Spannungsabfall-Rechner
Spannungsfall einer Leitung in Volt und Prozent — prüfe, ob dein Querschnitt reicht.
Was das Ergebnis bedeutet
Der Spannungsfall ist die Spannung, die auf dem Weg vom Verteiler zum Verbraucher „verloren" geht — sie fällt am Widerstand der Leitung selbst ab. Je länger die Leitung, je höher der Strom und je dünner der Querschnitt, desto größer der Verlust. Am Verbraucher kommt dann weniger als die volle Spannung an.
Die Norm empfiehlt zwischen Zähler und Verbraucher maximal 3 % (DIN VDE 0100-520). Bis 5 % ist bei Steckdosen meist noch tolerierbar, bei Beleuchtung macht sich mehr als 3 % durch Helligkeitsverlust und bei langen LED-Strecken durch Flackern bemerkbar. Wird das Ergebnis rot, ist die Leitung deutlich unterdimensioniert.
Anders als der Kabelquerschnitt-Rechner (der dir den nötigen Querschnitt sucht), prüfst du hier eine bereits feststehende Leitung: Reicht dieser Querschnitt für diese Länge und diesen Strom?
Warum überhaupt Spannung verloren geht
Jeder Leiter hat einen elektrischen Widerstand — auch eine gute Kupferader. Fließt Strom hindurch, fällt an diesem Widerstand nach dem Ohmschen Gesetz eine Spannung ab, und genau diese fehlt am Ende beim Verbraucher. Die verlorene Spannung wird dabei in Wärme umgesetzt; die Leitung wird also nicht nur „schwächer", sie heizt sich auch leicht auf. Vier Größen bestimmen, wie groß der Verlust ausfällt:
- Länge: Der Spannungsfall steigt direkt proportional. Doppelte Strecke heißt doppelter Verlust — und es zählt die doppelte Länge, weil der Strom hin und zurück muss.
- Strom: Ebenfalls proportional. Doppelter Strom, doppelter Spannungsfall. Deshalb sind starke Dauerverbraucher (Durchlauferhitzer, Wallbox) kritisch.
- Querschnitt: Umgekehrt proportional. Ein dickerer Draht hat weniger Widerstand — von 1,5 auf 2,5 mm² sinkt der Verlust auf etwa 60 %.
- Material: Kupfer leitet besser als Aluminium (Leitwert 56 statt 35). Eine Alu-Leitung verliert beim gleichen Querschnitt rund 60 % mehr.
Weil Länge und Strom den Verlust nach oben treiben und nur der Querschnitt ihn senkt, ist die Leitung zum Gartenhaus oder zur Wallbox in der Garage der klassische Problemfall — viel Strom über viel Strecke.
Formel & Beispiel
k = 2 (230 V, 1~) · k = √3 (400 V, 3~) · γ = 56 (Cu) / 35 (Al)
Beispiel: 16 A über 25 m, 2,5 mm² Kupfer, 230 V einphasig.
ΔU% = 5,71 / 230 × 100 = 2,5 % → im Normalbereich
Spannungsfall nach Länge & Querschnitt
Spannungsfall in Prozent bei 16 A, 230 V einphasig, Kupfer — so siehst du, ab welcher Länge ein größerer Querschnitt nötig wird.
| Länge | 1,5 mm² | 2,5 mm² | 4 mm² | 6 mm² |
|---|---|---|---|---|
| 10 m | 1,7 % | 1,0 % | 0,6 % | 0,4 % |
| 20 m | 3,3 % | 2,0 % | 1,2 % | 0,8 % |
| 30 m | 5,0 % | 3,0 % | 1,9 % | 1,2 % |
| 40 m | 6,6 % | 4,0 % | 2,5 % | 1,7 % |
| 50 m | 8,3 % | 5,0 % | 3,1 % | 2,1 % |
Werte über 3 % sind grenzwertig, über 5 % zu hoch. Bei 400 V (3~) fällt der Spannungsfall für dieselbe Leistung deutlich geringer aus.
So nutzt du das Ergebnis
Ist der Spannungsfall zu hoch, hast du drei Hebel: größerer Querschnitt, kürzere Leitung oder — bei großen Lasten — Umstieg auf 400 V (Drehstrom). Den passenden Querschnitt findest du mit dem Kabelquerschnitt-Rechner. Für die reine Strom-/Spannungsrechnung an einem Verbraucher hilft der Rechner zum Ohmschen Gesetz.
