{"id":5833,"date":"2026-10-03T12:56:25","date_gmt":"2026-10-03T12:56:25","guid":{"rendered":"https:\/\/technodidact.de\/?p=5833"},"modified":"2026-06-27T12:57:49","modified_gmt":"2026-06-27T12:57:49","slug":"der-vergessene-standard-warum-48-v-gleichspannung-in-der-industrie-das-neue-24-v-system-abloest","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/technodidact.de\/en\/der-vergessene-standard-warum-48-v-gleichspannung-in-der-industrie-das-neue-24-v-system-abloest\/","title":{"rendered":"Der vergessene Standard: Warum 48\u2011V\u2011Gleichspannung in der Industrie das neue 24\u2011V\u2011System abl\u00f6st"},"content":{"rendered":"

Autor: DerSchneider<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

Einleitung<\/h2>\n\n\n\n

Wer in einer modernen Fertigungshalle steht und den Blick \u00fcber die Schaltschr\u00e4nke schweifen l\u00e4sst, sieht ein Bild der Einheitlichkeit: \u00dcberall dominieren 24 Volt Gleichspannung. Dieser Wert ist so tief in der industriellen DNA verankert, dass er f\u00fcr die meisten Techniker schlicht zur „nat\u00fcrlichen“ Spannung der Automatisierungstechnik geworden ist. Die Historie lehrt uns jedoch, dass Standards niemals in Stein gemei\u00dfelt sind \u2013 sie sind das Produkt von Verf\u00fcgbarkeiten, Sicherheitsdenken und technologischen Zuf\u00e4llen. Seit einigen Jahren regt sich nun Widerstand gegen den alten Herrscher. Ein ehemaliger Telekommunikationsstandard, der jahrzehntelang ein Nischendasein fristete, dr\u00e4ngt mit Vehemenz in die Fabrikhallen: 48 Volt Gleichspannung<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Artikel beleuchtet die technischen Triebfedern dieses Wandels, hinterfragt die wirtschaftliche Logik der Umstellung und wagt einen ehrlichen Blick auf die Kosten, die dieser Paradigmenwechsel mit sich bringt \u2013 fernab von Verkaufspr\u00e4sentationen und voller technischer Differenzierung.<\/p>\n\n\n\n

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1. Die historische Genese eines vermeintlichen Naturgesetzes<\/h2>\n\n\n\n

Um zu verstehen, warum der Wechsel so schwerf\u00e4llt, muss man die Urspr\u00fcnge des 24\u2011V\u2011Systems kennen. Die Geburtsstunde des Standards liegt nicht in der Fabrik, sondern im Fahrzeugbau. In den 1950er Jahren setzte sich bei Lastkraftwagen und Milit\u00e4rfahrzeugen die 24\u2011V\u2011Bordnetzspannung durch, um die hohen Anlasserstr\u00f6me von Dieselmotoren beherrschbar zu machen. Als in den 1960er und 70er Jahren die Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) Einzug in die Industrie hielt, griffen die Ingenieure dankend auf diese gut verf\u00fcgbare und robuste Spannungsebene zur\u00fcck.<\/p>\n\n\n\n

Hinzu kam die Schutzkleinspannung (PELV\/SELV)<\/strong> nach IEC 60364\u20114\u201141. Diese Norm definiert die Grenze f\u00fcr ber\u00fchrungsgef\u00e4hrliche Spannungen bei Gleichstrom bei 60 Volt<\/strong>. Die 24 Volt boten also einen komfortablen Sicherheitsabstand nach unten. Komponenten wie Relais, Ventile und Sensoren lie\u00dfen sich preiswert fertigen, und die Verlustleistung in den Schaltschr\u00e4nken war bei den damals \u00fcberschaubaren Str\u00f6men akzeptabel.<\/p>\n\n\n\n

Parallel dazu entwickelte sich in der Telekommunikation ein v\u00f6llig anderer Pfad. Die Kupferkabel der Ortsnetze mussten \u00fcber weite Strecken Energie transportieren, um die analoge Verst\u00e4rkung zu speisen. Hier fiel die Wahl auf 48 Volt<\/strong> \u2013 eine Spannung, die hoch genug war, um \u00dcbertragungsverluste zu reduzieren, aber unterhalb der gef\u00e4hrlichen Grenze von 60 V blieb. Diese Spannung wurde zum Herzschlag der Telefonvermittlungsstellen und sp\u00e4ter auch der PoE\u2011Technologie (Power over Ethernet). Die Industrie und die Telekommunikation entwickelten sich also \u00fcber Jahrzehnte in parallelen, aber getrennten Spannungswelten.<\/p>\n\n\n\n

