Sicher nachrüsten Welchen Kabelquerschnitt und welche Sicherung sollte man für zusätzliche LED-Beleuchtung im Fahrzeug verwenden?

Beim Anschließen zusätzlicher LED-Beleuchtung im Fahrzeug sollten nicht nur die Bordnetzspannung und der Lampentyp berücksichtigt werden. Auch die Gesamtleistung der Beleuchtung, der Querschnitt und die Länge des Kabels sowie der Wert der verwendeten Sicherung beeinflussen die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Installation.

Ein zu dünnes Kabel kann Spannungsabfälle, übermäßige Erwärmung der Anlage und eine fehlerhafte Funktion der Beleuchtung verursachen. Eine Sicherung mit einem zu hohen Wert wiederum bietet dem Kabel keinen ausreichenden Schutz vor Überlastung. Deshalb sollten Kabel und Sicherung stets auf die volle Belastung des jeweiligen Stromkreises abgestimmt werden.

Berechnen Sie zuerst die erforderliche Stromstärke

Zunächst muss die Leistung aller an dasselbe Versorgungskabel angeschlossenen Lampen addiert werden. Anschließend lässt sich die Stromstärke mit folgender Formel berechnen:

I = P / U

Dabei gilt:

• I steht für die Stromstärke in Ampere;
• P steht für die Gesamtleistung in Watt;
• U steht für die Spannung in Volt.

Vier Arbeitsscheinwerfer mit je 30 W Leistung ergeben eine Gesamtleistung von 120 W. Bei der Nennspannung der Anlage bedeutet das:

• 120 / 12 = 10 A;
• 120 / 24 = 5 A.

In der Praxis kann die Spannung aufgrund der Kabellänge, der Steckverbinder, der Verbindungspunkte oder des Zustands der Batterie niedriger ausfallen. Deshalb sollte bei der Berechnung ein angemessener Sicherheitsspielraum eingeplant werden.

Welchen Kabelquerschnitt wählen?

Der Kabelquerschnitt wird in mm² angegeben und bezieht sich auf den Querschnitt der Kupferader. Der reine Außendurchmesser des Kabels sagt nichts über seine zulässige Strombelastbarkeit aus.

Die folgenden Werte sind orientierende Praxiswerte für kurze Kupferleitungen, wie sie in typischen 12-V- und 24-V-Anlagen verwendet werden. Sie stellen keine allgemeingültige Norm dar. Die tatsächliche Belastbarkeit eines Kabels hängt unter anderem von seiner Art, der Temperaturklasse, der Länge, der Verlegeart, der Anzahl der Verbindungen sowie den Empfehlungen des Fahrzeug- oder Aufbauherstellers ab.

Bei längeren Kabelstrecken, einer größeren Anzahl von Verbindungen, in Kabelbäumen verlegten Leitungen oder höherer Umgebungstemperatur kann ein Kabel mit größerem Querschnitt erforderlich sein.

Detailliertere Berechnungen mit praktischen Beispielen finden Sie im deutschsprachigen Technik-Ratgeber von TRALERT® zur Berechnung des Kabelquerschnitts für die Fahrzeugbeleuchtung.

Wählen Sie die passende Sicherung zum Kabel

Die Hauptaufgabe der Sicherung ist der Schutz des Kabels. Ihr Wert darf daher nicht höher sein als die Stromstärke, die das jeweilige Kabel in der konkreten Installation sicher führen kann.

Ein Kabel mit einem Querschnitt von 1,5 mm² sollte nicht mit einer Sicherung von 20 oder 30 A abgesichert werden, wenn seine zulässige Belastbarkeit in der jeweiligen Installation etwa 15 A beträgt. Bei einer Überlastung könnte sich das Kabel übermäßig erhitzen, bevor die Sicherung den Stromkreis unterbricht.

Die Sicherung sollte möglichst nah an der Stromquelle angebracht werden. Dadurch wird auch der Anfangsabschnitt des Versorgungskabels geschützt.

Spannungsabfall berücksichtigen

Je länger und dünner ein Kabel ist, desto größer ist sein elektrischer Widerstand. Dadurch kann die an der Lampe ankommende Spannung niedriger sein als die Spannung an der Batterie oder am Einspeisepunkt.

Ein Spannungsabfall kann zu Folgendem führen:

• Verringerung des Lichtstroms;
• instabiler Betrieb der Beleuchtung;
• Erwärmung von Kabeln und Steckverbindern;
• Ausfall der Lampen oder Auftreten von Fehlermeldungen.

Bei Lastkraftwagen, Anhängern, Aufliegern und Fahrzeugen mit Aufbauten sind die Kabelstrecken oft relativ lang. Deshalb sollte nicht nur die maximale Stromstärke, sondern auch die Gesamtlänge der Installation und die Anzahl der Verbindungen im Stromkreis berücksichtigt werden.

Prüfen Sie auch die übrigen Bestandteile der Anlage

Ein korrekt gewähltes Kabel und eine passende Sicherung reichen nicht aus, wenn die übrigen Bestandteile der Anlage falsch gewählt oder fehlerhaft angeschlossen sind.

Zu prüfen sind unter anderem:

• Stecker und Steckverbinder;
• Quetschverbindungen (Crimpverbindungen);
• Massepunkte;
• Schalter und Relais;
• vorhandene Belastung des Einspeisepunkts;
• Korrosion und Beschädigungen der Kabel.

Bei größeren Lasten empfiehlt sich der Anschluss der Beleuchtung über ein Relais und ein separates, mit einer eigenen Sicherung abgesichertes Versorgungskabel.

Berechnungsbeispiel

Zehn LED-Arbeitsscheinwerfer mit je 18 W Leistung ergeben eine Gesamtleistung von 180 W. Bei einer Berechnung mit Sicherheitsspielraum ergibt sich näherungsweise:

• 18 A bei einer 12-V-Anlage;
• 9 A bei einer 24-V-Anlage.

Bei einer 12-V-Anlage wäre ein Kabel mit einem Querschnitt von 1,5 mm² in diesem Beispiel zu dünn. Bei einer 24-V-Anlage kann ein solches Kabel ausreichend sein, sofern die Strecke kurz ist, das verwendete Kabel geeignete Eigenschaften hat und die Installation fachgerecht ausgeführt wurde.

Dieses Beispiel zeigt, warum dieselbe Beleuchtung in 12-V- und 24-V-Anlagen einen unterschiedlichen Kabelquerschnitt erfordern kann.

Immer den gesamten Stromkreis beurteilen

Der richtige Kabelquerschnitt hängt nicht nur von der Leistung der Lampen ab. Auch die Bordnetzspannung, die Kabellänge, der Kabeltyp, die Umgebungstemperatur, die Steckverbinder, die Absicherung, die Masseverbindung sowie die verwendeten Schalter und Relais spielen eine Rolle.

Zu berücksichtigen sind außerdem die Vorgaben des Fahrzeugherstellers, des Aufbauherstellers sowie der Hersteller der verwendeten Komponenten. Eine Beurteilung des gesamten Stromkreises vor Beginn der Montage hilft, das Risiko von Spannungsabfällen, überhitzten Kabeln und Störungen zu verringern.

Über TRALERT®

TRALERT® ist ein europäischer Hersteller und Anbieter von zertifizierter Beleuchtung für Lastkraftwagen und Auflieger, Verkabelung sowie kompletten Beleuchtungslösungen für Nutzfahrzeuge.