Querschnittsreduzierung

Die Querschnittsreduzierung von Kabeln ist ein wichtiges Thema in der Elektroinstallation, insbesondere wenn es um Energieeffizienz, Materialeinsparung und Sicherheitsaspekte geht. Eine falsche Wahl des Leitungsquerschnitts kann zu Überhitzung, Spannungsabfällen oder sogar Bränden führen. In diesem Artikel erfahren Sie, welche Faktoren bei der Berechnung der Querschnittsreduzierung berücksichtigt werden müssen und welche Normen und Sicherheitsmaßnahmen eingehalten werden sollten.

Was ist eine Querschnittsreduzierung?

Definition und Bedeutung der Querschnittsreduzierung

Die Querschnittsreduzierung beschreibt die gezielte Verringerung des Kabelquerschnitts in einem elektrischen Stromkreis. Sie erfolgt aus mehreren Gründen:

• Materialeinsparung: Dünnere Kabel benötigen weniger Kupfer oder Aluminium, wodurch Kosten gesenkt werden.

• Flexibilität: Kleinere Querschnitte sind leichter zu verlegen, insbesondere in beengten Räumen.

• Energieeffizienz: Ein optimierter Leitungsquerschnitt kann den Stromfluss gezielt steuern und die Strombelastbarkeit optimieren.

Vorteile und Risiken der Querschnittsreduzierung

Vorteile:

• ✔ Geringere Materialkosten

• ✔ Einfachere Verlegung in engen Installationsräumen

• ✔ Reduzierter Kupferverbrauch (besonders relevant für lange Kabelstrecken)

Risiken:

• ⚠ Überhitzung, wenn die Belastung des Kabels nicht korrekt berechnet wird

• ⚠ Spannungsfall, der die Leistung von Verbrauchern negativ beeinflusst

• ⚠ Kabelbrand, wenn eine falsche Absicherung gewählt wird

Wie berechnet man die richtige Querschnittsreduzierung?

Faktoren für die Berechnung des Leitungsquerschnitts

Bei der Wahl des optimalen Querschnitts spielen mehrere Faktoren eine Rolle:

• Strombelastbarkeit des Kabels (abhängig von Material und Verlegeart)

• Länge der Leitung und der damit verbundene Spannungsfall

• Sicherungsgröße zur Absicherung gegen Überlast oder Kurzschluss

• Umgebungstemperatur, da höhere Temperaturen den zulässigen Strom verringern

• Verlegeart, z. B. in Kabelkanälen, auf Putz oder unter Putz

Formeln und Methoden zur Querschnittsberechnung

Die Berechnung des Leitungsquerschnitts erfolgt anhand folgender Formel für den Spannungsfall:

Legende:

• ΔU\Delta UΔU = Spannungsfall in Volt

• III = Stromstärke in Ampere

• LLL = Leitungslänge in Metern

• ρ\rhoρ = spezifischer Widerstand des Leitermaterials (Kupfer: 0,0178 Ωmm²/m, Aluminium: 0,0282 Ωmm²/m)

• AAA = Querschnitt in mm²

Für die Hausinstallation gilt laut DIN VDE 0100-520, dass der Spannungsfall maximal 3% für Beleuchtung und 5% für andere Verbraucher betragen sollte.

Welche Normen und Vorschriften gelten für die Querschnittsreduzierung?

In Deutschland regeln verschiedene VDE- und DIN-Normen die korrekte Dimensionierung elektrischer Leitungen:

• DIN VDE 0100-430: Schutz bei Überlast und Kurzschluss

• DIN VDE 0100-520: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel

• Beiblatt 2 zur DIN VDE 0100: Detaillierte Querschnittstabellen für verschiedene Verlegearten

Die Normen legen fest, wie Kabelquerschnitte in Abhängigkeit von Spannung, Last und Leitungslänge dimensioniert werden müssen, um Sicherheit und Effizienz zu gewährleisten.

Wie wählt man den richtigen Leitungsquerschnitt für die Hausinstallation?

