Verluste am Ortsnetztrafo: woher sie kommen und wie du sie berechnest
Dein Ortsnetztrafo verliert Energie auf zwei Wegen: im Eisen (Leerlauf, rund um die Uhr) und in den Wicklungen (Last, abhängig vom Strom). Wenn du beide Anteile kennst, kannst du die Jahresverluste überschlägig ausrechnen und siehst sofort, ob sich ein Tausch oder eine andere Betriebsweise lohnt.
Leerlaufverluste (Eisen-/Kernverluste, P0) entstehen, sobald der Trafo unter Spannung steht — unabhängig davon, ob du Strom ziehst. Lastverluste (Kupfer-/Kurzschlussverluste, Pk) entstehen im Wicklungswiderstand und steigen quadratisch mit der Belastung: doppelter Strom bedeutet vierfache Lastverluste. Alles andere (Streuung, Zusatzverluste) steckt bereits in diesen beiden Katalogwerten.
Nimm die Belastung b = S/Sn (aktuelle Scheinleistung geteilt durch Bemessungsleistung). Dann gilt: Pv = P0 + Pk · b². Für die Jahresarbeit rechnest du den Leerlaufanteil mit den vollen Betriebsstunden (Dauerbetrieb = 8.760 h/Jahr) und den Lastanteil mit deinem tatsächlichen Lastprofil, nicht mit der Spitzenlast. Praktisch: Wv ≈ P0 · 8.760 h + Pk · (mittleres b²) · Betriebsstunden. Rechne das mit deinem echten Viertelstunden-Lastgang, sonst überschätzt du den Lastanteil deutlich.
Beide Werte stehen auf dem Typenschild, im Datenblatt und im Prüfprotokoll des Herstellers — such nach 'Leerlaufverluste' und 'Kurzschlussverluste' (oft in Watt bei Bemessungsleistung und Referenztemperatur). Für Verteiltransformatoren begrenzt die EU-Ökodesign-Verordnung 548/2014 (später geändert) diese Verluste; ältere Trafos vor diesen Anforderungen liegen typischerweise über heutigen Neugeräten. Wenn kein Protokoll auffindbar ist: Herstellertyp und Baujahr genügen meist, um beim Hersteller das Datenblatt nachzuziehen.
Ein häufiger Auslöser für die Frage: Erzeugungs- und Abrechnungszähler zeigen unterschiedliche Mengen. Das ist normal, wenn die Zähler auf verschiedenen Spannungsebenen sitzen — die Differenz enthält die Trafoverluste plus Eigenverbrauch der Anlagentechnik (bei PV z. B. den Wechselrichter-Eigenverbrauch). In einem von uns geprüften Fall waren die EVU-Zähler zwischen zwei Systemen bit-genau identisch, während die anlagenseitige Messung eine Mengendifferenz auswies, die genau aus Trafoverlust und Eigenverbrauch bestand. Prüfe deshalb immer zuerst, wo die Messpunkte physisch sitzen, bevor du einen Zählerfehler vermutest.
Das hängt an deinem Messkonzept, nicht am Trafo. Liegt der Zähler auf der Niederspannungsseite, während abgerechnet wird, als säße er auf der Mittelspannungsseite (oder umgekehrt), wird die Differenz vertraglich berücksichtigt — entweder gemessen oder über einen vereinbarten Verlustzuschlag. Schau in deinen Netzanschluss- bzw. Messstellenvertrag: dort steht, ob und mit welchem Ansatz Trafoverluste aufgeschlagen werden. Rechne den Zuschlag einmal gegen deinen realen Lastgang — pauschale Ansätze passen nicht zu jedem Auslastungsprofil.
Erstens Auslastung: Der Wirkungsgrad ist am besten in einem mittleren Lastbereich, weil dort der konstante Leerlaufanteil relativ klein und der quadratische Lastanteil noch moderat ist. Ein dauerhaft stark unterlasteter Trafo verbrennt vor allem Leerlaufverluste. Zweitens Parallelbetrieb: Laufen mehrere Trafos schwach belastet parallel, addieren sich die Leerlaufverluste — prüfe, ob einer abgeschaltet werden kann (nur mit dem Netzbetreiber bzw. der Anlagenverantwortung abstimmen, Redundanz beachten). Drittens Tausch: Bei alten, dauerhaft laufenden Trafos rechnet sich ein Neugerät oft allein über die niedrigeren Leerlaufverluste — rechne es mit deinen echten P0-Werten und Betriebsstunden durch, bevor du investierst.