Leitungsdimensionierung im Niederspannungsbereich. Optimierungsproblem in der Elektrotechnik (PDF)

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2021 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,7, Fachhochschule des Mittelstands, Sprache: Deutsch, Abstract: Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es zu beantworten, ob durch die Wahl höherer Querschnitte als technisch erforderlich, die Energieeffizienz so gesteigert werden kann, dass eine spürbare Reduzierung der Stromkosten erzeugt wird. Dazu wird die folgende Forschungsfrage gestellt: Kann die Optimierung der Energieeffizienz durch Erhöhung der Leitungsquerschnitte in der Gebäudeinstallation die Wirtschaftlichkeit des Betriebes von elektrischen Niederspannungsanlagen verbessern? Um die Forschungsfrage zu beantworten, wurde eine Literaturrecherche durchgeführt. Die Literatur, welche Grundlage zum Schreiben dieser Arbeit war, bestand aus Fachliteratur der Universitätsbibliothek Rostock, aus DIN-VDE Normen, Artikeln aus Fachzeitschriften und Internetquellen. Aktualität und Gültigkeit waren das Hauptauswahlkriterium der Literatur, insbesondere bei den Normen. Aus der Fachliteratur konnte der nötige theoretische Hintergrund aufgezeigt werden, welcher zur Beantwortung der Forschungsfrage notwendig war. Die Dimensionierung von Kabel- und Leitungsquerschnitten unterliegt immer technischen Kriterien, welche eine Mindestquerschnittsgröße vorgeben. Darum bietet die Arbeit einen umfassenden Überblick nach welchen aktuellen Normen und Kriterien Leitungen im Niederspannungsbereich bemessen werden müssen. Diese Richtlinien finden in der Praxis gängige Anwendung. Die Arbeit richtet zusätzlich den Fokus auf die Auswahl des Leitungsquerschnittes nach einem möglichst wirtschaftlichen Betrieb der zu bemessenen Leitung. Diese Betrachtungsweise wird bei der Planung von elektrischen Niederspannungsanlagen in der Regel nicht berücksichtigt. Die Wahl eines höheren Querschnittes führt zur Reduzierung der Leistungsverluste und somit zu einer besseren Energieeffizienz. Auftretende Leistungsverluste werden in Form von Wärme über die Leitung ungenutzt an die Umgebung abgegeben. Für diese ungenutzten Leistungsverluste wird ebenfalls elektrische Arbeit aufgebracht, welche vom Zähler des Energieversorgers erfasst wird.


Leitungsquerschnitte in der Gebäudeinstallation müssen korrekt bemessen werden, um Funktionalität und Sicherheit der elektrischen Anlage zu gewährleisten. Die Kabel und Leitungen im Niederspannungsbereich dienen der sicheren Energieübertragung. Als Übertragungsmedium beeinflusst das Leitungsnetz die Energiekosten. Insbesondere die Effizienz bei der Energieübertragung ist ausschlaggebend für die anfallenden Stromkosten.