Was ist AWG?
AWG (American Wire Gauge, amerikanisches Leitungsnormmaß) ist ein standardisiertes System zur Angabe des Leitdurchmessers, auch als Brown-&-Sharpe-Lehre bekannt. Es wurde 1857 in den USA eingeführt und ist bis heute das Standardmaß für Leitungsdurchmesser in der nordamerikanischen Elektro- und Elektronikindustrie.
Die Grundregel: Je größer die Zahl, desto dünner die Leitung
Genau das verwirrt bei AWG die meisten Leute:
| Regel | Erklärung |
|---|---|
| Größere AWG-Nummer → dünnere Leitung | 24AWG ist deutlich dünner als 18AWG |
| Kleinere AWG-Nummer → dickere Leitung | 4/0 (0000) ist die dickste gängige Größe |
| Jede Verringerung um 3 AWG → Querschnitt verdoppelt sich | 12AWG hat etwa den doppelten Querschnitt von 9AWG |
| Jede Verringerung um 10 AWG → Querschnitt etwa ×10 | 20AWG hat etwa ein Zehntel des Querschnitts von 10AWG |
Warum ist das so? Die AWG-Nummer stammt aus dem Herstellungsprozess: Sie bezeichnet die Düsennummer, durch die der Draht beim Ziehen hindurchgeführt wird – je höher die Nummer, desto kleiner die Öffnung und desto dünner der Draht.
AWG vs. metrisches System (mm²)
In China und Europa wird der Leitungsquerschnitt üblicherweise in mm² angegeben, während in den USA und Kanada AWG vorherrscht. Hier eine schnelle Umrechnungstabelle:
| AWG | Querschnitt (mm²) | Entsprechung nach chines. Norm |
|---|---|---|
| 4/0 (0000) | 107,2 | 95–120 |
| 2/0 (00) | 67,4 | 70 |
| 1/0 (0) | 53,5 | 50 |
| 1 | 42,4 | 35–50 |
| 2 | 33,6 | 35 |
| 4 | 21,2 | 25 |
| 6 | 13,3 | 16 |
| 8 | 8,37 | 10 |
| 10 | 5,26 | 6 |
| 12 | 3,31 | 4 |
| 14 | 2,08 | 2,5 |
| 16 | 1,31 | 1,5 |
| 18 | 0,823 | 1 |
| 20 | 0,518 | 0,5–0,75 |
| 22 | 0,326 | 0,3 |
| 24 | 0,205 | 0,2–0,25 |
| 26 | 0,129 | 0,12 |
| 28 | 0,081 | 0,08 |
| 30 | 0,051 | 0,05 |
Vollständige AWG-Tabelle (Durchmesser, Querschnitt, Widerstand, Strombelastbarkeit)
Nachfolgend findest du die vollständigen technischen Daten von AWG 4/0 bis 30, inklusive Durchmesser, Querschnitt, Kupferwiderstand und empfohlener Strombelastbarkeit.
Datenquelle für Stromwerte: NEC (National Electrical Code, US-Norm) Tabelle 310.16 für Kupferleiter mit 60°C/75°C Isolationsklasse, ergänzt durch Erfahrungswerte aus der Elektrotechnik.
