AWG 18, AWG 22, 4/0 … und was heißt das jetzt in mm²? 🤔

AWG oder mm²? So rechnen Sie amerikanische Leiterquerschnitte richtig um

In der Kabelkonfektion begegnet uns diese Frage fast jeden Tag. Ein Kunde plant ein Projekt für den nordamerikanischen Markt, ein Steckverbinderhersteller gibt den Leiterbereich seiner Crimpkontakte in AWG an, oder im Datenblatt einer UL-Leitung steht „22 AWG 7/30“. Spätestens dann stellt sich die Frage: Welcher metrische Querschnitt ist das eigentlich, und kann ich ihn einfach ersetzen?

In diesem Artikel erklären wir, wie das AWG-System aufgebaut ist, wie man es umrechnet und warum eine Umrechnungstabelle allein in der Praxis nicht ausreicht.

Woher kommt AWG?

AWG steht für „American Wire Gauge“. Das System wurde 1857 in den USA eingeführt und war lange als „Brown & Sharpe Gauge“ bekannt. Die AWG-Zahl beschrieb ursprünglich, wie oft ein Draht durch das Ziehwerkzeug gezogen wurde. Jeder Zug machte den Draht etwas dünner.

Daraus ergibt sich die Eigenheit, die viele zunächst verwirrt: Je kleiner die AWG-Zahl, desto dicker ist der Leiter. AWG 30 ist ein sehr feiner Draht, AWG 10 schon ein kräftiger Leiter. Unterhalb von AWG 1 geht es mit AWG 0 (geschrieben 1/0) weiter, dann 2/0, 3/0 und 4/0. Noch größere Querschnitte werden in den USA nicht mehr in AWG angegeben, sondern in kcmil (früher MCM). 1 kcmil entspricht etwa 0,507 mm², 250 kcmil also rund 127 mm².

So funktioniert das System

Heute ist AWG in der Norm ASTM B258 festgelegt. Das System ist logarithmisch aufgebaut und an zwei Punkten fixiert: AWG 36 hat einen Durchmesser von 0,005 Zoll (0,127 mm), AWG 4/0 einen Durchmesser von 0,46 Zoll (11,68 mm). Dazwischen liegen 39 Stufen. Von Stufe zu Stufe wächst der Durchmesser jeweils um den gleichen Faktor, nämlich um rund 12,3 %.

Daraus lässt sich der Durchmesser jeder AWG-Größe berechnen:

d (mm) = 0,127 mm × 92 ^ ((36 – n) / 39)

Dabei ist n die AWG-Zahl. Für 1/0 setzt man n = 0 ein, für 2/0 n = –1 und so weiter. Den Querschnitt erhält man wie gewohnt über die Kreisfläche: A = π/4 × d².

Drei Faustregeln für den Alltag

Weil das System logarithmisch ist, lassen sich viele Werte im Kopf überschlagen:

– 3 AWG-Stufen kleiner ergeben ungefähr den doppelten Querschnitt (und den halben Widerstand).
– 6 AWG-Stufen kleiner ergeben ungefähr den doppelten Durchmesser.
– 10 AWG-Stufen kleiner ergeben ungefähr den zehnfachen Querschnitt.

Ein Beispiel: AWG 20 hat rund 0,52 mm². Drei Stufen weiter, bei AWG 17, sind es etwa 1,04 mm², bei AWG 10 etwa 5,3 mm².

Massivleiter und Litzen

Die berechneten AWG-Werte gelten für massive Leiter. In der Kabelkonfektion arbeiten wir aber überwiegend mit Litzen, also Leitern aus vielen Einzeldrähten. Hier kommt der sogenannte amerikanische Litzenaufbau ins Spiel.

Die Angabe „22 AWG 7/30“ bedeutet: Der Leiter entspricht der Größe AWG 22 und besteht aus 7 Einzeldrähten der Größe AWG 30. Rechnet man nach, ergibt sich ein Kupferquerschnitt von etwa 0,36 mm². Ein massiver AWG-22-Leiter hat dagegen nur 0,33 mm². Je nach Aufbau, zum Beispiel 7/30, 19/34 oder 26/36, kann derselbe AWG-Wert also leicht unterschiedliche tatsächliche Querschnitte und Außendurchmesser haben. Für die Auswahl von Crimpkontakten, Werkzeugen und Abisolierparametern ist das relevant.

Und wie ist es in der metrischen Welt?

