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Elektro-Rechner

Strom, Leistung, Spannung, Impedanz, Motoren, Kabel und Sicherungen – für Gebäude, Boote und Schiffe. Wählen Sie das Netz, die Berechnung und füllen Sie die Felder aus; „?“ erklärt jedes einzelne Feld.
Nur eine Berechnungshilfe. Elektroinstallationsarbeiten dürfen nur von einer qualifizierten, autorisierten Elektrofachkraft ausgeführt werden. Elektrische Installationsarbeiten dürfen ausschließlich von einer qualifizierten, zugelassenen Elektrofachkraft gemäß den nationalen Vorschriften (sowie auf Schiffen gemäß den Vorschriften der Klassifikationsgesellschaft) durchgeführt werden. Überprüfen Sie jedes Ergebnis anhand der Normen, der Herstellerangaben und der tatsächlichen Installation.

1Land / Netzform

2Berechnung

Grundlagen – Strom, Leistung, Spannung
Motoren und Blindleistungskompensation
Kabel, Sicherungen und Spannungsfall
Verteiler, FI-Schutzschalter und IP-Code
Batterie und Gleichstrom auf Booten

3Eingabe

Projekt

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Ergebnisse

Schaltplan

Klicken Sie auf einen Teil des Diagramms – Versorgung, Schalttafel, Kabel, Last … – um ihn umzubenennen oder seine Werte zu ändern.
Einliniendarstellung der Berechnung: Quelle, Schutzeinrichtung, Kabel und Last. Leiter: L/L1–L3 Außenleiter, N Neutralleiter, PE Schutzleiter; Gleichstrom (DC) + und −.

Formeln

    Quellen

    • USA, Wohngebäude: 120/240 V Einphasen-Dreileiter (Split-Phase), 60 Hz – ANSI C84.1 (Bereich A ±5 %). Installationen: NFPA 70 National Electrical Code (NEC); Spannungsfall: NEC 210.19(A) informativer Hinweis, 3 % für Endstromkreis und 5 % für Hauptleitung plus Endstromkreis. Ausgabe: NEC 2023 in den meisten Bundesstaaten; NEC 2026 wird schrittweise eingeführt (z. B. Washington ab 2026-12-31) – die im Bundesstaat eingeführte Ausgabe prüfen.
    • IEC 60038:2009 – IEC-Normspannungen.
    • IEC 60364-4-43 – Schutz bei Überstrom (433.1: Ib ≤ In ≤ Iz, I2 ≤ 1,45 Iz).
    • IEC 60364-5-52:2009+AMD1:2024 – Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Kabel- und Leitungsanlagen: Anhang B (Strombelastbarkeit, Tabellen B.52.2–B.52.5, B.52.14, B.52.17), Anhang G (Spannungsfall), Tabelle 52.2 (Mindestquerschnitte).
    • IEC 60228 – Leiter für isolierte Kabel und Leitungen (Widerstand von Kupfer und Aluminium).
    • IEC 60034-1 – Drehende elektrische Maschinen, Bemessung und Betriebsverhalten; IEC 60947-4-1 – Schütze und Motorstarter.
    • IEC 60898-1 (Leitungsschutzschalter) und IEC 60269 (Sicherungen); IEC 60831 (Leistungskondensatoren).
    • NFPA 70 National Electrical Code (NEC): 210.19, 210.20, 240.4, 240.6, 310.15, 310.16, 430.22, 430.32, 430.52.
    • IEC 60092 Serie – Elektrische Anlagen auf Schiffen (101, 201, 202, 352, 503); SOLAS Kapitel II-1 Teil D.
    • ISO 13297:2020 – Kleine Wasserfahrzeuge, Wechselstrom- und Gleichstrom-Bordnetz; ABYC E-11 – AC- und DC-Bordnetze auf Booten.
    • IEC 60364-4-41 (Schutz gegen elektrischen Schlag: Tabelle 41.1 Abschaltzeiten, 411.3.3 zusätzlicher Schutz), IEC 60364-5-53 (RCD-Typen), IEC 60364-7-701, -7-709, -7-722.
    • IEC 60909-0 (Kurzschlussströme, Spannungsfaktor cmin 0,95); IEC 60269-1 (Prüfströme von Sicherungen); IEC 60076 (Leistungstransformatoren); IEC 60034-30-1 (Wirkungsgradklassen IE).
    • BS 7671:2018+A4:2026 Tabelle 4D5 (flat twin and earth), Tabelle 41.2; 電気設備の技術基準の解釈 第149条; NEC Tabelle 430.250 (Motor-Volllastströme).
    • ABYC E-11 Tabelle VI und 33 CFR 183.425 Tabelle 5 (USCG; zulässige Stromstärke für Leiter, Boote; gleiche Werte); IEC 60092-352 Tabelle A.1 (Schiffe, 45 °C).

