Elektrische Arbeit (Energie)
Wie viel Energie in kWh verbraucht ein Gerät mit der Leistung P in der Zeit t?
Die elektrische Arbeit W ist die über die Zeit aufsummierte Leistung – das, was der Stromzähler misst. Läuft ein Verbraucher mit konstanter Leistung P über die Zeit t, ist W = P · t. Die technische Einheit ist die Kilowattstunde: 1 kWh = 1 kW · 1 h = 3 600 kJ = 3,6 MJ.
Die Formel ist die Basis jeder Verbrauchs- und Kostenrechnung: Jahresverbrauch einer Wärmepumpe aus mittlerer Leistung und Laufzeit, geladene Energie eines Elektroautos, Standby-Verluste über das Jahr. Bei schwankender Leistung wird mit dem Mittelwert der Leistung über die Laufzeit gerechnet oder in Zeitabschnitte unterteilt.
Größen und Einheiten
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| elektrische Arbeitumgesetzte Energie (Zählerstand-Differenz) | kWh | |
| Leistungmittlere Leistung während der Laufzeit | kW | |
| ZeitLaufzeit in Stunden (Minuten ÷ 60) | h |
Rechenweg
- Werte eintragen, eine Größe leer lassen, „Lösen“ drücken.
Ergebnis ohne Gewähr – ersetzt keine Fachplanung.
Beispiel
Ein Elektroauto lädt an einer 11-kW-Wallbox 4 h lang mit voller Leistung. Welche Energiemenge wird geladen?
- Gegeben: P = 11 kW, t = 4 h. Gesucht: W.
- Formel: W = P · t.
- Einsetzen: W = 11 kW · 4 h = 44 kWh.
- Umrechnen: 44 kWh · 3 600 kJ/kWh = 158 400 kJ ≈ 158 MJ. Bei rund 18 kWh je 100 km reicht das für etwa 240 km; die tatsächlich in der Batterie gespeicherte Energie ist um die Ladeverluste (≈ 5 … 15 %) geringer.
Ergebnis: 44 kWh
Gültigkeit & Hinweise
- Gilt für konstante Leistung; bei schwankender Leistung mit dem Mittelwert über die Laufzeit rechnen.
- Zeit in Stunden eingeben (Minuten ÷ 60), Leistung in kW (W ÷ 1 000).
- 1 kWh = 3 600 kJ = 3,6 MJ; 1 kWh entspricht rund 860 kcal.
Typische Fehler
- W und kW gemischt – 2 000 W · 3 h sind 6 kWh, nicht 6 000 kWh.
- Minuten statt Stunden eingesetzt.