Was bedeuten PW, TW, GW, MW, kW, kWh, kWp usw. ?

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Was bedeuten PW, TW, GW, MW, kW, kWh, kWp usw. ?

Ungelesener Beitrag von admin » 19.08.2019, 15:04

Warum ist kW/h falsch - aber kWh/h richtig ?

Weil zunächst "elektrische Leistung" das Produkt der elektrischen Spannung U und der elektrischen Stromstärke I [P = U x I ] ist.
Als Maßeinheit für elektrische Energie und Arbeit wird die Wattsekunde Einheitenzeichen "Ws" verwendet. Also Leistung P x Zeit = Energie bzw. Arbeit

Ergo, wenn das so ist, bedeutet "Ws" auch nur "Watt" (elektrische Leistung) mal "Sekunden" (Zeit). Oder Wh = 1W x 1h. Bei "haushaltsüblichen" Energiemengen bezieht man sich auf 1.000 x Wh = 1kWh (Eintausend = 1 Kilo) :shock:

Wo kann man nun "kWh/h" verwenden - bzw. berechnen ?

Ein el. Heizofen war 2 Tage in Betrieb. Der Zähler zeigt am Ende des zweiten Tags 96 kWh an. Welche elektrische Leistung hat das Gerät ?

Zunächst entsprechen 2 volle Tage 48h. Die müssen in den Nenner um herauszufinden welche Leistung der el. Heizofen hat. In der "Dimensionsgleichung" steht dann "kWh/h" - das ergibt "kW" ; 96/48 = 2 Die elektrische Leistung des Heizofen beträgt also 2 kW oder 2.000 W

Würde man fälschlich "kW/h" schreiben und durch die Stunden "h" teilen (kW/h/h) sähe das Ergebnis dann so aus : 96 kW : 1h : 48h = ? :oops:

Die gern genommenen km/h sind ja keine Leistung sondern lediglich eine Strecke die z.B. ein Fahrzeug "pro Stunde" zurückgelegt hat.

Leider wohl unumgänglich ein kleiner Ausflug in die Physik und Mathematik. Die Einheit „Watt“ ist im „SI-System“ (System International) die für „Leistung“ verwendete Maßeinheit (Leistung ist Energie mal Zeit). Sie lässt sich mathematisch über die SI-Basiseinheiten „Kilogramm "kg", Meter "m" und Sekunde "s" darstellen. Watt ist also eine aus den Basiseinheiten abgeleitete Einheit. Sie wurde zur Ehre des schottischen Wissenschaftler James Watt nach ihm benannt.
WIKI hat geschrieben:Ein Watt ist gleich der Leistung, um

- innerhalb einer Sekunde eine mechanische Arbeit von einem Joule zu verrichten, also beispielsweise

- innerhalb einer Sekunde über die Strecke von einem Meter die Kraft von einem Newton aufzuwenden

– etwa um eine normale Tafel Schokolade in einer Sekunde um einen Meter anzuheben;

- bei einer elektrischen Spannung von einem Volt einen elektrischen Strom von einem Ampere fließen zu lassen , oder

- ein Gramm Wasser von 15 °C innerhalb einer Minute um ca. 14,3 K zu erwärmen. (auf dann 29,3 °C)
Nun ist 1 W weder die kleinst mögliche Leistung, noch die Größte. Wie im Dezimalsystem üblich bei größeren Energiemengen um das jeweils (mehr)tausendfache größer oder um jeweils ein Tausendstel kleiner angegeben werden.

Kleiner : 1 W / 1.000 = 1mW (Milliwatt) (es geht auch noch kleiner)

Größer : :

1.000 W = kW (Kilowatt) oder 103 Watt

1.000.000 W = MW (Megawatt) oder 106 Watt

1.000.000.000 W = GW (Gigawatt) oder 109 Watt

1.000.000.000.000 W = TW (Terawatt) oder 1012 Watt

1.000.000.000.000.000 W = PW (Petawatt) oder 1015 Watt

Diese Darstellung – wenn es sich um große Leistung handelt - wird je nachdem wie es beim Leser wirken soll ;) , nicht immer auf die möglichst „ergonomische“ Darstellung zurückgegriffen, sondern da hat ein AKW (z.B. Biblis Block A) keine 1,2 GW sondern „optisch“ die „größere“ Leistung von 1.200 MW. Wer also die Größe einer Leistung betonen möchte, nimmt die Stufe mit möglichst vielen Nullen, was dann gleich schön anschaulich „groß“ aussieht. Wer an übersichtlicher Darstellung interessiert ist beschränkt sich auf das Notwendige - wobei allerdings auch das adressierte Publikum durchaus ein wichtiger Faktor sein kann...

