Zulässiger Spannungsfall

Muss man im Rahmen einer Elektroinstallation ein Kabel oder eine Leitung verlegen, so ist neben anderen wichtigen Punkten bei der Kabeldimensionierung auch der Spannungsfall über die Leitung zu berücksichtigen. Die verschiedenen Normen, Richtlinien und Anschlussbedingungen machen hier konkrete Vorgaben, welcher prozentuale Spannungsfall zulässig ist. Die Regulierung des Spannungsfall ist wichtig, damit die Funktionstüchtigkeit der angeschlossen Geräte (Betriebsmittel) sichergestellt ist.

Niederspannungsanschlussverordnung - NAV

Die Niederspannungsanschlussverordnung, kurz NAV, verlangt unter §13 Abs.4 „Elektrische Anlagen“* einen Spannungsfall zwischen Hausanschluss und Stromzähler von 0,5%.

VDE-AR-N 4100:2019-04 Technische Anschlussregeln Niederspannung (TAR)

Gemäß den Technische Regeln für den Anschluss von Kundenanlagen an das Niederspannungsnetz und deren Betrieb (TAR Niederspannung) gilt ebenfalls ein Spannungsfall im Hauptstromversorgungssystem, also zwischen Hausanschluss und Stromzähler, von 0,5%. Der Netzbetreiber kann die in der VDE-AR-N 4100 beschriebenen Anforderungen ergänzen und in seinen Technischen Anschlussbedingungen veröffentlichen.

Bild vom Buch Fachkunde der Elektrotechnik

TAB 2019 - Technische Anschlussbedingungen 2019

Die TAB 2019 ersetzt die TAB 2007 und beinhaltet eine wesentliche Änderung bezüglich des zulässigen Spannungsfalls. In der TAB 2019 referenziert man unter Punkt 6(5) nur noch auf die NAV und deren $13 (Abs.4). Demnach gilt auch für die TAB 2019 ein Spannungsfall zwischen Hausanschluss und Stromzähler von 0,5%. Man kann hier also davon ausgehen, dass bezüglich des Spannungsfall eine Harmonisierung zwischen NAV, VDE-AR-N 4100 und TAB stattgefunden hat.

TAB 2007 - Technische Anschlussbedingungen 2007 (veraltet)

Achtung: Die TAB 2007 ist nicht mehr aktuell und damit für Neuanlagen nicht mehr anzuwenden. Aus diesem Grund sind die nachfolgend genannten leistungsabhängigen zulässigen Spannungsfälle nicht mehr gültig.

Die Technischen Anschlussbedingungen 2007 an das Niederspannungsnetz definierte neben anderen Anschlussbedingungen, die meist Bestandteil von Netzanschlussverträgen werden, auch die zulässigen Spannungsabfälle. Diese wurden in Abhängigkeit von der Leistung angegeben:

Demnach durfte der Spannungsfall im Hauptstromversorgungssystem, dass heißt zwischen Übergabestelle des Netzbetreibers, also dem Hausanschlusskasten (HAK), und dem Stromzähler folgende leistungsabhängigen Werte nicht überschreiten:

  • 0,50% bis <=100kVA
  • 1,00% zwischen >100kVA und <=250kVA
  • 1,25% zwischen >250kVA und <=400kVA
  • 1,50% zwischen >400kVA

DIN 18015 Teil 1

Gemäß der DIN 18015 Teil 1 Abschnitt 4.3.1(6) darf der Spannungsfall in Verbraucheranlagen, dass heißt vom Zähler bis zum Verbraucher, 3% nicht übersteigen.

DIN VDE 100 Teil 520

Die DIN VDE 100 Teil 520 Abschnitt 525 beschreibt, dass der Spannungsfall vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher 4% nicht übersteigen sollte. Ausnahmen werden hier nur bei Verbrauchern mit hohen Anlaufströmen gemacht, wie bei Motoren. Die DIN VDE 100-520 macht aber auch noch feinere Unterscheidungen, gemäß der folgenden Übersicht:

Tabelle: Spannungsfälle nach Netzart und Verbraucherart gemäß DIN VDE 100-520
Netz Beleuchtungsstromkreise andere Verbraucher
*) Aber auch für private Versorgungsnetze sollten nach Möglichkeit die Anforderungen, wie für die öffentlichen Versorgungsnetze eingehalten werden.
Öffentliches Versorgungsnetz 3% 5%
Privates Versorgungsnetz * 6% 8%

Darstellung des zulässingen Spannungsfall nach TAB, DIN 18015 und VDE 100-520

Bild von Bücher der Elektrotechnik

[Datum: 22.05.2016]
[letztes Update: 05.12.2019]

Kommentare/Leserzuschriften

Leserzuschriften haben mich dazu bewogen, den Artikel zu überarbeiten und zu präzisieren. Da die Fragestellungen und Antworten ggf. auch durchaus für andere Leser von Interessen sein können, habe ich diese nachfolgend veröffentlicht.


