Kurz gesagt
Überschlägig gilt die Faustformel: Leistung des Stromerzeugers = 3 × Nennleistung / Leistungsfaktor cos φ. Ohmsche Verbraucher wie Heizgeräte werden mit dem Faktor 1,1 gerechnet, induktive Antriebe ohne Anlaufverstärker mit 3,5 bis 4,5. Entscheidend sind außerdem die Spannung (230 oder 400 Volt), die Gleichzeitigkeit der Verbraucher sowie Einsatzort und Einsatzzeit.
Aggregate auslegen: Die richtige Leistung der Stromerzeuger zum Mieten
Geräteart, Ausführung und Kraftstoff stehen bereits fest? Dann geht es im nächsten Schritt um die richtige Auslegung der Stromerzeuger-Leistung. Entscheidend sind hier Faktoren, wie:
- die benötigte Spannung
- die zu versorgenden Geräte
- die geplante Gleichzeitigkeit
- die Einsatzzeiten und -orte
Um das Aggregat umweltfreundlich sowie sparsam betreiben zu können, ohne Einbußen in der Zuverlässigkeit hinnehmen zu müssen, kommt es auf eine passgenaue Auslegung an. Die Leistung sollte dabei so gering wie möglich und so hoch wie nötig bemessen sein. Im Folgenden geben wir Tipps, mit denen das überschlägig funktioniert.
Für eine detaillierte Berechnung der Stromerzeuger-Leistung empfehlen wir die Unterstützung durch Anbieter der Stromaggregate.
230 oder 400 Volt: Standard- oder Starkstrom-Stromerzeuger mieten
Eine grundlegende Frage ist die nach der richtigen Spannung. Geht es um die Versorgung von Bürogeräten oder Kommunikationsanlagen? Dann genügen meist konventionelle Aggregate mit 230 Volt Ausgangsspannung. Für Baumaschinen, Industrieanlagen oder andere Großverbraucher ist das in aller Regel nicht genug. Diese setzen häufig 400 Volt Spannung voraus, weshalb Interessenten in diesem Fall einen Starkstrom-Stromerzeuger mieten müssen.
230 Volt Wechselstrom oder 400 Volt Drehstrom
230 Volt
Wechselstrom, eine Phase
Genügt meist für Bürogeräte und Kommunikationsanlagen.
400 Volt
Drehstrom, drei versetzte Phasen
Voraussetzung für Baumaschinen, Industrieanlagen und andere Großverbraucher – hier ist ein Starkstrom-Stromerzeuger nötig.
Ohmsche Verbraucher oder induktive Verbraucher und Leistungsreserve
Die Anschlussleistung aller gleichzeitig zu versorgenden Geräte addieren und im Ergebnis die benötigte Leistung erhalten. So einfach wie sich das anhört, ist es in der Praxis oft nicht. Denn hier sind ganz verschiedene Geräte mit elektrischer Energie zu versorgen. Große Unterschiede gibt es dabei zwischen ohmschen und induktiven Verbrauchern, wie die folgende Übersicht zeigt:
Ohmsche Verbraucher
Bei ohmschen Verbrauchern handelt es sich um einfache Elektrogeräte, die Strom direkt in eine andere Energieform umwandeln. Hierzu gehören beispielsweise Heizgeräte oder Glühlampen. Diese machen sich den elektrischen Widerstand zunutze und benötigen genau so viel Leistung wie auf dem Typenschild oder dem Datenblatt angegeben ist. Die eingangs aufgestellte Formel (Summe der Einzelleistungen gleich benötigte Generator-Leistung) trifft hier also in etwa zu.
Induktive Verbraucher
Bei induktiven Verbrauchern verhält sich das etwas anders. Denn dabei handelt es sich um Antriebe wie Elektromotoren für Pumpen, Häcksler, Sägen oder andere Maschinen. Diese müssen erst einmal in Bewegung versetzt werden, was häufig mehr Energie benötigt, als die Bewegung am Laufen zu halten. Die erforderliche Leistung ist dadurch zu Beginn höher, wodurch Stromerzeuger zum Mieten mit einer entsprechenden Leistungsreserve auszustatten sind. Diese lässt sich reduzieren, wenn Generatoren mit einem Anlaufstromverstärker oder Ähnlichem ausgestattet sind.
Einschalt- und Anlaufstrom: ohmsche, Kaltleiter- und induktive Verbraucher im Vergleich
Stromaufnahme im Verhältnis zum Nennstrom
Zeit nach dem Einschalten, nicht maßstäblich
- Erste Netzperioden – rund 20 bis 100 Millisekunden. In dieser Zeit treten die magnetisch bedingte Stromspitze des Motors und der Stromstoß der Kaltleiter auf.
