Umrechnung von Megajoule in Wattstunden

Informationen über Megajoule (MJ)

Das Megajoule ist eine Energieeinheit und entspricht einer Million Joule. Sein Zeichen ist MJ. Es ist der Maßstab, auf dem Energie aufhört, eine Laborgröße zu sein, und zu etwas mit sichtbaren körperlichen Folgen wird.

Ein fahrendes Fahrzeug ist der einfachste Anker. Ein Familienwagen von 1500 Kilogramm mit 100 Kilometern je Stunde trägt rund 0,58 Megajoule Bewegungsenergie, und bei einem Zusammenstoß muss all das irgendwohin. Knautschzonen werden genau um diese Zahl herum entworfen, und deshalb steht in den Fahrzeugsicherheitsnormen die Aufprallenergie und nicht die Geschwindigkeit.

Auch Sprengstoffe werden hier eingestuft. Eine Stange Dynamit setzt etwa ein Megajoule frei, ein Kilogramm TNT rund 4,2. Da das TNT-Äquivalent festgelegt und nicht gemessen ist, schlägt das Megajoule die Brücke zwischen chemischen Sprengstoffen und anderen Energiefreisetzungen und erlaubt es, einen Meteoriteneinschlag oder einen Industrieunfall auf derselben Skala zu beschreiben wie eine Sprengladung.

Die tägliche Energieaufnahme eines Menschen liegt bei rund zehn Megajoule, dieselbe Zahl wie 2400 Kilokalorien von der anderen Seite betrachtet. Körperliche Arbeit ist vergleichbar: ein Arbeitstag mit Handarbeit über dem Ruheumsatz kostet einige Megajoule, eine lange Radetappe vielleicht fünfzehn.

Die Energiedichten von Brennstoffen liegen je Masseneinheit auf dieser Skala. Benzin enthält rund 46 Megajoule je Kilogramm, Holz etwa 16 und eine moderne Lithiumbatterie rund 0,9. Dieser letzte Vergleich, ein Faktor fünfzig, ist die eine Zahl, die erklärt, warum Elektroflugzeuge schwierig bleiben, während Elektroautos es nicht sind.

Industrielle und militärische Systeme nutzen die Einheit für gespeicherte und abgegebene Energie. Die Leistung von Schienenkanonen und elektromagnetischen Startanlagen wird in Megajoule an der Mündung angegeben, Schwungradspeicher in Megajoule, ebenso die Energie, die eine große Kondensatorbank in einem Fusionsexperiment abgibt.

Speichertechniken in dieser Einheit zu vergleichen ist lehrreich, weil die Abstände so groß sind. Ein Kilogramm Benzin trägt etwa 46 Megajoule, ein Kilogramm trockenes Holz etwa 16 und ein Kilogramm Lithium-Ionen-Batterie nur rund 0,9 — etwa fünfzigmal weniger als der Kraftstoff. Dieses eine Verhältnis erklärt den größten Teil der technischen Schwierigkeit elektrischen Fliegens und viel vom Gewicht eines Elektroautos. Andersherum setzt ein vollständig gespaltenes Kilogramm Uran-235 etwa 80 Millionen Megajoule frei, und ein Kilogramm Materie, ganz in Energie verwandelt, ergäbe 90 Milliarden. Die Einheit umspannt diesen ganzen Bereich, ohne den Vorsatz mehr als ein paar Mal zu wechseln.

Ein Megajoule entspricht einer Million Joule, etwa 0,278 Kilowattstunden oder rund 239 Kilokalorien.

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.