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Batteriekabel Leitungsquerschnitt berechnen

Warum ist der Leitungsquerschnitt so wichtig?

Wenn wir Strom durch ein Batteriekabel von der Batterie zum Verbraucher schicken, dann müssen wir ein Spannungsabfall in Kauf nehmen. Das hängt mit dem Widerstand von Kupferleitungen zusammen. Dieser Umstand kann zu erheblichen Spannungsverlusten bzw. Spannungsabfall führen, und das nur weil der Leitungsquerschnitt zu klein gewählt wurde. Bei viel zu kleinem Leitungsquerschnitt kann es theoretisch sogar zu einem Kabelbrand kommen. Mit der Wahl des richtigen Batteriekabels bzw. Leitungsquerschnitt kann man das Problem minimieren.

Ein Beispiel aus der Praxis: Jemand hat in seinem Angelboot ein Bugmotor und ein Heckmotor. Beide Motoren sind gleich stark und werden über die selbe Batteriebank gespeisst. Die Batteriebank befindet sich wegen einer optimalen Gewichtsverlagerung im vorderen Drittel des Bootes. Das Problem ist, dass der Heckmotor spürbar schwächer als der Bugmotor ist. Der Grund liegt an einem zu klein gewählten Batteriekabel-Leitungsquerschnitt. Das Problem wurde behoben, indem ein neues Batteriekabel mit angemessenem Leitungsquerschnitt verlegt wurde.

Leitungsquerschnitt Tool

(Berechnung startet automatisch, wenn beide Werte eingegeben werden.)

 

Ohmschen Widerstand (Spezifischer Widerstand)

Damit bei der Verwendung von einem Batteriekabel genügend Spannung bei einem Verbraucher (z.B. Minn Kota Elektromotor) ankommt, ist es empfehlenswert vorher eine Leitungs-Querschnitt-Berechnung vorzunehmen. Jedes Kabel hat je nach Material einen elektrischen Widerstand. Die Einheit für den spezifischen Widerstand wird in Ohm (Ω) angegeben. Würde man beispielsweise ein Batteriekabel aus Kupferdraht durch andere Materialien ersetzten, kann festgestellt werden, dass jedes Material über einen anderen spezifischen Widerstand verfügt. Im nachfolgenden eine Übersicht von häufig verwendeten Widerstandsmaterialien bei Verwendung einer Temperatur von 20°C:

Material Widerstand p [Ω • mm² / m]
Silber 0,0165
Kupfer 0,01786
Aluminium 0,02857
Gold 0,023
Eisen 0,098
Konstantan 0,49
Quecksilber 0,958
Chromnickel 1,12
Kohle 40-100 (variiert je nach Verpressung und Körnung)

Widerstände sind auch immer temperaturabhängig. Bei Schwankungen der Umgebungstemperatur schwankt auch immer der Wert des Widerstands. Der Wert des Widerstands ändert sich bei den meisten Leitern pro °C um 0,4%.

Der Widerstand erhöht sich immer dann, wenn die Kabellänge zunimmt und sorgt für einen Spannungsabfall. Die Verwendung des optimalen Batteriekabels minimiert den Spannungsabfall und erhöht den Wirkungsgrad. Aber auch die Sicherheit spielt eine entscheidene Rolle bei der Berechnung. Wird ein zu kleiner Leitungsquerschnitt angewendet kann unter Umständen sogar ein Kabelbrand verursacht werden. Gehen Sie daher auf Nummer sicher und machen Sie vor der Kabelinstallation eine Berechnung des Leitungsquerschnitts.

Übersichtstabelle Kabeldurchmesser / Leitungsquerschnitt

AWG Kabeldurchmesser Leitungsquerschnitt R
(Ω/km)
Metrisches
Äquivalent (mm²)
Zoll mm kcmil mm²
1 0,289 7,35 83,7 42,40 0,42 50
2 0,258 6,54 66,4 33,62 0,53 35
3 0,229 5,83 52,6 26,67 0,67  
4 0,204 5,19 41,7 21,15 0,84 25
5 0,182 4,62 33,1 16,75 1,06  
6 0,162 4,11 26,2 13,30 1,34 16
7 0,144 3,67 20,8 10,55 1,69  
8 0,128 3,26 16,5 8,37 2,13 10
9 0,114 2,91   6,63 2,68  
10 0,102 2,59 10,4 5,26 3,38 6
11 0,0907 2,30   4,17 4,27  
12 0,0808 2,05 6,53 3,31 5,38 4
13 0,0720 1,83   2,62 6,78  
14 0,0641 1,63 4,11 2,08 8,55 2,5
15 0,0571 1,45   1,65 10,8  
16 0,0508 1,29 2,58 1,31 13,6 1,5

Leitungsquerschnitt vs. Leitungsdurchmesser

Leitungsquerschnitt vs. Leitungsdurchmesser

Der Leitungsquerschnitt wird häufig mit dem Leitungsdurchmesser verwechselt. Hier muss natürlich darauf geachtet werden, dass wir von zwei völlig unterschiedlichen Sachverhalten sprechen. Der Leitungsquerschnitt beschreibt eine Fläche. Wenn man ein Kabel im rechten Winkel durchtrennt, erscheint eine Schnittfläche. Diese Schnittfläche ist der Leitungsquerschnitt. Der Durchmesser hingegen beschreibt eine Länge

Länge der Leitung in Meter
Maximaler Strom in Amper
Spannungsabfall in Volt bei 35 mm² Zum Produkt
Spannungsabfall in Volt bei 25 mm² Zum Produkt
Spannungsabfall in Volt bei 16 mm² Zum Produkt
Spannungsabfall in Volt bei 10 mm² Zum Produkt
Spannungsabfall in Volt bei 6 mm² Zum Produkt
Spannungsabfall in Volt bei 4 mm² Zum Produkt
Spannungsabfall in Volt bei 2,5 mm² Zum Produkt