James Watt (1736‑1819) ist ein schottischer Ingenieur, der nebst anderen Erfindungen das Prinzip der Dampfmaschine entwickelt hat, um ein zuverlässiges und wirtschaftliches, mit mechanischer Energie betriebenes Produktionsmittel zu erhalten. Auch wenn er nicht im Bereich der Elektrizität tätig war, wurde eine Masseinheit nach ihm benannt, die auf allen Glühbirnen und auf den meisten elektrischen und elektronischen Geräten aufgeführt ist: Watt (W).
Watt bezeichnet die Strommenge, die pro Sekunde verbraucht wird (= Leistung)
Watt ist eine Einheit für Leistung, mit welcher die pro Sekunde verbrauchte Energie eines Geräts bezeichnet wird (ein Watt = 1 Joule pro Sekunde). Praktisch, denn so kann man zwei Glühbirnen miteinander vergleichen. Man kann sich sogleich aufgrund der auf dem Lampensockel oder -glas aufgedruckten Leistung eine Vorstellung darüber machen, welche der beiden mehr Strom braucht oder sogar ein Stromfresser ist. Denn eine Glühbirne mit 100 Watt (100 W) verbraucht doppelt soviel Strom wie eine 50 Watt-Birne, und zehnmal mehr wie eine 10 Watt-Birne.
Auf dieselbe Weise kann man Fernsehgeräte, Ventilatoren und Stereoanlagen vergleichen... aber keine Kühlschränke und auch der Backofen fällt weg! Denn diese zwei Haushaltsgeräte verbrauchen den Strom nicht kontinuierlich: Der Kühlschrankmotor läuft nur zeitweise und der Backofen heizt schubweise. Um zwei Kühlschränke miteinander zu vergleichen, benötigt man das Total des Stromverbrauchs mehrerer Tage, und dafür greift man auf eine andere Einheit zurück, welche die Zeitdauer ebenfalls berücksichtigt: die Wattstunde (Wh), oder die Kilowattstunde (kWh), welche 1000 Wattstunden entspricht.
Kilowattstunde bezeichnet den gesamthaft verbrauchten Strom (= Energiemenge)
Kilowattstunden (kWh): das zählt Ihr Stromzähler und das ist, was auf Ihrer Stromrechnung verrechnet wird. In der Schweiz schwankt der Preis für eine Kilowattstunde Strom je nach Region und Verwendungszweck zwischen 10 und 40 Rappen. Zergliedert man die Masseinheit, wird deutlich, was sie bedeutet: Kilo ist der griechische Ausdruck für "tausend"; Watt steht für die oben beschriebene Leistung; und Stunde meint nichts anderes als "während einer Stunde". Anders gesagt bezeichnet eine Kilowattstunde die elektrische Energie, die beispielsweise ein während einer Stunde eingeschaltetes Videogerät von 1000 Watt verbraucht, oder eine Glühbirne von 100 W während 10 Stunden , oder eine Sparlampe von 10 W während 100 Stunden oder eine LED-Lampe von 1 W während 1000 Stunden...
Aber kommen wir zu den Kühlschränken zurück. Auf der berühmten energieEtikette, mit der neue Geräte nun obligatorisch ausgezeichnet sein müssen, kann man nicht nur die Klasse ablesen (...A+, A++), es ist darauf auch der jährliche Verbrauch des Geräts in "kWh pro Jahr" angegeben. Um den tatsächlichen Stromverbrauch zweier Modelle miteinander zu vergleichen, ist diese Zahl ausschlaggebend. Die Energieklasse gibt Auskunft über die Energieeffizienz, oder anders ausgedrückt über den Stromverbrauch im Verhältnis zum Nutzvolumen. Tauscht man seinen kleinen Kühlschrank mit Klasse C gegen ein grosses amerikanisches Modell der Klasse A+ aus, steigt die Stromrechnung um einiges an...
Bei Backöfen gibt die EnergieEtikette die für den Kochvorgang eines Standardgerichts benötigten kWh an.
Was kostet eine 24 Stunden am Tag eingeschaltete Beleuchtung ?
Möchte man wissen, wieviel Strom Lampen beziehen, die in einem Gang oder Keller ununterbrochen eingeschaltet sind – und was dies für ein ganzes Jahr ausmacht -, muss man zuerst ihre Gesamtleistung berechnen. Dazu werden die Anzahl Watt aller Glühbirnen zusammengezählt. Anschliessend multipliziert man dieses Ergebnis mit 8766, was der durchschnittlichen Anzahl Stunden eines Jahres entspricht (24 Std. x 365,25 Tage). Hier ein Rechenbeispiel für sechs Leuchtstoffröhren à 36 Watt, also zusammen 216 Watt:
216 x 8766 = 1'893'456 Wattstunden, entspricht ungefähr 1'893 Kilowattstunden.
Bei einem Preis von 25 Rappen pro kWh macht dies CHF 473.- pro Jahr.
Um den Stromverbrauch einer Glühlampe zu berechnen, muss nicht berücksichtigt werden, ob sie mit 230 Volt oder mit Niederstrom läuft. Aber es ist gut zu wissen, dass Niederstromlampen einen Transformator haben, der ebenfalls Strom benötigt. Steht er ununterbrochen unter Spannung, kann er sogar dann Strom verbrauchen, wenn die Lampe ausgeschaltet ist (dies kommt leider sehr oft vor).
Das Wattmeter misst die Anzahl Watt und (oft auch) die Kilowattstunden
Um herauszufinden, wo der auf der Rechnung ausgewiesene Strom verbraucht wird, kann man ein Wattmeter zu Hilfe nehmen. Die meisten Geräte messen nicht nur die im Moment des Messens bezogene Leistung einer Lampe oder eines Gerätes, sondern berechnen auch die Kilowattstunden – um beispielsweise die übermässige Stromverschwendung eines alten Kühlschranks festzustellen.
Einige Gemeinden leihen Wattmeter an ihre Bürger aus. Dieses Instrument eignet sich ausgezeichnet dafür, innerhalb einer Nachbarschaftsvereinigung oder mit Haus-Miteigentümern gemeinsam benutzt zu werden.
Mega, Giga, Tera...
Die aus dem Namen von James Watt abgeleiteten Masseinheiten werden auch dazu verwendet, um Einrichtungen, die Strom produzieren, zu beschreiben, also Solarpaneele, Windräder, Wasserkraft- oder Atomkraftwerke. Auch hier handelt es sich um Leistung, wenn man von Watt spricht. Oder mit anderen Worten: es geht um die Anzahl der Haushalte oder Unternehmen, die damit gleichzeitig versorgt werden können (oft wird ein Jahresmittel angegeben). Und spricht man von Wattstunden, ist die Gesamtsumme der produzierten elektrischen Energie gemeint (in der Regel ebenfalls für ein Jahr). Je nach Grösse und Anzahl der betroffenen Einrichtungen, wechseln die Einheiten den Massstab:
- ein Megawatt (MW) entspricht einer Million Watt / Megawattstunde (MWh)
- ein Gigawatt (GW) entspricht einer Milliarde Watt / Gigawattstunde (GWh)
- ein Terawatt (TW) entspricht eintausend Milliarden Watt / Terawattstunde (TWh)
Diese Einheiten werden auch in anderen Bereichen als der Elektrizität verwendet. Der jährliche Heizöl-, Gas- oder Holzverbrauch eines Gebäudes zum Beispiel wird oft in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Und die Leistung eines Automotors wird in Kilowatt ausgedrückt.
Das Wattmeter (Anleitung)