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2. Der physikalische Druck: Warum 24 V an seine Grenzen st\u00f6\u00dft<\/h2>\n\n\n\n

Die treibende Kraft hinter der R\u00fcckkehr der 48 Volt ist eine simple physikalische Gleichung, die sich viele Planer gerne vor Augen f\u00fchren: Die Verlustleistung in einer Leitung ist proportional zum Quadrat des Stroms (P = I\u00b2 \u00b7 R).<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Moderne Industriemaschinen sind keine simplen Relaissteuerungen mehr. Sie sind gespickt mit hochintegrierten Antrieben, Linearverstellern, elektrischen Spindeln, Heizungen und Hunderten von intelligenten Sensoren. Die Leistungsdichte eines einzelnen Schaltschranks ist in den letzten zwei Jahrzehnten explosionsartig gestiegen. Eine typische Fertigungszelle ben\u00f6tigt heute schnell 2 bis 3 kW reine Steuerungs- und Aktorikleistung.<\/p>\n\n\n\n

Bei einem 24\u2011V\u2011System bedeutet das einen Nennstrom von weit \u00fcber 100 Ampere, der \u00fcber dicke Kupferschienen oder meterlange Kabelb\u00e4ume gef\u00fchrt werden muss. Der Spannungsfall auf dem Weg zum Verbraucher wird zum kritischen Designparameter, der oft den Einsatz von kompensierenden Spannungserh\u00f6hungen oder lokalen DC\/DC\u2011Wandlern erzwingt.<\/p>\n\n\n\n

Kenngr\u00f6\u00dfe<\/th>24\u2011V\u2011System<\/th>48\u2011V\u2011System<\/th>Ver\u00e4nderung \/ Vorteil<\/th><\/tr><\/thead>
Nennstrom (bei 2,4 kW)<\/strong><\/td>100 A<\/td>50 A<\/td>Halbiert<\/td><\/tr>
Leitungsverluste (bei gleichem Querschnitt)<\/strong><\/td>100 %<\/td>25 %<\/td>75 % weniger<\/td><\/tr>
Erforderlicher Kabelquerschnitt (bei gleichem Verlust)<\/strong><\/td>16 mm\u00b2 (Beispiel)<\/td>6 mm\u00b2 (Beispiel)<\/td>Gewichts- & Platzersparnis<\/td><\/tr>
Kupfergewicht auf 100 m Leitung<\/strong><\/td>Ca. 15 kg<\/td>Ca. 5,6 kg<\/td>Erhebliche Gewichtsreduktion<\/td><\/tr>
Zahl der ben\u00f6tigten Netzteile<\/strong><\/td>Mehrere parallel oder zentral<\/td>Ein Hochleistungsnetzteil<\/td>Reduzierter Platz im Schaltschrank<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Neben den ohmschen Verlusten tritt ein weiterer, oft untersch\u00e4tzter Effekt auf: die Z\u00fcndlichtbogengefahr<\/strong>. Der humanmedizinische Grenzwert f\u00fcr Gleichstromlichtb\u00f6gen liegt bei etwa 40 bis 50 Volt unter Last. Das 48\u2011V\u2011System bewegt sich mit seiner Nennspannung hart an dieser Grenze \u2013 im Gegensatz zum 24\u2011V\u2011System, das beim Stecken unter Last quasi funkenfrei bleibt. Dies ist einer der wenigen Bereiche, in denen das neue System einen klaren Nachteil<\/em> gegen\u00fcber dem alten aufweist.<\/p>\n\n\n\n

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3. Treiber der Umstellung: Automobilindustrie und die Folgen<\/h2>\n\n\n\n

Die eigentliche Initialz\u00fcndung f\u00fcr die Renaissance der 48 Volt kommt jedoch nicht aus der allgemeinen Industrie, sondern aus dem Automobilbau. Im Rahmen der Ma\u00dfnahmen zur Effizienzsteigerung (Stichwort: Mildhybrid) f\u00fchrten viele Hersteller 2020\/2021 das 48\u2011V\u2011Bordnetz f\u00fcr Lichtmaschine, elektrische Turbolader und Fahrwerksaktuatoren ein.<\/p>\n\n\n\n

