Leitungsverlust (Stromkabel)?
Ich habe mal durchgerechnet ob es sich lohnt für diverse Kabel/Leitungen die Mehrkosten in Kauf zu nehmen, um über die Lebensdauer hinweg die Leitungsverluste zu sparen. Da meine Ausbildung doch schon verdammt lange her ist, wäre mir eine kurze Überprüfung wichtig ehe ich das Geld für die dickeren Querschnitte ausgebe :)
Ausgerechnet habe ich eben bei einem 50m Kabel (also 2*50m) einen Leitungswiderstand bei 1,5qmm von rund 1,2 Ohm und bei einem 2,5 qmm Kabel von etwa 0,7 Ohm. (Annahme Kupferkabel 99,9% rein mit spez. Widerst. von 0,01786)
Wenn ich nun ein 2400W-Gerät anschliesse hätte ich somit einen Leitungsverlust bei 1,5qmm von etwa 120W und bei Kabel mit 2,5qmm von etwa 71W.
Gehe ich nun von einer durchschnittlichen Laufzeit des angeschlossenen Gerätes von 8h am Tag aus, dann komme ich im Jahr auf einen Verlust bei 2,5qmm von 120W * 8h * 365 = 336kWh (Erscheint mir verdammt hoch) (also bei 25ct/kWh rund 84€/Jahr) und bei 71W * 8h * 365 = 207kWh (also bei 25ct/kWh knapp 52€/Jahr)
Das Kabel in 2,5qmm würde also bei der Vorgabe 2400W und 8h/Tag im Jahr rund 32Euro weniger Verlust produzieren.
Stimmt das so in etwa?
Vielen Dank für´s nachrechnen :)
7 Antworten
Deine Rechnung ist ziemlich exakt.
Für das nächste Mal:
https://www.hilfreiche-tools.de/berechnung/kabelverlust-berechnen.html
Da brauchst Du dann nicht alle Formeln und Werte zusammen tragen.
Allerdings sind in Deiner Rechnung die 50m Leitungslänge (einfach) deutlich zu lang. Daher sieht es mit der Ersparnis dann schon wieder ganz anders aus...
16A sind immer noch üblich, aber nach ca. 17-18m Länge ab Sicherung ist Ende (letzte Steckdose im Stromkreis.
Wenn es länger sein sollte, entweder den Strom über die Sicherung drosseln oder aber wie schon in Deiner Frage vorgeschlagen den Querschnitt erhöhen (wäre meine Empfehlung).
Ja und die Frage ist wirklich interessant!
Verzeihung, ich bin aus diesen Sachen schon lange raus.
Jedenfalls scheint mir eine "Gleichgewichtsrechnung" zwischen Kabellänge (50 Meter ist weit !), Sannungsabfall in der Leitung, dadurch Leistungsverlust des angeschlossenen Geräts durch die verminderte Spannung am Ende und Kostenfrage vorzuliegen.
Zwischen drei Variablen kann man schlecht oder nicht optimisieren...
Es geht weniger um den Leistungsverlust im Kabel, sondern um den Spannungsabfall am Ende der Leitung, und ob da das dort angeschlossene Gerät noch funktionniert wie erwartet. Zum Beispiel springen die meisten Klimageräte so um oder unter 190, 195 Volt überhaupt nicht mehr an. Auch Ladegeräte und Rechner nicht mehr. Das leert auch die Akkus von Wechlelrichtern schnell aus. Ich habe diese traurige Erfahrung auf Korsika machen müssen.
So rein Pi mal Daumen gesehen meine ich, wäre es nicht gut, 2,4 kW auf 50 Meter mit 1,5 Quadatmillimeter anschliessen zu wollen. Da bliebe am Ende keine brauchbare Spannung mehr rüber.
Versuchen Sie mal, den Spannungsabfall bei 2,4 kW mit dem Widerstand mit 2,5 Quadratmillimeter für 50 Meter zu rechnen
und sehen Sie, was an Spannung übrigbleibt.
Wenn die Verbraucher dort rein ohmsche Widerstandsheizungen sind, kann man deren effektive Leistung per Dreisatz von ihrer nominalen Leistung bei 230 Volt herrunterrechnen.
Wenn dort jedoch auch elektronische oder elektronisch gesteuerte Geräte sind, sollte man nicht unter 205 Volt runterkommen. Sonst riskiert man, dass sie überhaupt nicht mehr funktionnieren :-( .
Servus,
das war nun leicht, hatte ich ja gestern bereits gerechnet. Der Spannungsfall über dem Kabel beträgt bei 1,5qmm rund 11 Volt bei 2400 Watt.
