
• Lange Laufzeiten mit hohem Strom, etwa eine Wallbox: Was in der Leitung abfällt, wird dort zu Wärme – Stunde für Stunde, bei jeder Ladung. Was sonst noch beim Nachrüsten einer Wallbox zu beachten ist, steht bei Haag Automation unter Wallbox § 14a-konform.

So rechnet das Tool

Mit L als einfacher Leitungslänge in Metern, A als Querschnitt in mm², I als Strom und κ (Kappa) als Leitfähigkeit des Leiters:

• Wechselstrom (1~): ΔU = 2 · L · I · cos φ / (κ · A), bezogen auf U₀ = 230 V
• Drehstrom (3~): ΔU = √3 · L · I · cos φ / (κ · A), bezogen auf U = 400 V
• Δu in Prozent = ΔU / U · 100

Gibst du statt des Stroms die Leistung ein, rechnet das Tool erst den Betriebsstrom aus: I_b = P / (U₀ · cos φ) bei Wechselstrom, I_b = P / (√3 · U · cos φ) bei Drehstrom.

Hin- und Rückleiter: Bei Wechselstrom fließt der Strom über den Außenleiter zum Verbraucher und über den Neutralleiter zurück. Beide Wege zählen, deshalb steht in der Formel die 2 – du trägst trotzdem nur die einfache Länge ein. Bei Drehstrom steht dort √3; die Formel setzt eine gleichmäßig auf die drei Außenleiter verteilte Last voraus.

Die Rolle von cos φ: Bei rein ohmschen Verbrauchern wie Heizstäben ist cos φ = 1. Motoren und manche Netzteile nehmen zusätzlich Blindleistung auf; ihr cos φ steht auf dem Typenschild. Für den Spannungsfall zählt in dieser Formel der Anteil I · cos φ.

Leitfähigkeit: Für Kupfer rechnet das Tool mit κ = 56 m/(Ω·mm²), für Aluminium mit κ = 35 m/(Ω·mm²), jeweils dem Wert bei 20 °C. Aluminium leitet also schlechter: Für denselben Spannungsfall braucht es den 56 / 35 = 1,6-fachen Querschnitt.

Querschnitte: Zur Auswahl stehen die Normquerschnitte 1,5 · 2,5 · 4 · 6 · 10 · 16 · 25 · 35 · 50 · 70 · 95 · 120 mm². Fest verlegt dürfen Leistungs- und Lichtstromkreise aus Kupfer nicht dünner als 1,5 mm² sein (DIN VDE 0100-520, Tabelle 52.2). Für Aluminium nennt die Tabelle 10 mm²; in Deutschland gibt es Aluminiumkabel aber erst ab 25 mm². Deshalb bietet das Tool Aluminium erst ab 25 mm² an – das ist der typische Fall einer dicken Zuleitung, etwa zum Nebengebäude oder zur Unterverteilung.

Welcher Grenzwert gilt?

• 4 % vom Hausanschlusskasten bis zum Verbrauchsmittel, wenn nichts anderes festgelegt ist: DIN VDE 0100-520, Abschnitt 525. Für den Anlauf von Motoren gibt es Ausnahmen. Der Anhang G dieser Norm mit 3 % und 5 % gilt in Deutschland nicht.
• 3 % vom Zähler bis zum Verbraucher in Wohngebäuden nach DIN 18015-1. Dazu nennt die Fachliteratur 0,5 % vom Hausanschluss bis zum Zähler (VDE-AR-N 4100, bis 100 kVA).

Welcher Wert für deine Anlage gilt, hängt davon ab, wo die Leitung beginnt und was für ein Gebäude es ist. Im Zweifel rechne mit dem strengeren.

Durchgerechnete Beispiele

Wechselstrom: 16 A über 26 m auf 4 mm²

Ein Verbraucher mit 16 A und cos φ = 1, einfache Länge 26 m, Kupfer 4 mm² – diese Werte stehen beim Öffnen schon im Rechner:

1. ΔU = 2 · 26 m · 16 A · 1 / (56 · 4 mm²) = 832 / 224 ≈ 3,71 V
2. Δu = 3,71 V / 230 V · 100 ≈ 1,61 % – unter 4 % und unter 3 %

Mit 1,5 mm² wären es rund 9,90 V oder 4,31 % – zu viel. Das Tool schlägt deshalb 2,5 mm² als kleinsten Querschnitt vor (rund 2,58 %).

