Scheinleistung in der Praxis: Was Unternehmen wissen müssen
Viele Unternehmen achten bei der Energiebilanz vor allem auf die Wirkleistung – also die Leistung, die tatsächlich in Arbeit umgesetzt wird. Doch die Scheinleistung ist ebenso entscheidend für die Stromrechnung und für die Auslegung der elektrischen Infrastruktur. Die Scheinleistung bestimmt, welche Auslegung von Kabeln, Transformatoren und Schutzgeräten die richtige ist.
Netzbetreiber und Unternehmen müssen die Scheinleistung überwachen, damit sie die Überlastungen von Kabeln und Transformatoren vermeiden, Blindleistungsentgelte im Stromtarif reduzieren und eine stabile Netzqualität sicherstellen können. Fehlt diese Transparenz, diese Transparenz kann es zu unnötigen Mehrkosten und technischen Ausfällen kommen.
Netzbetreiber und Unternehmen müssen die Scheinleistung überwachen, damit sie die Überlastungen von Kabeln und Transformatoren vermeiden, Blindleistungsentgelte im Stromtarif reduzieren und eine stabile Netzqualität sicherstellen können. Fehlt diese Transparenz, diese Transparenz kann es zu unnötigen Mehrkosten und technischen Ausfällen kommen.
Wenn in einer Produktionshalle mehrere Motoren gleichzeitig anlaufen, steigt die Scheinleistung kurzfristig stark an. Die Folge können überlastete Transformatoren, auslösende Sicherungen oder zusätzliche Kosten durch Blindleistungsentgelte sein – auch dann, wenn die Wirkleistung weitgehend konstant bleibt.
Wie dieser Ratgeber aufgebaut ist:
- Warum Scheinleistung in Industrie und Gewerbe wichtig ist
- Scheinleistung: Die Normen und gesetzlichen Rahmenbedingungen
- Scheinleistung messen, Kosten senken
- Die Messung der Scheinleistung in der Praxis
- Strategien zur Optimierung der Scheinleistung
- FAQ: Häufige Fragen zur Scheinleistung
Was ist Scheinleistung – und wie wird sie berechnet?
Die Scheinleistung ist eine fundamentale Größe der Elektrotechnik und beschreibt die gesamte elektrische Leistung in einem Wechselstromnetz. Sie setzt sich aus der Wirkleistung P – also der tatsächlich in Arbeit umgesetzten Energie – und der Blindleistung Q zusammen. Beide Anteile ergeben gemeinsam die Scheinleistung S, die für die Belastung eines Netzes entscheidend ist.
Die Scheinleistung lässt sich mit der dieser Formel berechnen:
Die Einheit der Scheinleistung ist Voltampere (VA), was sie eindeutig von der Wirkleistung (gemessen in Watt, W) und der Blindleistung (gemessen in Voltampere reaktiv, var) unterscheidet.
Die Abgrenzung dieser drei Rechengrößen lässt sich kurz zusammenfassen:
- Wirkleistung (P): tatsächlich genutzte Energie für Licht, Wärme oder mechanische Arbeit
- Blindleistung (Q): Energieanteil, der zwischen Erzeuger und Verbraucher pendelt und keine nutzbare Arbeit zu verrichtet
- Scheinleistung (S): geometrische Summe aus beiden Größen und maßgeblich für die Dimensionierung elektrischer Anlagen
Mehr zu Phasenverschiebung, Blindleistung und cos φ
Die Scheinleistung muss also immer im Zusammenhang mit der Wirkleistung betrachtet werden.
Scheinleistung: Normen und gesetzliche Rahmenbedingungen
Die Scheinleistung ist nicht nur ein theoretischer Wert, sondern auch in zahlreichen Normen und Vorschriften verankert. Hintergrund ist, dass die Scheinleistung maßgeblich für die Belastung von Stromnetzen ist und damit über die Einhaltung von Netzqualität und Versorgungssicherheit entscheidet.
Zentrale Vorgaben finden sich in folgenden Normen:
- EN 50160, die die Merkmale der Spannungsqualität in öffentlichen Stromnetzen beschreibt. Hinzu kommt die EN 61000-2-4, die Verträglichkeitspegel für industrielle Netze definiert. Beide Normen stellen sicher, dass die elektrische Infrastruktur so ausgelegt wird, dass sie auch bei hoher Scheinleistung zuverlässig funktioniert.