Auch bei metrischen Leitern lohnt sich ein genauer Blick. Die IEC 60228 definiert Leiter nicht über ihre geometrische Fläche, sondern über den maximal zulässigen elektrischen Widerstand. Ein Leiter mit 0,5 mm² Nennquerschnitt muss also einen bestimmten Widerstandswert einhalten. Seine tatsächliche Kupferfläche kann davon etwas abweichen. Zusätzlich unterscheidet die Norm verschiedene Leiterklassen, von eindrähtig (Klasse 1) bis feinstdrähtig (Klasse 6).

Beim Vergleich von AWG und mm² treffen also zwei unterschiedliche Denkweisen aufeinander: auf der einen Seite eine geometrische Reihe, auf der anderen Seite Nennquerschnitte mit Widerstandsvorgaben.

Die Umrechnungstabelle

Damit Sie nicht jedes Mal nachrechnen müssen, haben wir die gängigsten Größen von AWG 30 bis 4/0 zusammengefasst. Die Tabelle zeigt Durchmesser und Querschnitt des Massivleiters, den vergleichbaren metrischen Normquerschnitt und den Gleichstromwiderstand von Kupfer bei 20 °C.

[Bild: AWG-Umrechnungstabelle]

Die Spalte „vergleichbarer Normquerschnitt“ zeigt den metrischen Wert, der üblicherweise als Entsprechung genannt wird. Sie ist eine Orientierung, keine Freigabe für einen direkten Austausch.

Worauf es in der Praxis ankommt

Ein AWG-Wert und ein metrischer Querschnitt sind fast nie genau gleich. AWG 18 hat 0,82 mm² und liegt damit zwischen 0,75 und 1,0 mm². AWG 16 hat 1,31 mm² und liegt zwischen 1,0 und 1,5 mm². Ob ein metrischer Ersatz funktioniert, hängt deshalb immer von der konkreten Anwendung ab. Diese Punkte prüfen wir bei jedem Projekt:

Strombelastbarkeit und Spannungsfall: Wird ein kleinerer metrischer Querschnitt gewählt, steigen Widerstand und Erwärmung. Bei langen Leitungen oder hohen Strömen kann das entscheidend sein.

Zulassungen: Für den nordamerikanischen Markt sind häufig UL- oder CSA-gelistete Leitungen vorgeschrieben, zum Beispiel UL 1007 oder UL 1015. Diese werden in AWG spezifiziert. Ein metrischer Ersatz ist dann meist keine Option.

Crimpkontakte und Werkzeuge: Kontakthersteller geben einen freigegebenen Leiterbereich an, zum Beispiel AWG 20–22 oder 0,35–0,5 mm². Ein Kontakt für AWG 20–22 deckt 0,33 bis 0,52 mm² ab. Ob 0,5 mm² mit einem bestimmten Litzenaufbau sauber verarbeitet werden kann, entscheidet die Freigabe des Herstellers, nicht die Umrechnungstabelle. Ein falscher Querschnitt führt zu unzureichender Auszugskraft oder einem überpressten Crimp.

Isolationsdurchmesser: Neben dem Leiter selbst spielt der Außendurchmesser eine Rolle, etwa für Dichtungen, Gehäuse oder den Isolationscrimp. AWG- und metrische Leitungen mit ähnlichem Kupferquerschnitt können hier deutlich unterschiedlich ausfallen.

Typische Fehler bei der Umrechnung

– Den nächstkleineren metrischen Querschnitt wählen, nur weil er „ungefähr passt“.
– Den Litzenaufbau ignorieren und nur den nominalen AWG-Wert betrachten.
– Annehmen, dass ein Kontakt für „AWG 20“ automatisch für 0,5 mm² geeignet ist.
– Vergessen, dass Zulassungen an die konkrete Leitung gebunden sind.

Fazit

AWG ist kein kompliziertes System, aber eines mit Eigenheiten. Mit der Formel und den Faustregeln lassen sich Werte schnell überschlagen, und die Tabelle hilft beim täglichen Blick ins Datenblatt. Für eine sichere Auslegung reicht die reine Umrechnung jedoch nicht aus. Entscheidend sind die Anwendung, die Zulassung, der Litzenaufbau und die Freigaben der eingesetzten Kontakte und Werkzeuge.

Speichern Sie sich die Tabelle gern für das nächste Datenblatt. Und wenn Sie bei der Auswahl des richtigen Querschnitts oder bei der Umsetzung Ihres Kabelsatzes Unterstützung brauchen: Sprechen Sie uns an. Wir beraten Sie gern.