Leitungsschutzschalter berechnen

Über die Berechnung des Leitungsschutzschalters

Dieser Rechner hilft dir dabei, einen passenden Leitungsschutzschalter (LS-Schalter, „Sicherungsautomat“) aus Leistung und Netztyp (230/400 V) abzuleiten und daraus orientierend einen Kabelquerschnitt (Kupfer/Aluminium) zu bestimmen. Er eignet sich für einzelne Verbraucher ebenso wie für Verbrauchergruppen mit Gleichzeitigkeitsfaktor. Außerdem zeigt er den Betriebsstrom, den berechneten Strom mit Reserve und den nächstkleineren Automaten zur Einordnung.

Tipps und Tricks

Schritt 1: Wirkleistung ansetzen. Zuerst wird aus der eingegebenen Gesamtleistung P in kW eine wirksame Rechenleistung gebildet: P_eff = P · k. Dabei ist k der Gleichzeitigkeitsfaktor (bei Einzelverbraucher meist k = 1, bei Gruppen typischerweise k < 1), sodass nicht unrealistisch „alle gleichzeitig“ gerechnet wird.

Schritt 2: Betriebsstrom aus Netz und cosφ. Aus P_eff (in W), Netzspannung U (230 V einphasig oder 400 V dreiphasig) und Leistungsfaktor cosφ wird der Laststrom berechnet: einphasig I_w = P / (U · cosφ), dreiphasig I_w = P / (√3 · U · cosφ). Das bedeutet: Bei kleinerem cosφ steigt der Strom, obwohl die Wirkleistung gleich bleibt.

Schritt 3: Stromreserve aufschlagen. Der Auslegungsstrom wird als Sicherheitszuschlag auf den Betriebsstrom gebildet: I_calc = I_w · (1 + Reserve/100). Häufig verwendet werden im Alltag 10-30 % Reserve (z. B. für Toleranzen, zukünftige Erweiterung oder Dauerlastnähe) - ohne zu „überdimensionieren“.

Schritt 4: Automaten-Nennstrom aus Normreihe wählen. Der Rechner nimmt den kleinsten standardisierten Nennstrom In aus einer festen Reihe, der nicht kleiner als I_calc ist (z. B. 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 A). So wird vermieden, dass der LS bei erwartbarer Belastung unnötig auslöst; gleichzeitig zeigt der nächstkleinere Wert, wann man nahe an der Grenze liegt.

Schritt 5: Korrekturfaktoren für den Kabelquerschnitt. Temperatur und Verlegeart beeinflussen (hier) nicht die Automatenwahl, aber die zulässige Strombelastbarkeit des Leiters. Dafür wird ein Gesamtfaktor gebildet: k_cond = k_temp · k_inst. Daraus folgt ein „tabellarisch erforderlicher Strom“: I_tab = In / k_cond. Je schlechter die Wärmeabfuhr (kleinerer Faktor), desto größer muss der Querschnitt werden, damit er den Automatenstrom sicher trägt.

Schritt 6: Querschnitt aus Tabellenlogik. Aus Tabellenwerten (für Kupfer und Aluminium getrennt) wird der kleinste Querschnitt S (mm²) gewählt, dessen zulässiger Strom ≥ I_tab ist. Typische Praxiswerte (stark abhängig von Verlegebedingungen): bei Kupfer liegen häufige Bereiche in Installationen z. B. bei 1,5 mm² (Lichtstromkreise) bis 2,5 mm² (Steckdosenkreise), während Aluminium bei gleichem Strom meist größere Querschnitte benötigt.

Normbezug in Europa. Für die grundsätzliche Schutz- und Auslegungslogik (Überstromschutz, Schutz von Leitungen) werden in der Praxis u. a. IEC 60364 bzw. in Deutschland DIN VDE 0100-430 herangezogen. Für Strombelastbarkeit/Verlegearten und Korrekturfaktoren ist häufig DIN VDE 0298-4 maßgeblich. Für Leitungsschutzschalter selbst ist die Produktnorm IEC 60898-1 relevant (z. B. typische Auslösecharakteristiken). Der Rechner liefert eine Orientierung - die endgültige Auswahl richtet sich nach den tatsächlich geltenden nationalen Regeln und den konkreten Installationsdaten.

FAQs

Warum hängt der berechnete Strom vom cosφ ab?

Der Rechner setzt die Wirkleistung in einen Strom um, und bei gleichem P steigt der Strom, wenn der Leistungsfaktor sinkt: I ∝ 1/cosφ. Das ist besonders bei Motoren/Kompressoren relevant, weil dort cosφ oft kleiner ist als bei reinen Heizlasten.

Was bedeutet „Gleichzeitigkeitsfaktor“ bei einer Verbrauchergruppe?

Bei Gruppenleitungen wird häufig nicht die Summe aller Nennleistungen voll angesetzt, weil nicht alles gleichzeitig läuft. Der Gleichzeitigkeitsfaktor k reduziert die Rechenleistung zu P_eff = P · k und führt so zu einer praxisnäheren Dimensionierung von Leitungsschutzschalter und Querschnitt.

Wieso wird der LS-Schalter aus einer festen Stromreihe gewählt?

Leitungsschutzschalter werden in standardisierten Nennströmen hergestellt. Der Rechner nimmt den kleinsten Nennstrom aus der Reihe, der den berechneten Strom mit Reserve nicht unterschreitet - so wird „zu klein“ (Fehlauslösungen) vermieden, ohne willkürlich groß zu wählen.

Warum ändern Temperatur und Verlegeart den Querschnitt, aber nicht den Automaten?

Die Zusatzoptionen wirken auf die zulässige Dauerstrombelastbarkeit des Kabels: schlechtere Kühlung bedeutet höherer erforderlicher Querschnitt. Der Automat bleibt gleich, weil er am berechneten Laststrom inkl. Reserve ausgerichtet wird, während die Leitung sicherstellen muss, dass sie diesen Automatenstrom unter realen Bedingungen thermisch verträgt.

Reicht das Ergebnis für eine endgültige Installation aus?

Für eine verlässliche Ausführung müssen u. a. Leitungslänge, Spannungsfall, Häufung mehrerer Leitungen, Leitungstyp, Umgebung, Schutzmaßnahmen und nationale Vorgaben geprüft werden. Nutze das Ergebnis als Startpunkt und gleiche es mit Tabellen/Regeln aus DIN VDE 0100-430 und DIN VDE 0298-4 (bzw. den in deinem Land geltenden Normen) ab.