Leistung ist Energie mal Zeit
Gebräuchlich ist dabei die Stunde = [h] So ist es wenig verwunderlich, wenn allgemein von kWh (= kW mal h) geredet wird. Die kann auch auf alle Darstellungen angewendet werden (kWh, MWh, GWh, TWh und PWh) Wird das Kilo noch klein geschrieben, werden alle anderen nur mit einem Großbuchstaben korrekt geschrieben. Der Grund, das Kilo ist sowohl eine SI-Basiseinheit, als auch das „tausendfache“ einer Einheit. Die Beziehung ist also k mal W mal h. Doch das Multiplikationszeichen darf wegfallen – ist aber selbstverständlich immer noch „mathematisch“ präsent.

So wird auch dieser Zusammenhang besser klar. Oft wird von einer Jahresleistung gesprochen was z.B. so aussieht [MWh/a] Ein Jahr [a] hat 8.760 h 1 kW mal 8.760 h/a ergibt in MWh/a = 8,76 MWh/a. Ob nun 8.670 kWh/a oder 1 kWh/a auf Megawatt errechnet wird der Wert durch tausend geteilt korrekt in „Mega“ (Rechenwert mal Tausend) korrekt dargestellt.

Am Beispiel „Biblis A“ 1.200.000.000 W mal 8.670 h / a kommen 10.404.000.000.000 Wh/a heraus was doch irgendwie unübersichtlich wirkt. So sieht das schon übersichtlicher aus :

10.404.000.000.000 Wh/a / 1.000.000 = 10.404.000 MWh/a (noch schön groß aber unübersichtlich)

10.404.000.000.000 Wh/a / 1.000.000.000 = 10.404 GWh/a (noch schön groß und unübersichtlich)

10.404.000.000.000 Wh/a / 1.000.000.000.000 = 10,4 TWh/a (nur noch unübersichtlich)

wer gar auf Petrawatt „umsteigt“ macht psychologisch ganz das Verkehrte – was einmal sooo schön groß aussah ist nun geradezu winzig :

10.404.000.000.000 Wh/a / 1.000.000.000.000.000 = 0,0104 PWh/a „nullkomma sooo klein“ :shock:

Dieser kleine Ausflug scheint mir notwendig. Die jeweilige „Seite“ in einer Diskussion greift gerne zu solchen „Stilmitteln“. Das gilt es zu durchschauen. Besonders wenn etwas miteinander verglichen werden soll.

Nun noch das ominöse kleine „p“ hinter der Leistungsangabe von Photovoltaikanlagen (PV). Was will uns das sagen ?
Im Grund ist das eine Bezeichnung, die wohl klar macht, hier ist keinesfalls eine sicher zu erwartende dauerhafte Leistung dieser besonderen „Generatoren“. Da die Leistung von mehreren Faktoren gleichzeitig abhängig ist, kann die tatsächliche Leistung einer solchen Anlage nur im „Nachhinein“ ermittelt werden. Da es es sich beim „Wetter“ um wenig exakt voraussehbare Ereignisse handelt, andererseits

die geografische Lage,
die Dachausrichtung,
die Dachneigung,
die Jahres- und Tageszeiten

und die sich daraus ergebenden Werte für einen Wp/m² eines bestimmten Solarmoduls oder Photovoltaikmoduls bestimmend sind, muss diese Angabe als reiner Rechenwert verstanden werden. Ein Wert, der abhängig von lokaler Wetterlage, Tages- und Jahreszeit zwischen 0 % und tatsächlich auch über 100 % der Leistungsangabe in kWp liegen kann. Letzteres ist eine Ausnahme die eher selten zutrifft. Ganz sicher darf diese Leistungsangabe nicht mit den weitgehend unveränderlichen Werten der bislang die Energieerzeugung dominierenden Kraftwerkstypen verwechselt werden.
Mit Watt Peak bezeichnet man die von Solarmodulen abgegebene elektrische Leistung unter Standard-Testbedingungen (STC) mit folgenden Parametern:

Zellentemperatur = 25 °C
Bestrahlungsstärke = 1000 W/m²
Sonnenlichtspektrum gemäß AM = 1,5
Ist bei so einem Verhalten ein derartiger „Generator“ überhaupt eine vertretbare Lösung ? Wer das gesamte el. Netz so beibehalten möchte, wie es über praktisch ein Jahrhundert inzwischen „gewachsen“ ist, wird eher nicht damit „leben“ können. Doch was bitte ist keinem Wandel unterworfen ?

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