Leitungsquerschnitte

So blöd es klingt, aber man muss die Frage stellen. Denn bis auf wenige Ausnahmen (Sitz-, Front- und Hechscheibenheizung) dient eine Leitung nicht der Wärmeerzeugung sondern dem Energietransport von der Spannungsquelle (Batterie/Generator) zum Verbraucher. Elektrisch gesehen ist eine Leitung ein Widerstand den es zu überwinden gilt. Das zur Leitungsherstellung verwendete Material (in der Regel Kupfer) besitzt einen spezifischen Eigenwiderstand. Hierdurch wird ein Teil der zu transportierenden Energie (Strom) in Wärme umgewandelt, mit dem Nebeneffekt, das die verlorene Energie nicht am Verbraucher zur Verfügung steht und einen Spannungsabfall verursacht (Verbraucherspannung ist kleiner der der Spannungsquelle).

Im KFZ kommt erschwerend hinzu, das aufgrund der geringen Arbeitsspannung von ca. 12 Volt die daraus resultierenden Ströme sehr groß werden. Ein Gebläsemotor der Lüftung hat durchschnittlich 300 Watt, was bei 12 Volt einem Strom von knapp 25 Ampere entspricht. Bei solch hohen Strömen machen bereits kleinste Leitungswiderstände hohe Verluste und Wärmeentwicklung aus. Es gibt nur eine Möglichkeit dem entgegenzuwirken, nämlich durch einen großen Leitungsquerschnitt. Daraus ergibt sich die Regel: „Je größer die Anschlußleistung und je weiter entfernt der Verbraucher, desto dicker die Leitung“

Der Kabelquerschnitt lässt sich über folgende Formel berechnen:

A = ( I * 0,0175 * L * 2 ) / (fk * U)

I ist die maximale zu erwartende Stromstärke in Ampere (=Stärke der verwendeten Sicherung)
0,0175 ist die Konstante des spezifischen Widerstands von Kupfer in Ohm x mm² / m
L ist die Leitungslänge in Metern
fk ist der Verlustfaktor (=Spannungsabfall). Dieser sollte maximal 1% betragen, also dem Faktor 0,01 entsprechen.
U ist die Spannung (12 Volt)

Setzen wir als Beispiel den genannten Gebläsemotor mit 300W und einer Leitungslänge vom Motor bis zur Sicherung im Motorraum von 3m an, ergibt sich aus obigber Formel:

A = ( 25A * 0,0175 * 3m * 2 ) / ( 0,01 * 12V ) = 21,88 mm²

Da Leitungsquerschnitte genormt sind muss man auf den nächst höheren Querschnitt zurückgreifen, in diesem Fall einer 25 mm².

Zum Querschnitt von Leitungen gibt es folgende Regeln:

1. bei Dauerbelastung sollten pro mm² maximal 5 Ampere fließen
2. bei Kurzzeitbelastung sollten pro mm² maximal 10 Ampere fließen
3. bei längeren Leitungen, die bereits an der Belastungsgrenze sind, sollte man zur Vermeidung unnötiger Spannungsabfälle den jeweils nächsthöheren Querschnitt wählen

Die am häufigsten verwendeten Querschnitte von Leitungen in Kraftfahrzeugen sind 0.5, 0.75, 1.0, 1.5, 2.5, 4, 6 und 10 mm². Bei einzeln verlegten Leitungen sollte man aus Festigkeitsgründen immer Querschnitte ab 1 mm² nehmen, bei Kabelbündeln dürfen die einzelnen Leitungen auch dünner sein.

• https://de.wikipedia.org/wiki/IEC_60228
• https://www.wohnmobilwissen.de/wohnmobil-12v-kabelquerschnitt/