Nutzleistung

Nutzleistung, auch als nutzbare Ausgangsleistung bezeichnet, ist in der Elektrotechnik und Mechanik der Teil der zugeführten oder erzeugten Leistung, der tatsächlich dem vorgesehenen Verbraucher oder Arbeitsprozess zur Verfügung steht. Sie entspricht dem Leistungsanteil, der nach Abzug der Verlustleistungen am Ausgang eines Geräts oder Systems verbleibt und zur Erbringung der gewünschten Arbeit genutzt wird.

In praktischen Anwendungen hängt die Nutzleistung stark vom Gerätetyp ab. Bei motorischen Antrieben ist sie typischerweise die mechanische Leistung am Ritzel oder an der Welle (P_mech). Bei Transformatoren, Generatoren oder Leistungselektronik ist sie die elektrische Ausgangsleistung, die dem Verbraucher über das System hinweg zugeführt wird. Die Nutzleistung wird durch Verluste reduziert, die als Verlustleistung auftreten, z. B. Kupferverluste (I²R), Eisenverluste (Wirbelstrom- und Hystereseverluste), mechanische Verluste (Lagerreibung, Lüfter) sowie sonstige Streuverluste.

Die Beziehung zu anderen Größen wird durch den Wirkungsgrad beschrieben. Der Wirkungsgrad η ergibt sich als Verhältnis der Nutzleistung zur Eingangsleistung: η = Nutzleistung / Eingangsleistung. Umgekehrt lässt sich Nutzleistung als Eingangsleistung minus Verlustleistung berechnen: Nutzleistung = Eingangsleistung − Verluste.

Nutzleistung ist ein zentrales Maß in der Auslegung von elektrischen Maschinen, Energiesystemen und Antriebstechnik, da sie die tatsächlich verfügbare Arbeit oder den tatsächlich nutzbaren Output angibt. Der Begriff wird in technischen Handbüchern und Normen synonym mit Ausgangsleistung verwendet, wobei der Kontext die genaue Definition festlegt.