Beim Betrieb einer Photovoltaik-Inselanlage mit Batteriespeicher und Wechselrichter sind viele Details zu beachten – insbesondere die Stromstärken, die durch die Kabel fließen. In meinem aktuellen Video habe ich den Stromfluss zwischen meiner LiFePo4-Batterie (25,6V) und dem Wechselrichter gemessen, während ein Wasserkocher mit 2000W als Last lief. In diesem Beitrag erfährst du, warum der richtige Kabelquerschnitt entscheidend ist und welche Risiken zu dünne Kabel mit sich bringen.
Inhalt
Hinweis (Disclaimer)
Die in meinen Beiträgen gezeigten Inhalte dienen ausschließlich zu Informations- und Unterhaltungszwecken. Es liegt in der Verantwortung der Leser, jegliche Nachbauten, die auf meinen Inhalten basieren, auf eigene Gefahr durchzuführen
2000W am Wechselrichter – So hoch sind die Ströme!
Um die Höhe des Stroms im 25,6 Volt Teil der Inselanlage zu berechnen, genügt ein Blick auf die Grundformel der elektrischen Leistung:
P = U × I
- P (Leistung): 2000W
- U (Spannung): 25,6V
- I (Stromstärke): ?
Umgestellt ergibt sich:
I = P / U = 2000W / 25,6V ≈ 78A
Das bedeutet, dass zwischen Batterie und Wechselrichter fast 80 Ampere fließen!
Warum ist der Kabelquerschnitt so wichtig?
Ein zu dünnes Kabel hat einen höheren Widerstand, was zu Spannungsabfällen, erhöhter Wärmeentwicklung und im schlimmsten Fall zu Kabelbränden führen kann.
Welche Kabelstärke brauche ich für 80A?
Um den passenden Kabelquerschnitt zu bestimmen, gibt es zwei bewährte Methoden: die Verwendung von Strombelastbarkeitstabellen und die Berechnung des Querschnitts mit einer Formel.
1. Nutzung von Strombelastbarkeitstabellen
n der Elektrotechnik gibt es genormte Tabellen, die angeben, welcher Kabelquerschnitt für welche Stromstärke geeignet ist. Dabei spielen Material (Kupfer oder Aluminium), Verlegeart (frei oder in einem Rohr) und Umgebungstemperatur eine Rolle. Für eine freie Verlegung von Kupferkabeln gilt beispielsweise:
- 16mm² → ca. 75A
- 25mm² → ca. 100A
- 35mm² → ca. 125A
Da wir in diesem Beispiel 80A transportieren müssen, wäre ein Kabel mit mindestens 25mm² Querschnitt empfehlenswert.
2. Berechnung des Leitungsquerschnitts
Zusätzlich musst du den Querschnitt auch selbst berechnen. Die Formel lautet:
A = (I × L × 2) / (ΔU × 56)
Dabei ist:
- A = Kabelquerschnitt in mm²
- I = Stromstärke in Ampere
- L = Leitungslänge (Hin- und Rückleitung) in Metern
- 56 = elektrische Leitfähigkeit von Kupfer (m/Ω mm²)
- ΔU = maximaler zulässiger Spannungsabfall (z. B. 2%)
Setzt man hier die Werte für eine Strombelastung von 80A und eine 2m lange Leitung mit einem maximalen Spannungsabfall von 0,5V ein, kann man den erforderlichen Querschnitt berechnen. Das Ergebnis wird immer auf den nächsten Normquerschnitt aufgerundet.
WICHTIG! Aus den beiden Ergebnissen wird nun der höhere Querschnitt ausgewählt um da maximale Sicherheit zu erhalten.
Spannungsabfall messen – So überprüfst du dein System
Mit einem Multimeter kannst du leicht feststellen, ob deine Kabel den Belastungen standhalten. Miss die Spannung direkt an der Batterie und dann am Eingang des Wechselrichters. Ein hoher Spannungsabfall (>0,5V) deutet darauf hin, dass deine Kabel möglicherweise zu dünn sind. Die Messung muss im belasteten Zustand durchgeführt werden.
Fazit: Sicherheit geht vor!
Wer eine Photovoltaik-Inselanlage betreibt, muss die hohen Ströme im DC-Bereich im Blick behalten. Ein falscher Kabelquerschnitt kann zu erheblichem Leistungsverlust und sogar zu Brandgefahr führen. Deshalb gilt: Besser etwas dicker dimensionieren als zu knapp kalkulieren!
Hast du Fragen oder eigene Erfahrungen? Schreib es in die Kommentare!
