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ELEKTROTECHNIK

Elektrischen Wirkungsgrad berechnen

Berechnen Sie den elektrischen Wirkungsgrad eines Geräts, Motors oder einer Anlage anhand der Eingangs- und Ausgangsleistung. Der Wirkungsgrad gibt an, welcher Anteil der zugeführten Energie nutzbringend umgewandelt wird.

Stand: 12.11.2026

EINGABEN

Wählen Sie einen Drehstrom-Asynchronmotor (50 Hz), um Ihren Wirkungsgrad mit dem gesetzlichen Mindestwert (IE3/IE4, EU 2019/1781) zu vergleichen. Die Polzahl steht auf dem Typenschild oder ergibt sich aus der Drehzahl: 2-polig ca. 2900, 4-polig 1450, 6-polig 960 U/min.

W

Die aus dem Netz oder der Versorgung aufgenommene Leistung in Watt. Messen Sie sie mit einem Leistungsmessgerät oder lesen Sie sie vom Typenschild ab. Beispiel: 1000 W (1 kW).

W

Die nutzbare Leistung, die das Gerät abgibt, in Watt. Bei einem Motor ist das die Wellenleistung auf dem Typenschild (z. B. 0,85 kW = 850 W); die IE-Prüfung verwendet diese als Nennleistung. Bei einem Netzteil oder Wechselrichter die abgegebene Leistung.

Die Anzahl der Stunden pro Jahr, in denen das Gerät in Betrieb ist. Wählen Sie andernfalls, um selbst einzugeben.

Stunden

Geben Sie hier die Anzahl der Betriebsstunden pro Jahr ein.

Der Stromtarif pro kWh. Wählen Sie andernfalls, um selbst einzugeben.

€/kWh

Geben Sie hier den Stromtarif in Euro pro kWh ein. Prüfen Sie Ihre Stromrechnung für den aktuellen Tarif.

ERGEBNIS

Elektrischer Wirkungsgrad
– %
η = Pab / Pzu × 100 %. Mit den Standardwerten: 850 / 1000 × 100 = 85 %. Ein Wirkungsgrad von 100 % ist in der Praxis nicht erreichbar.
Leistungsverlust
– W
PVerlust = Pzu − Pab. Diese Leistung wird als Wärme frei; bei 1 kW Verlust entspricht das einem elektrischen Heizgerät. Rechnen Sie ihn bei der Kühlung von Schaltschränken und Technikräumen mit ein.
Energieverlust pro Jahr
– kWh
Leistungsverlust (W) × Betriebsstunden pro Jahr / 1000 = verlorene Energie in kWh pro Jahr.
Kosten des Verlusts pro Jahr
– €
Energieverlust pro Jahr (kWh) × Stromtarif (€/kWh). Diesen Betrag zahlen Sie jedes Jahr für Energie, die als Wärme verloren geht.
Zusammenfassung
–
Wirkungsgrad, Verlust (Pzu − Pab) und die Kosten dieses Verlusts pro Jahr. Eine allgemeine Grenze für gut oder schlecht gibt es nicht: Sie hängt von der Geräteart und der Leistung ab. Für Drehstrommotoren prüft das Tool gegen den gesetzlichen Mindestwert.
Gesetzlicher Mindestwirkungsgrad Motor
– %
Mindestwirkungsgrad bei Nennleistung gemäß IEC 60034-30-1, verbindlich über EU-Verordnung 2019/1781: IE3 für 0,75 bis 1000 kW, IE4 für 75 bis 200 kW. Zwischenliegende Leistungen: der Wert der nächstniedrigeren Standardgröße. 0 = außerhalb dieses Bereichs.
Prüfung gegen gesetzlichen Mindestwert (EU 2019/1781)
–
Vergleicht Ihren Wirkungsgrad mit dem Mindestwert für neue Motoren, die seit 1. Juli 2021 (IE3) und 1. Juli 2023 (IE4, 75–200 kW) auf den EU-Markt kommen. Gilt bei Nennlast; bestehende Motoren müssen nicht ersetzt werden.

