Umrechnung von Wattstunden in Kalorien

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 Kalorie (cal)

Die Kalorie ist eine Energieeinheit und entspricht 4,184 Joule. Ihr Zeichen ist cal. Ursprünglich war sie als die Wärme bestimmt, die nötig ist, um ein Gramm Wasser um ein Grad Celsius zu erwärmen, und sie ist keine SI-Einheit, überlebt aber fast überall dort, wo von Nahrung und Wärme die Rede ist.

Die ursprüngliche Bestimmung war unbequem, weil die Antwort von der Ausgangstemperatur abhängt. Wasser braucht etwas mehr Wärme, um von 14,5 auf 15,5 Grad zu steigen, als von 19,5 auf 20,5, weshalb mehrere konkurrierende Kalorien bestanden: die Fünfzehn-Grad-Kalorie, die mittlere Kalorie und die Kalorie der internationalen Dampftafeln, unter anderen. Die heute verwendete thermochemische Kalorie ist schlicht als genau 4,184 Joule festgelegt, was die Bindung an Wasser vollständig kappt und die Mehrdeutigkeit beendet.

Die größere Verwirrung betrifft die Größenordnung. Die auf Lebensmittelverpackungen in den Vereinigten Staaten gedruckte Kalorie ist gar nicht diese Einheit, sondern die Kilokalorie, tausendmal größer, mitunter durch ein großes C unterschieden. Ein Keks mit angeblich sechzig Kalorien enthält in Wahrheit sechzigtausend der hier beschriebenen Einheit. Die Gepflogenheit ist verfestigt und wird sich kaum ändern, sodass Nährwertzahlen und physikalische Zahlen in verschiedenen Registern zu lesen sind.

Die Chemie behielt die Kalorie lange, nachdem die Physik weitergezogen war. Reaktionsenthalpien, Bindungsenergien und Bildungswärmen wurden den größten Teil des zwanzigsten Jahrhunderts in Kilokalorien je Mol tabelliert, und ältere Literatur wie manche heutigen amerikanischen Lehrbücher tun es weiterhin. Die entsprechende SI-Zahl in Kilojoule je Mol ist um den Faktor 4,184 größer, und eine Verwechslung erzeugt Fehler, die plausibel aussehen.

Die Ernährungswissenschaft nutzt sie, weil die menschliche Energiebilanz zufällig auf einer bequemen Skala in Kilokalorien liegt, mit einem Tagesbedarf von etwa zweitausend. In Joule ist dieselbe Zahl rund achteinhalb Millionen, was zutrifft, sich aber schwerer im Kopf handhaben lässt.

Klima- und Kältetechnik geben in manchen Ländern die Leistung noch in Kilokalorien je Stunde an, und Heizwerte von Brennstoffen erscheinen in älteren technischen Tafeln als Kalorien je Gramm.

Eine Kalorie entspricht genau 4,184 Joule, 0,001 Kilokalorien oder etwa 0,00116 Wattstunden.