Wattstunde

Physikalische Einheit
Einheitenname Wattstunde
Einheitenzeichen \mathrm{Wh}
Physikalische Größe(n) Energie, Arbeit, innere Energie, Wärme
Formelzeichen W,\, E\,
Dimension \mathsf{M\;L^2\;T^{-2} }
System Zum Gebrauch mit dem SI zugelassen
In SI-Einheiten \mathrm{1 \, Wh = 3{,}6 \; kWs = 3{,}6 \; kJ}
Abgeleitet von Joule

Die Wattstunde (Einheitenzeichen: Wh) ist eine Maßeinheit der Arbeit bzw. der Energie. Sie gehört zwar nicht zum internationalen Einheitensystem (SI), ist zum Gebrauch mit dem SI aber zugelassen. Sie ist eine gesetzliche Maßeinheit. Eine Wattstunde entspricht der Energie, welche ein System (z.B. Maschine, Mensch, Glühlampe) mit einer Leistung von einem Watt in einer Stunde aufnimmt oder abgibt.

Im Alltag gebräuchlich und verbreitet ist die Kilowattstunde (kWh), das Tausendfache der Wattstunde. In dieser Einheit werden vor allem Strom-, aber auch Heizwärmekosten abgerechnet und mit Messeinrichtungen wie dem Stromzähler oder Wärmezähler erfasst.

Zusammenhang mit anderen Energieeinheiten

Die Wattstunde leitet sich aus der SI-Einheit Joule ab:

Dementsprechend gilt 1~\mathrm{J}=2{,}778\cdot 10^{-4}~\mathrm{Wh}.

Die Einheit Wattstunde wird meistens mit dem dezimalen SI-Vorsatz Kilo verwendet (z.B. bei der Stromabrechnung).

Wenn beispielsweise eine Solaranlage mit der Leistung von einem Kilowatt eine Stunde lang Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt, so entspricht das einer Energie von einer Kilowattstunde.

Bei der Angabe der Stromproduktion von Elektrizitätswerken oder des Bedarfs an elektrischer Energie ganzer Länder werden die Vorsätze Mega (M) (für eine Million), Giga (G) (für eine Milliarde) oder Tera (T) (für eine Billion) der entsprechenden Einheit verwendet, um handlichere Zahlenwerte zu erhalten: so entsprechen z.B. 1000 Megawattstunden einer Gigawattstunde usw.

Fehlerhafte Schreibweise

Teilweise findet man die fehlerhafte Angabe kW/h statt kWh.

Richtig ist jedoch:

1~\mathrm{kWh} = 1 ~ \text{Kilowatt} \cdot 1 ~ \text{Stunde}

oder:

1000~\mathrm{Wh} = 1000 ~ \text{Watt} \cdot 1 ~ \text{Stunde}

Die Leistung (angegeben in Watt) ist der Quotient aus Energie und Zeit, somit erhält man die Energie wieder durch Multiplikation mit der Zeit.

\text{Arbeit} = \text{Leistung}\cdot \text{Zeit}

Beispiele

Mit der Energie 1 kWh kann man beispielsweise:

Zum Vergleich ist die folgende Faustregel für den Energiegehalt von Primärenergieträgern erwähnenswert:

10 kWh ≈ 1 m³ Erdgas ≈ 1 l Öl ≈ 1 l Benzin ≈ 1 kg Kohle ≈ 2 kg Holz ≈ 10 h direktes Sonnenlicht auf 1 m² auf der Erde

wobei je nach Wirkungsgrad von Kraftwerk und Stromleitung nur ca. 40 % beim Verbraucher ankommen.

Zwar wird die Einheit kWh hauptsächlich für elektrische Verbraucher oder Heizungen verwendet, allerdings lässt sie sich auch mit dem Energieumsatz eines Menschen vergleichen. Ein für einen erwachsenen Mann (ohne schwere körperliche Arbeit) typischer täglicher Umsatz von 9000 kJ entspricht 2,5 kWh. Mit der Energie 1 kWh aus dem Beispiel oben kann ein ca. 80 kg schwerer Mensch 10 km laufen.

Megawatttag

Ein Megawatttag (MWd) ist die Energie, die ein Kraftwerk mit einer Leistung von 1 Megawatt an einem Tag liefert. Sie wird in der Energie- und Reaktortechnik verwendet.

1\,\mathrm{MWd} = 10^6 \cdot 24\,\mathrm{Wh} = 86,4 \cdot 10^9\,\mathrm{J} = 24 \,\mathrm{MWh}

Gigawattjahr

Ein Gigawattjahr (GWa) ist die Energie, die ein Kraftwerk mit der Leistung von 1 Gigawatt in einem Jahr liefert (bei Betrieb ohne Unterbrechungen). Gigawattjahr ist in Deutschland keine gesetzliche Einheit im Messwesen, weil dort das Jahr (Einheitenzeichen: a) keine solche ist.

1\,\mathrm{GWa} \approx \frac{10^9\cdot 365 \cdot 24\cdot 3600}{1000\cdot 3600}\,\mathrm{kWh} = 8{,}76\cdot 10^9 \,\mathrm{kWh} = 8{,}76 \,\mathrm{TWh}
Trenner
Basierend auf einem Artikel in: externer Link Wikipedia.de
Seitenende
Seite zurück
©  biancahoegel.de
Datum der letzten Änderung: Jena, den: 10.07. 2015