Da allerdings in den letzten Jahren unsere Netzspannung von 220V auf inzwischen 230V angehoben wurde, fällt dieser Verlust eher nicht mehr ins Gewicht und hat sogar eine eher Geräteschonende Wirkung, denn die dort verwendeten Geräte sind, so wie die alte Leitung, auch schon alle deutlich älteren Baujahres ;)
Übrigens werden heutzutage die Spannungen in elektronischen Geräten per Trafo reduziert und anschließend elektronisch auf ihren Soll-Wert stabilisiert. Dabei sind teilweise erstaunlich hohe Toleranzen bei der Eingangsspannung möglich.
Aber natürlich war das auch ein Punkt bei meiner Überlegung der ja auch in direktem Zusammenhang steht, denn mehr Querschnitt = weniger Widerstand = weniger Spannungsfall = weniger Verlust.
Ok, dann sollte es ja hinhauen.
Jedoch sind hier in Frankreich (wo ich lebe) grundsätzlich für alle Verbraucher mindestens 2,5 Quadratmillimeter vorgeschrieben, für Kochplatte 4 Quadratmillimeter. Ausser für Licht und und für reine Schaltkreise, wo 1,5 zugelassen sind.
Also "spiele" ich nicht mit den Vorschriften, schon mal aus Versicherungsgründen.
Leitungen die aussen auf unserem Grundstück verlegt sind, grabe ich so weit wie möglich in den Boden ein, in rotem flexiblem Rohr. Auf Baustellen erbetteltes rotes Warnnetz drüber. Harte Kupferdrähte, nicht flexible, die wären mir zu teuer.
Ich hatte mal ausgemusterte flexible Baukrankabel ergattert, 4 Quadratmillmeter 4-adrig. Die müssen regelmässig ausgewechselt werden, egal ob sie noch in sehr gutem Zustand sind. Diese hatten mir gute Dienste geleistet. Man darf sie eben nicht mechanich belasten und nicht der UVStrahlung aussezten (An einem Kran ist viiel Kabel).
Wie geil ist dass denn? :-)
Hut ab!!!
Ich bin Elektroniker in der Fachrichtung Energie- und Gebäudetechnik. (Geselle)
Üblicherweise werden Steckdosen mit 2,5mm² verbaut. Das liegt daran, dass die Steckdose selbst (übliche Schuko-Steckdose in der Wohnung) für 16A ausgelegt ist. Und ein Steckdosenstromkreis, wie alles andere auch, mit 16A Abgesichert wird. Die "Sicherungen" nennt man fachlich Leitungsschutzschalter (kurz LSS). Da sind die Automaten der Charackterristik B am billigsten.
Da man in einer Wohnung nicht jede Steckdose voll belastet, werden mehrere zusammen geklemmt. Also hat man einen Steckdosenstromkreis "Wohnzimmer", "Schlafzimmer",......
Jetzt kommt noch eine Besonderheit. 1,5mm² darf laut Tabellenbuch nur mit 13A belastet werden. Somit wäre eine Vorsicherung von B16A unzulässig.
Stromkreise wie "Licht Küche", "Licht Wohnzimmer",.... werden mit 1,5mm² verbaut, aber mit B16-Automaten abgesichert. Ganz einfach um den Kunden preislich entgegen zu kommen. Und es wird keiner eine Lampe an die Decke basteln, die 13A übersteigt.
Wie da die genauen VDE-Richtlinien aussehen kann ich dir leider nicht sagen. (also welche Nummer......) Das macht man mit Berufserfahrung einfach so aus der kalten :-)
Wie du siehst geht es auch um Vorschriften. Und da ein Kabel mit 2,5mm² eh einen kleineren Wiederstand hat, würde ich dabei bleiben. Und nicht auf eigene Faust ein dünneres nehmen nur weil es in der Anschaffung billiger ist.
Das ein 16A Leitungsschutzschalter im Regelfall (Verbaut in einer UV mit vielen seiner Kollegen) seine 16A nicht bringt, hast Du bei Deiner Aussage allerdings nicht berücksichtigt.
Wie genau meinst du das???
In einem LSS sind Spulen verbaut, die ein Magnetfeld erzeugen. Bei einem Kurzschluß rechnet man, bei B16-Automaten, mit 80A. Da Schaltet der LSS sofort ab. (sofern er nicht defekt ist)
Das ist also ein theoretischer Wert.
Im fehlerfreien Normalbetrieb wird ein Bimetall durch den Stromfluß erwährmt.
Die 16A sind somit die Obergrenze, und auch von der Umgebungstemperatur abhängig.
Mann könnte auch mit einem Föhn/Haartrockner das Bimetall soweit erwärmen, bis es auslöst.
Aber nach der Funktion von Sicherungsautomaten war nicht gefragt.
Aber nach der Funktion von Sicherungsautomaten war nicht gefragt.
Stimmt!