- Für Rechenzentren gelten zusätzlich die Anforderungen der DIN EN 50600, die festlegt, an welchen Messpunkten die Scheinleistung, die Wirkleistung und weitere Kennwerte erfasst werden müssen. Auf dieser Grundlage lassen sich wichtige Kennzahlen wie der PUE (Power Usage Effectiveness) ermitteln, der den Energieeinsatz im Rechenzentrum bewertet. So können die Betreiber normgerecht und nachvollziehbar dokumentieren, wie effizient das Rechenzentrum seine eingesetzte Energie nutzt.
Praktisch bedeutet das: Unternehmen müssen ihre Scheinleistung berechnen und überwachen, damit sie normgerechte Nachweise erbringen können und wirtschaftliche Nachteile wie Blindleistungsentgelte vermeiden.
Scheinleistung messen, Kosten senken
Die Scheinleistung wirkt sich unmittelbar auf die Energieeffizienz und die Betriebskosten eines Unternehmens aus. Ein zentrales Thema sind die Blindleistungsentgelte: Viele Netzbetreiber verlangen Zusatzgebühren, wenn das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung – der sogenannte Leistungsfaktor (cos φ) – unter einem bestimmten Wert liegt. Ein schlechter Leistungsfaktor bedeutet, dass für dieselbe nutzbare Wirkleistung mehr Leistung aus dem Netz gezogen wird. Die Folge: höhere Netzentgelte, ohne dass tatsächlich mehr Energiearbeit verrichtet wird.
cos phi und die Berechnung der kvar-Kompensationsanlagenleistung
Konkrete Beispiele zeigen, wie sich diese Kosten in der Praxis auswirken:
Produktion
Kompressoren oder große Motoren mit hohem Blindleistungsanteil können auf ein Jahr gesehen erhebliche Zusatzkosten durch Blindleistungsentgelte verursachen.
Rechenzentrum
Hier führt eine dauerhaft hohe Scheinleistung zu überdimensionierten Kühlsystemen und unnötig hohen PUE-Werten – also einer schlechteren Energieeffizienzbilanz.
Auch bei der Energieeffizienz spielt die Scheinleistung eine entscheidende Rolle. Ein hoher Blindleistungsanteil führt zu unnötigen Verlusten in Kabeln und Transformatoren. Die Leitungen transportieren mehr Strom, als letztlich für produktive Arbeit genutzt wird. Dadurch entstehen zusätzliche Verluste und Erwärmung, beschleunigt die Alterung von Betriebsmitteln und senkt den Gesamtwirkungsgrad einer Anlage.
Unternehmen, die ihre Scheinleistung berechnen, überwachen und gezielt optimieren, senken nicht nur ihre laufenden Stromkosten, sondern verlängern auch die Lebensdauer ihrer elektrischen Anlagen. Die Optimierung wirkt damit doppelt: Sie verbessert die Energieeffizienz und reduziert gleichzeitig die Gesamtkosten.
Die Messung der Scheinleistung in der Praxis
Die Scheinleistung lässt sich zuverlässig bewerten, wenn sie an den richtigen Stellen im Netz gemessen wird. Typische Messpunkte sind der Hauptanschluss, die Unterverteilungen und bei kritischen Anwendungen wie Rechenzentren sogar die Endstromkreise. Entscheidend ist, dass neben der Wirkleistung auch die Blindleistung erfasst wird – nur so ergibt sich ein vollständiges Bild der tatsächlichen Belastung.
Ein einzelner Wert reicht für eine aussagekräftige und normgerechte Messung der Scheinleistung nicht aus. Entscheidend ist die Kombination mehrerer Messgrößen, die zusammen zeigen, wie effizient die elektrische Energie genutzt wird und ob das Netz stabil arbeitet:
- Scheinleistung (VA): gibt die gesamte Belastung des Netzes an
- Leistungsfaktor (cos φ): zeigt das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung und damit die Effizienz des Energieeinsatzes
- Stromflüsse auf den einzelnen Phasen: machen sichtbar, ob Lasten gleichmäßig verteilt sind oder einzelne Leitungen überlastet werden
- Spannungsqualität: Parameter wie Oberschwingungen, Flicker oder Spannungseinbrüche zeigen, ob die Versorgung stabil und normgerecht bleibt
Janitza unterstützt Unternehmen bei der Messung von Scheinleistung und allen relevanten Parametern mit einem breiten Portfolio an Energieanalysatoren und Messgeräten. Beispiele sind der zertifizierte Klasse A Spannungsqualitätsanalysator UMG 512 oder die modular erweiterbaren Netz- und Energieanalysatoren UMG 801 und UMG 800. Diese erfassen alle relevanten Werte in Echtzeit. In Kombination mit der Netzwerkvisualisierungssoftware GridVis® von Janitza lassen sich die Daten übersichtlich darstellen, Grenzwerte überwachen und automatisch Berichte erstellen. So haben Betreiber ihre Scheinleistung jederzeit im Blick und können gezielt Maßnahmen zur Optimierung einleiten – von der Vermeidung von Blindleistungsentgelten bis zur Verbesserung der Energieeffizienz.