Herr Neubauer schrieb am :

Guten Abend,
wir haben hier in einem Fachstammtisch folgende Diskussion: wie lang darf eine Leitung maximal sein, 2,5 mm im Querschnitt, Kupfer einphasig, (Haushalt) unter Berücksichtigung des Spannungsfalls. Laut VDE 0100 mit diversen Beiblättern sind 3 % für Lampen etc. zulässig und 5 % für andere Geräte (Beiblatt 2).Ausgangsspannung ist 230 Volt. Normalerweise käme man auf 28 m. Rechnet man mit 5 % Spannungsfall, kommt man auf 46 m Leitungslänge. Laut DIN 18015 sind max. 3 % Spannungsfall zulässig, laut DIN VDE 100 Teil 525 max. 4 %. Was gilt denn nun?

Ich bin sehr auf Ihre Antwort gespannt, am besten mit den entsprechenden Verweisen auf die gültige Vorschrift, sonst hat es keinen Bestand bei uns.

MfG


Antwort vom :

Hallo Herr Neubauer,

vielen Dank für Ihre interessante Fragestellung, die ich gerne zu beantworten zu versuche.

Bitte sehen Sie es mir aber nach, wenn ich bezüglich der Normen ggf. etwas wage bleibe und mich aus der Verantwortung ziehe. Ich betreibe die Homepage, über welche Sie auf mich aufmerksam wurden, rein privat. Alle dort gemachten Angaben wurden von mir nach besten Wissen und Gewissen gemacht, jedoch kann ich keine Gewähr dafür abgeben, dass die Angaben absolut richtig sind oder den aktuellen Stand der Technik, der Gesetze oder Normen wiederspiegeln. Dazu sind die Änderungen zu teilweise zu schnelllebig. Ebenfalls habe ich keinen Zugriff auf alle Normen. Auch sind meine Beiträge nicht redaktionell durch einen Lektor oder ähnliches geprüft, wie man es von einem Fachbuch erwartet. Feedback erhalte ich im Wesentlichen von den Besuchern der Homepage wie von Ihnen. Aus diesem Grund spiegelt der nachfolgende Beantwortungsversuch nur meine Meinung und Einschätzung zu diesem Thema wieder.

So nun zu Ihrer Frage nachdem ich mich vermutlich genug erklärt habe ;-)

Ihre Rechenergebnisse kann ich nicht 100%tig nachvollziehen, da der angenommene Betriebsstrom und cos phi fehlen. Gehe ich von (Cu Kappa=56,0; 2,5mm²; 230V AC einphasig; cos phi = 1;) erhalte ich für 3% (delta U = 6,9V) eine Länge von <30m und für 5% (delta U = 11,5V) eine Länge von <50m. Dabei habe ich den Betriebsstrom mit 16A angenommen. Da die Größenordnung passt variieren ggf. unsere Eingangswerte? Ggf. haben Sie auch nicht mit der Formel gerechnet, sondern Tabellenwerte benutzt?

Bezüglich der Normen sei noch mal darauf hingewiesen, dass der Spannungsfall 3% gemäß DIN 18015 für die Leitungslänge vom Zähler bis zum Verbraucher gilt. Der Spannungsfall 4% gemäß VDE 100-520 gilt vom Hausanschlusskasten bis zum Verbraucher. Darüber hinaus gibt es noch die TAB, die den Spannungsfall zwischen Hausanschlusskasten und Zähler beschreiben. Es sind also bei der Planung alle 3 Bedingungen einzuhalten. Zur Verdeutlichung habe ich folgendes Bild erstellt, welches ich auch noch auf der Webseite veröffentlichen werde. (bereits oben eingefügt)

Noch ein ergänzender Hinweis: Dieses Jahr (04/2019) wurden die VDE-AR-N 4100 Anwendungsregel [Technische Regeln für den Anschluss von Kundenanlagen an das Niederspannungsnetz und deren Betrieb (TAR Niederspannung)] veröffentlicht. Diese soll Basis für die Definition der Technischen Anschlussbedingungen (TAB) der Netzbetreiber sein. Auch in den TABs werden Spannungsfälle definiert. Ob hieraus Änderungen resultieren oder zu erwarten sind, ist mir derzeit nicht bekannt.


Herr Neubauer schrieb am :

Hallo Herr Iwer,

danke für Ihre ausführliche Antwort. Sozusagen unterm Strich kommen wir ja bezgl. der Leitungslänge ungefähr auf dasselbe Ergebnis. Allerdings beträgt der max. erlaubte Spannungsfall,wenn ich Sie richtig verstanden habe, wohl nicht 5 % sondern 4 %? Wie wäre hier die Berechnung der Leitungslänge?