Alle Angaben ohne Gewähr. Richtwerte ersetzen keine Fachplanung.

So rechnet der Elektrischen Wirkungsgrad berechnen

Mit diesem Tool berechnen Sie den elektrischen Wirkungsgrad eines Motors, Transformators, Netzteils oder Wechselrichters: η = Pab / Pzu × 100 %. Sie sehen außerdem, wie viel Leistung als Wärme verloren geht, wie viel kWh das pro Jahr sind und was das kostet.

Eingaben bestimmen. Die Eingangsleistung messen Sie mit einem Leistungsmessgerät oder einer Zangenstromzange mit Wattmessung, oder Sie entnehmen sie dem Typenschild. Die Ausgangsleistung ist bei einem Motor die Wellenleistung auf dem Typenschild, bei einem Netzteil oder Wechselrichter die abgegebene Leistung. Messen Sie beides im gleichen Betriebszustand: Der Wirkungsgrad hängt von der Belastung ab. Der Standardtarif von 0,27 €/kWh ist ein Richtwert für Haushaltsstrompreise; prüfen Sie Ihre aktuelle Stromrechnung.

Motoren. Wählen Sie einen Drehstrommotor, vergleicht das Tool Ihren Wirkungsgrad mit dem Mindestwert aus IEC 60034-30-1. Gemäß EU-Verordnung 2019/1781 müssen neue Motoren von 0,75 bis 1000 kW seit Juli 2021 mindestens IE3 erreichen, und von 75 bis 200 kW seit Juli 2023 IE4. Diese Werte gelten bei Nennlast; bei Teillast liegt der Wirkungsgrad niedriger.

Hintergrund. Der Wirkungsgrad ist nicht dasselbe wie der Leistungsfaktor (cos φ): Der Wirkungsgrad betrifft den Energieverlust als Wärme, cos φ den Blindstrom.

Nächster Schritt. Ist der Wirkungsgrad niedrig, suchen Sie die Ursache (Lager, Ausrichtung, Kabelquerschnitt, Oberschwingungen) oder vergleichen Sie mit einem sparsameren Gerät. Rechnen Sie den Verlust bei der Kühlung Ihres Schaltschranks mit ein.

