Nahezu jedes Wohnmobil und jeder Wohnwagen haben Strom im Aufbau bzw. Wohnbereich. Bei den meisten Mobilen oder Anhängern sind 12 Volt der Standard. Bei Wohnmobilen finden sich allerdings vereinzelt auch 24 Volt, wie es bei Lkw verbreitet ist.
Dabei ist es in jedem Fall wichtig, den richtigen Kabelquerschnitt zu benutzen. Was es dabei alles zu wissen gibt, das zeigt dir dieser Beitrag. Ich habe zu Beginn wichtige Grundlagen aufgeschrieben, die du wissen solltest. Wenn du diese bereits kennst, dann klicke hier, um direkt zum Rechner zu kommen.
Warum der Kabelquerschnitt wichtig ist
Schickst du zu viel Strom durch ein zu dünnes Kabel, dann wird dieser in Wärme umgewandelt. Das ist in einem gewissen Maße erst mal völlig in Ordnung. Jeder Leiter (Kabel) hat einen Widerstand. Dadurch wird Strom in Wärme umgewandelt.
Ist das Kabel viel zu dünn, dann kann so viel Wärme entstehen, dass die Isolierung schmilzt und es zu Bränden kommt. Du solltest hier also zu deiner eigenen Sicherheit den richtigen Kabelquerschnitt nutzen.
Achtung: Auch bei schlecht umgesetzten Übergängen zwischen zwei Kabeln oder Steckern oder Kabelschuhen usw. kann dieser Effekt entstehen. Oft erst nach einer Weile. Brände sind dann ebenfalls möglich. Beachte auch, dass es in Campingfahrzeugen bei der Fahrt zu Vibrationen kommt und sich Dinge lockern.
Bei der relativ kleinen Spannung von 12 Volt sind außerdem die Spannungsabfälle besonders wichtig. Je länger eine Leitung und je geringer der Durchschnitt ist, desto mehr fällt die Spannung ab. Lass es mich an einem Beispiel erklären:
Ist dein Fernseher über ein zu dünnes Kabel angeschlossen und ist dieses zu lang, dann kommen vielleicht beim Fernseher nur noch 10 Volt statt 12 Volt an und er funktioniert unter Umständen nicht mehr.
Auch bei USB-Ladegeräten kann das Problem auftreten
Ein ähnliches Problem hatte ich gerade bei meinem neuen "großen" Laptop. Ich habe vier verschiedene 12V-Ladegeräte gekauft, aber bekam ihn einfach nicht geladen. Bis mich ein Freund auf die Idee brachte, die Leistung der Kabel unter Last zu messen.
Und siehe da: unter Last, also wenn der neue Laptop zum Laden angehängt gewesen ist, war der Spannungsabfall so groß, dass das Netzteil nicht mehr genug Spannung abbekam und der Laptop so nicht lud. Dabei ist das Ladegerät auch gefährlich heiß geworden.
Ich habe einfach eine neue 12V-Dose mit einem kurzen und dickeren Kabel verlegt und habe drei von vier Ladegeräte zurückgesendet. Denn ab da haben alle funktioniert.
Aber schauen wir uns an, warum der Kabelquerschnitt so wichtig ist:
Grundlagen
Es geht immer darum, Spannungsverluste möglichst gering zu halten. Diese Verluste entstehen durch den ohmschen Widerstand der Kabel. Dabei erzeugt der Strom Wärme. Mein Ziel ist, die Verluste unter 1 Prozent zu halten. Strom ist gerade beim Freistehen eine wertvolle Ressource und ich möchte wenig davon verschwenden. Des Weiteren gibt es kritische Geräte, die zu geringe Spannungen nicht vertragen (siehe mein neuer Laptop).
