Ökologischer Wirkungsgrad
Anteil der Energie, der von einer Trophieebene zur nächsten übertragen wird: η = Pₙ / Pₙ₋₁ · 100. Faustregel ca. 10 % in Nahrungsketten.
Ökologischer Wirkungsgrad berechnen
Anteil der Energie, der von einer Trophieebene zur nächsten übertragen wird: η = Pₙ / Pₙ₋₁ · 100. Faustregel ca. 10 % in Nahrungsketten.
- eta — Wirkungsgrad
- Pn — Produktion Trophieebene n
- Pn1 — Produktion Trophieebene n−1
Was ist der ökologische Wirkungsgrad?
Der ökologische Wirkungsgrad η gibt an, welcher prozentuale Anteil der Energie einer Trophieebene auf die nächsthöhere übertragen wird. Klassische Faustregel von Lindeman: Pro Stufe geht rund 90 % der Energie über Atmung, Wärme und Exkretion verloren — übrig bleiben etwa 10 %.
Konkrete Werte schwanken stark: Endotherme Säuger und Vögel zeigen oft nur 1–5 %, ektotherme Tiere und manche aquatische Systeme erreichen 15–25 %.
Die Formel
η = Pn / Pn-1 · 100 [%]
Umstellungen:
Pn = η · Pn-1 / 100
Pn-1 = Pn · 100 / ηDie Variablen
| Symbol | Bedeutung | Einheit | Erklärung |
|---|---|---|---|
| η | Wirkungsgrad | % | Ökologische Effizienz der Energieübertragung. |
| Pₙ | Produktion Trophieebene n | kJ | Energieinhalt der höheren Ebene (Konsumenten). |
| Pₙ₋₁ | Produktion Trophieebene n−1 | kJ | Energieinhalt der niedrigeren Ebene (Beute). |
Minimal-Beispiel
Pflanzenproduktion einer Wiese: 12 000 kJ/m²/a. Bei den pflanzenfressenden Insekten landen davon 960 kJ/m²/a.
η = Pn / Pn-1 · 100
= 960 / 12 000 · 100
= 8 %Praxis-Beispiele
Beispiel 1 — Säugetier-Nahrungskette
Aus 5 000 kJ Beuteenergie (Mäuse) bauen Greifvögel 75 kJ Biomasse auf.
η = 75 / 5 000 · 100
= 1,5 %Beispiel 2 — See: Plankton-Zooplankton
Phytoplankton-Produktion 4 200 kJ/m²/a, Zooplankton-Produktion 630 kJ/m²/a.
η = 630 / 4 200 · 100
= 15 %Beispiel 3 — Höhere Stufe rückrechnen
Wenn η = 10 % und die Pflanzenproduktion 8 000 kJ/m²/a beträgt, ergibt sich für die nächste Stufe:
Pn = η · Pn-1 / 100
= 10 · 8 000 / 100
= 800 kJ/m²/a