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Elektrische Energie & Stromkosten
Physik · Klasse 8–9 · 6 Blätter · 75 Aufgaben
LehrplanHessen: Zukunftssichere Energieversorgung · ca. Hälfte des Stundenkontingents
Was kostet es, den Fernseher laufen zu lassen? Diese Seite zeigt, wie man aus Leistung und Zeit die Energie und daraus die Kosten berechnet.
Worum es geht
Ein Elektrogerät setzt pro Sekunde eine bestimmte Energie um, das ist seine Leistung in Watt. Je länger es läuft, desto mehr Energie verbraucht es. Der Stromanbieter rechnet nicht in Joule, sondern in Kilowattstunden: 1 kWh ist die Energie, die ein Gerät mit 1 000 W in einer Stunde umsetzt. Für die Rechnung braucht man deshalb die Leistung in kW und die Zeit in Stunden. Dann ist der Rest eine Preisrechnung.
Die Formeln
| Größe | Formel | Einheit |
|---|---|---|
| Energie | E = P · t | kWh (P in kW, t in h) |
| Kosten | Kosten = E · Preis pro kWh | € oder ct |
| Umrechnung | 1 kW = 1 000 W; 1 kWh = 3,6 MJ |
Beispiel, Schritt für Schritt
Aufgabe: Ein Fernseher (120 W) läuft täglich 4 h. Was kostet das im Jahr (365 Tage) bei 35 ct/kWh? (2 NKS)
| Schritt | Rechnung | Warum |
|---|---|---|
| 1 · Formeln | E = P · t; Kosten = E · Preis | erst die Energie, dann der Preis |
| 2 · Umrechnen | P = 120 W = 0,12 kW; t = 4 h · 365 = 1 460 h | der Preis gilt pro kWh |
| 3 · Einsetzen | E = 0,12 kW · 1 460 h = 175,2 kWh | kW · h ergibt kWh |
| 4 · Ergebnis | Kosten = 175,2 kWh · 0,35 €/kWh = 61,32 € | ct in € umgerechnet |
Der typische Fehler
Watt nicht in Kilowatt umrechnen. 120 W · 1 460 h = 175 200 – und dann steht da „175 200 kWh“, Kosten über 61 000 €. Es passiert, weil man die Zahl aus dem Gerät übernimmt und „Wattstunden“ und „Kilowattstunden“ ähnlich klingen. Ein ganzer Haushalt verbraucht im Jahr etwa 2 500 kWh. Vor dem Einsetzen die Leistung durch 1 000 teilen.
So prüfst du dein Ergebnis
Einheit: kW · h = kWh, kWh · €/kWh = €. Größenordnung: Einzelne Geräte kosten im Jahr einige Euro bis wenige hundert Euro. Grenzfall: Halbe Laufzeit, halbe Kosten. Probe: 0,12 kW · 4 h = 0,48 kWh pro Tag, etwa 17 ct.