Drehstrom: 50 kW über 30 m auf 25 mm²

Eine Last von 50 kW mit cos φ = 0,95, einfache Länge 30 m, Kupfer 25 mm²:

1. I_b = 50.000 W / (√3 · 400 V · 0,95) ≈ 75,97 A
2. ΔU = √3 · 30 m · 75,97 A · 0,95 / (56 · 25 mm²) ≈ 2,68 V
3. Δu = 2,68 V / 400 V · 100 ≈ 0,67 %

Dieselbe Last mit Aluminium 25 mm²

Wählst du im zweiten Beispiel Aluminium statt Kupfer, ändert sich nur κ:

1. ΔU = √3 · 30 m · 75,97 A · 0,95 / (35 · 25 mm²) ≈ 4,29 V
2. Δu = 4,29 V / 400 V · 100 ≈ 1,07 %

Der Spannungsfall ist 1,6-mal so groß wie mit Kupfer, hält die 4 % aber noch locker. Ob 25 mm² Aluminium die 75,97 A dauerhaft verträgt, prüft das Tool nicht – Aluminium ist dafür weniger belastbar als Kupfer gleichen Querschnitts.

Der Rechner ist gegen alle drei Beispiele getestet.

Saubere Klemmstellen

Der Rechner kennt nur die Leitung. Jede Klemmstelle hat aber einen eigenen Übergangswiderstand, und eine lockere oder schlecht verpresste Verbindung wird unter Last warm. Feindrähtige Leiter bekommen in Klemmen deshalb oft eine Aderendhülse, die mit einer passenden Crimpzange verpresst wird. Ob eine Aderendhülse nötig oder erlaubt ist, steht in der Anleitung der Klemme.

Grenzen dieses Tools

• Keine Prüfung der Strombelastbarkeit (Verlegeart, Häufung, Umgebungstemperatur) und keine Prüfung der Abschaltbedingung. Ein Querschnitt, der den Spannungsfall hält, kann trotzdem zu klein sein – für Kupfer rechnet das die Kabelberechnung mit.
• κ gilt für 20 °C. Im Betrieb ist der Leiter wärmer, sein Widerstand größer – der tatsächliche Spannungsfall liegt dann etwas höher als berechnet.
• Die Formel enthält nur den Wirkwiderstand der Leitung, keinen Blindwiderstand.
• Drehstrom rechnet mit gleichmäßiger Last auf allen drei Außenleitern.
• Kupfer und Aluminium, nur die Querschnitte bis 120 mm².
• Das Ergebnis ist eine Planungshilfe. Die Verantwortung für Auslegung und Ausführung bleibt bei der Elektrofachkraft.

Datenschutz: Der Rechner läuft vollständig in deinem Browser. Deine Eingaben werden nicht an xmoo.app oder andere übertragen.

Quellen

• Formeln, Leitfähigkeit κ (Kupfer 56, Aluminium 35 m/(Ω·mm²) bei 20 °C), Netzspannungen 230/400 V, Grenzwerte und Mindestquerschnitte (Kupfer 1,5 mm², Aluminium 10 mm², in Deutschland Aluminiumkabel ab 25 mm²): DIN VDE 0100-520:2023-06, Abschnitt 525 und Tabelle 52.2 (Fundstelle); DIN 18015-1; VDE-AR-N 4100 – ausgewertet in Julians Rechengrundlagen zur Kabelberechnung (Stand 22.10.2026)
• Formeln zum Querschnitt nach Spannungsfall, 3 % nach DIN 18015-1 und 4 % nach DIN VDE 0100-520, κ = 56 für Kupfer: Doepke, MCB-Handbuch, Abschnitt „Querschnittsermittlung nach dem Spannungsfall“
• Normquerschnitte: Belastbarkeitstabelle im ABB ElektroSpicker Kabel- und Leitungsdimensionierung 2023

Stand dieser Seite: 23.10.2026