| AWG | Durchmesser (mm) | Durchmesser (inch) | Querschnitt (mm²) | Kupferwiderstand (Ω/km) | Nennstrom 60°C (A) | Nennstrom 75°C (A) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4/0 (0000) | 11,684 | 0,460 | 107,2 | 0,1608 | 195 | 230 |
| 3/0 (000) | 10,404 | 0,410 | 85,0 | 0,2028 | 165 | 200 |
| 2/0 (00) | 9,266 | 0,365 | 67,4 | 0,2557 | 145 | 175 |
| 1/0 (0) | 8,251 | 0,325 | 53,5 | 0,3224 | 125 | 150 |
| 1 | 7,348 | 0,289 | 42,4 | 0,4066 | 110 | 130 |
| 2 | 6,544 | 0,258 | 33,6 | 0,5127 | 95 | 115 |
| 3 | 5,827 | 0,229 | 26,7 | 0,6465 | 85 | 100 |
| 4 | 5,189 | 0,204 | 21,2 | 0,8152 | 70 | 85 |
| 5 | 4,621 | 0,182 | 16,8 | 1,028 | — | — |
| 6 | 4,115 | 0,162 | 13,3 | 1,296 | 55 | 65 |
| 7 | 3,665 | 0,144 | 10,5 | 1,634 | — | — |
| 8 | 3,264 | 0,128 | 8,37 | 2,061 | 40 | 50 |
| 9 | 2,906 | 0,114 | 6,63 | 2,599 | — | — |
| 10 | 2,588 | 0,102 | 5,26 | 3,277 | 30 | 35 |
| 11 | 2,305 | 0,091 | 4,17 | 4,132 | — | — |
| 12 | 2,053 | 0,081 | 3,31 | 5,211 | 20 | 25 |
| 13 | 1,828 | 0,072 | 2,62 | 6,571 | — | — |
| 14 | 1,628 | 0,064 | 2,08 | 8,286 | 15 | 20 |
| 15 | 1,450 | 0,057 | 1,65 | 10,45 | — | — |
| 16 | 1,291 | 0,051 | 1,31 | 13,17 | 10 | — |
| 17 | 1,150 | 0,045 | 1,04 | 16,61 | — | — |
| 18 | 1,024 | 0,040 | 0,823 | 20,95 | 7 | — |
| 19 | 0,912 | 0,036 | 0,653 | 26,42 | — | — |
| 20 | 0,812 | 0,032 | 0,518 | 33,31 | 5 | — |
| 21 | 0,723 | 0,028 | 0,410 | 42,00 | — | — |
| 22 | 0,644 | 0,025 | 0,326 | 52,96 | 3 | — |
| 23 | 0,573 | 0,023 | 0,258 | 66,79 | — | — |
| 24 | 0,511 | 0,020 | 0,205 | 84,22 | 2,1 | — |
| 25 | 0,455 | 0,018 | 0,162 | 106,2 | — | — |
| 26 | 0,405 | 0,016 | 0,129 | 133,9 | 1,3 | — |
| 27 | 0,361 | 0,014 | 0,102 | 168,8 | — | — |
| 28 | 0,321 | 0,013 | 0,081 | 212,9 | 0,83 | — |
| 29 | 0,286 | 0,011 | 0,064 | 268,5 | — | — |
| 30 | 0,255 | 0,010 | 0,051 | 338,6 | 0,52 | — |
Hinweis: Mit „—" markierte AWG-Größen haben in der NEC-Normtabelle keine festgelegten Nennstromwerte für die Gebäudeinstallation. Diese Zwischengrößen werden meist für elektronische Signalübertragung verwendet.
Strombelastbarkeit im Detail
Was bedeutet Strombelastbarkeit (Ampacity)?
Die Strombelastbarkeit gibt den maximalen Dauerstrom an, den eine Leitung führen kann, ohne dass die zulässige Temperaturerhöhung überschritten wird. Sie hängt ab von:
- Leitungsquerschnitt – Größerer Querschnitt bedeutet niedrigeren Widerstand und höhere Strombelastbarkeit
- Leitermaterial – Kupfer > Aluminium (Kupfer hat etwa das 1,6-fache der Leitfähigkeit von Aluminium)
- Temperaturbeständigkeit der Isolierung – Üblich: 60°C, 75°C, 90°C
- Verlegeumgebung – Freiluftverlegung vs. Kabelrohr vs. Erdverlegung
- Anzahl parallel verlegter Leitungen – Bei mehreren nebeneinander liegenden Leitungen muss der Nennstrom reduziert werden
Vergleich: Kupfer vs. Aluminium
| AWG | Kupfer 75°C (A) | Aluminium 75°C (A) | Kupfer/Aluminium-Verhältnis |
|---|---|---|---|
| 14 | 20 | —* | — |
| 12 | 25 | 20 | 1,25 |
| 10 | 35 | 30 | 1,17 |
| 8 | 50 | 40 | 1,25 |
| 6 | 65 | 50 | 1,30 |
| 4 | 85 | 65 | 1,31 |
| 2 | 115 | 90 | 1,28 |
| 1/0 | 150 | 120 | 1,25 |
| 4/0 | 230 | 180 | 1,28 |
* NEC erlaubt keine Aluminiumleitungen der Größen 14/10 AWG für Gebäudeinstallation (Minimum: 12 AWG).
Praxisregel: Um mit Aluminium denselben Nennstrom wie mit Kupfer zu erreichen, brauchst du eine um zwei AWG-Größen dickere Leitung. Beispiel: 12AWG Kupfer ≈ 10AWG Aluminium.
