Was ist der Unterschied zwischen kWh und kW?

Jedes Mal, wenn jemand „Kilowatt“ schreibt oder sagt, dabei aber „Kilowattstunde“ meint, stirbt irgendwo ein Kätzchen. Das will doch keiner! Darum wird es Zeit, ein für alle Mal zu klären, was der Unterschied zwischen Kilowatt (kW) und Kilowattstunde (kWh) ist.

Watt is en Dampfmaschin?

Fangen wir mit der Einheit an, die den meisten geläufig sein dürfte – dem Watt. Watt ist die Einheit für die Leistung, weshalb nicht nur für Autos (egal ob mit Elektro- oder Verbrennungsmotor), sondern auch für Werkzeuge, Haushaltsmaschinen, Flugzeuge, Bahnen, Schiffe – ja einfach alles mit einem Motor diese Einheit herangezogen wird.

Denn jeder Motor hat eine bestimmte Leistung. Die Watt-Zahl gibt an, wieviel Arbeit der Motor in einer bestimmten Zeitspanne verrichten kann. Um beispielsweise eine mechanische Arbeit in Höhe von einem Joule pro Sekunde verrichten zu können, wird genau 1 Watt benötigt.

Wikipedia schreibt dazu:

Das Watt ist die im internationalen Einheitensystem (SI) verwendete Maßeinheit für die Leistung (Energieumsatz pro Zeitspanne).

Bei Autos mit Verbrennungsmotor wird die Leistung häufig noch in Pferdestärken (also PS) angegeben. Diese Einheit ist zwar umgangsprachlich noch üblich, wird aber in der Technik nicht mehr eingesetzt – zumindest offiziell 😉 .

Gerade bei Elektroautos bietet sich das Watt an, da ein Watt auch das Produkt aus einem Ampere (der Einheit für die Stromstärke) und einem Volt (der Einheit für die Spannung) ist. Das lässt sich wunderbar miteinander verrechnen.

1 Watt = 1 Ampere x 1 Volt

Ein Kilowatt (kW) ist letztlich nichts anderes als 1.000 Watt (Kilo = Tausend). Und ein 1 kW entspricht 1,36 PS.

1 kW = 1,36 PS (Eselsbrücke: kW-Zahl geteilt durch drei und multipliziert mit vier sind ungefähr die PS)

Je höher die Leistung, also die PS oder die kW sind, desto schneller beschleunigt und fährt ein Auto. Die Leistung sagt allerdings nichts darüber aus, wie lange bzw. wie weit das Auto fahren kann.

Bei einem Akkuschrauber ist das nichts anderes. Je höher die Leistung, desto größere Schrauben können verschraubt werden. Wie oft der Akkuschrauber das jedoch kann, darüber erfährt man bei alleiniger Betrachtung der Watt-Zahl … nichts.

Und was sagt mir jetzt, wie weit ich fahren kann?

Um zu wissen, wie weit ein Auto mit Verbrennungsmotor fahren kann, schadet es nicht neben dem Verbrauch des Autos die Tankgröße zu kennen. Der Tank ist letztendlich der Energiespeicher des Verbrenner-Autos. Je größer der Tank, desto mehr Energie kann dieser Speichern. Beim Batterie-Elektroauto (BEV) ist der Energiespeicher, wie der Name schon sagt, die Batterie.

Während man die Tankgröße bei Verbrennern in Litern angibt, wird die Batteriegröße in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Je mehr Liter in einen Tank bzw. Kilowattstunden in eine Batterie passen, desto weiter kann ein Auto fahren.

Tankinhalt in Litern beim Verbrenner entspricht Batteriegröße in Kilowattstunden beim Batterie-Elektroauto

Da man an der Tankstelle den Kraftstoff in Litern bezahlt, ist es auch üblich, den Vebrauch bei Verbrennern in Litern pro 100 Kilometern anzugeben. Und nicht in PS pro Kilometer.