3 % oder 5 %? Welche Grenze wofür gilt
Die berühmten 3 % sind eine Empfehlung aus DIN VDE 0100-520 (Beiblatt 2), kein starres Verbot. Sie bezieht sich auf den Weg vom Hausanschluss bzw. Zähler bis zum Verbraucher. In der Praxis wird differenziert:
| Anwendung | Richtwert | warum |
|---|---|---|
| Beleuchtung | ≤ 3 % | sichtbarer Helligkeitsverlust, Flackern bei LED-Treibern |
| Steckdosen / Endstromkreise | 3–5 % | kurzzeitige Lasten, meist unkritisch bis 5 % |
| Motoren / Pumpen | ≤ 5 % (Lauf) | Anlaufmoment sinkt mit dem Quadrat der Spannung |
| Wallbox / Dauerlast | ≤ 3 % | volle Last über Stunden, Erwärmung der Leitung |
Wichtig fürs Verständnis
Der Spannungsfall summiert sich über die gesamte Strecke. Wenn schon die Zuleitung zur Unterverteilung 1,5 % verbraucht, bleiben für den Endstromkreis dahinter weniger übrig. Bei verschachtelten Installationen lohnt es, beide Abschnitte getrennt zu rechnen und zu addieren.
Zweites Beispiel: Wallbox in der Garage (Drehstrom)
Eine 11-kW-Wallbox zieht an 400 V Drehstrom rund 16 A je Phase. Die Garage liegt 35 m vom Zählerschrank entfernt, geplant ist 2,5 mm² Kupfer.
ΔU% = 6,93 / 400 × 100 = 1,7 % → im grünen Bereich
Dieselbe Leistung einphasig über 230 V gedacht (also rund 48 A) würde die Leitung weit über 5 % drücken und glühen lassen. Genau deshalb werden Wallboxen und Herde dreiphasig angeschlossen: Der Strom verteilt sich auf drei Leiter, und der Faktor √3 statt 2 in der Formel senkt den Spannungsfall zusätzlich. Trotzdem gilt: Bei 11 kW über mehr als ~40 m wird auch 2,5 mm² knapp — dann eine Querschnittsstufe höher gehen.
Typische Problemfälle aus der Praxis
- Leitung ins Gartenhaus: Oft 30–60 m bei nur 1,5 mm². Schon eine Kreissäge oder ein Heizlüfter lässt die Spannung einbrechen — hier fast immer 2,5 mm² oder mehr und am besten eine eigene, abgesicherte Zuleitung.
- Außensteckdose am Hauseck: Für den Rasenmäher unkritisch, für einen Hochdruckreiniger mit Anlaufstrom grenzwertig. Anlaufströme nicht vergessen.
- PV-Wechselrichter im Keller: Hier zählt der Spannungsfall in die andere Richtung — beim Einspeisen darf die Spannung am Netzübergabepunkt nicht zu stark steigen. Dieselbe Formel, gleiche Querschnittslogik.
- Verlängerung auf der Kabeltrommel: Eine aufgerollte 50-m-Trommel mit 1,5 mm² ist die häufigste „unsichtbare" Spannungsfall-Falle — und wird beim Betrieb unter Last zusätzlich heiß. Trommel zum Arbeiten immer abrollen.
Häufige Fehler
Nur die Strombelastbarkeit prüfen. Eine Leitung kann den Strom tragen und trotzdem zu viel Spannung verlieren — beides muss stimmen.
Einfache statt doppelte Länge. Hin- und Rückleiter zählen. Bei 230 V steckt der Faktor 2 in der Formel; gib die einfache Strecke ein.
1~ und 3~ verwechseln. Bei Drehstrom (400 V) gilt der Faktor √3 statt 2 — der Spannungsfall ist deutlich kleiner.
Den Anlaufstrom vergessen. Motoren und Pumpen ziehen kurzzeitig ein Vielfaches — hier kann ein größerer Querschnitt trotz „grünem" Dauerwert sinnvoll sein.
Quellen
- DIN VDE 0100-520 (Beiblatt 2) — empfohlener Spannungsfall in Verbraucheranlagen.
- DIN VDE 0298-4 — Strombelastbarkeit (für die ergänzende Prüfung).
Richtwert auf Basis der Standardformel. Reale Leitungen haben zusätzlich einen induktiven Anteil, der bei großen Querschnitten und langen Strecken berücksichtigt werden muss — das ist Sache der Fachplanung.
Häufige Fragen
Die Normempfehlung liegt bei 3 % zwischen Zähler und Verbraucher (DIN VDE 0100-520, Beiblatt 2). Bei Steckdosen sind bis 5 % meist tolerierbar, bei Beleuchtung sollte man unter 3 % bleiben.
ΔU = (k · L · I) / (γ · A). k ist 2 bei 230 V (einphasig) bzw. √3 bei 400 V (Drehstrom), L die einfache Leitungslänge, I der Strom, γ der Leitwert (56 für Kupfer) und A der Querschnitt. In Prozent: ΔU geteilt durch Nennspannung mal 100.
Drei Möglichkeiten: einen größeren Querschnitt wählen, die Leitung kürzer führen oder bei großen Lasten auf 400 V (Drehstrom) wechseln. Den nötigen Querschnitt findest du mit dem Kabelquerschnitt-Rechner.
Bei 400 V Drehstrom verteilt sich die Leistung auf drei Phasen, und in der Formel steht √3 (≈ 1,73) statt 2. Für dieselbe Leistung fließt weniger Strom pro Leiter — der Spannungsfall sinkt deutlich.