RP-Energie-Lexikon
fachlich fundiert, unabhängig von Lobby-Interessen
www.energie-lexikon.info

Scheinleistung

Definition: das Produkt der Effektivwerte von elektrischer Spannung und Stromstärke

Allgemeinerer Begriff: elektrische Leistung

Englisch: apparent power

Kategorien: elektrische Energie, Grundbegriffe, physikalische Grundlagen

Formelsymbol: S

Einheit: Voltampere (VA)

Autor:

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 16.01.2011; letzte Änderung: 31.08.2020

Die beispielsweise an ein elektrisches Gerät übertragene elektrische Leistung ist in jedem Moment gleich dem Produkt von elektrischer Spannung und Stromstärke. Wenn man jedoch bei (einphasigem) Wechselstrom einfach das Produkt der Effektivwerte von elektrischer Spannung und Stromstärke bildet, so erhält man nur die Scheinleistung: S = U · I, wobei U und I die Effektivwerte von Spannung und Stromstärke sind (siehe den Artikel über Wechselstrom).

Die Wirkleistung (die im zeitlichen Mittel übertragene Leistung) ist im Idealfall gleich hoch wie die Scheinleistung, ist aber häufig geringer als diese, z. B. wenn Strom und Spannung nicht phasengleich (d. h. zeitlich etwas verschoben) schwingen, oder wenn der zeitliche Verlauf des Stroms nicht sinusförmig ist, so dass der Strom einen Blindstrom-Anteil hat. (Der Artikel über Blindstrom erläutert dies genauer.) Die Scheinleistung entspricht dann der geometrischen Summe von Wirkleistung und Blindleistung, d. h. das Quadrat der Scheinleistung ist gleich der Summe der Quadrate von Wirkleistung und Blindleistung: S2 = P2 + Q2.

Als Einheit für die Scheinleistung verwendet man üblicherweise das VA (Voltampere) und nicht das Watt, das der Wirkleistung vorbehalten ist. Dies verdeutlicht, dass man lediglich das Produkt aus Spannung und Stromstärke berechnet hat, ohne den Phasenwinkel zwischen beiden zu berücksichtigen. Für größere Werte gibt es die abgeleiteten Einheiten kVA und MVA.

Die Scheinleistung und nicht etwa die Wirkleistung bestimmt die Stromstärke (bei gegebener Spannung) und somit die Belastung des Leitungsnetzes. Deswegen wird beispielsweise die Nennleistung von Transformatorenstationen häufig als Scheinleistung angegeben; der für die Belastung des Transformators entscheidende Aspekt ist hier nämlich die elektrische Stromstärke und nicht etwa die abgegebene Wirkleistung. Allerdings liegt der Phasenfaktor in der Praxis ohnehin meist nahe 1, sodass die praktisch lieferbare Wirkleistung fast gleich groß ist wie die angegebene Scheinleistung.

Kollektive Scheinleistung bei Drehstrom

Bei Drehstrom sind die Verhältnisse deutlich komplizierter. Naiv würde man einfach erwarten, dass die Scheinleistung der Summe der Scheinleistungen in den drei Außenleitern ist, aber dies ist nicht korrekt (obwohl manchmal noch so gerechnet wird). Stattdessen muss man die kollektive Scheinleistung SΣ berechnen als das Produkt von kollektiver Spannung UΣ und kollektivem Strom IΣ. Im Falle eines Dreileiternetzes ist nach DIN 40110 Teil 2

Scheinleistung im Dreileitersystem

mit den Sternspannungen und den Strömen in den drei Außenleitern (Phasen) (alles Effektivwerte). Für ein Vierleiternetz gilt

Scheinleistung im Vierleitersystem

wobei auch die Stromstärke IN im Neutralleiter zu berücksichtigen ist.

Bei symmetrischen Spannungen (wie es normalerweise sein sollte) entspricht die erste Wurzel in diesen Formeln jeweils der Dreieckspannung. Wenn keine Schieflast auftritt, ist außerdem IN = 0.