Formeln

  • Effektive Betriebsstunden effectieve_bedrijfsduur = if(bedrijfsduur == 0, bedrijfsduur_custom, bedrijfsduur)
  • Effektiver Tarif effectief_tarief = if(tarief == 0, tarief_custom, tarief)
  • Elektrischer Wirkungsgrad rendement = if(vermogen_in > 0, round(vermogen_uit / vermogen_in * 100, 2), 0) η = Pab / Pzu × 100 %. Mit den Standardwerten: 850 / 1000 × 100 = 85 %. Ein Wirkungsgrad von 100 % ist in der Praxis nicht erreichbar.
  • Leistungsverlust vermogensverlies = round(vermogen_in - vermogen_uit, 1) PVerlust = Pzu − Pab. Diese Leistung wird als Wärme frei; bei 1 kW Verlust entspricht das einem elektrischen Heizgerät. Rechnen Sie ihn bei der Kühlung von Schaltschränken und Technikräumen mit ein.
  • Energieverlust pro Jahr energieverlies_jaar = round(vermogensverlies * effectieve_bedrijfsduur / 1000, 1) Leistungsverlust (W) × Betriebsstunden pro Jahr / 1000 = verlorene Energie in kWh pro Jahr.
  • Kosten des Verlusts pro Jahr kosten_verlies_jaar = round(energieverlies_jaar * effectief_tarief, 2) Energieverlust pro Jahr (kWh) × Stromtarif (€/kWh). Diesen Betrag zahlen Sie jedes Jahr für Energie, die als Wärme verloren geht.
  • Kosten als Text h_kosten_txt = if(round(kosten_verlies_jaar, 0) >= 1000, concat(format(floor(round(kosten_verlies_jaar, 0) / 1000), '0'), '.', format(round(kosten_verlies_jaar, 0) - 1000 * floor(round(kosten_verlies_jaar, 0) / 1000), '000')), format(round(kosten_verlies_jaar, 0), '0'))
  • Zusammenfassung rendement_klasse = if(vermogen_in <= 0, 'Geben Sie eine Eingangsleistung größer als 0 W ein.', if(vermogen_uit > vermogen_in, 'Prüfen Sie Ihre Eingabe: Die Ausgangsleistung ist größer als die Eingangsleistung (Wirkungsgrad über 100 %).', if(vermogen_uit <= 0, 'Geben Sie eine Ausgangsleistung größer als 0 W ein.', concat('Wirkungsgrad', format(round(rendement, 1), '0.#'), ' %: ', format(round(vermogensverlies, 0), '0'), 'W Verlust als Wärme, circa €', h_kosten_txt, 'pro Jahr.')))) Wirkungsgrad, Verlust (Pzu − Pab) und die Kosten dieses Verlusts pro Jahr. Eine allgemeine Grenze für gut oder schlecht gibt es nicht: Sie hängt von der Geräteart und der Leistung ab. Für Drehstrommotoren prüft das Tool gegen den gesetzlichen Mindestwert.
  • Gerät (Hilfe) h_v_app = if(apparaat == 'motor2', 2, if(apparaat == 'motor4', 4, if(apparaat == 'motor6', 6, 0)))
  • Wellenleistung in kW h_pkw = vermogen_uit / 1000
  • IE3-Mindestwert h_ie3 = if(h_v_app == 2, if(h_pkw >= 200, 95.8, if(h_pkw >= 160, 95.6, if(h_pkw >= 132, 95.4, if(h_pkw >= 110, 95.2, if(h_pkw >= 90, 95.0, if(h_pkw >= 75, 94.7, if(h_pkw >= 55, 94.3, if(h_pkw >= 45, 94.0, if(h_pkw >= 37, 93.7, if(h_pkw >= 30, 93.3, if(h_pkw >= 22, 92.7, if(h_pkw >= 18.5, 92.4, if(h_pkw >= 15, 91.9, if(h_pkw >= 11, 91.2, if(h_pkw >= 7.5, 90.1, if(h_pkw >= 5.5, 89.2, if(h_pkw >= 4, 88.1, if(h_pkw >= 3, 87.1, if(h_pkw >= 2.2, 85.9, if(h_pkw >= 1.5, 84.2, if(h_pkw >= 1.1, 82.7, 80.7))))))))))))))))))))), if(h_v_app == 6, if(h_pkw >= 200, 95.8, if(h_pkw >= 160, 95.6, if(h_pkw >= 132, 95.4, if(h_pkw >= 110, 95.1, if(h_pkw >= 90, 94.9, if(h_pkw >= 75, 94.6, if(h_pkw >= 55, 94.1, if(h_pkw >= 45, 93.7, if(h_pkw >= 37, 93.3, if(h_pkw >= 30, 92.9, if(h_pkw >= 22, 92.2, if(h_pkw >= 18.5, 91.7, if(h_pkw >= 