Für Bordnetze in Wohnmobil, Expeditions-LKW, Boot & Co. Gleichstrom, Kupferleitung.
Strom wird mit der Nennspannung der Batterie berechnet (nicht mit der Ladespannung, z. B. 13,6 V – unter Last und bei leerem Akku liegt die Spannung darunter). Bei Wechselrichtern die AC-Leistung durch den Wirkungsgrad teilen (z. B. 1000 W / 0,9 = 1111 W). Bei Blei-/AGM-Batterien sinkt die Spannung unter Last – dann lieber etwas mehr Leistung eintragen.
1. Spannungsabfall: ΔU = k · L · I / (κ · A), mit k = 2 bei Hin- und Rückleiter (1 bei Masse über Chassis), L = einfache Länge. Die Leitfähigkeit von Kupfer κ = 56 m/(Ω·mm²) gilt bei 20 °C; der Rechner korrigiert sie auf die zu erwartende Leitertemperatur im Betrieb (warmes Kupfer hat mehr Widerstand). Bezogen wird auf die Nennspannung der Batterie: LiFePO4 12,8 / 25,6 / 51,2 V, Blei/AGM 12 / 24 / 48 V. Lade- oder Erhaltungsspannungen (z. B. 13,6 V) werden bewusst nicht verwendet, weil das Kabel auch bei leerem Akku und unter Last reichen muss.
2. Strombelastbarkeit (Erwärmung): Richtwerte für einadrige Kupferleitung, frei in Luft, 30 °C, angelehnt an DIN VDE 0298-4, korrigiert mit den Normfaktoren für Umgebungstemperatur und Häufung. Hitzebeständige Leitungen werden bewusst mit den Grundwerten der PVC-Leitung gerechnet und nur über die günstigeren Temperaturfaktoren besser bewertet – das liegt auf der sicheren Seite. Mehradrige Leitungen: jede belastete Ader im Bündel mitzählen.
3. Sicherung: Es muss gelten ILast ≤ ISicherung ≤ IKabel. Bei Dauerlast wird die Sicherung mit mindestens 125 % des Laststroms gewählt (Sicherungen sollen dauerhaft nur bis ca. 80 % belastet werden). Die Sicherung schützt das Kabel, nicht das Gerät. Sie muss für Gleichstrom und für die Systemspannung zugelassen sein.
4. Ergebnis: Der kleinste Normquerschnitt, der Spannungsabfall und Belastbarkeit (inkl. Sicherung) erfüllt.
Einbautipps: Sicherung so nah wie möglich an der Batterie bzw. Stromquelle setzen; das Stück davor ist ungeschützt, also kurz halten und gegen Scheuern sichern. Bei Lithium-Batterien (LiFePO4) sind Kurzschlussströme sehr hoch – Hauptsicherung mit ausreichendem Schaltvermögen verwenden (z. B. Class-T oder NH). Viele Flachsicherungen sind nur bis 32 V zugelassen: bei 48 V nur Sicherungen mit passender Spannungsfreigabe (z. B. 58 V oder höher) verwenden. Motoren (Winde, Kompressor) haben hohe Anlaufströme – träge Sicherung bzw. Herstellerangabe beachten. Feinadrige Leitungen nur mit passenden Aderendhülsen bzw. verpressten Kabelschuhen anschließen. AWG-Angaben sind das nächstgrößere gängige AWG, nie kleiner als der metrische Querschnitt.
Zwei beliebige Werte eintragen – die anderen werden berechnet.
P = U · I · U = R · I · I = P / U · P = I² · R · P = U² / R
Leistung vom Typenschild oder gemessen. Stunden = wie lange das Gerät pro Tag wirklich Strom zieht (ein Kompressorkühlschrank läuft z. B. nicht durchgehend).
Beispielwerte sind nur Startwerte – echte Geräte weichen teils deutlich ab. Bitte mit Typenschild oder Messung anpassen.
Verbrauch: Wh/Tag = Leistung (W) × Stunden × Anzahl. 230-V-Geräte werden durch den Wirkungsgrad des Wechselrichters geteilt, dazu kommt dessen Leerlaufverbrauch × Einschaltzeit. Ah = Wh / Nennspannung der Batterie.
Batterie: nutzbare Energie = Kapazität (Ah) × Nennspannung × nutzbarer Anteil. Richtwerte: LiFePO4 ca. 80–90 %, Blei/AGM ca. 50 % (tiefer entladen verkürzt die Lebensdauer stark).
Solar: Ertrag/Tag ≈ Wp × Volllaststunden × 75 %. Die 75 % decken typische Verluste ab (Wärme, Laderegler, Kabel, flache Montage, leichte Verschattung). Die Volllaststunden (Stunden mit voller Nennleistung pro Tag) sind grobe Mittelwerte für flach montierte Module – einzelne Tage können deutlich darunter liegen, bei Bewölkung auch nahe null.
Fahren: Ladung/Tag ≈ Ladestrom × Fahrzeit × Nennspannung. Der volle Ladestrom fließt nur, solange die Batterie nicht fast voll ist.
Reichweite: Tage = nutzbare Energie / (Verbrauch − Ladung). Ist die Ladung größer als der Verbrauch, ist die Bilanz positiv.
Alle Ergebnisse sind Richtwerte nach anerkannten Regeln der Technik und ersetzen keine Fachplanung. Herstellerangaben der Geräte und Kabel haben Vorrang. Angaben ohne Gewähr. · Rechner von grauundlaut.de