Typische Querschnitte für verschiedene Anwendungen

Je nach Anwendungsbereich gelten folgende Standardwerte:

Besonderheiten bei NYM-Kabeln:

NYM-J-Kabel sind die Standardleitungen für Hausinstallationen. Bei der Verlegung in gedämmten Wänden oder Kabelbündeln muss jedoch auf eine mögliche Überhitzung geachtet werden.

Welche Sicherungsgrößen sind bei reduziertem Querschnitt zu beachten?

Die Wahl der Sicherungsgröße hängt direkt vom Leitungsquerschnitt ab:

• 1,5 mm² → max. 16 A Absicherung

• 2,5 mm² → max. 20 A Absicherung

• 4,0 mm² → max. 25 A Absicherung

Für lange Leitungen (> 15 m) kann eine Querschnittserhöhung notwendig sein, um Spannungsverluste zu vermeiden.

Wie wirkt sich die Leitungslänge auf die Querschnittsreduzierung aus?

Berechnung des Spannungsfalls bei längeren Leitungen

Ein zu hoher Spannungsfall führt zu Leistungseinbußen und kann Geräte beschädigen. Die DIN VDE 0100-520 gibt folgende Grenzwerte vor:

Für längere Strecken kann eine Erhöhung des Kabelquerschnitts erforderlich sein.

Beispiel:
Ein 16-A-Stromkreis mit 1,5 mm² Kupferleitung darf max. 18 m lang sein, um den zulässigen Spannungsfall nicht zu überschreiten.

GOBA Fazit

Die Querschnittsreduzierung kann Materialkosten senken und die Effizienz von Installationen verbessern. Dabei müssen jedoch wichtige Normen (DIN VDE 0100-520) und Sicherheitsaspekte berücksichtigt werden. Eine falsche Dimensionierung kann zu Überlastung, Überhitzung oder Spannungsverlusten führen.

Wichtige Empfehlungen:

• Berechnen Sie den Spannungsfall bei längeren Leitungen

• Nutzen Sie Querschnittstabellen der VDE-Normen

• Achten Sie auf die richtige Absicherung (z. B. max. 16 A bei 1,5 mm²)

• Berücksichtigen Sie Umgebungstemperatur und Verlegeart

Durch eine sorgfältige Planung und Berechnung lassen sich Sicherheitsrisiken vermeiden und die optimale Energieeffizienz erreichen.

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FAQ zur Querschnittsreduzierung

• Wann ist es erlaubt, den Querschnitt einer Leitung zu reduzieren?

  Die Querschnittsreduzierung ist erlaubt, wenn sichergestellt ist, dass die Strombelastbarkeit, der Spannungsfall und der Schutz gegen Überlast weiterhin den gültigen DIN VDE 0100-Normen entsprechen. Außerdem muss die Sicherung entsprechend angepasst werden.

• Was ist Querschnittsreduzierung bei Stahl?

  Bei Stahl bezieht sich die Querschnittsreduzierung auf das gezielte Verringern des Materialquerschnitts in Konstruktionen oder Bauteilen, um Gewicht zu sparen, die Belastung zu optimieren oder eine bestimmte mechanische Eigenschaft zu erreichen.

• Wie wird der Querschnitt berechnet?

  Der Querschnitt eines Leiters wird mit der Formel für den Kreisquerschnitt berechnet:

  A = π × (d2)²

  Dabei ist A die Querschnittsfläche in mm² und d der Durchmesser des Leiters in mm. Alternativ kann für standardisierte Kabelquerschnitte eine Tabelle nach VDE-Norm verwendet werden.

• Ist Querschnitt gleich Durchmesser?

  Nein, der Querschnitt bezieht sich auf die Fläche eines Leiters (mm²), während der Durchmesser (mm) nur die Breite des runden Leiters beschreibt. Der Querschnitt wird aus dem Durchmesser berechnet und gibt an, wie viel Material vorhanden ist, um Strom zu leiten.