VA

VA steht für Volt-Ampere, die Einheit der Scheinleistung in Wechselstromkreisen. Sie ist das Produkt aus Spannung und Strom, gemessen in RMS-Werten (Root Mean Square), unabhängig vom Phasenwinkel zwischen ihnen. Bei Gleichstrom sind Watt und Volt-Ampere identisch; in AC-Systemen unterscheiden sie sich, weil Strom und Spannung möglicherweise nicht zur gleichen Zeit ihren Höchstwert erreichen. Der Unterschied zwischen Scheinleistung (VA) und Wirkleistung (Watt) ist entscheidend für die Auslegung von Generatoren, Transformatoren und Schutzeinrichtungen.

Wirkleistung, gemessen in Watt (W), ist die Leistung, die tatsächlich nutzbar ist: Heizen, Beleuchtung, mechanische Rotation. Blindleistung, gemessen in Volt-Ampere reaktiv (VAR), ist die Leistung, die zwischen der Stromversorgung und induktiven oder kapazitiven Verbrauchern hin und her oszilliert, ohne nutzbringende Arbeit zu verrichten. Die Scheinleistung in VA ist die Vektorsumme dieser beiden Komponenten. Eine Last mit einem Leistungsfaktor von 1,0 zieht gleich viel Watt und VA; eine Last mit einem Leistungsfaktor von 0,8 zieht 0,8 Watt pro Volt-Ampere Scheinleistung.

Industrielle Anwendungen und Auslegung

Energieversorger und Industriebetriebe müssen VA bei der Auslegung der elektrischen Infrastruktur berücksichtigen. Ein Transformator mit einer Nennleistung von 100 kVA kann bei einem Leistungsfaktor von 0,8 nur 80 kW an eine Anlage abgeben, aber 100 kW bei Leistungsfaktor 1,0. Eine Auslegung allein nach Watt führt zu Überhitzung und verkürzter Lebensdauer der Ausrüstung. Motorlasten, Lichtbogenschweißgeräte und magnetische Vorschaltgeräte erzeugen alle Blindleistungsbedarf, der die VA-Anforderung im Vergleich zur tatsächlich verrichteten Arbeit erhöht.

Leistungsfaktorkorrektur, üblicherweise durch Kondensatorbänke, reduziert die Blindleistung und verbessert das Verhältnis von VA zu Watt. Industriekunden werden oft für niedrige Leistungsfaktoren durch Nachzahlungen oder Blindleistungszuschläge belastet. Eine Verbesserung des Leistungsfaktors von 0,7 auf 0,95 kann den VA-Bedarf um etwa 30 Prozent senken und reduziert Transformatorverluste sowie verbessert die Spannungsstabilität in der gesamten Anlage.

Der Begriff Volt-Ampere existiert genau deshalb, weil er nicht Watt ist. Die Verwendung von VA signalisiert Ingenieuren und Elektrikern, dass Phasenbeziehungen wichtig sind und dass der tatsächliche Stromverbrauch erheblich von der scheinbaren Last abweichen kann. Dieser Unterschied existiert in Gleichstromsystemen nicht und ist in jeder AC-Installation größer als eine Haushaltsleitung grundlegend.