Was ist der Leistungsfaktor?
Der Leistungsfaktor (PF) ist das Verhältnis von Wirkleistung (kW) zu Scheinleistung (kVA). Er liegt zwischen 0 und 1. Formel: PF = kW ÷ kVA = cos(θ), wobei θ der Phasenwinkel zwischen Spannung und Strom im Wechselstromkreis ist.
Wie der Leistungsfaktor die kW beeinflusst
Der Leistungsfaktor wirkt sich direkt auf die abgegebene Wirkleistung aus. Bei einem Leistungsfaktor von 0,80 liefert eine 100-kVA-Quelle 80 kW. Bei 0,90 liefert dieselbe 100-kVA-Quelle 90 kW — 12,5 % mehr nutzbare Wirkleistung. Ein höherer Leistungsfaktor bedeutet mehr tatsächlich nutzbare Leistung aus derselben Scheinleistung.
Typische Leistungsfaktoren
| Geräteart | Typischer Leistungsfaktor | Lastart |
|---|
| Heizgeräte, Glühlampen | 0,95 – 1,00 | Ohmsche Last |
| LED-Beleuchtung, moderne Elektronik | 0,90 – 0,99 | Kompensiert |
| Industriemotoren (unter Last) | 0,80 – 0,90 | Induktive Last |
| Industriemotoren (Teillast) | 0,50 – 0,75 | Induktive Last |
| Schweißgeräte | 0,50 – 0,70 | Induktive Last |
| Gewerbegebäude ohne Kompensation | 0,70 – 0,85 | Gemischte Last |
Blindleistungskompensation
Die Blindleistungskompensation verbessert den Leistungsfaktor, indem Kondensatorbänke oder Synchronphasenschieber die Blindleistung induktiver Lasten ausgleichen. Das senkt Blindverluste, erhöht die Effizienz des Netzes und reduziert die Stromkosten. Energieversorger berechnen in Gewerbe- und Industrieanlagen Zuschläge, wenn der Leistungsfaktor unter 0,85 oder 0,90 liegt.
Wie der Leistungsfaktor die Geräteauslegung beeinflusst
Ein niedriger Leistungsfaktor erhöht den gesamten Leistungsbedarf (kVA), den elektrische Betriebsmittel bewältigen müssen. Eine 100-kW-Last bei 0,70 PF erfordert 143 kVA Generatorleistung. Dieselbe 100-kW-Last bei 0,95 PF benötigt nur 105 kVA. Ein niedrigerer Leistungsfaktor bedeutet größere Generatoren, schwerere Transformatoren und dickere Kabel — und damit höhere Nennleistungen und Kosten.
🎛️ Rechner für den Leistungsfaktor-Effekt
Ändern Sie den Leistungsfaktor, um zu sehen, wie sich die Wirkleistung einer festen kVA-Quelle verändert.
Wirkleistung:80.00 kW
kW = 100 kVA × 0.80 PF = 80.00 kW