Volt, Ampere, Ohm, Watt — zwei genügen für den Rest

Spannung ist Strom mal Widerstand — V = I × R. Umgestellt ist der Strom die Spannung durch den Widerstand und der Widerstand die Spannung durch den Strom. Zusammen mit P = V × I ergibt das die vier Größen, zwischen denen dieser Rechner löst: zwei beliebige aus Spannung, Strom, Widerstand und Leistung legen die anderen beiden fest.

P = V × I — die Leistung in Watt ist Spannung mal Strom. Setzt man das ohmsche Gesetz ein, ergeben sich die beiden anderen nützlichen Formen: P = I² × R, wenn Strom und Widerstand bekannt sind, und P = V² ÷ R, wenn Spannung und Widerstand bekannt sind. Alle drei sind dieselbe Gleichung.

Einphasig gilt kW = Volt × Ampere × Leistungsfaktor ÷ 1000. Dreiphasig kommt die Wurzel aus drei dazu: kW = 1,732 × Volt × Ampere × Leistungsfaktor ÷ 1000. Eine einphasige Last von 20 A bei 240 V und einem Leistungsfaktor von 0,85 sind rund 4,1 kW. Lässt man den Leistungsfaktor weg, überschätzt man die Wirkleistung bei den meisten Motoren um 15–20%.

Der Leistungsfaktor sagt, wie viel des Stroms echte Arbeit verrichtet statt als Blindleistung zu pendeln. Für ohmsche Lasten wie Heizgeräte, Warmwasserspeicher und Glühlampen nehmen Sie 1,0. Motoren, Kompressoren und ältere Leuchtstofftechnik liegen typisch bei 0,8 bis 0,9. Das Typenschild ist die richtige Quelle — der Wert am Gerät schlägt jede Faustregel.

kW ist die Wirkleistung, der Teil, der Arbeit verrichtet. kVA ist die Scheinleistung, also das, was die Versorgung tatsächlich liefern muss, und sie ignoriert den Leistungsfaktor. Bei jeder Last mit einem Leistungsfaktor unter 1 ist kVA der größere Wert — und es ist die Zahl, nach der Generatoren, Transformatoren und Zuleitungen ausgelegt werden. Wer einen Generator nur nach kW auslegt, legt ihn zu klein aus.

Für rein ohmsche AC-Lasten wie Heizgeräte und Glühlampen gilt es direkt. Sobald Induktivität oder Kapazität im Spiel ist — jeder Motor, Transformator oder jedes elektronische Netzteil — laufen Spannung und Strom auseinander, und man braucht die Impedanz statt des reinen Widerstands sowie einen Leistungsfaktor in der Leistungsgleichung. Genau das erledigt der AC-Modus in diesem Rechner.

Leistung in Kilowatt nehmen, mit den Betriebsstunden multiplizieren für Kilowattstunden, dann mit Ihrem Preis je kWh multiplizieren. Eine Last von 2,4 kW, die 5 Stunden am Tag läuft, sind 12 kWh — bei 0,18 je kWh also 2,16 am Tag, in der Währung, in der Sie abgerechnet werden. Der Rechner zeigt die kWh für 24 Stunden Dauerbetrieb als Ausgangspunkt.