Leistungsfaktor
Als Leistungsfaktor bezeichnet man in der Elektrotechnik gemäß DIN 40110-1 das Verhältnis vom Betrag der Wirkleistung P zur Scheinleistung S. Das Verhältnis wird in folgender Formel ausgedrückt:
Der Leistungsfaktor kann zwischen 0 und 1 liegen.
Wirkfaktor [Bearbeiten]
Ausschließlich bei sinusförmigen Strömen und Spannungen wird der Wirkfaktor (kurz auch "cos φ") definiert aus dem Verhältnis P/S. Er ist gleich dem Kosinus des Phasenverschiebungswinkels φ; siehe nebenstehende Grafik. Der Betrag des Wirkfaktors ist als Verschiebungsfaktor definiert.
Bei nicht sinusförmigen Größen (z. B. bei einem Netzteil mit herkömmlichem Brückengleichrichter am Eingang) entstehen Oberschwingungen, bei denen sich kein einheitlicher Phasenverschiebungswinkel angeben lässt. Daher dürfen Leistungsfaktor λ und cos φ nicht verwechselt werden.
Bedeutung [Bearbeiten]
In Stromversorgungseinrichtungen wird zur Vermeidung von Übertragungsverlusten ein möglichst hoher Leistungsfaktor angestrebt. Im Idealfall beträgt er genau 1, praktisch aber nur etwa 0,95 (induktiv). Bei Motorenanlagen mit Asynchronmaschinen besteht die Gefahr der Selbsterregung, wenn die Blindleistung vollständig kompensiert wird. Außerdem würde ein kapazitiver Leistungsfaktor zu Überspannungen an Isolationen von Leitungen und elektrischen Verbrauchern führen. Energieversorgungsunternehmen schreiben für ihre Kunden häufig einen Leistungsfaktor von mindestens 0,9 vor. Wird dieser Wert unterschritten, so wird die bezogene Blindarbeit gesondert in Rechnung gestellt. Für Privathaushalte spielt das jedoch keine Rolle. Zur Erhöhung des Leistungsfaktors dienen Anlagen zur Blindleistungskompensation. Photovoltaikanlagen sind seit dem 1. Januar 2012 in Deutschland verpflichtet, je nach Anlagengröße einen cos φ von 0,9 oder 0,95 (induktiv) zu liefern, um die lokale Netzspannung zu stabilisieren.
