Kilowattstunde, Joule und Kalorie
Energie wird im SI-System in Joule (J) gemessen. Ein Joule ist die Arbeit, die eine Leistung von einem Watt in einer Sekunde verrichtet (1 J = 1 Ws). Eine Kilowattstunde ist eine Leistung von 1.000 W über 3.600 Sekunden, also 3.600.000 J oder 3,6 MJ. Diese Beziehung ist exakt.
Beispiel: 1 kWh = 3.600.000 J = 3,6 MJ. In Kilokalorien sind das 3.600.000 ÷ 4.186,8 ≈ 859,8452 kcal, in Btu etwa 3.412,142. Das ist die Voreinstellung im Rechner oben.
| Energie | kWh | MJ | kcal |
|---|---|---|---|
| 1 kWh Strom | 1 | 3,6 | 859,8452 |
| 1 MJ | 0,2777778 | 1 | 238,8459 |
| 1.000 kcal | 1,163 | 4,1868 | 1.000 |
| 10.000 Btu | 2,930711 | 10,55056 | 2.519,958 |
| 1 Therm | 29,30722 | 105,506 | 25.199,68 |
Zwei verschiedene Kalorien
Die Kalorie ist historisch die Wärme, die ein Gramm Wasser um ein Grad erwärmt. Weil das von der Temperatur abhängt, gibt es mehrere Definitionen. Der Rechner bietet die beiden wichtigsten: die internationale Tafelkalorie (IT) mit exakt 4,1868 J und die thermochemische Kalorie mit exakt 4,184 J. Der Unterschied beträgt 0,07 Prozent und ist im Alltag ohne Bedeutung. Für Nährwertangaben auf Lebensmitteln gibt es einen eigenen Kalorien-kJ-Umrechner, der mit dem Faktor der EU-Lebensmittelinformationsverordnung rechnet.
Btu, Therm und Elektronenvolt
Die British Thermal Unit (Btu) ist in den USA bei Heizungen, Klimaanlagen und Gaspreisen verbreitet: 1 Btu sind 1.055,056 J. Ein Therm sind 100.000 Btu, in Großbritannien und den USA eine Abrechnungseinheit für Erdgas. Das Elektronenvolt ist die Energie, die ein Elektron beim Durchlaufen von einem Volt Spannung gewinnt. Seit der Neudefinition des SI im Jahr 2019 ist die Elementarladung festgelegt, deshalb ist auch 1 eV = 1,602176634 × 10−19 J exakt.
Energie ist nicht Leistung
Ein häufiger Fehler ist die Verwechslung von kW und kWh. Die Leistung (kW) gibt an, wie schnell Energie umgesetzt wird, die Energie (kWh) ist das Ergebnis über die Zeit. Ein Wasserkocher mit 2 kW braucht in 3 Minuten 2 × 3 ÷ 60 = 0,1 kWh. Leistungseinheiten rechnest du mit dem Leistungs-Umrechner um, Stromkosten mit dem Stromkostenrechner.
Quelle der Faktoren
Alle Faktoren stammen aus dem NIST Guide to the SI (SP 811, Anhang B.8 und B.9). Exakt definiert sind kWh, Wh, beide Kalorien, Btu (IT), Erg und Elektronenvolt. Die Foot-pound-force ergibt sich exakt aus Fuß (0,3048 m) und Pound-force (4,4482216152605 N).
Energie im Haushalt einordnen
Ein paar Vergleichswerte helfen beim Einordnen: Um einen Liter Wasser von 20 °C auf 100 °C zu erhitzen, braucht man rechnerisch 4,186 kJ pro Grad und Liter, also rund 335 kJ oder 0,093 kWh, ohne Verluste. Eine Tafel Schokolade mit 530 kcal enthält etwa 2.219 kJ, das sind 0,62 kWh. Ein Kubikmeter Erdgas liefert je nach Gasbeschaffenheit ungefähr 10 kWh; den genauen Brennwert und die Zustandszahl findest du auf deiner Gasrechnung, weil der Versorger damit die Kubikmeter in Kilowattstunden umrechnet.
Häufige Fragen
Wie viel Joule sind 1 kWh?
3.600.000 Joule oder 3,6 Megajoule, exakt.
Wie rechne ich kWh in kcal um?
Multipliziere mit 859,845. 1 kWh sind etwa 859,8 kcal (internationale Tafelkalorie).
Wie viel kWh sind 1 Btu?
1 Btu sind etwa 0,000293071 kWh. Umgekehrt sind 1 kWh rund 3.412 Btu.
Was ist der Unterschied zwischen kW und kWh?
kW ist eine Leistung, kWh eine Energiemenge. 1 kW eine Stunde lang ergibt 1 kWh.
Hinweis: Die Seite und das Ergebnis des Rechners dienen nur zur Information und sind keine Rechts-, Steuer- oder Finanzberatung.