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Um zu verstehen, welchen Anteil am Energieverbrauch eines Haushalts ein elektrisches Gerät hat, kommt man nicht darum herum, sich mit den wichtigsten physikalischen Begriffen rund um den Strom vertraut zu machen. Denn nicht selten erliegt man Irrtümern.
So halten viele Konsumenten Halogenlampen für besonders energiesparend, da sie mit einer Spannung von nur zwölf Volt arbeiten. Doch die Spannung macht keinerlei Aussage über den Energieverbrauch einer Lampe oder eines Geräts. Entscheidend ist die Leistung, die in der Regel in Watt angegeben wird und das mathematische Produkt von Spannung und Stromstärke ist.
Am einfachsten vergleichen lässt sich das Zusammenspiel der verschiedenen Grössen rund um den Strom mit den Eigenschaften des Wassers: Dabei entspricht die Wasserleitung der Stromleitung. Die Stromstärke (Ampere) entspricht der Wassermenge, die pro Zeiteinheit durchfliesst, die Spannung dem Wasserdruck. Ist dieser hoch und die Leitung dick, füllt sich der Kübel schnell, was einer hohen Menge an transportierter Energie entspricht.
Watt (W): Leistung
Watt, häufig auch Kilowatt (1 kW = 1000 W) bezeichnen die maximale Leistung einer Maschine oder einer Glühbirne und sind vergleichbar mit den PS eines Autos (1 kW = 1,36 PS). Bei jedem Elektrogerät ist auf dem Typenschild die maximale Leistungsaufnahme angegeben. Namengeber für die Einheit Watt war der britische Erfinder James Watt (1736–1819).
Kilowattstunde (kWh): Verbrauch
Die Kilowattstunde ist die gebräuchlichste Masseinheit für den Stromverbrauch. Eine Kilowattstunde entspricht der Energie, die eine Maschine mit der Leistung von 1000 Watt während einer Stunde umsetzt. Beispiel: Läuft ein Föhn mit 1000 W Leistung während einer Stunde, verbraucht er 1 kWh Energie.
So berechnen Sie den Energieverbrauch eines elektrischen Geräts oder einer Lampe
Grundformel: Leistung (kW) multipliziert mit der Zeit (1 h = 1 Stunde) ergibt den Energieverbrauch (kWh)
kW × h = kWh
Beispiel: Ein Backofen mit 3000 W (3 kW) Leistung läuft während 40 Minuten (0,67 h). Daraus folgt: 3 kW × 0,67 h = 2,01 kWh
Volt (V): Spannung
Die Bezeichnung Volt wird für die elektrische Spannung verwendet. Lampen und Geräte in unseren Breitengraden arbeiten üblicherweise mit einer Spannung von 230 Volt, Haushaltsgeräte mit besonders grosser Heizleistung wie etwa ein Backofen oder ein Kochherd verwenden eine Spannung von 400 Volt. Häufig anzutreffen sind aber auch Lampen mit zwölf Volt Spannung wie die erwähnten Halogenlampen. Diese beziehen ihre Spannung nicht direkt vom Stromnetz, sondern benötigen einen Transformator zur Umwandlung. Namengeber für die Einheit Volt war der italienische Erfinder Alessandro Volta (1745–1827).
Ampere (A): Stromstärke
Die Einheit Ampere bezeichnet die elektrische Stromstärke. Sie gibt an, wie viel Strom durch eine elektrische Leitung fliesst – analog der Durchflussmenge in einer Wasserleitung. Errechnet wird die elektrische Stromstärke aus der Spannung (V) und der Leistung (W). Die Formel lautet: 1 Ampere entspricht der Leistung von 1 Watt pro 1 Volt. Beispiel: Hat ein Föhn eine Leistung von 1000 Watt und wird an einer Steckdose mit 230 Volt Spannung betrieben, beträgt die elektrische Stromstärke rund 4,3 Ampere. Damit die Stromstärke in einer Leitung nicht zu gross wird und es beispielsweise zu einer Überhitzung kommt, sind Sicherungen eingebaut. Die in Haushalten üblichen Leitungen verfügen über eine Absicherung von zehn Ampere. Würden drei Föhne à 1000 Watt Leistung gleichzeitig am selben Stromkreis betrieben (total 13 A), würde die Sicherung auslösen. Namengeber für die Einheit Ampere ist der französische Physiker und Mathematiker André Marie Ampère (1775–1836).