Temperaturkorrektur
Die obigen Stromwerte basieren auf einer Umgebungstemperatur von 30°C. Bei höheren Temperaturen musst du mit einem Korrekturfaktor multiplizieren:
| Umgebungstemperatur | Korrekturfaktor |
|---|---|
| 30°C | 1,00 |
| 35°C | 0,91 |
| 40°C | 0,82 |
| 45°C | 0,71 |
| 50°C | 0,58 |
| 55°C | 0,41 |
AWG-Auswahl für Arduino- und Embedded-Projekte
Bei Arduino-, ESP32- und Raspberry-Pi-Projekten brauchst du praktisch niemals so dicke Leitungen wie in der Hausinstallation. Hier sind Empfehlungen für typische Anwendungen:
Breadboard-Jumpers (DuPont-Kabel)
| Anwendung | Empfohlenes AWG | Max. Strom | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Signalleitung (GPIO, I2C, SPI) | 22–28AWG | 0,5–3A | DuPont-Kabel sind meist 22–24AWG |
| LED-Versorgung | 22–24AWG | 20–100mA | Einzelne LEDs brauchen nur wenige Dutzend mA |
| Motorenversorgung (klein) | 20–22AWG | 1–5A | Z. B. TT-Motoren, Servos |
| Schrittmotor | 20–22AWG | 1–2A/Phase | Z. B. 28BYJ-41, NEMA 17 |
Schnellreferenz für Arduino-Projekte
Sensorversorgung (3,3V/5V, <100mA) → 24–28AWG
Servosteuerleitung (SG90, ~150mA) → 22–24AWG
Gleichstrommotor (~1A) → 20–22AWG
LED-Streifen (5V, ~600mA/m) → 18–20AWG
3D-Drucker-Heizung (~5A) → 16–18AWG
LiPo-Versorgung (1S–4S, 10A+) → 14–16AWG
Leitungsdimensionierung bei ESP32-Low-Power-Projekten
In ESP32-Projekten mit Tiefschlafmodus (Deep Sleep) kann der Stromverbrauch bis auf 10μA sinken. In solchen Fällen wird der Leitungsquerschnitt eher nach mechanischer Stabilität als nach Strombelastbarkeit gewählt. Aber Achtung:
- RTC-GPIO-Wakeup-Pins: 24–28AWG sind völlig ausreichend
- Sensorversorgungsleitungen: Wenn der Standby-Strom des Sensors > 1mA ist, empfiehlt sich mindestens 22AWG
- Solarladeleitungen: Solarmodule können 1–2A liefern, daher 18–20AWG verwenden
Schnell-Umrechnungsformeln
Wer AWG-Werte selbst ausrechnen möchte, kann diese Formeln nutzen:
Durchmesser-Formel
Durchmesser (inch) = 0,005 × 92^((36 - AWG) / 39)
Durchmesser (mm) = Durchmesser (inch) × 25,4
Querschnitts-Formel
Querschnitt (mm²) = (π/4) × Durchmesser² (mm)
Python-Umrechnungstool
import math
def awg_to_diameter(awg):
"""AWG → Durchmesser (mm)"""
diameter_inch = 0.005 * (92 ** ((36 - awg) / 39))
return diameter_inch * 25.4
def awg_to_area(awg):
"""AWG → Querschnitt (mm²)"""
d = awg_to_diameter(awg)
return math.pi / 4 * d ** 2
def awg_to_resistance(awg, length_m=1):
"""AWG + Länge → Kupferwiderstand (Ω)"""
area = awg_to_area(awg)
# Spezifischer Widerstand Kupfer: 1,68e-8 Ω·m = 0,0175 Ω·mm²/m
return 0.0175 * length_m / area
# Beispiel
for awg in [10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24]:
d = awg_to_diameter(awg)
a = awg_to_area(awg)
r = awg_to_resistance(awg, 1)
print(f"{awg:2d}AWG: {d:.3f}mm, {a:.3f}mm², {r:.3f}Ω/m")
Ausgabe:
10AWG: 2,588mm, 5,261mm², 0,003Ω/m
12AWG: 2,053mm, 3,309mm², 0,005Ω/m
14AWG: 1,628mm, 2,081mm², 0,008Ω/m
16AWG: 1,291mm, 1,309mm², 0,013Ω/m
18AWG: 1,024mm, 0,823mm², 0,021Ω/m
20AWG: 0,812mm, 0,518mm², 0,034Ω/m
22AWG: 0,644mm, 0,326mm², 0,054Ω/m
24AWG: 0,511mm, 0,205mm², 0,085Ω/m
Praxisbeispiel: Arduino-Motoransteuerung
Angenommen, du möchtest einen NEMA-17-Schrittmotor mit einem Arduino ansteuern. Strom pro Phase: 1,5A, Leitungslänge: 30cm.
