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🧰 Leitungen & Elektroinstallation

Spannungsfall, Widerstand, Verluste und Querschnitt mit praxisnahen Hinweisen. Wähle unten selbst, wie tief du einsteigen möchtest.

Erklärungslevel:Grundbegriffe, anschauliche Beispiele und wenig Mathematik.

1 · Verstehen

Begriff zuerst

Bevor du eine Formel einsetzt, kläre, welche physikalische Größe gemeint ist und welche Einheit dazugehört.

2 · Rechnen

Formel umstellen

Gesuchte Größe markieren, Formel nach ihr umstellen, Einheiten vereinheitlichen und erst dann Zahlen einsetzen.

3 · Prüfen

Plausibilität

Passt das Vorzeichen, die Größenordnung und die Einheit? Eine kurze Kontrolle findet viele Rechenfehler.

Dein Lernpfad

Thema

Spannungsabfall

Leitungen besitzen Widerstand. Unter Last fällt deshalb ein Teil der Spannung über der Leitung ab. Formel: ΔU = I·R.

ΔU = I·R

Thema

Leitungswiderstand

Der Widerstand eines Leiters hängt von Länge, Querschnitt und Material ab. Formel: R = ρ·l/A.

R = ρ·l/A

Thema

Leitungsverlust

Durch den Leitungswiderstand entsteht Verlustleistung, die häufig als Wärme auftritt. Formel: PV = I²·R.

PV = I²·R

Thema

Kabelquerschnitt

Der erforderliche Querschnitt hängt unter anderem von Strom, Länge, Verlegeart und zulässigem Spannungsfall ab. Formel: A nach Randbedingungen.

A nach Randbedingungen

Thema

Kupfer und Aluminium

Kupfer und Aluminium haben unterschiedliche spezifische Widerstände und damit unterschiedliche Leitungsverluste. Formel: R = ρ·l/A.

R = ρ·l/A

Rechenmethode

Gegeben → Gesucht → Formel → Umstellen → Einsetzen → Einheit → Plausibilitätsprüfung

Diese Reihenfolge funktioniert bei vielen Elektrotechnik-Aufgaben und macht Rechenwege nachvollziehbar.

Beispiel: Gegeben ist eine Kupferleitung mit l=20 m, A=1,5 mm² und I=10 A (Hin- und Rückleiter). Gesucht ist der Spannungsabfall. Mit ΔU = 2·ρ·l·I/A und ρ≈0,0178 Ω·mm²/m folgt ΔU ≈ 2·0,0178·20·10/1,5 ≈ 4,75 V (≈2,1 % bei 230 V).

Einsteiger-Erklärung

Jede Leitung hat – ähnlich wie ein enges Rohr für Wasser – einen gewissen Widerstand gegen den Stromfluss. Fließt Strom, entsteht darüber ein Spannungsabfall: Am Ende der Leitung kommt etwas weniger Spannung an, als am Anfang eingespeist wurde. Je länger und dünner ein Kabel, desto größer dieser Effekt.

Deshalb muss der Kabelquerschnitt zu Länge und erwartetem Strom passen: Zu dünne Leitungen erwärmen sich stärker und der Spannungsabfall am Verbraucher wird zu groß, zu dicke Leitungen sind unnötig teuer.

Fortgeschrittene Hinweise

Nach DIN VDE 0100-520 gilt für Endstromkreise ab Hausanschluss meist ein empfohlener maximaler Spannungsfall von rund 3 % bei Beleuchtung bzw. 5 % bei sonstigen Verbrauchern.
Kupfer hat einen spezifischen Widerstand von ρ≈0,0178 Ω·mm²/m, Aluminium ca. 0,0278 Ω·mm²/m – bei gleichem Querschnitt hat eine Aluminiumleitung also rund 55–60 % mehr Widerstand.
Der zulässige Dauerstrom eines Kabels hängt neben dem Querschnitt auch von Verlegeart, Häufung mit anderen Leitungen und Umgebungstemperatur ab (siehe Belastbarkeitstabellen nach DIN VDE 0298-4).

Passende Rechner

Spannungsabfall Rechner Leitungsverlust Rechner Kabelquerschnitt Rechner

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Hinweis: Lerninhalte und vereinfachte Rechner ersetzen bei praktischen Anlagen keine fachgerechte Planung, Messung, Herstellerangaben oder anwendbare technische Regeln.