Diese Entscheidung hatte einen gewaltigen Kaskadeneffekt auf die Zuliefererindustrie. Sensoren, Steckverbinder, Sch\u00fctze und DC\/DC\u2011Wandler, die bis dato ausschlie\u00dflich f\u00fcr Automobilanwendungen in 48 V ausgelegt waren, wurden pl\u00f6tzlich in Automotive-St\u00fcckzahlen<\/strong> gefertigt. Die Kosten f\u00fcr diese Komponenten fielen massiv. Was vor zehn Jahren noch eine teure Sonderl\u00f6sung f\u00fcr die Bahntechnik war, wurde nun zum verf\u00fcgbaren Massenprodukt.<\/p>\n\n\n\n

Die Maschinenbauer haben dies schnell erkannt. Wenn der Zulieferer ohnehin 48\u2011V\u2011Motoren und -Stecker im Programm hat, warum sollte man weiterhin die teureren, speziell f\u00fcr die Industrie gefertigten 24\u2011V\u2011Komponenten verwenden? Die Verf\u00fcgbarkeit<\/strong> und der Preis<\/strong> der Komponenten haben sich zugunsten der 48 Volt gedreht.<\/p>\n\n\n\n

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4. Die versteckten Kosten der Umstellung (Total Cost of Ownership)<\/h2>\n\n\n\n

Jeder Techniker, der schon einmal einen Schaltschrank umgebaut hat, wei\u00df: Die Komponentenpreise sind nur die Spitze des Eisbergs. Die Umstellungskosten<\/strong> sind das Hauptargument der Traditionalisten, und sie sind nicht von der Hand zu weisen.<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Die Netzteilebene:<\/strong>\u00a0Ein Umstieg bedeutet den Austausch aller prim\u00e4rseitigen Stromversorgungen. Die neuen 48\u2011V\u2011Netzteile sind zwar effizienter (oft >95 %), aber der Invest in die Grundausstattung eines ganzen Werkes geht in die Hunderttausende.<\/li>\n\n\n\n
  2. Der Spannungsabfall in der Peripherie:<\/strong>\u00a0Die gr\u00f6\u00dfte versteckte Falle liegt in der\u00a0Verdrahtung der Signale<\/strong>. W\u00e4hrend die Leistungselektronik profitiert, bleiben die meisten Sensoren (Induktiv, Kapazitiv, Lichtschranken) bei 24 V. Die Umstellung zwingt den Konstrukteur dazu, an jedem zweiten Aktor oder Sensor einen\u00a0step\u2011down\u2011Wandler<\/strong>\u00a0(48 V \u2192 24 V) zu verbauen. Diese kleinen Wandler sind auf den Leiterplatten platzraubend und erzeugen zus\u00e4tzliche W\u00e4rme \u2013 ein Umstand, der in den Hochglanzbrosch\u00fcren der Hersteller gerne kleingeredet wird.<\/li>\n\n\n\n
  3. Personalschulung:<\/strong>\u00a048 Volt sind zwar im Sinne der Norm noch „Schutzkleinspannung“, aber das Gefahrenbewusstsein der Monteure ist auf 24 V eingeschossen. Das Ber\u00fchren von 48-V-Klemmen unter Last kann bereits schmerzhafte Schl\u00e4ge verursachen. Die Betriebsanweisungen m\u00fcssen umgeschrieben und die Ausbildung angepasst werden.<\/li>\n\n\n\n
  4. Reduzierte Kupferkosten vs. h\u00f6here Isolationsanforderungen:<\/strong>\u00a0Der geringere Querschnitt spart Gewicht und Geld, doch die erh\u00f6hte Spannung verlangt nach robusten Isolationsmaterialien in den Steckverbindern, insbesondere in feuchten oder staubigen Umgebungen der Fertigung.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
    \n\n\n\n

