leistungsbilanz-ts/docs/cable-sizing-module.md

Leitungsberechnung (Cable-Sizing-Modul)

Optionales, abgegrenztes Rechenmodul für die Querschnittsempfehlung eines Stromkreises. Es wurde als eigenständiges Modul vereinbart, das an die Stromkreisliste angedockt ist. Es schreibt keine Projektdaten selbst: Ein Ergebnis wird erst durch ausdrückliches „Übernehmen“ über den bestehenden Befehl circuit.update in den Stromkreis geschrieben. Revisionen und Undo/Redo bleiben damit unverändert gültig.

Die vollständige, automatische Bemessung aller Stromkreise (siehe docs/spec/06-future-sizing-and-calculations.md) ist weiterhin nicht Teil dieses Moduls.

Aufbau und Andockpunkte

src/cable-sizing/domain/cable-sizing-calculation.ts   reine Berechnung + Tabellen
src/cable-sizing/domain/cable-sizing-contracts.ts     Zod-Schema der API
src/server/controllers/cable-sizing.controller.ts     zustandslose Endpunkte
src/server/routes/cable-sizing.routes.ts              Router unter /api/cable-sizing
src/frontend/components/cable-sizing-api.ts           Fetch-Client
src/frontend/components/cable-sizing-defaults.ts      Vorbelegung aus dem Stromkreis
src/frontend/components/cable-sizing-modal.tsx        Dialog
tests/cable-sizing-calculation.test.ts                Tabellen, Rechnung, Vorbelegung

Das Domänenmodul importiert nichts aus db/, server/ oder frontend/. Außerhalb dieser Dateien gibt es genau zwei Andockpunkte:

1. src/server/index.ts: app.use("/api/cable-sizing", cableSizingRouter).
2. src/frontend/components/circuit-tree-editor.tsx: Zustand für den geöffneten Dialog, ein Button Leitungsberechnung (Rechner-Icon) in der Aktionsspalte jeder Stromkreiszeile, der Dialog selbst und handleApplyCableSizing, das über updateCircuitById den regulären circuit.update-Befehl ausführt.

Der Aufruf liegt bewusst nicht auf einer Tabellenzelle: Klick, Doppelklick, Enter, F2 und Tippen in den Kabelspalten verhalten sich wie in jeder anderen Zelle (Spreadsheet-Regel in AGENTS.md). Es gibt keine eigene Datenbanktabelle und keine Migration.

Eingaben und Vorbelegung

Eingabe	Vorbelegung
Leistung	circuitTotalPower des Stromkreises (mit Geräte-GZF), nicht editierbar
Phasen	3~, wenn die Stromkreisgruppe 3-phasig ist oder eine Gerätezeile three_phase hat, sonst 1~
Spannung	circuit.voltage (aus den Projekteinstellungen abgeleitet); bei manuell abweichender Phasenzahl die jeweilige Projektspannung
cos φ	leistungsgewichtet aus den Gerätezeilen: P / Σ(P_Zeile / cos φ_Zeile), fehlendes cos φ = 1; änderbar
Länge	cableLength des Stromkreises
Schutzorgan	Schutzgerät des Stromkreises: LS, FI/LS, AFDD = Leitungsschutzschalter; D0/NH = Sicherung gG; FI ohne Überstromauslöser wird nicht berücksichtigt
Verlegeart, Isolierstoff, Leitermaterial, Temperatur, Häufung, max. ΔU, Oberschwingungen	Planereingaben

Kabeltyp und Querschnitt lassen sich im Dialog auch ohne Berechnung direkt eintragen. Weicht der Eintrag von der Empfehlung oder dem Praxis-Mindestquerschnitt ab, erscheint nur ein Hinweis.

Rechenweg

1. Betriebsstrom I_B aus Leistung, Spannung, cos φ und Phasenzahl.
2. Erforderliche Belastbarkeit: ohne Schutzorgan I_B; mit Schutzorgan max(I_B, I_n, I₂/1,45) nach IEC 60364-4-43 (I_n ≤ I_z und I₂ ≤ 1,45 · I_z). I₂/I_n: Leitungsschutzschalter 1,45; Sicherung gG 2,1 (I_n ≤ 4 A), 1,9 (4 A < I_n < 16 A), 1,6 (I_n ≥ 16 A).
3. Tabellenwert I_z je Querschnitt × Temperaturfaktor × Häufungsfaktor (× 0,86 bei 15–33 % 3. Harmonischer im Drehstromkreis).
4. Spannungsfall ΔU = k · L · I_B · cos φ / (κ · A · U) mit k = 2 (1~) bzw. √3 (3~), κ = 48 (Cu) bzw. 30 (Al) m/(Ω·mm²) bei Betriebstemperatur; Reaktanz wird vernachlässigt.
5. Empfehlung = größerer Querschnitt aus Belastbarkeit und Spannungsfall; 1-phasige Stromkreise werden auf den Praxis-Mindestquerschnitt 2,5 mm² angehoben (Planungskonvention aus docs/spec/06-…, keine Rechenanforderung).
6. Zusätzlich: maximale Länge für den zulässigen Spannungsfall.

Temperaturen und Häufungen zwischen Tabellenwerten werden auf den nächsten ungünstigeren Tabellenwert gerundet (höhere Temperatur, mehr Stromkreise). Werte außerhalb der Tabellen liefern kein Ergebnis und eine Meldung – es wird nie stillschweigend mit Faktor 1 gerechnet.

