philippi Akademie · Konfigurator

Kabelquerschnitt und Sicherung berechnen
Kurz beantwortet

Ein Kabel an Bord ist richtig ausgelegt, wenn es zwei Bedingungen gleichzeitig erfüllt: Die Strombelastbarkeit des Querschnitts liegt über dem Dauerstrom, und der Spannungsfall über Hin- und Rückleitung bleibt unter der zulässigen Grenze. Gerechnet wird mit Spannungsfall in Volt = 0,0175 × Strom in Ampere × doppelter Leitungslänge in Metern ÷ Querschnitt in mm², wobei 0,0175 der spezifische Widerstand von Kupfer bei 20 °C ist. Es gilt der größere der beiden Querschnitte. Die Sicherung richtet sich nach dem Querschnitt, nicht nach dem Gerät: über dem Dauerstrom, unter der Belastbarkeit der Leitung. Beispiel bei 12 V und höchstens 3 % Spannungsfall: Ein Verbraucher mit 10 A, 5 m von der Verteilung entfernt und im Kabel abgesichert, braucht 6 mm² und eine Flachsicherung mit 10 A. Ein Wechselrichter mit 150 A, 3 m von einer Lithiumbatterie entfernt, braucht 50 mm² und eine Class-T-Sicherung direkt am Pol.

Welches ist das richtige Kabel?

Bordnetz
Angabe als
i

Der Wert, den der Verbraucher dauerhaft zieht — laut Typenschild oder Datenblatt. Anlaufströme gesondert gegen die Auslösekennlinie der Sicherung prüfen.

A
i

Einfach messen. Gerechnet wird mit Hin- und Rückweg, also der doppelten Strecke — außer bei Rückleitung über Masse.

m
Zulässiger Spannungsfall
Welche Geräte gehören wohin?

3 % — wichtiger Stromkreis

Laut Norm

  • Zuleitung zu Schalttafel oder Verteiler
  • Positions- und Fahrlichter
  • Elektronik: Navigation, Funk, Steuergeräte, Autopilot
  • Bilgen- und Lenzpumpe, Motorraumlüfter

Aus der Praxis

  • Kühlbox und Kompressorkühlschrank
  • Ladegerät, Ladebooster, Wechselrichter
  • Motor- und Startelektrik
  • Standheizung

10 % — unkritischer Stromkreis

Laut Norm

  • Beleuchtung im Innen-, Wohn- und Arbeitsbereich

Aus der Praxis

  • 12-V-Steckdosen und USB-Lader
  • Lüfter im Wohnraum
  • kurzzeitig laufende Verbraucher: Seilwinde, Ankerwinde, Wasserpumpe

Versorgt eine Leitung auch nur einen Verbraucher aus der 3-%-Spalte mit, gilt für die ganze Leitung 3 %.

Leitung
i

FLRY-B ist dünnwandig und bis 105 °C belastbar — die übliche Leitung im Fahrzeug-Kabelbaum. Im Shop in 1,5 bis 6 und 16 bis 50 mm², rot und schwarz.

Verlegung
i

Gebündelte Adern und warme Einbauorte geben Wärme schlechter ab, die Leitung darf dann weniger Strom führen.

Gebündelt heißt: mehr als 3 stromführende Adern liegen eng zusammen (Kabelbaum, Kabelkanal) oder die Leitung läuft durch den Motor- oder Maschinenraum. Plus- und Minusleitung eines Geräts zählen als 2 Adern.

Rückleitung
i

Zweipolig zählt die Strecke doppelt, Hin- und Rückleitung. Über Masse nur einfach — dann muss der Masseübergang großflächig, blank und korrosionsgeschützt sein.

Sicherung sitzt
i

Die Sicherung schützt die Leitung, ihr Nennstrom richtet sich nach dem Querschnitt. Am Batteriepol sind nur Bauarten mit hohem Abschaltvermögen zulässig, die kleinste beginnt bei 30 A.

Batterie
i

Lithium-Ionen-Batterien liefern im Kurzschluss extrem hohe Ströme. Am Pol kommen dann nur die Bolzensicherung SHB (10 kA) und Class-T (20 kA) in Frage.

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Belastbarkeitstabelle

Ihr Kabel, fertig angeschlagen

Ende A links, Ende B rechts. Beliebig viele Kabel — aus dem Rechner oder selbst eingetragen.

Die Konfektion braucht JavaScript.

Häufige Fragen

Welchen Kabelquerschnitt brauche ich für 12 Volt?