15, 91.2, if(h_pkw >= 11, 90.3, if(h_pkw >= 7.5, 89.1, if(h_pkw >= 5.5, 88.0, if(h_pkw >= 4, 86.8, if(h_pkw >= 3, 85.6, if(h_pkw >= 2.2, 84.3, if(h_pkw >= 1.5, 82.5, if(h_pkw >= 1.1, 81.0, 78.9))))))))))))))))))))), if(h_pkw >= 200, 96.0, if(h_pkw >= 160, 95.8, if(h_pkw >= 132, 95.6, if(h_pkw >= 110, 95.4, if(h_pkw >= 90, 95.2, if(h_pkw >= 75, 95.0, if(h_pkw >= 55, 94.6, if(h_pkw >= 45, 94.2, if(h_pkw >= 37, 93.9, if(h_pkw >= 30, 93.6, if(h_pkw >= 22, 93.0, if(h_pkw >= 18.5, 92.6, if(h_pkw >= 15, 92.1, if(h_pkw >= 11, 91.4, if(h_pkw >= 7.5, 90.4, if(h_pkw >= 5.5, 89.6, if(h_pkw >= 4, 88.6, if(h_pkw >= 3, 87.7, if(h_pkw >= 2.2, 86.7, if(h_pkw >= 1.5, 85.3, if(h_pkw >= 1.1, 84.1, 82.5)))))))))))))))))))))))
  • IE4-Mindestwert h_ie4 = if(h_v_app == 2, if(h_pkw >= 200, 96.5, if(h_pkw >= 160, 96.3, if(h_pkw >= 132, 96.2, if(h_pkw >= 110, 96.0, if(h_pkw >= 90, 95.8, 95.6))))), if(h_v_app == 6, if(h_pkw >= 200, 96.3, if(h_pkw >= 160, 96.2, if(h_pkw >= 132, 96.0, if(h_pkw >= 110, 95.8, if(h_pkw >= 90, 95.6, 95.4))))), if(h_pkw >= 200, 96.7, if(h_pkw >= 160, 96.6, if(h_pkw >= 132, 96.4, if(h_pkw >= 110, 96.3, if(h_pkw >= 90, 96.1, 96.0)))))))
  • Erforderliche Klasse (4 = IE4) h_ie_klasse = if(h_pkw >= 75 && h_pkw <= 200, 4, 3)
  • Gesetzlicher Mindestwert h_ie_min = if(h_ie_klasse == 4, h_ie4, h_ie3)
  • Innerhalb 0,75–1000 kW h_ie_bereik = if(h_pkw >= 0.75 && h_pkw <= 1000, 1, 0)
  • Gesetzlicher Mindestwirkungsgrad Motor ie_minimum = if(h_ie_bereik == 1, h_ie_min, 0) Mindestwirkungsgrad bei Nennleistung gemäß IEC 60034-30-1, verbindlich über EU-Verordnung 2019/1781: IE3 für 0,75 bis 1000 kW, IE4 für 75 bis 200 kW. Zwischenliegende Leistungen: der Wert der nächstniedrigeren Standardgröße. 0 = außerhalb dieses Bereichs.
  • Prüfung gegen gesetzlichen Mindestwert (EU 2019/1781) ie_check = if(h_ie_bereik == 0, 'Keine IE3/IE4-Anforderung: Die Wellenleistung liegt außerhalb von 0,75 bis 1000 kW.', if(vermogen_in <= 0 || vermogen_uit > vermogen_in, 'Prüfen Sie zuerst Ihre Eingabe.', concat(if(round(rendement, 1) >= h_ie_min, 'Entspricht:', 'Entspricht nicht:'), format(round(rendement, 1), '0.#'), '% gegenüber mindestens', format(h_ie_min, '0.0'), '% (IE', format(h_ie_klasse, '0'), ') für einen neuen Motor dieser Größe.'))) Vergleicht Ihren Wirkungsgrad mit dem Mindestwert für neue Motoren, die seit 1. Juli 2021 (IE3) und 1. Juli 2023 (IE4, 75–200 kW) auf den EU-Markt kommen. Gilt bei Nennlast; bestehende Motoren müssen nicht ersetzt werden.

Häufige Fragen

Wie berechnet man den elektrischen Wirkungsgrad?
Der elektrische Wirkungsgrad (η) wird berechnet, indem man die Ausgangsleistung (Pab) durch die Eingangsleistung (Pzu) teilt und das Ergebnis mit 100 % multipliziert.
Was geschieht mit der Energie, die nicht nutzbringend umgewandelt wird?
Die nicht nutzbringend umgewandelte Energie wird als Verlustleistung in Form von Wärme frei. Das ist wichtig für die Kühlung von Schaltschränken und Technikräumen.
Warum lohnt sich die Investition in einen hocheffizienten Motor?
Der Kaufpreis eines Elektromotors beträgt oft nur 2 % bis 5 % der gesamten Lebenszykluskosten, der Rest sind Energiekosten. Die Investition in einen hocheffizienten Motor (IE4) amortisiert sich dadurch nahezu immer.