Strategien zur Optimierung der Scheinleistung
Die Messung der Scheinleistung ist der erste Schritt, entscheidend sind jedoch die Maßnahmen, die sich daraus ableiten. Unternehmen können verschiedene Strategien einsetzen, um ihre Scheinleistung zu berechnen, zu überwachen und gezielt zu optimieren.
Blindleistungskompensation
Kondensatorbänke oder aktive Filter gleichen Blindleistung aus und verbessern den Leistungsfaktor. Dadurch sinkt die Scheinleistung, die elektrische Infrastruktur wird entlastet und Blindleistungsentgelte lassen sich vermeiden.
- Grundlagen zur Blindleistungskompensation
- Die Janitza Elektrische Steuerungen + Schaltanlagen Greiz GmbH bietet dafür passende Lösungen, die sich flexibel in bestehende Systeme integrieren lassen.
Intelligentes Lastmanagement
Durch die gezielte Steuerung von Verbrauchern reduziert ein Unternehmen unnötige Leistungsspitzen. Ein dynamisches Lastmanagement verteilt Stromflüsse gleichmäßig und lässt keine unnötigen Spitzenlastkosten entstehen.
Kontinuierliches Energiemonitoring
Eine dauerhafte Überwachung der Scheinleistung erkennt Trends und drohende Grenzwertverletzungen frühzeitig. Energiemonitoring-Systeme wie GridVis® visualisieren die Daten und eröffnen Optimierungspotenziale.
Optimierung der Verbraucher
Auch bei Maschinen und Anlagen selbst ermöglichen die richtigen Daten gezielte Verbesserungen. Frequenzumrichter, moderne Beleuchtungssysteme oder hocheffiziente Motoren arbeiten mit einem besseren Leistungsfaktor und reduzieren so die unnötige Belastung durch Blindleistung.
Diese Strategien wirken doppelt: Sie senken die laufenden Energiekosten und steigern gleichzeitig die Energieeffizienz des gesamten Unternehmens. Die Kombination von moderner Messtechnik und Softwarelösungen bietet die notwendige Transparenz und liefert die Grundlage für nachhaltige Entscheidungen.
Häufige Fragen zur Scheinleistung
Sie stellen die Fragen, wir haben die Antworten – in unseren FAQ finden Sie die häufigsten Fragen von Janitza-Kunden, die uns zum Thema Scheinleistung erreichen.
Was ist Scheinleistung?
Die Scheinleistung beschreibt die gesamte elektrische Leistung in einem Wechselstromnetz. Sie setzt sich aus Wirkleistung und Blindleistung zusammen und zeigt, wie stark ein Netz tatsächlich belastet wird.
Welche Einheit hat die Scheinleistung?
Die Scheinleistung wird in Voltampere (VA) angegeben. Damit unterscheidet sie sich von der Wirkleistung (Watt, W) und der Blindleistung (Voltampere reaktiv, var).
Wie lautet die Scheinleistung-Formel?
Die Scheinleistung lässt sich mit folgender Formel berechnen:
S= Wurzel aus (P² + Q²)
Dabei steht P für die Wirkleistung und Q für die Blindleistung.
Warum ist die Scheinleistung für Unternehmen wichtig?
Eine hohe Scheinleistung belastet Kabel, Transformatoren und Schutzgeräte stärker und kann zu zusätzlichen Kosten durch Blindleistungsentgelte führen. Außerdem sinkt die Energieeffizienz, wenn für dieselbe Wirkleistung unnötig viel Blindleistung im Netz fließt.
Wie kann man die Scheinleistung optimieren?
Unternehmen können ihre Scheinleistung verbessern, indem sie Blindleistung kompensieren, intelligentes Lastmanagement einsetzen, kontinuierlich Energiemonitoring betreiben und Verbraucher mit einem besseren Leistungsfaktor nutzen. So sinken die Betriebskosten und die Netzqualität verbessert sich.