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Ein bisschen Physik... ©

Watt Volt Ihr ?

Mit Schrecken erinnern sich die meisten an ihren Physik-Unterricht. 

Aber es war nicht alles unnötig, was man damals lernte. Um das ganze Dimensionierungs-/ Leistungs-/ Verbrauchs-Prinzip von Inselanlagen etwas besser zu verstehen, sind einige Begriffe und Größenordnungen unumgänglich - sonst kommt es zu den typischen Missverständnissen, die uns tagtäglich begegnen und später für Ärger, bzw. Unzufriedenheit sorgen:

Zunächst haben wir die Spannung U, die in Volt angegeben wird. Zuhause ist das der "normale" Wechselstrom  (AC) mit ca. 230 V. Im Gleichstrom-System einer Solarstrom- Inselanlage liegen eher 12 V (Kleinstanlagen), 24 V (Mittlere) oder 48 V (Großanlagen) an. Im Strang einer großen netzgekoppelten Solarstromanlage können das, durch die in Reihe geschalteten, Solarmodule bis zu 1000 V DC sein. 

Dann gibt es den fließenden Strom I, dessen Stärke in Ampere angegeben wird.

Das Produkt aus Beiden (also Spannung mit Strom multipliziert) ergibt die Leistung P in Watt.


Um die gesamte Energiemenge (Verbrauch, bzw. Ertrag) zu errechnen, benötigt man zum Schluss noch die Zeit in h.

Läuft also z.B. ein 230 V- Haartrockner mit einem Strom von ca. 4,3 A, ergibt dies eine Aufnahmeleistung von ca. 1000 W. Wenn also dieser "Fön" mit 1000 W eine Stunde h lang betrieben wird, hat man 1000 Wattstunden = 1 kWh (Kilowattstunde) Strom "verbraucht" (in Hitze umgewandelt...).

Das bedeutet: 

Spannung x Strom = Leistung ... und Leistung x Zeit = Energiemenge
oder: V x A = W - und W x h = Wh, 
also 230 V x 4,3 A = 1000 W ... und 1000 W x 1 h = 1000 Wh = 1 kWh. 


Diese kWh kostet aus der Steckdose heute über 26 Cents, aus Solarmodulen u.U. nur 10 Cents, wird sie in Batterien gespeichert, liegt der kWh-Preis eher beim Vielfachen...

Das kann man mit einer Kilowattstunde (kWh) Energie machen:

- 1.000 Stunden (knapp 42 Tage) lang den 1 W-Standby-Betrieb eines TV-Gerätes versorgen
- 90 Stunden lang eine 11W Energiesparlampe betreiben
- 333 Stunden (ca. 14 Tage) lang eine supersparsame LED-Lampe betreiben
- 40 Stunden auf einem 25 W TV-Kleingerät fernsehen
- 5 Stunden auf einem Plasma-Grossbild TV (200 W) schauen 
- 30 Minuten auf einer 2.000 W-Herdplatte kochen
- 15 Minuten mit einem 4.000 W-Backofen backen
- oder ca. 860 ml (knapper Liter) Eis von 0° C zum Kochen (100°) bringen.
- Ist das 0° kalte Wasser aber bereits vollständig geschmolzen, schafft man ungefähr die zehnfache Menge zum Kochen zu bringen!

Alles klar? 

In die "Feinheiten" mit Joule, u.s.w. möchten wir hier nicht eingehen - sind für den Tagesgebrauch auch nicht vonnöten. 
Sollten einen Fach-Physiker diese einfachen Erklärungen erschrecken, möchten wir uns dafür entschuldigen. Wir bevorzugen es jedoch, lieber der Allgemeinheit etwas verständlich näher zu bringen, als nur für einige Wenige da zu sein. 


Sollte Ihr angeblicher Solar-Fachmann auch auf Kriegsfuß mit Volt und Watt stehen - vergessen sie ihn! 

kWh oder Ah?

Im Auto/Freizeit-Bereich und für die Dimensionierung von Solarbatterien wird auch gerne mit Ampere, bzw. Amperstunden (Ah) gerechnet. Hier ist aber Vorsicht geboten. Nicht nur, dass an der Batterie, bzw. einem Solarmodul eigentlich nie genau 12 V anliegen, sondern eher 13 - 14 bzw. 15 - 18 V, sondern immer häufiger man ja von einem 24 oder 48 V-System ausgeht. Wer dann nur nach dem Strom schaut, hat u.U. Abweichungen von 15 - 200 %! Daher schauen wir lieber nach Watt, bzw. Wattstunden, zumal dies auch die Alltagssprache ist. 

kW oder kVA?

Auch bei den Hersteller-Angaben mancher Elektrogeräte kann es eine böse Überraschung geben, wenn man die Watt-Angabe von z.B. 1200 W einfach mit VoltAmpere gleichsetzt und dann nur einen 1200 VA-Wechselrichter oder Notstrom-Generator dafür anschafft. Theoretisch sind zwar 1 kW = 1kVA und beim Beispiel Glühbirne 100W auch 100 VA, denn beim Strom-Versorger bezahlt man nur die Wirkleistung, bzw. die, je nach Zeit, sich daraus ergebende kWh. Aber in der Praxis der Selbst-Erzeuger kommt es auch auf die Blindleistung an, die man dann selbst bereits stellen muss. Hat man dann zu knapp kalkuliert, läuft ein Gerät u.U. nicht an. Besonders bei Motoren oder z.B. auch Computern, die mittles günstiger USV ausfallsicher laufen sollen, erlebt man häufig Unterdeckungen von bis zu 60%. Daher lieber etwas draufschlagen, bzw. das von uns zusammen stellen lassen!