Verlustleistung eines 630-kVA-Trafos: wie hoch ist sie wirklich?

Eine einzelne Zahl gibt es nicht — die Verlustleistung deines 630-kVA-Trafos liegt zwischen dem Leerlaufwert (typisch unter 1 kW) und der Summe aus Leerlauf- plus Lastverlusten bei Volllast (typisch wenige kW). Welcher Wert bei dir gilt, entscheiden zwei Angaben vom Typenschild und deine Auslastung.

Die Verlustleistung folgt der Formel P_V = P0 + Pk · (S/Sn)². P0 sind die Leerlaufverluste (Kern), sie liegen praktisch immer an, sobald der Trafo unter Spannung steht. Pk sind die Last- oder Kurzschlussverluste (Wicklung), sie steigen im Quadrat mit der Auslastung. Bei einem 630-kVA-Verteiltrafo liegt P0 typischerweise im Bereich einiger hundert Watt bis gut ein Kilowatt, Pk im Bereich weniger Kilowatt. Damit bewegst du dich im Betrieb meist zwischen rund einem und wenigen Kilowatt Verlustleistung. Die exakten Werte stehen auf dem Typenschild bzw. im Werksprüfbericht deines Geräts — schätzen brauchst du nichts.

Rechenbeispiel mit Sn = 630 kVA, P0 = 0,6 kW, Pk = 6,5 kW (Beispielwerte): bei 20 % Auslastung (126 kVA) sind es 0,6 + 0,26 = 0,86 kW · bei 30 % 1,19 kW · bei 40 % (252 kVA) 1,64 kW · bei 50 % 2,23 kW · bei 70 % 3,79 kW · bei 100 % (630 kVA) 7,1 kW. Zwei Dinge liest du daraus ab: Im unteren Lastbereich dominiert der Leerlaufsockel, oben die Wicklung. Und: Last mal 1,41 bedeutet Lastverluste mal 2 — halbe Last heißt ein Viertel der Lastverluste. Wichtig ist, dass du mit der Scheinleistung S in kVA rechnest, nicht mit kW; aus kW kommst du über S = P / cosφ.

Bevor du rechnest, drei schnelle Proben. Erstens die Größenordnung: Pk geteilt durch Sn ergibt den ohmschen Spannungsanteil u_R, bei Verteiltrafos rund 1 % (im Beispiel 6,5 kW / 630 kVA ≈ 1,0 %); P0 geteilt durch Sn liegt grob bei 0,1 %. Passt das nicht, hast du meist W mit kW verwechselt — 600 W sind nicht 600 kW. Zweitens die Randwertprobe: Setz S = 0 ein, dann muss exakt P0 herauskommen (0,6 kW), setz S = Sn ein, dann exakt P0 + Pk (7,1 kW). Kommt etwas anderes heraus, fehlt das Quadrat oder Zähler und Nenner sind vertauscht. Drittens der Wirkungsgrad: η = P / (P + P_V) landet bei einem gesunden Verteiltrafo bei etwa 98 bis 99,5 % — im Beispiel bei 40 % Last und cosφ 0,95 sind es 239 / (239 + 1,64) ≈ 99,3 %.

Vier Gründe, warum zwei 630er sehr unterschiedliche Werte haben können. Das Baujahr und die Verlustklasse: neuere Kerne und Bleche haben deutlich niedrigere Leerlaufverluste als Geräte aus früheren Jahrzehnten — das trifft vor allem P0, der ja rund um die Uhr anliegt. Die Bauart: Pk gilt laut Datenblatt bei einer Bezugstemperatur, üblich 75 °C bei Öltrafos und 120 °C bei Gießharz; ist deine Wicklung kühler, misst du weniger als du rechnest. Die Auslastung: Sie geht quadratisch ein, deshalb ist ein dauerhaft schwach ausgelasteter Trafo prozentual schlecht — das rechnerische Effizienzoptimum liegt bei S/Sn = √(P0/Pk), im Beispiel bei etwa 30 % oder rund 190 kVA. Und der cosφ: Bei 400 kW Wirkleistung bedeutet cosφ 0,80 rund 500 kVA, cosφ 0,95 nur 421 kVA — dieselbe Arbeit, spürbar unterschiedliche Lastverluste.

Für die Kostenseite zählt nicht die Momentanleistung, sondern die Verlustarbeit. Der Leerlaufanteil ist einfach: 0,6 kW × 8.760 h = 5.256 kWh pro Jahr, unabhängig davon, was du produzierst. Der Lastanteil kommt aus deinem 15-Minuten-Lastgang: jeden Viertelstundenwert in kVA umrechnen (kWh je 15 Min × 4 = kW, dann durch cosφ), quadrieren, aufsummieren. Vereinfacht bei durchgehend 40 % Auslastung ergeben sich 5.256 + 9.110 ≈ 14.400 kWh pro Jahr, das sind rund 0,7 % von etwa 2,1 Mio. kWh Durchsatz. Häufigster Fehler: die mittlere Jahresauslastung einsetzen. Weil der Term quadratisch ist, unterschätzt das die Lastverluste systematisch — 12 Stunden bei 20 % und 12 Stunden bei 60 % ergeben nicht 40 %, sondern rechnerisch (0,04 + 0,36)/2 = 0,20 und damit rund 25 % mehr Lastverluste als der Mittelwert vermuten lässt.

Ob du die Verluste selbst trägst, entscheidet der Messpunkt. Sitzt der Zähler auf der Oberspannungsseite, sind die Trafoverluste schon mitgemessen. Sitzt er unterspannungsseitig, fehlen sie in der Messung, und der Netzbetreiber schlägt üblicherweise einen pauschalen Verlustfaktor auf — dessen Höhe steht im Preisblatt. In einem von uns geprüften Fall lagen rund 300 kWh Zuschlag auf etwa 14.600 kWh Monatsdurchsatz, also ziemlich genau 2 %. Dass deine eigene Rechnung darunter liegt, ist kein Widerspruch: Die Pauschale ist ein Abrechnungsfaktor, keine Messung. Drei Dinge lohnen sich zu prüfen: Steht der Zähler OS- oder US-seitig? Wird der Pauschalzuschlag zusätzlich zu einer OS-Messung berechnet (dann zahlst du doppelt)? Und liegt der Faktor als konstanter Aufschlag auf jedem 15-Minuten-Wert, hebt er auch deine Leistungsspitze und damit den Leistungspreis.

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