Wirkungsgrad Rechner: Wirkungsgrad einfach berechnen

Sie möchten den Wirkungsgrad eines elektrischen Geräts berechnen? Nutzen Sie hierzu einfach unseren kostenlosen Online-Rechner:

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Wirkungsgrad Rechner

 

Formel zum Wirkungsgrad

η= Pab / Pzu
Wirkungsgrad (η) = Nutzenergie (Pab) / zugeführte Energie (Pzu)

 

Wirkungsgrad – Definition und Erklärung

Definition

Der Wirkungsgrad gibt das Verhältnis zwischen zugeführter und genutzter Energie (Nutzenergie) an.

 

Erklärung

Der Begriff des Wirkungsgrads stammt ursprünglich aus der Technik und beschreibt dort das Verhältnis aus Aufwand sowie Nutzen. Hinsichtlich der Energie beschriebt der Wirkungsgrad, welchen Teil zugeführter Energie (z. B. elektrische Energie in Form von Strom) für den gewünschten Zweck genutzt werden kann.

Oder anders ausgedrückt: Der Wirkungsgrad gibt an, wie effektiv ein elektrisches Gerät betrieben werden kann. Je höher er ist, umso effizienter arbeitet das Gerät.

Energie kann nicht erzeugt werden oder verloren gehen. Stattdessen findet eine Umwandlung von Energieformen statt. Dies lässt sich sehr gut am Beispiel einer Glühbirne erklären:

Bei einer Glühbirne soll elektrische Energie in Licht umgewandelt werden. Würde der Wirkungsgrad 100% betragen, würde der gesamte elektrische Strom in Licht umgewandelt werden. In der Realität ist das jedoch nicht der Fall. Stattdessen werden bei alten Glühbirnen gerade einmal rund 5% des Stroms in Licht umgewandelt. Die restlichen 95% werden vor allem in Wärm umgewandelt. Das können Sie daran bemerken, dass sich Glühbirnen stark erhitzen.

 

Nutzenergie und zugeführte Energie

Wie beschrieben, gibt der Wirkungsgrad das Verhältnis zwischen zugeführter und genutzter Energie an. Diese beiden Begriffen lassen sich folgendermaßen erklären:

Die zugeführte Energie beschreibt die Menge an Energie, die zur Verwendung bereitgestellt wird.

Bei der Nutzenergie handelt es sich um die Energie, die aus der zugeführten Energie tatsächlich genutzt werden kann.

 

Wirkungsgrad Beispiele

Sie haben inzwischen erfahren, was der Wirkungsgrad bedeutet und wie Nutzenergie und zugeführte Energie zueinander im Verhältnis stehen. Im Folgenden möchten wir Ihnen einige Beispiele für den Wirkungsgrad elektrischer Geräte aufzeigen:

Gerät

Wirkungsgrad

Kühlschrank

2 %

Glühbirne

5 %

LED-Leuchte

20 %

Wasserkocher

95 %

Elektromotor

98 %

 

Wirkungsgrad berechnen

Die Berechnung des Wirkungsgrades stellt sich vergleichsweise einfach dar. Sie benötigen lediglich folgende zwei Werte:

  • Nutzenergie (Pab)
  • zugeführte Energie (Pzu)

Um aus diesen den Wirkungsgrad zu ermitteln, nutzen Sie folgende Formel:

η= Pab / Pzu
Wirkungsgrad (η) = Nutzenergie (Pab) / zugeführte Energie (Pzu)

Sie dividieren als die genutzte Energie durch die zugeführte Energie. Um den Wirkungsgrad in Prozent (%) zu erhalten, multiplizieren Sie das Ergebnis mit 100.

Alternativ dazu können Sie die Werte ganz einfach in unseren Rechner oben auf dieser Seite eintragen. Dieser ermittelt Ihnen dann automatisiert den Wirkungsgrad. Wenn Sie den Wirkungsgrad gegeben haben, aber Ihnen die Nutzenergie oder zugeführte Energie fehlt, können Sie auch diese Werte mit dem Rechner ermitteln.

Beispiel:

Sie betreiben eine Glühlampe mit 60 Watt. Da ein großer Teil der Elektrizität in Wärme umgewandelt wird, werden nur 3 Watt des Stroms genutzt, um Licht zu erzeugen. Die Berechnung ist demnach Folgende:

Wirkungsgrad (η) = Nutzenergie (Pab) / zugeführte Energie (Pzu)
Wirkungsgrad (η) = 3 W / 60 W
Wirkungsgrad (η) = 0,05 = 5 %