Wir betrachten außerdem den Fall einer völlig asymmetrischen Belastung, nämlich nur der ersten Phase (L1). (Die Spannungen nehmen wir aber als symmetrisch an.) Dann gilt IN = I1, da der ganze Strom über den Neutralleiter zurückfließen muss, und

Scheinleistung bei Schieflast

Es mag zunächst überraschen, dass dieser Wert ca. 2,45 mal höher ist als U1 · I1 (also den Wert, den man bei fehlenden Leitern L2 und L3 erhalten hätte). Dies reflektiert jedoch den Umstand, dass die Netzbelastung wesentlich höher ist als bei gleichmäßiger Verteilung über die drei Phasen (also ohne Schieflast). Im letzteren Fall erhält man für die Scheinleistung tatsächlich die Wirkleistung, falls die Ströme sinusförmig synchron mit den Spannungen schwingen.

Die kollektive Scheinleistung erlaubt also den Vergleich mit der optimalen Situation einer symmetrischen Netzbelastung ohne Blindströme. Sie ist leider messtechnisch weniger leicht zu ermitteln als ein Wert auf der Basis des Summenstroms, der aber nicht die physikalisch relevante Größe ist.

Fragen und Kommentare von Lesern

Hier können Sie Fragen und Kommentare zur Veröffentlichung und Beantwortung vorschlagen. Über die Annahme wird der Autor des RP-Energie-Lexikons nach gewissen Kriterien entscheiden. Im Kern geht es darum, dass die Sache von breitem Interesse ist.

Datenschutz: Bitte geben Sie hier keine personenbezogenen Daten ein. Wir würden solche allerdings ohnehin nicht veröffentlichen und bei uns bald löschen. Siehe auch unsere Datenschutzerklärung.

Wenn Sie eine persönliche Rückmeldung oder eine Beratung vom Autor wünschen, schreiben Sie ihm bitte per E-Mail.

Ihre Frage oder Ihr Kommentar:

Ihr Hintergrund (freiwillige Angabe):

Spam-Prüfung:

  (Bitte die Summe von fünf und zwölf hier als Ziffern eintragen!)

Mit dem Abschicken geben Sie Ihre Einwilligung, Ihre Eingaben gemäß unseren Regeln hier zu veröffentlichen.

Siehe auch: Leistung, Voltampere, Wirkleistung, Blindleistung, Wechselstrom, Drehstrom, Stromnetz
sowie andere Artikel in den Kategorien elektrische Energie, Grundbegriffe, physikalische Grundlagen

preview

Wenn Ihnen diese Website gefällt, teilen Sie das doch auch Ihren Freunden und Kollegen mit – z. B. über Social Media durch einen Klick hier:

Diese Sharing-Buttons sind datenschutzfreundlich eingerichtet!

Code für Links auf anderen Webseiten

Wenn Sie einen Link auf diesen Artikel anderswo platzieren möchten (z. B. auf Ihrer Website, Social Media, Diskussionsforen oder in der Wikipedia), finden Sie hier den benötigten Code. Solche Links können z. B. für Worterklärungen sehr nützlich sein.

HTML-Link auf diesen Artikel:

<a href="https://www.energie-lexikon.info/scheinleistung.html">
Artikel über Scheinleistung</a>
im <a href="https://www.energie-lexikon.info/">RP-Energie-Lexikon</a>

Mit Vorschaubild (siehe den Kasten direkt über diesem):

<a href="https://www.energie-lexikon.info/scheinleistung.html">
<img src="https://www.energie-lexikon.info/previews/scheinleistung.png"
alt="Artikel" style="width:400px"></a>

Falls Sie es für angemessen halten, einen Link in der Wikipedia zu setzen, z. B. unter "==Weblinks==":

* [https://www.energie-lexikon.info/scheinleistung.html
Artikel über 'Scheinleistung' im RP-Energie-Lexikon]