Kabelquerschnitt zwischen Wechselrichter und Batterie berechnen – 12, 24 und 48 V

Kabelquerschnitt für Wechselrichter mit 1000, 1500, 2000 und 3000 Watt

Die Tabelle zeigt Strom, Sicherung und Mindestquerschnitt bei 1,5 m Kabellänge je Richtung und höchstens 3 % Spannungsfall. Bei so kurzen Leitungen entscheidet fast immer die Erwärmung; bei längeren Wegen rechnen Sie oben mit Ihrer Länge.

Die Spalte 12 V zeigt, warum große Wechselrichter an 24 oder 48 V gehören: Bei gleicher Leistung fließt die Hälfte beziehungsweise ein Viertel des Stroms, und der Querschnitt schrumpft entsprechend. Wie viel Leistung Ihre Geräte wirklich brauchen, rechnet der Watt-Rechner für Notstrom; welche Kapazität und welchen Wechselrichter Sie für eine bestimmte Laufzeit brauchen, der Akku- und Wechselrichter-Rechner.

Warum die Sicherung den Querschnitt mitbestimmt

Die Sicherung schützt die Leitung, nicht den Wechselrichter. Ihr Nennstrom liegt deshalb zwischen zwei Grenzen: nicht unter dem Strom, den der Wechselrichter bei Dauerleistung zieht – sonst löst sie im Betrieb aus –, und nicht über dem Strom, den die Leitung dauerhaft trägt. Der Rechner nimmt die nächste übliche Stufe über dem Betriebsstrom und sucht dann den kleinsten Querschnitt, der diesen Sicherungsstrom trägt. Die Werte für die Belastbarkeit stammen aus Tabelle 11 der DIN VDE 0298-4 für einadrige flexible Leitungen frei in Luft.

Die Sicherung sitzt im Pluskabel, so nah wie möglich am Akku; jeder Verbraucher am Akku bekommt eine eigene. Wechselrichter ziehen beim Einschalten kurz einen hohen Ladestrom in ihre Kondensatoren; für solche Verbraucher nennt Victron träge Sicherungen als üblich. Bei Lithium-Akkus kommt eine dritte Bedingung dazu: Mindestens eine Sicherung im Gleichstromkreis muss den möglichen Kurzschlussstrom des Akkus sicher abschalten können. Das steht im Datenblatt der Sicherung als Ausschaltvermögen.

Spannungsfall: wie viel ist zu viel?

Jeder Meter Kupfer hat einen Widerstand, und bei hohen Strömen wird daraus ein spürbarer Spannungsverlust. Victron rechnet im Handbuch „Wiring Unlimited“ vor: Ein Wechselrichter mit 2400 W an 12 V zieht 200 A; über je 1,5 m Plus- und Minusleitung mit 16 mm² gehen 0,64 V verloren – rund 5 % der Spannung; die dabei verlorene Leistung wird zu Wärme. Victron empfiehlt höchstens 2,5 %, dieser Rechner nimmt standardmäßig 3 %; Sie können den Wert oben ändern. Weil Victron mit 0,017 Ω·mm²/m rechnet und wir mit 0,0178, fällt unser Querschnitt eher etwas größer aus.

Abwärme des Wechselrichters. Nicht zu verwechseln mit der Wärme in der Leitung: Das Gerät selbst gibt mehr davon ab. Ein Wechselrichter mit 2.000 W Dauerleistung nimmt bei unserem Wirkungsgrad von 85 % rund 2.350 W aus dem Akku auf und gibt 2.000 W an die Steckdose ab – die Differenz von etwa 350 W wird im Gehäuse zu Wärme und muss weg. Deshalb braucht ein Wechselrichter Luft um sich und darf nicht in einen geschlossenen Kasten oder unter Gepäck. Die Zahl ist unsere Rechnung mit unserem Wirkungsgrad, keine Herstellerangabe: Bei kleiner Last liegt der Wirkungsgrad niedriger, die Abwärme in Watt aber trotzdem niedriger.

Zu viel Spannungsfall hat Folgen über den Energieverlust hinaus: Der Wechselrichter sieht eine niedrigere Spannung, zieht für dieselbe Leistung mehr Strom und schaltet bei fast leerem Akku früher wegen Unterspannung ab. Übergänge an Kabelschuhen, Sicherung und Schalter kommen zum Widerstand der Leitung dazu – sie rechnet der Rechner nicht mit.

Kabelquerschnitt für den Wechselrichter im Wohnmobil und Camper

Im Wohnmobil läuft der Wechselrichter meist an 12 V, und die Leitungen liegen gebündelt in engen Kanälen oder unter dem Sitz. Dort trägt eine Leitung weniger als frei in Luft, wie die Tabelle sie annimmt – für solche Fälle nennt die DIN VDE 0298-4 Umrechnungsfaktoren, die dieser Rechner nicht anwendet. Nehmen Sie bei gebündelter oder warmer Verlegung eine Stufe mehr. Ab rund 100 A warnen wir auch im Laufzeit-Rechner für Powerstation und Akku: Dann lohnt sich ein System mit 24 V, wenn der Aufbau es zulässt. Die 230-V-Seite des Wohnmobils mit Landstrom und Steckdosen ist nicht Teil dieser Rechnung.

Darf ich die Leitung zwischen Akku und Wechselrichter selbst anschließen?

§ 13 NAV regelt die elektrische Anlage hinter der Hausanschlusssicherung: Arbeiten daran dürfen außer dem Netzbetreiber nur Installationsunternehmen ausführen, die in ein Installateurverzeichnis eines Netzbetreibers eingetragen sind. Ein Inselsystem aus Akku und Wechselrichter, das mit der Hausinstallation nicht verbunden ist – im Wohnmobil, im Gartenhaus oder als mobiles Notstromset –, gehört nach unserem Verständnis nicht dazu; eine Rechtsberatung ist das nicht. Sobald der Wechselrichter ins Hausnetz speisen soll, gilt die Grenze wieder: nur über eine Netzumschaltung, eingebaut von einem eingetragenen Installationsunternehmen. Warum, steht im Beitrag Notstromaggregat zu Hause anschließen – für Wechselrichter gilt dasselbe.

Auch wenn die Gleichstromseite eines Inselsystems nach unserem Verständnis nicht unter § 13 NAV fällt: Ungefährlich ist sie nicht. Ein Akku liefert im Kurzschluss sehr hohe Ströme, und eine zu dünne Leitung oder eine schlecht verpresste Verbindung wird bei 200 A heiß. Über 200 A weist der Rechner deshalb darauf hin, die Verbindungen von einer Elektrofachkraft herstellen oder prüfen zu lassen, wenn Sie das noch nie gemacht haben.