Leistungsberechnungen

Leistungsberechnungen beschreibt die systematische Ermittlung der Leistungsfähigkeit technischer Systeme, Prozesse oder Dienstleistungen. Dabei werden Größen wie Output, Energieverbrauch, Wirkungsgrad, Belastbarkeit und Durchsatz quantifiziert, um Dimensionierung, Planung, Betriebseffizienz und Kosten zu optimieren.

Typische Anwendungsfelder sind Maschinenbau, Elektrotechnik, Versorgungstechnik, Energie- und Umwelttechnik sowie Software- und Systemleistung. Leistungsberechnungen unterstützen die Auslegung von Bauteilen, die Auslegung von Antrieben, die Dimensionierung von Netzen und die Bewertung von Betriebszuständen.

Methodisch beruhen sie auf mathematischen Modellen, analytischen Berechnungen, numerischen Simulationen oder empirischen Daten. Typische Vorgehensweise: Ziel definieren, relevante Größen festlegen, Modelle auswählen, Berechnungen durchführen, Ergebnisse prüfen und validieren, ggf. Sensitivitäts- und Unsicherheitsanalysen durchführen, Abweichungen dokumentieren.

Beispiele für gängige Formeln: In der Elektrizität P = U × I (Gleichstrom) bzw. P = U × I × cos φ (Wechselstrom); dreiphasig P = √3 × U_L × I_L × cos φ. Mechanisch: P = τ × ω. Thermisch: P = ṁ × c_p × ΔT. In der Informatik werden Leistungsprognosen oft anhand von Benchmarks, Architekturbewertungen oder Komplexitätsabschätzungen erstellt.

Herausforderungen sind Unsicherheit von Messgrößen, Lastwechsel, nichtlineares Verhalten, Wärmeabführung, Sicherheits- und Normvorgaben sowie die Berücksichtigung von Betriebs- und Lebenszykluskosten.