Stromkreise wie "Licht Küche", "Licht Wohnzimmer",.... werden mit 1,5mm² verbaut, aber mit B16-Automaten abgesichert. Ganz einfach um den Kunden preislich entgegen zu kommen. Und es wird keiner eine Lampe an die Decke basteln, die 13A übersteigt.
Und hier nach hat auch keiner gefragt!
Ein B16 Leitungsschutzschalter schaltet, wie in der dazu gehörenden Auslösekurve, nur dann ab, wenn er ganz alleine auf einer Holzplatte montiert ist und die Umgebungstemp. 20 Grad Celsius nicht übersteigt. Sollte es wärmer sein und die Wärmeableitung durch benachbarte Leitungschutzschalter/ RCDs/ Schütze/ Relais/ Klingeltransformatoren oder ähnlichem behindert sein, löst der B16 Automat auch schon spürbar früher aus.
Diese Information wird Dir z.B. die Fa. Hager bestätigen.
Da du päpstlicher als der Papst sein willst:
Leitungsschutzschalter dürfen nicht auf Holz gebaut werden!
Die Sache mit der Umgebungstemperatur habe ich doch schon mit dem Haartrockner versucht zu erklären. Es geht einfach um das Bimetall.
Es spielt dabei keine Rolle von welchem Hersteller das ist. Sei es Hager, ABB,.... Das Bimetall ist für den Auslösevorgang wichtig.
Leitungsschutzschalter dürfen nicht auf Holz gebaut werden!
Im Labor werden sie auf Holz gebaut! (z.B. bei Hager)
Das mit den Haartrockner kam nach meinem ersten Kommentar und ist außerdem nicht sehr praxisnah.
Die Umgebungstemp. lässt die 16A nur ein theoretischer Wert sein.
Es mag ja sein, daß im Labor Holz genutzt wird.
Im Labor!
Aber soweit ich weiß, darf man von der Zulassung her keinen LSS auf Holz anbringen.
mit dem Haartrokner wollte ich nur die Funktion von einem Bimetall unterstreichen. Ein Grill, oder ein Lagerfeuer würde das selbe verursachen. Ich muss allerdings zugeben, daß ich nicht weiß ob ein Föhn überhaupt heiß genug wird. Sollte er aber...
In der freien Wildbahn sollte kein Holz zur direkten Montage von Automaten herhalten.
Alles was Temperaturen von mehr als 20 Grad erzeugt bringt den Automaten zum schnelleren Abschalten.
Wenn du tatsächlich ein 2,4-kW-Gerät acht Stunden täglich betreibst, mag das wohl hinkommen.
Pi mal Daumen wären das reichlich 7000 kWh pro Jahr - damit kommen zwei bis drei durchschnittliche Haushalte aus. Und die Stromrechnung dürfte sich auf rund 1800 Euro belaufen - da sind die 32 gesparten Euronen ein schwacher Trost.
Das mag so sein, aber das sind JEDES Jahr 32 Euro, und das nur für dieses eine Gerät. Vom positiven Aspekt für die Umwelt mal abgesehen.
Rechnet man das nun aber mal für einen Saunabetrieb mit 8 Saunaöfen und 20 Kunden-Haartrocknern aus, dann spart man in den kommenden 10 Jahren im Betrieb allerdings 8960 Euro ein.
Und der Unterschied ob ich 50m 2,5qmm verlege oder 50m 1,5qmm beläuft sich einzig auf die unterschiedlichen Kabelpreise (Arbeit ist identisch) und hat sich nach dem ersten Jahr bereits amortisiert.
Er sagt, da gibt's eine Umrechnungsformel dafür ... so kannst du das nicht rechnen. Später mehr ...
Ja, der Link ist cool... Aber dann hätte ich ja hier keine so interessante Frage einstellen können und/oder meine Theorie nicht so schön aufgefrischt :)
Die 50m sind leider sehr dicht an der Praxis, die Leitung ist geschätzt tatsächlich derzeit 45m lang und somit auch schon verdammt dicht an den zulässigen 3% Verlust. Eigentlich nur möglich da sie von der UV direkt beim Zähler abgeht, durch das Treppenhaus, die Garage zur Werkstatt. Das läppert sich..
Aber da ich sowieso gerade einen größeren Umbau einplane, werde ich da vermutlich die eine oder andere zusätzliche UV einplanen.
Die meisten Leitungen kann ich da problemlos abfangen, somit wäre es relativ leicht umzubauen. Aber alles der Reihe nach :) Zuerst mal muss ich meine völlig veraltete VDE-Kenntnis mal auf den neuesten Stand bringen. Zu meiner Zeit lernte man noch das man 1,5qmm durchaus mit 16A LSS absichern darf... Ist wohl irgendwann in den letzten 30 Jahren geändert worden und keiner hat es mir gesagt *heehee*.