- Hochlauf bis zur Nenndrehzahl – je nach Motorgröße, Schwungmasse und Last Sekundenbruchteile bis mehrere Sekunden. Der Anlaufstrom bleibt währenddessen nahezu unverändert hoch.
- Dauerbetrieb – jeder Verbraucher nimmt den Strom auf, der seiner tatsächlichen Last entspricht.
- Ohmscher Verbraucher: Heizgerät – Radiatoren, Elektroherde und vergleichbare Heizelemente nehmen vom ersten Moment an ihren Nennstrom auf. Ihr Widerstand hängt kaum von der Temperatur ab, ein Einschaltstoß entsteht nicht.
- Kaltleiter: Glühlampe und Heizwendel – der Glühdraht leitet kalt deutlich besser als im Betrieb. Beim Einschalten fließt deshalb kurzzeitig rund das Zehnfache des Nennstroms, bei Halogen- und Projektionslampen auch über das 15-Fache. Der Stromstoß endet, sobald der Draht seine Betriebstemperatur erreicht hat – nach wenigen Netzperioden.
- Induktiver Verbraucher: Drehstrom-Asynchronmotor im Direktanlauf – in den ersten Netzperioden kommt eine magnetisch bedingte Spitze vom 4- bis 12-Fachen hinzu. Danach fließt der Anlaufstrom mit dem 4- bis 8-Fachen des Nennstroms nahezu unverändert weiter, bis der Läufer die Nenndrehzahl fast erreicht hat.
Die nachfolgende Tabelle zeigt, wie sich dieses Wissen bei der Auslegung von Stromerzeugern zum Mieten anwenden lässt.
| Art der Verbraucher | Eigenschaften |
|---|---|
| Ohm´sche Verbraucher |
Summe der Leistungsdaten aller Geräte, die gleichzeitig zu versorgen sind, multipliziert mit
1,1 bzw. 10 Prozent:
P = (P1 + P2 + Pn) x 1,1 Bei nur einem Verbraucher gilt die Anschlussleistung des größten Gerätes. |
| Induktive Verbraucher | Ohne Anlaufverstärker ist die Summe der Leistungswerte aller Verbraucher mit 3,5 bis 4,5 zu multiplizieren: P = (P1 + P2 + Pn) x 3,5 Bei Generatoren zum Mieten mit Anlaufverstärker genügt ein Faktor von 1,75 bis 2,3. |
Leistungsfaktor cos φ: Wirk-, Blind- und Scheinleistung berücksichtigen
Zu berücksichtigen ist außerdem die Tatsache, dass einige elektrische Verbraucher eine höhere Leistung benötigen als auf dem Typenschild angegeben. Während dort in der Regel die Nennleistung zu lesen ist, erfolgt die Generator-Auslegung nach der Scheinleistung. Diese setzt sich aus Wirk- und Blindleistung zusammen, wobei Letztere unter anderem für den Aufbau von Magnetfeldern erforderlich ist. Ausdrücken lässt sich das Verhältnis von Wirk- und Scheinleistung mit dem Leistungsfaktor cos φ.
Wirkleistung, Blindleistung und Scheinleistung
- S · Scheinleistung in kVA – nach ihr erfolgt die Auslegung des Stromerzeugers. Sie ist stets größer als die Wirkleistung.
- P · Wirkleistung in kW – der Wert, der in der Regel als Nennleistung auf dem Typenschild steht.
- Q · Blindleistung – unter anderem für den Aufbau von Magnetfeldern erforderlich.
- cos φ · Leistungsfaktor – das Verhältnis von Wirk- und Scheinleistung. Bei Elektromotoren beträgt es etwa 0,8.
Die Leistung der Stromerzeuger zum Mieten lässt sich in der Einheit kW sowie kVA angeben. Letzteres steht dabei für Kilo Volt Ampere und berücksichtigt die Scheinleistung. Die kW-Angabe entspricht nur der Wirkleistung und ist kleiner. Bei Elektromotoren beträgt der Leistungsfaktor cos φ etwa 0,8. Genaue Werte lassen sich in der Regel auf dem Typenschild der Verbraucher ablesen.
