Zuletzt aktualisiert: 2026-06-15

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad beantwortet eine schlichte Frage: Wie viel der zugeführten Energie verrichtet tatsächlich die gewünschte Arbeit? Der Rest geht verloren — durch Reibung, Widerstand, Luftwiderstand und Abwärme. Dieser Rechner wandelt die nutzbare Abgabe und die gesamte Zufuhr in einen Wirkungsgrad-Prozentwert und die verlorene Energiemenge um.

Die Formel

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von nutzbarer Abgabe zu gesamter Zufuhr, ausgedrückt als Prozentwert:

Da es sich um das Verhältnis zweier Energien handelt, ist $\eta$ einheitenlos. Die Energie, die nicht nutzbar abgegeben wird, geht als Verlust verloren:

und die nutzbare Abgabe kann die Zufuhr niemals überschreiten — das würde der Erschaffung von Energie aus dem Nichts entsprechen.

Rechenbeispiel

Ein Benzinmotor verbrennt Kraftstoff und setzt $E_\text{in} = 1000\ \text{kJ}$ chemische Energie frei; davon werden $E_\text{out} = 600\ \text{kJ}$ als Nutzarbeit an den Rädern abgegeben:

während die verbleibenden

als Wärme über Auspuff und Kühler abgegeben werden.

Energie oder Leistung — das Verhältnis bleibt gleich

Man kann zwei Energiemengen oder zwei Leistungen ins Verhältnis setzen und erhält dieselbe Zahl, weil die Division beider Größen durch dasselbe Zeitintervall nichts ändert. Ein Motor, der $1000\ \text{W}$ elektrische Leistung aufnimmt und $850\ \text{W}$ mechanische Leistung abgibt, hat einen Wirkungsgrad von $85\%$ — genau dasselbe Ergebnis wie beim Energievergleich über eine Stunde.

Warum 100 % unerreichbar sind

Reibung, elektrischer Widerstand, Luftwiderstand und Schall entziehen der Maschine stets Energie, sodass sie immer weniger zurückgibt, als sie aufnimmt. Wärmekraftmaschinen unterliegen einer noch strengeren Grenze: Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik begrenzt ihren Wirkungsgrad deutlich unterhalb von 100 %, bestimmt durch die Temperaturen, zwischen denen sie arbeiten. Effizienzsteigerung bedeutet daher, Verluste zu verringern — durch bessere Schmierung, Dämmung und Aerodynamik — niemals durch eine Umgehung der Energieerhaltung.