MfG


Antwort vom :

Hallo Herr Neubauer,

ich habe noch mal ein wenig recherchiert und es stellt sich jetzt so dar, dass es alle Prozentwerte gibt :-)
Es gibt folgende Aussagen nach DIN VDE 100-520:

  1. Wenn die Versorgung aus einem öffentlichen Verteilnetz erfolgt, dann 3% für Beleuchtungsstromkreise und 5% für andere Verbraucher (z.B. Motoren)
  2. Wenn die Versorgung aus einem privaten Netz erfolgt, dann 6% für Beleuchtungsstromkreise und 8% für andere Verbraucher (z.B. Motoren), wobei nochmal darauf hingewiesen wird, dass man möglichst die Werte von 1) einhält.
  3. Es steht außerdem geschrieben, dass 4% nicht überschritten werden sollten.

Es gibt also verschiedene Varianten und viel Konjunktiv, aber somit auch ein wenig Spielraum für Eventualitäten bei der Installation.
Ich würde in diesem Fall versuchen die 3% für die Beleuchtungsstromkreise einzuhalten. Damit erfüllt man auch automatisch die DIN18015 Teil 1.
Bei anderen Verbrauchern würde ich versuchen mindestens die 4% einzuhalten.

Für den Spannungsfall nach DIN VDE 100-520 sind im Prinzip zwei Teilberechnungen. Einmal vom Hausanschluss bis zum Zähler, sowie für den Verbraucherstromkreis vom Zähler bis Steckdose/Anschlussklemme Betriebsmittel. Die beiden Spannungsfälle sind zu addieren und ins Verhältnis zur Nennspannung zu setzen. Zwischen Hausanschluss und Zähler handelt es sich meist um ein TN-C-Netz. Hier würde ich die Formel für den Spannungsfall eines einphasigen Netzes ansetzen, da zumindest bei Wohngebäuden von keiner symmetrischen Belastung ausgegangen werden kann. Außerdem liefert die Formel für den einphasigen Spannungsfall die schlechteren Werte, wie sich mathematisch leicht nachweisen lässt.

Muss auch die DIN 18015 eingehalten werden, welche sich auf Wohngebäude bezieht, so würde ich das jeweils „schärfere“* Kriterium wählen. Für Beleuchtungsstromkreise also 3% gemäß VDE 100-520 (nach TAB + DIN 18015 wären es 0,5%+3%=3,5%). Für Pumpen, Elektroherde u.ä. ständen nach VDE 100-520 5% bzw. 4% zur Verfügung. Also müsste man die 3% der DIN 18015 berücksichtigen.

Viele Grüße


Herr Vortisch schrieb am :

Ich fand folgende Info auf Ihrer Internetseite: Demnach darf der Spannungsfall im Hauptstromversorgungssystem, dass heißt zwischen Übergabestelle des Netzbetreibers, also dem Hausanschlusskasten (HAK), und dem Stromzähler folgende leistungsabhängigen Werte nicht überschreiten:

0,50% bis <=100kVA
1,00% zwischen >100kVA und <=250kVA
1,25% zwischen >250kVA und <=400kVA
1,50% zwischen >400kVA

Ich kenne aus der NAV nur 0,5 % Spannungsfall.
Woher kommen Ihre anderen Werte?
Wenn Sie mir hier die Quelle mitteilen könnten, wäre dies für mich sehr hilfreich.


Antwort vom :

Sehr geehrter Herr Vortisch,

vielen Dank der Nachfrage, welche mir durchaus neue Erkenntnisse brachte und auch eine Aktualisierung des entsprechenden Artikels auf der Webseite erforderlich macht.

Die benannten Werte zum leistungsabhängigen Spannungsfall stammen (noch) aus der TAB 2007:

https://www.vde.com/resource/blob/937650/9b93f58361f2091130ed59eb4b13f283/technische-anschlussbedingungen---tab-2007---fuer-den-anschluss-an-das-niederspannungsnetz--bundesmusterwortlaut--data.pdf

Die Niederspannungsanschlussverordnung - NAV beschreibt in der Tat in §13 „Elektrische Anlagen“ nur die 0,5% Spannungsfall.

Der TAB 2007 liegt die NAV zu Grunde. Die TAB untersetzt dabei die NAV insbesondere in Bezug auf §13 „Elektrische Anlagen“. Soweit so gut. Jedoch…

Es ist jedoch seit 2019 die VDE-AR-N 4100 in Kraft getreten. Auf dieser Basis soll der Netzbetreiber seine Technischen Anschlussbedingungen formulieren. Parallel wurde die TAB dementsprechend angepasst und referenziert die VDE-AR-N 4100 an sehr vielen Stellen . In der TAB 2019 findet sich nun nur noch die 0,5% Spannungsfall, genauso wie in der VDE-AR-N 4100 und in der NAV. Alle anderen Angaben Zum Spannungsfall in der TAB 2007 wurden in der TAB 2019 entfernt. In diesem Punkt wurden also TAB2019, NAV und VDE-AR-N 4100 harmonisiert.

https://www.sw-netz.de/wp-content/uploads/TAB_2019.pdf

Viele Grüße