    Häufig gestellte Fragen

    Welchen Strom nimmt ein Drehstrommotor auf?

    I = P / (√3 · U · cos φ · η), wobei P die auf dem Typenschild angegebene Nennleistung ist. Beispiel: 90 W, 400 V, Stern (Y), cos φ 0,80, η 85 %: I = 90 / (1,732 · 400 · 0,80 · 0,85) ≈ 0,19 A. Ein 7,5-kW-Motor bei 400 V mit cos φ 0,85 und η 90 % nimmt etwa 14 A auf. Der Nennstrom auf dem Typenschild ist der beste Wert; die Formel dient zur Überprüfung oder wenn er fehlt.

    Im Rechner oben berechnen: Motorstrom vom Typenschild

    Wie berechne ich den Strom aus der Leistung?

    Gleichstrom: I = P / U. Einphasenwechselstrom: I = P / (U · cos φ). Drehstrom: I = P / (√3 · U · cos φ), mit U als Außenleiterspannung. 2 kW bei 230 V mit cos φ 1,0 entsprechen 8,7 A; 10 kW Drehstrom bei 400 V mit cos φ 0,85 entsprechen 17 A; 60 W bei 12 V DC entsprechen 5 A.

    Im Rechner oben berechnen: Strom, Leistung und Impedanz

    Soll der Motor in Stern oder Dreieck angeschlossen werden?

    Das Typenschild gibt zwei Spannungen an, z. B. 230/400 V Δ/Y. In Dreieck anschließen, wenn die Netz-Außenleiterspannung der niedrigeren entspricht, und in Stern, wenn sie der höheren entspricht. Ein 230/400-V-Motor an einem 400-V-Netz wird in Stern geschaltet; ein 400/690-V-Motor an 400 V in Dreieck – und nur letzterer kann im Stern-Dreieck-Anlauf gestartet werden. Dieselbe Last nimmt in Dreieck die dreifache Leistung auf wie in Stern.

    Im Rechner oben berechnen: Stern-/Dreieckschaltung (Y/Δ)

    Welcher Spannungsfall ist zulässig?

    IEC 60364-5-52 Anhang G empfiehlt 3 % für Beleuchtung und 5 % für andere Verbraucher ab einer öffentlichen Niederspannungsversorgung; der US-amerikanische NEC empfiehlt 3 % für einen Endstromkreis und insgesamt 5 %; Australien und Neuseeland erlauben 5 % (AS/NZS 3000). Auf Booten erlauben ISO 13297 und ABYC E-11 3 % für kritische Gleichstromverbraucher und 10 % für andere; auf Schiffen 6 % (IEC 60092-352). Nationale Vorschriften sind stets vorrangig zu beachten.

    Im Rechner oben berechnen: Spannungsfall im Kabel

    Welche Kondensatorgröße benötige ich für die Blindleistungskompensation?

    Qc = P · (tan φ1 − tan φ2). Um 50 kW von cos φ 0,75 auf 0,95 anzuheben, werden 50 · (0,882 − 0,329) ≈ 27,7 kvar benötigt. Bei 400 V 50 Hz in Dreieck hat jeder der drei Kondensatoren Qc / (3 · 2π · 50 · 400²) ≈ 183 µF. Streben Sie 0,95–0,98 an, nicht höher, und verwenden Sie verdrosselte Anlagen bei vorhandenen Frequenzumrichtern.

    Im Rechner oben berechnen: Blindleistungskompensation (Kondensator)

    Welche Spannungen werden auf Booten und Schiffen verwendet?

