Wirkleistung

Die Wirkleistung (Formelzeichen P) ist eine physikalische Größe, die der elektrischen Leistung entspricht, die für die Umwandlung in eine andere Leistung zur Verfügung steht. Als eine Komponente der Scheinleistung wird nur die Wirkleistung tatsächlich genutzt, um Leistung zu verrichten und z.B. Wärme oder Licht zu erzeugen. Die andere Komponente ist die sogenannte Blindleistung, die nicht umgesetzt werden kann. Angegeben wird die Wirkleistung in Watt.

Wirkleistung im Gleich- und Wechselstromnetz

Wenn Gleichstrom fließt, ändert er seine Richtung und Stärke im Zeitverlauf nicht. Blindstrom tritt daher nicht auf und die Wirkleistung kann als Produkt aus Spannung und Strom berechnet werden. Anders stellt sich dieser Sachverhalt jedoch bei Wechselstrom dar: Wechselstrom ändert periodisch seine Richtung und Stärke. Die Wechselspannung im Stromnetz hat dabei einen sinusförmigen zeitlichen Verlauf. Der Strom verläuft jedoch nur dann ebenfalls sinusförmig, wenn sich ausschließlich ohmsche Verbraucher im Netz befinden – wie z.B. konventionelle Heizgeräte. Dann verlaufen Spannung und Strom phasengleich.

Werden jedoch elektrische Bauelemente an das Stromnetz angeschlossen, wirken diese als kapazitive oder induktive Verbraucher. So wird Blindstrom z.B. für den Aufbau von elektrischen Feldern in Kondensatoren oder für den Aufbau von magnetischen Feldern in Transformatoren oder Motoren aufgewendet. Dadurch kommt es zu einer Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom. Vor allem im Niederspannungsnetz für die Verteilung des elektrischen Stroms über kurze Entfernungen kann es dabei durch viele induktive Verbraucher zu einem erheblichen Blindstromanteil kommen. Die Blindleistung geht verloren, ohne einem Verbraucher eine Arbeitsleistung zuzuführen. Pendelnder Blindstrom belastet die Stromleitungen. Steigt der Anteil von Blindströmen in den Übertragungsnetzen, kann weniger Strom in Form von elektrischer Ladung transportiert werden – die Kapazität für die Wirkleistung sinkt.