Vom Ladegerät/ Solarregler bis zur Batterie sind maximal 0,25 Volt ein guter Wert. Bei kritischen Geräten wie Fernseher und einigen anderen elektrischen Geräten sind 0,5 Volt ein sinnvoller Wert für den maximalen Spannungsabfall. Das sind bei 12 Volt 4 Prozent. Für Verbraucher wie LED, Lampen oder dergleichen sind 0,75 bis 1 Volt Spannungsabfall normalerweise kein Problem. An diesen Werten orientiere ich mich.
Das richtige Kabel
Ihr solltet immer Kupferlitze benutzen. Eigentlich ist das Standard. Aber gerade da, wo selber gebaut wird, nutzen viele die starren Leitungen aus dem Hausbau. Diese sind nicht erlaubt.
Achte darauf, dass du keine Kabel mit starren Adern nutzt. Diese können durch die Vibrationen beim Fahren brechen. Kaufe immer Leitungen, die für KFZ vorgesehen sind. Diese werden als Litze oder flexible Kabel bezeichnet. Hier ist die Ader aus vielen kleinen Drähten zusammengesetzt.
Kabellänge und Dicke
Halte deine Kabel immer so kurz wie möglich. Das ist der erste Schritt, um Verluste zu vermeiden. Halte die Leitungen da am kürzesten, wo die höchsten Ströme fließen. Also zum Beispiel zwischen Batterie und Solarregler, zwischen Batterie und Wechselrichter, zwischen Solarregler und Solarpanels oder auch zu stromhungrigen Geräten (wie meinem neuen Laptop).
Eine Leitung kann eigentlich nie zu dick sein, nur zu dünn. Allerdings wiegen dicke Leitungen mehr und sind teurer. Deshalb ist es sinnvoll, den Kabelquerschnitt zu berechnen.
Kabelquerschnitt und Kabeldurchmesser
Eine böse Falle, über die man schnell stolpert. Ich rede in meinem Artikel immer vom Querschnitt. Das ist eigentlich auch Standard. Der Querschnitt wird im KFZ- und Wohnmobil-Bereich üblicherweise in mm2 angegeben. Trotzdem werden Kabel bisweilen auch mit dem Durchmesser statt des Querschnittes ausgezeichnet.
Beides sind unterschiedliche Werte. Der Querschnitt gibt die Fläche einer Ader an (Flächenmaß) und die Durchmesser eben den Durchmesser (Längenmaß). Dabei wird der Querschnitt der Kupferader gemessen, ohne die Isolierung.
Kabelquerschnitt berechnen - Formel
Der Kabelquerschnitt lässt sich über die folgende Formel berechnen:
I ist die maximale Stromstärke in Ampere
58,58 MS/m ist die Leitfähigkeit von Kupfer. Ich rechne der Einfachheit halber ohne die Dezimalstellen. Also nur mit 58.
L ist die Kabellänge in eine Richtung (deshalb wird sie mit 2 multipliziert)
fk ist der Verlustfaktor, Beispiel: 1 %, sind 0,01
U ist die Spannung
Nehmen wir als Beispiel die Leitung zwischen Solarregler und Batterie im Wohnmobil. Ich habe bei mir einen Steca PR2020 verbaut. Aus diesem kommen maximal 20A. Das Kabel zur Batterie hat eine Länge von 2 m. Ich möchte maximal 1 % Verlust haben. Die Formel lautet dann:
(2 x 2 x 20) / (58 x 0,01 x 12) = 11,49 mm²
Ich benötige also einen Querschnitt von 11,49 mm2. Die Kabelquerschnitte sind genormt auf bestimmte Größen. Ich müsste also 16 mm2 Querschnitt nehmen, denn das ist der nächstgrößere Querschnitt. Die Tabelle der Standard-Kabelquerschnitte findest du hier.
Kabelquerschnitt Rechner 12 Volt
Fülle einfach die Felder aus und dann wird das Ergebnis darunter automatisch angezeigt. Wir rechnen hier mit 12 Volt, was die Standardspannung in Wohnmobilen und KFZ ist und einem Spannungsabfall von 2 %, was für alle Geräte am besten funktioniert.