Datenbasis und Prüfnachweis

Grundlage ist IEC 60364-5-52:2009, Anhang B. Alle Werte wurden am 26.09.2026 zeilenweise mit öffentlich zugänglichen Wiedergaben abgeglichen: TiSoft ElectricalDesign-Hilfe zu IEC 60364-5-52 (ti-soft.com/en/support/help/electricaldesign/standards/iec-60364-5-52/…) und ECalPro (ecalpro.com/standards/iec-60364/…). Wo die Quellen voneinander abweichen, ist der kleinere, sichere Wert eingetragen.

Tabelle	Inhalt	Abgleich	Abweichungen
B.52.2	PVC, 2 belastete Adern, Cu/Al, A1–D2	TiSoft; Cu A1–C zusätzlich ECalPro	Cu A1 240 mm²: 321 / 320 → 320
B.52.3	VPE, 2 belastete Adern, Cu/Al, A1–D2	TiSoft	–
B.52.4	PVC, 3 belastete Adern, Cu/Al, A1–D2	TiSoft	–
B.52.5	VPE, 3 belastete Adern, Cu/Al, A1–D2	TiSoft	–
B.52.10 / .11	PVC, Verlegeart E, mehradrig, Cu / Al	TiSoft; Cu 2 Adern zusätzlich ECalPro	Cu 3 Adern 70 / 120 mm²: 198 / 278 bzw. 196 / 276 → 196 / 276
B.52.12 / .13	VPE, Verlegeart E, mehradrig, Cu / Al	TiSoft	–
B.52.14	Temperatur Luft, PVC / VPE	TiSoft, ECalPro	–
B.52.15	Temperatur Erde, PVC / VPE	TiSoft	–
B.52.17	Häufung Luft, Zeile 1 (gebündelt)	TiSoft, ECalPro	–
B.52.18	Häufung Erde direkt, Kabel berührend	TiSoft	–
B.52.19 A	Häufung mehradrige Kabel in berührenden Rohren im Erdreich	TiSoft	–

Anwendung der Tabellen:

• Verlegearten A1, A2, B1, B2, C, E in Luft (Bezug 30 °C), D1 und D2 im Erdreich (Bezug 20 °C, Bodenwärmewiderstand 2,5 K·m/W). Nach Tabelle B.52.1 ist D1 = Leitung im Rohr/Kabelschutzrohr im Erdreich und D2 = Kabel direkt im Erdreich.
• Häufung in Luft immer nach B.52.17 Zeile 1, auch für Verlegeart E; das ist die ungünstigste Anordnung (einlagig auf Pritschen wären höhere Faktoren zulässig). D1 nach B.52.19 A, D2 nach B.52.18 jeweils „berührend“.
• Aluminium nur mit den echten Aluminiumwerten (ab 2,5 mm², D2 ab 16 mm²); Querschnitte ohne Tabellenwert werden nie empfohlen.
• Die Verlegearten F und G (Einzeladern mit Abstand) sind nicht enthalten.

Vor produktivem Einsatz: Die nationalen Tabellen der DIN VDE 0298-4 können in einzelnen Werten abweichen. Der Planer muss die Tabellen gegen den Normtext prüfen. Die Prüfung ist in tests/cable-sizing-calculation.test.ts über Stichwerte und eine Monotonieprüfung jeder Tabellenzeile abgesichert.

Nicht enthalten

• Kurzschlussfestigkeit, Abschaltbedingungen (Schleifenimpedanz) und Selektivität
• Bodenwärmewiderstand ≠ 2,5 K·m/W, Häufung mit Abstand, Verlegearten F/G
• Bemessung des Neutralleiters bei > 33 % 3. Harmonischer (nur Hinweis)
• automatische Bemessung oder Prüfung aller Stromkreise

API

POST /api/cable-sizing/calculate – zustandslos, liest und schreibt keine Projektdaten.

{
  "phase": 1,                       // 1 | 3
  "mode": "power",                  // "power" | "current"
  "powerKw": 4.2,                   // bei mode "power"
  "currentA": 18.3,                 // bei mode "current"
  "cosPhi": 0.95,                   // 0,1 … 1
  "voltage": 230,
  "lengthM": 23.5,
  "layingMethod": "C",              // A1 | A2 | B1 | B2 | C | D1 | D2 | E
  "conductorMaterial": "copper",    // copper | aluminum
  "insulation": "pvc",              // pvc | xlpe
  "ambientTemperatureC": 30,        // Luft; bei D1/D2 Bodentemperatur
  "groupingCircuits": 1,            // 1 … 100, Tabellen bis 20
  "maxVoltageDropPercent": 3,
  "harmonicNeutralLoad": "none",    // none | 15to33Percent | over33Percent
  "existingProtection": { "ratedCurrentA": 16, "kind": "breaker" }, // optional; kind: breaker | fuse
  "circuitCategory": "single_phase" // optional
}

Antwort: { "result": CableSizingResult, "alerts": CableSizingAlert[] }. result.supported = false mit unsupportedReason (temperature oder grouping), wenn die Eingaben außerhalb der Tabellen liegen. GET /api/cable-sizing/laying-methods und GET /api/cable-sizing/insulation-materials liefern die Auswahllisten.