Leistungsverluste

Leistungsverluste bezeichnen die Verringerung der nutzbaren oder gelieferten Leistung gegenüber der zugeführten Eingangsleistung in technischen Systemen. Sie entstehen durch irreversibilitäten, parasitäre Effekte und Verluste in Bauteilen und Baugruppen. Der Begriff wird in verschiedenen Fachgebieten verwendet und ist eng mit dem Systemwirkungsgrad verknüpft.

Elektrische Leistungsverluste entstehen vor allem durch Widerstände in Leitern (I²R-Verluste), Kernverluste durch Hysterese und Wirbelströme sowie durch magnetische Leckverluste in Transformatoren, Motoren und anderen Maschinen. Zusätzliche Verluste ergeben sich aus Streu-, Leck- und Verlustleistungen in elektrischer Leistungselektronik sowie aus Übertragungslinien, wo I²R-Verluste, Dielektrikverluste und Koronaverluste auftreten können.

Mechanische Leistungsverluste resultieren aus Reibung in Lagern, Dichtungen und Zahnrädern, sowie aus Leckagen, Strömungsverlusten und Luftspaltverlusten in Turbinen, Pumpen oder Motoren. Thermische Verluste treten auf, wenn Abwärme nicht genutzt wird, etwa durch unzureichende Isolation oder durch temperaturbedingte Wirkungsgradverluste.

Im Energiesektor umfassen Leistungsverluste Generations-, Übertragungs- und Verteilungsverluste. In Verbrennungsmotoren, Turbinen und Wärmekraftmaschinen geht viel Energie in Form von Abwärme verloren. Effizienzmaßnahmen zielen darauf ab, diese Verluste zu verringern, etwa durch bessere Materialien, verbesserte Kühlung, Schmierung, präzisere Steuerung und Systemoptimierung.

Die Bewertung von Leistungsverlusten erfolgt häufig über den Wirkungsgrad (Ausgangsleistung geteilt durch Eingangsleistung) oder die Verlustleistung in Watt. Praxisziel ist die Minimierung der Gesamtverluste durch systematische Analyse, Wartung und Optimierung der Komponenten.