Warum steigen die Lastverluste quadratisch, die Leerlaufverluste aber gar nicht?

Die Lastverluste entstehen als Stromwärme in den Wicklungen und folgen I²·R — verdoppelst du den Strom, vervierfachen sie sich. Die Leerlaufverluste entstehen dagegen im Eisenkern durch Ummagnetisierung und hängen an Spannung und Frequenz, nicht am Strom. Deshalb bleiben sie praktisch konstant, solange der Trafo am Netz ist, und laufen auch nachts und im Betriebsurlaub durch.

Kann ich statt Scheinleistung einfach die kW aus meinem Zähler einsetzen?

Nur wenn dein cos φ nahe 1 liegt. Der Wicklungsstrom folgt der Scheinleistung, also S = P / cos φ. Bei cos φ 0,80 gehören zu 400 kW schon 500 kVA — und weil der Term quadratisch ist, rechnest du die Lastverluste mit den kW deutlich zu klein. Wenn dein Zähler kWh und kvarh liefert, bilde S je Intervall aus S = √(P² + Q²).

Wie viel Prozent Verlust ist normal bei meinem Trafo?

Eine seriöse Pauschalzahl gibt es nicht — der Prozentsatz hängt von P0, Pk und vor allem von deinem Lastprofil ab. Ein Trafo, der die meiste Zeit schwach ausgelastet ist, wird prozentual von den Leerlaufverlusten dominiert; ein hoch ausgelasteter von den Lastverlusten. Rechne es mit deinen eigenen zwei Datenblattwerten und deinem 15-Minuten-Lastgang aus, und prüf das Ergebnis mit der Differenzmessung gegen.

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Verlustleistung am Trafo berechnen: Formel und Rechenbeispiel

Stromfee Redaktion · 5. Juli 2026

Die Verlustleistung eines Transformators setzt sich aus einem festen Leerlaufanteil und einem lastabhängigen Anteil zusammen: P_V = P0 + Pk · (S/Sn)². Alles, was du dafür brauchst, sind zwei Zahlen aus dem Datenblatt (P0 und Pk), die Bemessungsleistung Sn und deine tatsächliche Belastung S.

Die Formel — und was jeder Buchstabe bedeutet

P_V = P0 + Pk · (S/Sn)². P0 sind die Leerlaufverluste (Eisenverluste): Sie entstehen, sobald der Trafo Spannung hat — auch bei null Last — und laufen deshalb rund um die Uhr mit. Pk sind die Kurzschlussverluste (Wicklungs- oder Lastverluste) bei Bemessungslast; sie gelten laut Prüfprotokoll bei Nennstrom und einer Bezugstemperatur. Sn ist die Bemessungsscheinleistung in kVA (Typenschild), S die aktuell übertragene Scheinleistung in kVA. Entscheidend ist das Quadrat: Bei halber Auslastung fällt nur ein Viertel der Lastverluste an, bei doppelter Last das Vierfache. Rechne mit Scheinleistung (kVA), nicht mit Wirkleistung (kW) — der Strom in der Wicklung richtet sich nach S, nicht nach P.

Rechenbeispiel Schritt für Schritt

Angenommen, dein Typenschild sagt Sn = 630 kVA, das Datenblatt P0 = 600 W und Pk = 6.500 W (Beispielwerte — deine echten Zahlen stehen in deinem Datenblatt bzw. Prüfprotokoll). Aktuelle Belastung: S = 400 kVA. Schritt 1: Auslastung bilden: 400 / 630 = 0,635. Schritt 2: quadrieren: 0,635² = 0,403. Schritt 3: Lastverluste: 6.500 W × 0,403 = 2.620 W. Schritt 4: Leerlauf addieren: 2.620 W + 600 W = 3.220 W, also rund 3,2 kW Verlustleistung in diesem Betriebspunkt. Zur Kontrolle die Extreme: bei S = 0 bleiben 600 W (nur Leerlauf), bei Vollast S = Sn sind es 600 + 6.500 = 7.100 W.

Von kW zu kWh: warum das Jahresmittel dich täuscht

Die Formel liefert eine Momentanleistung. Für die Energie im Jahr trennst du beide Anteile. Leerlauf ist einfach: P0 × 8.760 h — im Beispiel 600 W × 8.760 h = 5.256 kWh pro Jahr, unabhängig davon, wie viel du überträgst. Die Lastverluste darfst du nicht aus der mittleren Auslastung ausrechnen. Weil der Term quadratisch ist, liefert eine schwankende Last mehr Verluste als eine konstante Last mit demselben Mittelwert. Richtig ist: Nimm den 15-Minuten-Lastgang, rechne für jedes Intervall Pk · (S/Sn)², multipliziere mit 0,25 h und summiere über das Jahr. Rechnest du stattdessen mit dem Jahresmittel, unterschätzt du die Lastverluste systematisch — je zackiger dein Lastprofil, desto größer der Fehler.

Wo du P0 und Pk wirklich herbekommst

Rate diese beiden Zahlen nicht. Belastbare Quellen sind, in dieser Reihenfolge: das Prüfprotokoll deines konkreten Trafos (Stückprüfung, gemessene Werte für genau diese Seriennummer), das Datenblatt bzw. die Typenprüfung des Herstellers und zuletzt das Typenschild, auf dem je nach Bauart nur ein Teil der Angaben steht. Achte darauf, ob die Werte in W oder kW angegeben sind und auf welche Bezugstemperatur sich Pk bezieht — dieselbe Wicklung hat warm einen höheren Widerstand und damit höhere Lastverluste als kalt. Fehlt das Papier komplett, frag Hersteller oder Errichter mit Typ und Seriennummer an; ein geschätzter Wert macht deine ganze Jahresrechnung wertlos.

Gegenprobe mit echten Messwerten statt Formel

Die zweite, unabhängige Methode ist die Differenzmessung: Zähler auf der Oberspannungsseite minus Zähler auf der Unterspannungsseite. Was übrig bleibt, sind die Trafoverluste — gemessen statt gerechnet. Voraussetzung ist, dass beide Zähler dasselbe Zeitraster haben (idealerweise 15 Minuten, zeitsynchron) und dass zwischen ihnen wirklich nur der Trafo liegt und kein weiterer Abgang. Weicht die Messung stark von deiner Formel ab, suche zuerst nach Zeitversatz, Wandlerfaktoren und vergessenen Abgängen, bevor du den Trafo verdächtigst. Nutze diese Gegenprobe auch, wenn du dich mit deinem Netzbetreiber über Verlustzuschläge auseinandersetzt.

Formelwert und Rechnungsposition sind zwei verschiedene Dinge

Dein Rechenergebnis sagt, wie viel Energie der Trafo physikalisch in Wärme umsetzt. Was dir dein Netzbetreiber für Transformatorverluste in Rechnung stellt, kann davon abweichen: Liegt der Abrechnungszähler auf der Unterspannungsseite, wird der Verlustanteil häufig über einen vertraglich oder im Preisblatt festgelegten Zuschlag angesetzt statt gemessen. Schau in deine Abrechnung, ob dort ein prozentualer Verlustzuschlag auftaucht und mit welcher Begründung. Erst wenn du deinen gerechneten oder gemessenen Wert daneben legst, kannst du beurteilen, ob die angesetzte Pauschale zu deiner Anlage passt — nach oben wie nach unten.

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