Kabelquerschnitt richtig wählen
Warum zwei Kriterien über den Querschnitt entscheiden, weshalb bei 12 V fast immer der Spannungsfall gewinnt und wo die häufigsten Rechenfehler stecken.
Ein Kabelquerschnitt muss zwei voneinander unabhängige Bedingungen erfüllen: Er muss den Strom dauerhaft tragen können, ohne zu überhitzen, und er muss den Spannungsfall in Grenzen halten. Welche der beiden Bedingungen den Ausschlag gibt, hängt vom Fall ab — und wer nur eine prüft, liegt regelmäßig daneben.
Bei 12 Volt gewinnt fast immer der Spannungsfall
Drei Prozent von 12 Volt sind 0,36 Volt. Diese 0,36 Volt sind nach wenigen Metern aufgebraucht, lange bevor das Kabel thermisch an seine Grenze käme. Ein Beispiel: 60 Ampere über 4,5 Meter verlangen rechnerisch 26 mm², also die nächste Normstufe 35 mm². Für die reine Strombelastbarkeit hätten 10 mm² genügt — ein Faktor von dreieinhalb.
Wann die Strombelastbarkeit entscheidet
Umgekehrt wird es bei kurzen Leitungen mit hohem Strom. Die Verbindung von der Batterie zum Wechselrichter ist oft nur einen Meter lang; der Spannungsfall ist dabei unkritisch, aber es fließen schnell 100 Ampere und mehr. Hier bestimmt die Wärme den Querschnitt.
Die Belastbarkeit hängt dabei nicht nur vom Querschnitt ab, sondern auch davon, wie die Leitung liegt. Gebündelt mit anderen Leitungen oder im Leerrohr kann sie ihre Wärme schlechter abgeben und darf entsprechend weniger Strom führen. Und im Sommer erreicht ein ungedämmter Dachkasten oder der Motorraum leicht 50 Grad, was die zulässige Belastung um fast ein Drittel senkt.
| Querschnitt | frei in Luft | gebündelt | bei 50 °C |
|---|---|---|---|
| 6 mm² | 45 A | 32 A | 32 A |
| 16 mm² | 81 A | 57 A | 58 A |
| 35 mm² | 131 A | 92 A | 93 A |
| 70 mm² | 200 A | 140 A | 142 A |
Die Sicherung gehört zum Kabel
Ein Punkt, der in der Praxis oft übersehen wird: Die Sicherung muss über dem Betriebsstrom liegen, damit sie nicht im Normalbetrieb auslöst — üblich sind 25 Prozent Reserve. Zugleich darf sie die Belastbarkeit des Kabels nicht überschreiten, denn sie schützt das Kabel, nicht das Gerät. Daraus folgt: Der Querschnitt muss den Nennstrom der Sicherung tragen können, nicht nur den Betriebsstrom.
Höhere Spannung spart Kupfer
Bei doppelter Systemspannung halbiert sich der Strom für dieselbe Leistung. Weil zugleich der absolut zulässige Spannungsfall mitwächst, sinkt der nötige Querschnitt auf ein Viertel. Aus 35 mm² bei 12 Volt werden 10 mm² bei 24 Volt und 2,5 mm² bei 48 Volt. Bei Anlagen ab etwa 2000 Watt spricht deshalb wenig für 12 Volt.