Der Strom, den niemand bestellt hat

Ein Elektromotor läuft, eine Leuchtstofflampe hängt am Netz, ein Transformator versorgt eine Anlage – und trotzdem fließt mehr Strom durch die Leitung, als für die tatsächlich genutzte Leistung notwendig wäre. Ein Teil dieses Stroms verrichtet keine direkte Arbeit. Er pendelt zwischen Verbraucher und Netz hin und her. Genau hier beginnt das Thema Blindleistung.

Bei einem einfachen Heizwiderstand ist der Zusammenhang noch unkompliziert: Strom und Spannung sind gleichphasig, und die aufgenommene elektrische Leistung wird vollständig in Wärme umgesetzt. Bei Spulen und Kondensatoren sieht es anders aus. Durch ihre elektrischen beziehungsweise magnetischen Felder speichern sie Energie zwischen und geben sie wieder an das Netz zurück. Die Energie wird also nicht dauerhaft verbraucht, sondern bewegt sich periodisch hin und her. Dafür fließt jedoch Strom – der sogenannte Blindstrom.

Der entscheidende Punkt ist die Phasenverschiebung. Bei einer idealen Spule hinkt der Strom der Spannung um 90 Grad hinterher, bei einem idealen Kondensator eilt er ihr um 90 Grad voraus. In realen Anlagen sind die Verhältnisse natürlich komplexer, weil Verbraucher meist aus mehreren Komponenten bestehen. Ein Elektromotor beispielsweise benötigt Wirkleistung, um mechanische Arbeit zu verrichten, braucht aber gleichzeitig magnetische Felder für seinen Betrieb. Der dafür notwendige Anteil wird als Blindleistung bezeichnet.

Gemessen wird die Wirkleistung in Watt beziehungsweise Kilowatt, die Blindleistung dagegen in Voltampere reaktiv, kurz var beziehungsweise kvar. Zusammen ergeben Wirk- und Blindleistung die Scheinleistung in Voltampere (VA). Sie beschreibt die elektrische Gesamtbelastung, die beispielsweise für Leitungen und Transformatoren relevant ist. Der Zusammenhang wird häufig über das sogenannte Leistungsdreieck dargestellt. Je größer der Blindleistungsanteil, desto größer muss der Strom für eine bestimmte nutzbare Wirkleistung sein.

Das hat praktische Folgen. Fließt mehr Strom durch eine Leitung, steigen auch deren ohmsche Verluste. Nach P = I² × R wachsen diese Verluste quadratisch mit der Stromstärke. Auch Transformatoren, Schaltanlagen und Kabel werden stärker belastet. Blindleistung ist deshalb keineswegs einfach „unnützer Strom“. Sie kann für den Betrieb bestimmter Verbraucher notwendig sein, verursacht aber zusätzliche Belastungen im elektrischen Netz. Genau deshalb wird bei größeren Anlagen häufig eine Blindleistungskompensation eingesetzt.

Dafür kommen beispielsweise Kondensatorbänke zum Einsatz. Sie liefern kapazitive Blindleistung und können damit den induktiven Blindleistungsbedarf von Motoren oder Transformatoren teilweise ausgleichen. Der Strom, der aus dem übergeordneten Netz bezogen werden muss, kann dadurch sinken. Moderne Anlagen gehen noch weiter und verwenden leistungselektronische Systeme, die Blindleistung gezielt regeln können. Blindleistung ist damit kein exotisches Spezialthema, sondern ein fester Bestandteil der elektrischen Energieversorgung.

Der „Strom, den niemand bestellt hat“, ist also durchaus notwendig. Ohne ihn würden viele elektrische Geräte gar nicht funktionieren. Entscheidend ist vielmehr, wo und in welcher Menge er auftritt. Für einen einzelnen kleinen Verbraucher spielt das meist kaum eine Rolle. In großen Anlagen summieren sich die Effekte jedoch schnell. Wer Blindleistung versteht, versteht deshalb auch besser, warum die Belastung eines Stromnetzes nicht allein davon abhängt, wie viele Kilowatt tatsächlich genutzt werden.