Leitungsdimensionierung in 4 Schritten – mit Rechenbeispiel

Warum gerade diese Aufgabe so viele Punkte kostet

Leitungsdimensionierung kommt in fast jeder Prüfung der Elektrotechnik vor – und trotzdem verschenken hier viele Prüflinge Punkte. Der Grund ist selten fehlendes Wissen. Meist wird ein Schritt vergessen oder in der falschen Reihenfolge gerechnet.

Die gute Nachricht: Jede Aufgabe folgt demselben Schema. Wer die vier Schritte in diesem Beitrag verinnerlicht, löst Prüfungsaufgaben und Praxisfälle sicher – vom Steckdosenstromkreis bis zur Wallbox.

Schritt 1: Betriebsstrom Ib bestimmen

Zuerst wird ermittelt, welcher Strom im Betrieb tatsächlich fließt. Bei Drehstrom gilt:

Ib = P / (√3 × U × cos φ)

Bei Wechselstrom entfällt der Faktor √3 und U = 230 V.

Schritt 2: Schutzorgan In wählen

Der Bemessungsstrom des Schutzorgans muss mindestens so groß sein wie der Betriebsstrom. Gewählt wird der nächstgrößere Normwert (10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A …).

Schritt 3: Strombelastbarkeit Iz prüfen (DIN VDE 0298-4)

Die Leitung muss das Schutzorgan „aushalten“. Nach DIN VDE 0100-430 gilt die Grundregel:

Ib ≤ In ≤ Iz

Den Tabellenwert für Iz liefert DIN VDE 0298-4 – abhängig von Querschnitt, Verlegeart und Anzahl belasteter Adern. Wichtig: Der Tabellenwert gilt nur bei 30 °C und ohne Häufung. Weichen die Bedingungen ab, wird er mit Umrechnungsfaktoren für Umgebungstemperatur und Häufung multipliziert. Für Leitungsschutzschalter ist die zweite Bedingung I2 ≤ 1,45 × Iz automatisch erfüllt.

Schritt 4: Spannungsfall und Abschaltbedingung prüfen

Auch eine thermisch ausreichende Leitung kann zu lang sein. Der Spannungsfall bei Drehstrom:

ΔU = (√3 × l × I × cos φ) / (κ × A)

Bei Wechselstrom steht statt √3 der Faktor 2 (Hin- und Rückleiter). Für Kupfer wird meist κ = 56 m/(Ω·mm²) angesetzt. DIN VDE 0100-520 empfiehlt höchstens 4 % zwischen Hausanschluss und Verbraucher.

Zum Schluss muss im Fehlerfall schnell genug abgeschaltet werden (DIN VDE 0100-410). Die Schleifenimpedanz Zs darf höchstens U0 / Ia betragen. Bei einem B16-Automaten ist Ia = 5 × 16 A = 80 A, also Zs ≤ 230 V / 80 A ≈ 2,88 Ω.

Rechenbeispiel: Zuleitung für eine 11-kW-Wallbox

Ergebnis vorweg: NYM-J 5×2,5 mm² mit 16-A-Absicherung reicht – auch bei Häufung mit zwei weiteren Stromkreisen.

Gegeben:

• Leistung: 11 kW, Drehstrom 400 V, cos φ = 1
• Leitungslänge: 25 m
• Leitung: NYM-J 5×2,5 mm², Kupfer
• Verlegeart C (direkt auf der Wand), 30 °C

Lösung:

• Betriebsstrom: Ib = 11.000 W / (√3 × 400 V) ≈ 15,9 A
• Schutzorgan: nächster Normwert → In = 16 A
• Strombelastbarkeit: 2,5 mm², Verlegeart C, 3 belastete Adern → Iz = 24 A. Prüfung: 15,9 A ≤ 16 A ≤ 24 A ✓
• Mit Häufung (3 Stromkreise gebündelt, Faktor 0,70): Iz = 24 A × 0,70 = 16,8 A ≥ 16 A ✓ – aber knapp!
• Spannungsfall: ΔU = (√3 × 25 m × 16 A × 1) / (56 × 2,5 mm²) ≈ 4,95 V → 4,95 V / 400 V ≈ 1,24 % ✓

Tipp: Bei einer längeren Leitung oder einer 22-kW-Wallbox (32 A) sieht die Rechnung ganz anders aus. Probieren Sie es selbst – das ist eine typische Prüfungsvariante.

Die 5 häufigsten Fehler in der Prüfung

• Falsche Anzahl belasteter Adern: Drehstrom = 3 belastete Adern, Wechselstrom = 2. Der Schutzleiter zählt nie mit.
• Umrechnungsfaktoren vergessen: Häufung und Temperatur können Iz um 30 % und mehr senken.
• Faktor 2 und √3 verwechselt: Wechselstrom rechnet mit 2, Drehstrom mit √3.
• Spannungsfall in Volt statt Prozent bewertet: Erst die Prozentangabe zeigt, ob der Grenzwert eingehalten ist.
• Abschaltbedingung übersehen: Bei langen Leitungen scheitert die Dimensionierung oft erst an der Schleifenimpedanz.

Fazit: Testen Sie Ihr Wissen jetzt

Betriebsstrom, Schutzorgan, Strombelastbarkeit, Spannungsfall – wer diese vier Schritte konsequent abarbeitet, verliert bei der Leitungsdimensionierung keine Punkte mehr.

Wissen festigt sich erst durch Übung. In unserer Prüfungssimulation warten über 900 Fragen mit geprüften Lösungen – darunter viele Aufgaben zu Querschnitt, Spannungsfall und Schutzmaßnahmen.

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