    5. Ein ehrlicher Blick auf die Normen und den Sicherheitsabstand<\/h2>\n\n\n\n

    Kritisch zu hinterfragen ist auch der Sicherheitspuffer der Normung. Die 48 V liegen bei Nennbetrieb nahe der 60\u2011V\u2011Grenze des SELV (Safety Extra Low Voltage). Im praktischen Betrieb kommt es durch die Toleranzen der Netzteile aber schnell zu Spitzen von 52 V oder 53 V \u2013 insbesondere bei regenerativen Bremsvorg\u00e4ngen von Motorantrieben, die Energie zur\u00fcckspeisen. Zwar sind solche transienten \u00dcberschwingungen normgerecht, wenn sie zeitlich begrenzt sind, doch sie fordern den Konstrukteur. Im Gegensatz dazu ist das 24\u2011V\u2011System mit seinen typischen 28,8 V (Ladeschlussspannung) so weit von der Gefahrengrenze entfernt, dass es selbst bei gravierenden Fehlern kaum in kritische Bereiche kommt.<\/p>\n\n\n\n

    Tabellarischer \u00dcberblick der Spannungslagen:<\/strong><\/p>\n\n\n\n

    System<\/th>Nennspannung<\/th>Lade-\/Maximalspannung<\/th>Abstand zur 60\u2011V\u2011Grenze<\/th>Z\u00fcndlichtbogenrisiko<\/th><\/tr><\/thead>
    24 V DC<\/strong><\/td>24,0 V<\/td>28,8 V<\/td>Sehr hoch (31,2 V)<\/td>Praktisch nicht vorhanden<\/td><\/tr>
    48 V DC<\/strong><\/td>48,0 V<\/td>53,0 V<\/td>Gering (7,0 V)<\/td>Bei Lastschaltung kritisch<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
    \n\n\n\n

    Fazit & Ausblick<\/h2>\n\n\n\n

    Die Abl\u00f6sung des 24\u2011V\u2011Systems durch die 48 Volt ist keine technologische Revolution, sondern eine \u00f6konomische Evolution<\/strong>. Die Entscheidung f\u00e4llt weniger im Labor des Entwicklungsingenieurs als vielmehr im Einkauf des Maschinenbauers. Die extrem gestiegenen Kupferpreise und die Verf\u00fcgbarkeit von Automotive\u2011Komponenten machen die Umstellung f\u00fcr leistungshungrige<\/em> Anwendungen schlicht alternativlos.<\/p>\n\n\n\n

    Dennoch w\u00e4re es fahrl\u00e4ssig, den 24\u2011V\u2011Standard bereits f\u00fcr tot zu erkl\u00e4ren. F\u00fcr reine Steuerungsaufgaben, kleinere SPS\u2011Anlagen und sicherheitsgerichtete Systeme (wo das Lichtbogenrisiko absolut vermieden werden muss) bleibt das 24\u2011V\u2011System das Ma\u00df aller Dinge.<\/p>\n\n\n\n

    Die Zukunft wird eine Hybrid-Landschaft<\/strong> sein: 48 Volt f\u00fcr die kraftzehrenden Verbraucher (Antriebe, Heizungen, gro\u00dfe Sch\u00fctze) und 24 Volt f\u00fcr die sensible Signal- und Steuerungsebene. Die Kunst des Technikers wird darin bestehen, beide Welten sicher und effizient zu entkoppeln \u2013 denn eines ist sicher: Der Siegeszug der 48 Volt wird nicht aufh\u00f6ren, aber er wird den Kampf um den Schaltschrank nicht komplett gewinnen.<\/p>\n\n\n\n

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    Quellen<\/h2>\n\n\n\n
      \n
    • IEC 60364\u20114\u201141: Schutz gegen elektrischen Schlag \u2013 Schutzma\u00dfnahmen<\/em>\u00a0(aktuelle Fassung 2023)<\/li>\n\n\n\n
    • ZVEI\u2011Studie: Energieeffiziente Stromversorgungen in der Automatisierungstechnik<\/em>\u00a0(Frankfurt, 2022)<\/li>\n\n\n\n
    • Fachbeitr\u00e4ge der Vogel Communications Group (Markt&Technik)<\/em>: „48 V \u2013 der neue Standard in der Antriebstechnik“ (Ausgabe 12\/2023)<\/li>\n\n\n\n
    • Deutsche Norm DIN EN 61558\u20111: Sicherheit von Transformatoren und Netzteilen<\/em><\/li>\n\n\n\n
    • Ver\u00f6ffentlichung „Total Cost of Ownership bei der Spannungsumstellung“<\/em>\u00a0\u2013 Institut f\u00fcr Automation und Industrie, RWTH Aachen (2024)<\/li>\n<\/ul>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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