# Spannungsabfall berechnen
current = 1.5 # A
length = 0.3 # m (einfach, tatsächlich Doppelleitung)
awg = 22 # verfügbare Leitung
r = awg_to_resistance(awg, length * 2) # Doppelleitung
voltage_drop = current * r
power_loss = current ** 2 * r
print(f"22AWG, 30cm Doppelleitung:")
print(f" Widerstand: {r*1000:.1f}mΩ")
print(f" Spannungsabfall: {voltage_drop*1000:.1f}mV")
print(f" Verlustleistung: {power_loss*1000:.1f}mW")
Ausgabe:
22AWG, 30cm Doppelleitung:
Widerstand: 32,4mΩ
Spannungsabfall: 48,6mV
Verlustleistung: 72,9mW
Fazit: 22AWG ist hier völlig ausreichend – der Spannungsabfall beträgt nur 48,6mV (bei 12V-Versorgung unter 0,5%), und die Erwärmung ist vernachlässigbar.
Wie sieht es bei 2 Metern Leitungslänge aus?
length = 2.0 # m
r = awg_to_resistance(awg, length * 2)
voltage_drop = current * r
power_loss = current ** 2 * r
print(f"22AWG, 2m Doppelleitung:")
print(f" Widerstand: {r*1000:.1f}mΩ")
print(f" Spannungsabfall: {voltage_drop*1000:.1f}mV")
# Dickere Leitung testen
awg = 18 # Upgrade auf 18AWG
r = awg_to_resistance(awg, length * 2)
voltage_drop = current * r
print(f"18AWG, 2m Doppelleitung:")
print(f" Spannungsabfall: {voltage_drop*1000:.1f}mV")
Ausgabe:
22AWG, 2m Doppelleitung:
Widerstand: 215,8mΩ
Spannungsabfall: 323,8mV
18AWG, 2m Doppelleitung:
Spannungsabfall: 128,0mV
Empfehlung: Ab 1 Meter Leitungslänge solltest du von 22AWG auf 18AWG oder dicker umsteigen, um den Spannungsabfall gering zu halten.
Häufige AWG-Mythen
❌ Mythos 1: Größere AWG-Nummer = dickere Leitung
Ganz im Gegenteil. Die AWG-Nummer stammt von der Düsennummer beim Drahtziehen – je größer die Nummer, desto kleiner die Öffnung und desto dünner der Draht. Merke dir: 4/0 ist am dicksten, 30 am dünnsten.
❌ Mythos 2: Hauptsache, die Leitung reißt nicht
Leitungserwärmung kann nicht nur die Isolierung schmelzen, sondern auch Brände verursachen. Bei Dauerlast solltest du die NEC-Nennwerte um 20% reduzieren (80%-Regel). Beispiel: 14AWG hat einen Nennwert von 15A, bei Dauerlast sollten es maximal 12A sein.
❌ Mythos 3: Aluminium ist günstiger, also einfach ersetzen
Aluminium ist zwar preiswerter, aber du brauchst eine um zwei AWG-Größen dickere Leitung, um dieselbe Strombelastbarkeit wie bei Kupfer zu erreichen. Zusätzlich kann das Kriechverhalten von Aluminium zu lockeren Verbindungen führen – hier sind spezielle Oxidationshemmer und Crimpverbinder erforderlich.
❌ Mythos 4: Litzenleitungen haben eine höhere Strombelastbarkeit als Massivdraht
Bei gleichem AWG-Wert haben Litzen- (stranded) und Massivdraht (solid) denselben Querschnitt und damit praktisch dieselbe Strombelastbarkeit. Der Vorteil von Litzen liegt in der Flexibilität, nicht in der Tragfähigkeit.
Zusammenfassung
| Anwendung | Empfohlenes AWG |
|---|---|
| Arduino/ESP32 Breadboard-Jumper | 22–24AWG |
| Sensorsignalleitungen | 24–28AWG |
| LED-Streifen-Versorgung | 18–20AWG |
| Kleine Gleichstrommotoren | 20–22AWG |
| 3D-Drucker-Heizelement | 16–18AWG |
| Hausinstallation 15A | 14AWG |
| Hausinstallation 20A | 12AWG |
| Hausinstallation 30A (Boiler) | 10AWG |
| Haupteinspeisung | 4/0–2/0AWG |
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