Beim BEV ist das im Prinzip nicht anders. Man bezieht eine Energiemenge in Kilowattstunden  aus dem Stromnetz und bezahlt auch diese. Der Verbrauch wird daher in Kilowattstunden pro 100 Kilometer angegeben, und nicht etwa in Kilowatt pro Kilometer, wie man auch manchmal liest.

Was ist denn jetzt eine Kilowattstunde?

Eine Kilowattstunde ist ist das Produkt (also Multiplikation!) von Kilowatt (das kennen wir ja jetzt) und der Zeiteinheit Stunde (abgekürzt mit h). Und nein, es heißt nicht kW/h. Das würde Kilowatt pro Stunde heißen. Das macht einfach gar keinen Sinn und ist völlig falsch. Daher gleich wieder vergessen.

Um zu verdeutlichen, was die Kilowattstunde aussagt, hilft vielleicht folgendes Beispiel:

Ich habe eine Akku-Staubsauger mit 1 kW (= 1.000 W) Leistung. Um diesen eine Stunde betreiben zu können, muss der Akku wie groß sein?

1 kW x 1 h = 1 kWh

Genau eine Kilowattstunde! Und bevor jemand fragt: Nein, ein so tollen Staubsauger gibt es noch nicht. Auch nicht von Dyson.

Aber angenommen es gäbe ihn und ich würde diesen gerne ganze zwei Stunden lang mit 1 kW betreiben, weil mir Staubsaugen so unfassbar viel Spaß macht. Dann müsste der Akku – Sie ahnen es – ganze 2 kWh Energie speichern können. Der für einen Staubsauger ohnehin schon viel zu große Akku müsste also verdoppelt werden. Unmöglich.

Aber man kann einen Trick anwenden. Wenn man sich mit der halben Leistung, also 0,5 kW (= 500 W) zufrieden gibt, kann man auch mit dem 1-kWh-Akku zwei Stunden lang seinen Staubsaugerfetisch ausleben. Nur eben mit weniger Power. Einen Tod muss man nun mal sterben. Und immer noch besser, als wenn eine Mietzekatze sterben muss.

Jetzt skalieren wir das ganze auf Elektroauto-Werte. Wenn ich mit einem Elektroauto mit 100 kWh Batteriegröße (z.B. Tesla Model S) unterwegs bin und bei meiner gefahrenen Geschwindigkeit aktuell 20 kW benötige, dann werde ich 5 Stunden lang mit dem Auto fahren können (Spitzfindigkeiten wie Brutto/Netto-Energieinhalt und Nebenverbraucher lassen wir hier mal außen vor):

100 kWh / 20 kW = 5 h

Um jetzt die Reichweite ermitteln zu können, muss ich noch das gefahrene Tempo  kennen. Nehmen wir hier mal 120 km/h (Kilometer pro Stunde) an, das ist nicht unrealistisch. Dann kann ich bei diesem Tempo 600 km weit fahren, bevor mir der Saft ausgeht:

5 h x 120 km/h = 600 km

Bei diesem Beispiel läge der Verbrauch des Autos bei 16,7 kWh pro 100 Kilometer:

100 kWh / 600 km = 0,167 kWh/km (was 16,7 kWh/100 km entspricht)

Zugegeben, ein ziemlich niedriger, aber auch nicht völlig unrealistischer Wert. Aber genug der Rechnerei.

Kurz gesagt…

… gibt das Watt Auskunft über die Leistung eines Autos, also wie schnell das Auto fahren und beschleunigen kann. Die Kilowattstunde ist ein Maß für den „Tankinhalt“, also die gespeicherte Energie des Fahrzeugs, und gibt Auskunft darüber, wie weit das Auto fahren kann. Das eine bedingt zwar das andere, aber letztlich sind es doch zwei Paar Schuhe.

Wie viel kW ist ein kWh?

Wie berechne ich kWh aus kW?

Was entspricht 1 kW?

Wie viel kostet 1 kW Heizleistung?