Bei 12 Volt bestimmt fast immer der Spannungsfall den Querschnitt, nicht die Erwärmung: 3 Prozent sind nur 0,36 Volt, und die sind bei längeren Strecken schnell aufgebraucht. Beispiel: 10 Ampere über 5 Meter einfache Länge ergeben rechnerisch 4,9 mm², also 6 mm² aus der Reihe — obwohl 1,5 mm² die 10 Ampere thermisch tragen würde. Bei 24 und 48 Volt verschiebt sich das Verhältnis, weil die zulässige Verlustspannung mit der Bordnetzspannung mitwächst.

Wird mit der einfachen oder der doppelten Leitungslänge gerechnet?

Gerechnet wird mit der doppelten Strecke, denn der Strom läuft vom Pluspol zum Gerät und über die Minusleitung wieder zurück; beide Leiter verursachen Spannungsfall. Im Konfigurator geben Sie die einfache, gemessene Länge ein — die Verdopplung steckt in der Formel. Die Minusleitung bekommt denselben Querschnitt wie die Plusleitung, aber keine eigene Sicherung.

Richtet sich die Sicherung nach dem Gerät oder nach dem Kabel?

Die Sicherung schützt die Leitung, nicht das Gerät — ihr Nennstrom wird deshalb nach dem Leiterquerschnitt festgelegt. Er muss über dem Dauerstrom des Verbrauchers liegen, damit die Sicherung im Betrieb nicht auslöst, und unter der Strombelastbarkeit der Leitung, damit die Leitung im Fehlerfall nicht vor der Sicherung nachgibt. Der Geräteschutz ist Sache des Geräts.

3 Prozent oder 10 Prozent Spannungsfall — was gilt wann?

3 Prozent gelten für alles, was auf stabile Spannung angewiesen ist: die Zuleitung zu Schalttafel oder Verteiler, Positions- und Fahrlichter, Elektronik wie Navigation, Funk und Steuergeräte, Bilgenpumpen und Motorraumlüfter — in der Praxis auch Kompressorkühlschrank, Ladegerät, Ladebooster, Wechselrichter und Standheizung. 10 Prozent sind nur für unkritische Kreise vertretbar, etwa Innenbeleuchtung, 12-V-Steckdosen oder kurzzeitig laufende Winden. Sobald eine Leitung auch nur einen wichtigen Verbraucher mitversorgt, gelten für die ganze Leitung 3 Prozent. Die Einteilung folgt ABYC E-11 und gilt für Boot und Fahrzeug gleichermaßen.

Warum ist der Querschnitt bei gebündelter Verlegung größer?

Gebündelte Adern geben ihre Wärme schlechter ab, deshalb sinkt ihre zulässige Dauerbelastung. Der philippi-Katalog führt dafür zwei Zeilen: einzeln oder bis drei Adern gebündelt bei 30 °C, und mehr als drei Adern gebündelt oder Verlegung im Maschinenraum bei 60 °C. Bei 6 mm² sind das 45 gegenüber 35 Ampere. Der Konfigurator nimmt diese Werte unverändert aus der Tabelle.

Brauchen Lithium-Batterien eine andere Sicherung?

Ja: Am Pol einer Lithium-Batterie sind nur Sicherungen mit hohem Abschaltvermögen zulässig, also die Bolzensicherung SHB (10.000 Ampere) oder Class-T (20.000 Ampere). Lithium-Bänke liefern im Kurzschluss deutlich höhere Ströme als Blei, AGM oder Gel; Flach- und Streifensicherungen können diesen Strom nicht sicher trennen. Der Konfigurator bietet bei Lithium am Pol deshalb nur diese beiden Bauarten an. Beispiel: 150 Ampere über 3 Meter bei 12 Volt ergeben 50 mm² mit einer Class-T-Sicherung direkt am Pol.

Wie weit darf die Sicherung vom Pluspol entfernt sitzen?

So kurz wie möglich, höchstens 20 Zentimeter: Das Stück zwischen Batteriepol und Sicherung ist im Kurzschlussfall ungeschützt. Der Konfigurator lässt keinen größeren Abstand zu und warnt schon ab 17,8 Zentimetern, der Grenze nach ABYC E-11. Wer die Sicherung direkt an der Batterieklemme setzt, spart dieses Risiko ganz — dafür gibt es Halter zur Polmontage und Bolzensicherungen.

Entwicklung philippi — Entwicklungsabteilung, philippi elektrische systeme GmbH

Verfasst und fachlich geprüft von der Entwicklungsabteilung der philippi elektrische systeme GmbH in Remseck am Neckar. Ändert sich eine Norm oder eine Produktspezifikation, wird der Beitrag überarbeitet und das Prüfdatum aktualisiert.

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