Gleichzeitigkeit berücksichtigen und Leistung reduzieren
Welche Geräte laufen planmäßig parallel? Wie viele Motoren fahren zur gleichen Zeit an und welche Anlagen lassen sich auch zeitlich versetzt nutzen? Antworten auf diese Fragen helfen, die sogenannte Gleichzeitigkeit zu berücksichtigen und die Leistung der Aggregate zu reduzieren. Besonders gut funktioniert das, wenn induktive Verbraucher der Reihe nach starten. Denn das reduziert den insgesamt nötigen Anlaufstrom und sorgt für einen geringeren Leistungsbedarf. Der Stromerzeuger kann kleiner ausfallen und die Kosten für Anmietung oder Kauf sinken. Ebenso sinken die Verbrauchskosten für Diesel, Benzin oder Gas.
Auch Einsatzzeit und Einsatzort beeinflussen die Auswahl
Im Rahmen der Planung sind auch die Einsatzorte und -zeiten zu berücksichtigen. Diese wirken sich zwar nicht auf die Leistung, dafür aber auf die Ausführung der Stromaggregate aús. So kann es sein, dass in Wohngebieten oder in der Nähe von Arbeitsstätten hohe Anforderungen an die Lärmemission bestehen. Um das zu berücksichtigen, muss der Stromgenerator gekapselt ausgeführt sein und besonders leise arbeiten. Gibt es keine derartigen Anforderungen, lässt sich hingegen ein günstigeres Gerät wählen.
Stromerzeuger auslegen: Faustformel und gratis Rechner
Basierend auf den vorgestellten Grundlagen lässt sich der Stromerzeuger berechnen. Überschlägig funktioniert das mit folgender Faustformel:
Leistung des Stromerzeugers = 3 x Nennleistung / Leistungsfaktor cos φ
Um einen Motor mit 50 kW (cos φ = 0,8 laut Typenschild) mit Strom versorgen zu können, ist demzufolge ein Stromerzeuger mit einer Leistung von mindestens 187,5 kVA erforderlich.
Unser kostenfreier Rechner hilft dabei, das Ergebnis mit detaillierten Angaben zu finden.
Stromerzeuger Leistung Rechner
Berechnen Sie mit wenigen Angaben die voraussichtlich benötigte Stromerzeuger Leistung.
Die richtigen Verbrauchsgeräte auswählen:
Üblicherweise wird bei der Auswahl des richtigen Stromgenerators zwischen induktiven und ohm’schen Verbrauchern unterschieden.
Induktive Verbraucher sind zum Beispiel Elektromotoren, Bohrmaschinen oder Sägen. Sie benötigen in der Regel einen höheren Anlaufstrom und der Stromerzeuger sollte dementsprechend etwas größer dimensioniert werden.
Ohm’sche Verbraucher sind zum Beispiel Heizgeräte, Lampen oder Unterhaltungselektronik. Bei diesen Geräten ist die benötigte Stromerzeuger Leistung näher am summierten Leistungswert der Verbraucher.
Machbarkeit prüfen und Stellflächen am Einsatzort freihalten
Steht die benötigte Leistung fest, ist zu prüfen, ob ein Generator der entsprechenden Größe überhaupt einen Platz findet. Die folgende Tabelle hilft dabei. Sie zeigt typische Aufstellflächen verschiedener Aggregatsgrößen, die am Einsatzort freizuhalten sind.
| Stromerzeuger Leistung | Länge [in m] | Breite [in m] | Höhe [in m] | Gewicht [in kg] |
|---|---|---|---|---|
| bis 6 kVA | 0,75 | 0,60 | 0,60 | 80 bis 100 |
| bis 10 kVA | 0,80 | 0,60 | 0,45 | 120 bis 140 |
| bis 15 kVA | 1,80 | 0,90 | 1,70 | 150 bis 1.200 |
| bis 35 kVA | 2,20 | 1,20 | 1,90 | 1.200 bis 1.900 |
| bis 50 kVA | 2,50 | 1,30 | 2,00 | 1.900 bis 2.500 |
| bis 100 kVA | 3,00 | 1,25 | 2,25 | 2.500 bis 3.100 |
| bis 150 kVA | 3,75 | 1,40 | 2,50 | 3.100 bis 3.500 |
| bis 300 kVA | 3,90 | 1,20 | 2,40 | 3.500 bis 4.000 |
| bis 500 kVA | 6,00 | 2,50 | 2,60 | 4.000 bis 12.000 |
| bis 1.000 kVA | 6,00 | 2,50 | 2,60 | 12.000 bis 16.000 |
| bis 2.000 kVA | 12,20 | 2,50 | 2,60 | 16.000 bis 30.000 |
Neben dem Aggregat selbst muss auch der Lieferwagen ausreichend Platz zur Anfahrt haben. Während Stromerzeuger zum Mieten im kleineren und mittleren Leistungssegment tragbar sind oder auf eigenen Anhängern kommen, ist bei Groß- und Containeranlagen ein Kran-LKW erforderlich.
