kW oder kWh: Wo liegt der Unterschied?

31 Technik

Strom daheim wird in Kilowattstunden (kWh) abgerechnet, aber die Pferdestärken (PS) entsprechen Kilowatt (kW). Beiden Einheiten begegnet man als Elektromobilist immer wieder. Zunächst verwirren die Begriffe, weil sie sich sehr ähneln — aber eigentlich ist es ganz einfach.

Leistung in Watt

Watt ist die Einheit für die Leistung. Merke: Leistung ist das, was gerade in einem Augenblick passiert. 1000 Watt entsprechen einem Kilowatt: Das ist für die üblichen Leistungen im Elektromobilitätsbereich die richtige Größenordnung. Beim Laden an einer Schnellladesäule kann ein Porsche Taycan maximal so um die 250 kW beziehen. Die Fahrleistung liegt allerdings höher: Ein Taycan Turbo S kann 560 kW leisten. Das entspricht 761 PS:

$$ 761 \textrm{PS} \ \widehat{=} \ 560\ \textrm{kW} \cdot 1,36$$

Die Leistung hat das Formelzeichen $P$. Man kann sie recht einfach aus anderen elektrischen Größen bestimmen. Es gilt zum Beispiel für Gleichstrom-Systeme:

$$ P = U \cdot I $$

wobei $U$ die Spannung und $I$ der Strom ist.

Physikalische Arbeit (Energie) in Kilowattstunden

Die Arbeit als Begriff ist im Deutschen etwas unglücklich gewählt, besser verständlich ist das Englische “Energy”, also Energie. Aus der Einheit sieht man schon den Zusammenhang zur Leistung:

$$ W = P \cdot t $$

Dabei entspricht $P$ der Leistung und $t$ der Zeit, über welche die Leistung erbracht wird. Wenn der Porsche aus obigem Beispiel also 15 Minuten mit 250 kW lädt dann hat er eine Energiemenge von

$$ W = P \cdot t = 250 kW \cdot \frac{1}{4} h = 62.5 kWh $$

geladen. Damit wäre der Akku mit einer kurzen Rast schon wieder genügend für die Weiterreise gefüllt — zumindest theoretisch, denn die Ladekurve des Taycan hält die 250 kW nur zu Beginn des Ladevorgangs durch.

Wie merke ich mir das?

Eigentlich ganz einfach: Eine Ladestation hat eine Leistung (kW). Das ist der Wert, den die Ladesäule in jedem Moment abgeben kann. Wenn ich die Ladestation über eine gewisse Zeit ans Auto anschließe, wird Energie (kWh) im Akku gespeichert. Wann immer etwas einen gewissen Zeitraum umfasst handelt es sich um eine Energiemenge (kWh), und wenn es sich auf den Augenblick bezieht, ist Leistung gemeint (kW).

Oder ein (physikalisch natürlich nicht korrekter) Vergleich: Leistung entspricht dem Durchmesser eines Wasserschlauchs. Ein normaler Gartenschlauch bringt recht wenig “Leistung”, ein dicker Feuerwehrschlauch deutlich mehr. Und wenn man den Schlauch in einen Pool hält, braucht man mit dem Gartenschlauch (weniger Leistung) sehr viel länger zum Füllen als mit dem Feuerwehrschlauch. Das Volumen im Pool entspricht in diesem Vergleich der Energie, die über die (Füll-)Zeit eingefüllt wurde.

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