    Freizeitboote: 12 V oder 24 V DC aus Batterien sowie 230 V 50 Hz (Europa) oder 120/240 V 60 Hz (USA) über Landstrom oder Wechselrichter (ISO 13297, ABYC E-11). Schiffe: meist 440 V 60 Hz Drehstrom, zudem 400 V 50 Hz und 690 V, als isolierte (IT-)Netze ohne Neutralleiter mit Isolationsüberwachung, Beleuchtung mit 230 V oder 115 V über Transformatoren; große Schiffe 6,6 kV oder 11 kV (IEC 60092, SOLAS).

    Im Rechner oben berechnen: Batterie und Gleichstromverbrauch

    Annahmen: Sinusförmige Spannung und symmetrische Dreiphasenlasten. Die Dreiphasenspannung U ist die Leiterspannung (Außenleiterspannung). Kabelwiderstand bei Betriebstemperatur (70 °C PVC, 90 °C XLPE für die Bemessung), Reaktanz 0,08 mΩ/m. Strombelastbarkeit: Tabelle und Verlegeart des gewählten Landes (IEC 60364-5-52, BS 7671, NEC Tabelle 310.16, 電技解釈, ABYC E-11, IEC 60092-352), Kupfer; Aluminium nach den IEC-Aluminiumspalten (ca. 0,75 × Kupfer). Sicherungsnennwerte entsprechen genormten Reihen; die gerätespezifischen Daten sind zu beachten.

    Haftungsausschluss: Die Ergebnisse dienen als Planungs- und Prüfhilfe. Sie ersetzen weder die nationalen Errichtungsbestimmungen, die Beurteilung durch eine qualifizierte Elektrofachkraft noch die Anweisungen des Herstellers. CO2piping.com übernimmt keine Haftung für Installationen, die auf Basis dieses Rechners vorgenommen wurden.

    Neue Funktion – bitte melden Sie Fehler: Fehler melden

    Hilfe

    Wählen Sie Land oder Netzform, einfachen oder erweiterten Modus sowie eine Berechnung. Füllen Sie die Felder aus – „?“ neben jedem Feld erklärt die Eingabe. Ergebnisse, Schaltplan und Formeln aktualisieren sich sofort.

    Netz und Land

    • Das Netz legt Spannung, Frequenz, Erdungssystem, Spannungsfallgrenzwert sowie Kabel- und Sicherungstabellen (IEC oder NEC) fest. Die Quelle wird unter dem Menü und in der Quellenliste angezeigt.
    • Boote: 12/24 V DC und Landstrom. Schiffe: 400 V 50 Hz, 440 V und 690 V 60 Hz isolierte (IT-)Netze.
    • Eigene Werte: beliebige Spannung und Frequenz, mit IEC-Tabellen.

    Einfacher Modus

    • Strom, Leistung und Impedanz: aus Spannung, cos φ und einer bekannten Größe.
    • Ohmsches Gesetz: jeweils zwei Werte aus U, I, R und P.
    • Frequenz, Drehzahl und Reaktanz; Wirkungsgrad und Leistungsfaktor.
    • Kabeltabelle: der größte Leitungsschutzschalter und die größte Sicherung für jeden Querschnitt, nach Land und Verlegeart.

    Erweiterter Modus

    • Motorstrom vom Typenschild mit Stern/Dreieck-Schaltung und Anlaufstrom; Vergleich der Anlaufverfahren.
    • Stern/Dreieck: dieselbe Last in Y und Δ.
    • Spannungsfall; Kabelquerschnitt und Sicherung mit Korrektur für Umgebungstemperatur und Häufung.
    • Blindleistungskompensation und Batteriekapazität.
    • Kurzschluss: Erdfehlerstrom am Verbraucher und ob die Schutzeinrichtung in 0,4 s / 5 s abschaltet.
    • Verteiler: Stromkreise je Phase, Gleichzeitigkeit und Hauptsicherung; Transformator; Selektivität; Auswahl der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD).

    Einheiten

    • Leistung in W, kW oder PS, Länge in m oder ft. Die Drehstromspannung ist immer die Außenleiterspannung (z. B. 400 V).

    Dateien und Drucken

    • Speichern speichert die Berechnung als Datei, Öffnen öffnet sie wieder.
    • Drucken: Bericht mit Ergebnissen und Formeln; der Schaltplan auf einer eigenen Seite mit www.co2piping.com. Wählen Sie A4, A3 oder größer im Druckdialog – der Bericht füllt das Blatt aus.