Für die Leistung in Watt schaue einfach auf die Geräte, die du an das Kabel anschließen möchtest, und addiere die Watt-Angaben darauf.
In der folgenden Tabelle kannst du dir nun das passende Kabel mit dem richtigen Querschnitt heraussuchen. Ich würde dabei generell Aufrunden zum nächsten erhältlichen Querschnitt.
Kabelquerschnitt Rechner individuell
Der folgende Rechner lässt dich selbst entscheiden, wie viel Spannungsabfall du maximal möchtest und welche Spannung in deinem Fahrzeug vorhanden ist. Fülle alle Felder aus, das Ergebnis wird dann automatisch unter dem Rechner angezeigt.
In der folgenden Tabelle kannst du dir nun das passende Kabel mit dem richtigen Querschnitt heraussuchen. Ich würde dabei generell Aufrunden zum nächsten erhältlichen Querschnitt.
Genormte Kabelquerschnitte nach VDE 0295 IEC 60228 als Tabelle
Hier findest du die genormten Kabelquerschnitte nach den oben genannten Normen. In der ersten Spalte die Querschnitte und in der zweiten Spalte die Durchmesser der Leiter. In der dritten Spalte ein Link zu Amazon zu einem passenden Kabel.
Tabelle Kabelquerschnitte 12 Volt
Im Folgenden habe ich dir Tabellen zusammengestellt für verschiedene Längen und Kabelquerschnitte. Ich habe die Werte jeweils auf die Standardquerschnitte aufgerundet. Die Tabelle der Standardquerschnitte findest du hier. Die Angaben der Querschnitte sind in mm2
12 Volt, maximal 1 % Spannungsabfall im Kabel (0,12 Volt)
12 Volt, maximal 2 % Spannungsabfall im Kabel (0,25 Volt)
12 Volt, maximal 4 % Spannungsabfall im Kabel (0,5 Volt)
12 Volt, maximal 10 % Spannungsabfall im Kabel (1 Volt)
Genormte Kabelquerschnitte
In der Norm IEC 60228 sind die Querschnitte isolierter Kabel zusammengefasst. In Deutschland ist sie als DIN-Norm DIN EN 60228 bzw. VDE 0295 gültig. Dabei sind hier zwei Klassen relevant. Klasse 5 und Klasse 6. Diese unterscheiden sich in der Anzahl der einzelnen Adern. Klasse 6 hat dabei dünnere Einzeladern und ist daher flexibler. In Klasse 6 Litzen sind also bei gleichem Kabeldurchmesser mehr Adern enthalten und es kann damit stärker gebogen werden.
Folgende Querschnitte sind in der Norm enthalten:
Vorschriften zur 12 Volt Kabelinstallation
Folgende Vorschriften solltest du kennen und beherzigen. Auch bei 12 Volt kann es zu Kabelbränden kommen, wenn du nicht korrekt arbeitest.
12 V und 230 V Kabel dürfen nicht im selben Kabelkanal verlegt werden
12 V und 230 V Kabel dürfen nicht in denselben Verteilerdosen verteilt werden
Kabel, die durch Blech oder Kunststoffdurchführungen gehen, müssen mit einer Kabeldurchführung geschützt werden. Da es bei Fahrzeugen immer zu Vibrationen und Bewegungen kommt, würden sich sonst die Kabel mit der Zeit an den Kanten reiben und die Isolierung beschädigen, was zu Kurzschlüssen und Bränden führen kann
Durch den Gaskasten dürfen keinerlei Kabel geführt werden. Brand und Explosionsgefahr!
Quelle(n):
Tabelle zum Litzenaufbau: https://www.sab-kabel.de/kabel-konfektion-temperaturmesstechnik/technische-daten/kabel-leitungen/litzenaufbau.html
Leitfähigkeit von Kupfer: https://kupfer.de/anwendungen/elektrotechnik-und-energie/elektrische-leiterwerkstoffe/
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