Umrechnung von 2 Wattstunden in Mikrojoule

Informationen über Wattstunde (Wh)

Die Wattstunde ist eine Energieeinheit und entspricht der Energie, die ein Watt Leistung in einer Stunde liefert, also genau 3600 Joule. Ihr Zeichen ist Wh. Sie ist das Kleingeld der Kilowattstunde und dient überall dort, wo Energiemengen zu bescheiden sind, um sie in Tausendern anzugeben.

Batterien sind ihr Hauptgebiet. Die Kapazität eines Notebooks, Telefons, Elektrowerkzeugs oder tragbaren Lautsprechers wird in Wattstunden angegeben, und das ist die Zahl, auf die es beim Vergleich von Geräten ankommt, weil sie die beiden Werte vereint, die üblicherweise auf einer Zelle stehen. Eine mit 3000 Milliamperestunden bei 3,7 Volt bezeichnete Batterie speichert rund 11 Wattstunden, und die Amperestundenangabe allein ist ohne die Spannung bedeutungslos.

Luftfahrtvorschriften haben die Einheit unerwartet bekannt gemacht. Lithiumbatterien über 100 Wattstunden dürfen ohne Zustimmung der Fluggesellschaft nicht im Handgepäck mitgeführt werden, und oberhalb von 160 Wattstunden sind sie in Passagierflugzeugen ganz verboten. Deshalb tragen Notebook- und Kameraakkus die Angabe aufgedruckt, und deshalb sind Powerbanks so ausgelegt, dass sie knapp unter der Schwelle bleiben.

Auch die Energieerzeugung im Kleinen nutzt sie. Ein Solarmodul einer Gartenleuchte, ein energieerntender Sensor oder ein Fahrraddynamo liefern Wattstunden je Tag statt Kilowattstunden, und stromsparende Elektronik, die Jahre mit einer einzigen Zelle laufen soll, wird in Milliwattstunden veranschlagt.

Die Einheit teilt den Vorwurf, der die Kilowattstunde trifft: sie verbindet eine kohärente SI-Einheit der Leistung mit einer nicht zum SI gehörenden Zeiteinheit. Streng nach SI lautet der richtige Ausdruck 3600 Joule oder 3,6 Kilojoule, und wissenschaftliche Texte verwenden Joule. Überall sonst siegt die praktische Verbindung zur Leistungsangabe des Geräts.

Energiespeicher, vom Hausakku bis zur Netzanlage, steigen über Kilowattstunden und Megawattstunden vom selben Ausgangspunkt auf, sodass die ganze Familie eine einzige Rechenweise teilt.

Eine häufige Verwechslung sei hier ausgeräumt. Batteriezellen werden meist in Amperestunden oder Milliamperestunden beschriftet, die Ladung messen und nicht Energie, und zwei Zellen mit gleicher Amperestundenzahl speichern recht Verschiedenes, wenn ihre Spannungen abweichen. Amperestunden mal der Nennspannung ergeben Wattstunden: eine Telefonzelle mit 3000 Milliamperestunden bei 3,85 Volt trägt etwa 11,6 Wattstunden. Darum sind Kapazitätsvergleiche zwischen Geräten nur in Wattstunden aussagekräftig, darum setzen Fluggesellschaften ihre Grenzen in Wattstunden, und darum liefert ein in Milliamperestunden beworbener Zusatzakku womöglich weniger, als seine Zahl verspricht, sobald seine eigenen Wandlungsverluste mitgezählt werden.

Eine Wattstunde entspricht 3600 Joule, 0,001 Kilowattstunden oder etwa 0,86 Kilokalorien.

Informationen über Mikrojoule (µJ)

Das Mikrojoule ist eine Energieeinheit und entspricht einem Millionstel Joule, also 0,000001 Joule. Sein Zeichen ist µJ. Es ist der Maßstab kleiner Lebewesen, kurzer Laserimpulse und jener Elektrizität, die ein Messfühler beim Aufwachen verbraucht, und es ist die kleinste Energieeinheit, die noch Vorgänge beschreibt, die ein Mensch ohne Hilfsmittel bemerken kann.

Hier leben die Insekten. Ein Floh von einem halben Milligramm, der zwanzig Zentimeter springt, wendet etwa ein Mikrojoule auf, und eine Mücke im waagerechten Flug trägt gut ein Viertel davon. Ein Gramm um einen zehntel Millimeter zu heben kostet dasselbe. Solche Größen machen die Einheit anschaulich: grundsätzlich nicht unsichtbar, bloß zu klein, um zu zählen, sofern sie nicht millionenfach in der Sekunde wiederholt werden.

Der Zündschutz ist in diesem Bereich geschrieben, und die Zahlen entscheiden, wie ein Betriebsmittel gebaut werden darf. Die Mindestenergie, die ein Gemisch aus Wasserstoff und Luft entzündet, liegt bei etwa 17 Mikrojoule; für die meisten Kohlenwasserstoffdämpfe sind es einige hundert. Eigensichere Geräte für Raffinerien, Getreidespeicher und Bergwerke werden dadurch bescheinigt, dass kein Fehler mehr freisetzen kann, als das Gemisch verlangt, weshalb Schaltungen für explosionsgefährdete Bereiche in Mikrojoule und nicht in Volt geprüft werden.

Geräte mit gepulstem Licht werden fast durchweg in Mikrojoule angegeben. Ein Fahrzeuglidar sendet Impulse von wenigen Mikrojoule viele tausend Mal in der Sekunde, Anlagen zur Laserbeschriftung nutzen Dutzende bis Hunderte, und Femtosekundenverstärker für die Mikrobearbeitung besetzen das obere Ende. Die Energie je Impuls bestimmt, was der Strahl schneiden, abbilden oder gefahrlos beleuchten kann, und die mittlere Leistung allein beantwortet diese Frage nicht.

Die Elektronik mit kleinem Verbrauch rechnet mit denselben Größen. Eine passive Marke zur Funkerkennung erntet einige Mikrojoule aus dem Feld des Lesegeräts und muss ihren gesamten Austausch darin abwickeln. Eine Funkmeldung mit kurzer Reichweite kostet Dutzende Mikrojoule, das Werk einer Quarzuhr etwa eines je Sekunde, und ein Temperaturfühler, der aufwacht, misst und wieder einschläft, kommt womöglich mit weniger als zehn aus. Die Laufzeit solcher Geräte ist eine in Mikrojoule geführte Rechnung.

Darüber übernimmt das Millijoule, und die Wirkungen werden mechanisch: ein Funke, den man spürt, ein Klicken, das man hört, ein kleiner Gegenstand, der fällt. Darunter übernimmt das Nanojoule, und die Wirkungen werden optisch und elektronisch. Das Mikrojoule besetzt das schmale Band dazwischen, und deshalb treffen sich hier so viele Fächer, die sonst nichts miteinander teilen.

Ein Mikrojoule entspricht 0,000001 Joule, etwa 6,24 × 10¹² Elektronenvolt oder rund 2,78 × 10⁻¹⁰ Wattstunden.