Der Wirkungsgrad ist ein Maß dafür, wie effizient ein technischer Prozess, eine Anlage oder eine Maschine die eingesetzte Energie in nutzbare Energie umwandelt. Er wird häufig als Verhältnis der nutzbaren Energie (oder Leistung) zur zugeführten Energie ausgedrückt und gibt somit an, welcher Anteil der Energie in den gewünschten Output umgesetzt wird.

Berechnung:

Der Wirkungsgrad (η) wird in der Regel mit der Formel

berechnet. Ein Wirkungsgrad von 100 % würde bedeuten, dass die gesamte zugeführte Energie in nutzbare Energie umgewandelt wird – in der Praxis sind jedoch immer Energieverluste zu verzeichnen, etwa durch Wärme oder Reibung.

Ein hoher Wirkungsgrad ist essenziell für die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit technischer Systeme. In industriellen Prozessen trägt ein optimierter Wirkungsgrad dazu bei, den Energieverbrauch zu senken, Betriebskosten zu reduzieren und den CO₂-Ausstoß zu minimieren. Dies ist insbesondere im Kontext von nachhaltigen Prozesswärme-Anwendungen von großer Relevanz.

Der Wirkungsgrad einer Hochtemperatur Wärmepumpe (HTWP) ist ein Maß für ihre Effizienz bei der Umwandlung von zugeführter Energie in nutzbare Prozesswärme. Zur Vermeidung von Verwechslungen wird in der Fachliteratur der thermische Wirkungsgrad von Wärmepumpen und Kältemaschinen durch die Leistungszahl (Coefficient of Performance, COP) angegeben, die das Verhältnis der abgegebenen Wärmeleistung zur eingesetzten elektrischen Energie beschreibt. Eine weitere wichtige Kenngröße ist die Jahresarbeitszahl (JAZ).

Fazit:

Der Wirkungsgrad ist ein zentraler Indikator für die Leistung und Nachhaltigkeit technischer Anlagen. Durch die kontinuierliche Optimierung des Wirkungsgrades können Unternehmen nicht nur wirtschaftliche Vorteile erzielen, sondern auch einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz leisten. Der Wirkungsgrad oder die Effizienz von Hochtemperatur Wärmepumpen wird durch den COP beschrieben.