Leistungsaufnahme & Stromverbrauch – was ist der Unterschied?

Leistungsaufnahme & Stromverbrauch

Um den Unterschied zwischen den Begriffen Stromverbrauch und Leistungsaufnahme wirklich zu verstehen, müssen wir einen kleinen Ausflug in die Physik machen. Aber keine Angst, das wird jetzt gar nicht schwer.

Was ist elektrische Leistung?

Die Physik definiert die Leistung P (power) als Quotient aus Energie E und Zeit t:

P = E/t

Macht uns das nun wirklich schlauer? Ja, und zwar dann, wenn wir uns auch mal die physikalischen Maßeinheiten dazu betrachten:

Energie ist gleich Arbeit, ist gleich Kraft mal Weg, wobei die Kraft gleich Masse mal Beschleunigung ist. Daraus ergibt sich für die Energie die folgende Kombination physikalischer Einheiten:

Kilogramm x Meter pro Quadratsekunde x Meter

Diese Maßeinheit für Energie wird als ein Joule zusammengefasst. Bezieht man sie auf die Zeit t, um damit den zeitlichen Energiefluss, was ja die Leistung ist, auszudrücken, ergibt sich endlich die bekannte Maßeinheit Watt (W).

Watt = Kilogramm x Quadratmeter / Kubiksekunde

Fast jeder erinnert sich noch gut daran, dass sich in der Elektrik die Leistung P aus dem Produkt von Spannung U und Stromstärke I ergibt:

P = U x I

Das bedeutet, dass das Produkt der Maßeinheiten Volt (für die Spannung U) und Ampere (für den Strom I) die Maßeinheit der Leistung P, eben Watt ergeben muss.

Watt = Volt x Ampere

Bezug zu unserer Lebenswirklichkeit

Jeder weiß, dass die elektrische Spannung, die uns eine Steckdose in Deutschland liefert, in etwa eine gleichförmige, sinusförmige Wechselspannung ist, die 50 Mal pro Sekunde zwischen ihrem Maximum bei etwa +230 Volt und ihrem Minimum bei -230 Volt hin und her pendelt. Man spricht in diesem Fall von einer effektiven (konstanten) Wechselspannung von 220 Volt.

Jedes elektrische Gerät, das wir an eine Steckdose anschließen, erhält vom Hersteller einen Aufkleber, der die Leistungsaufnahme des Geräts in Watt angibt. Nehmen wir als Beispiel die gute alte Glühbirne, gängig waren einst 40, 60 und 100 Watt. Eine fünfarmige Wohnzimmer-Deckenleuchte mit je einer 60-Watt-Lampe pro Arm nahm also eine Leistung von 300 Watt auf. Wegen der konstanten Spannungsversorgung von 220 Volt floß ein Strom von 1,36 Ampere, wenn die Leuchte angeschaltet war.

Der Stromfluss wird also stets durch das elektrische Gerät und dessen Leistungsaufnahme bestimmt, da die Spannungsversorgung immer gleich ist. Ein eingeschalteter Elektroherd oder Durchlauferhitzer zieht wesentlich mehr Strom als das kleine Schaltnetzteil, mit dem Sie Ihr Handy aufladen. Aus diesem Grunde muss der Elektriker für den Anschluss des Durchlauferhitzers stärkere Kupferkabel und eine stärkere Sicherung verwenden.

Nebenbei bemerkt:
Wenn Sie einen Stromschlag erfahren, dann bestimmt der Ohm’sche Widerstand Ihres Körpers die Stromstärke, die Ihren Körper kurzzeitig durchflutet. Es gibt wenige Menschen, die so extrem trockene Haut an den Händen haben, dass der Übergangswiderstand wie bei einem Isolator gegen unendlich tendiert. In einem solchen Fall kommt gar kein Stromschlag zustande.

Stromverbrauch in Kilowattstunden

Jede Wohnung ist mit einem genormten elektrischen Zähler ausgestattet, um den Stromverbrauch zu erfassen, der schließlich auch bezahlt werden muss. Er erfasst stets die Summe aller Ströme, die sämtliche eingeschalteten Geräte und Leuchten zu jedem Zeitpunkt aus dem Netz ziehen. Der Zähler merkt also ganz genau, ob und wann Sie eine Leuchte hinzuschalten, den Fernseher anschalten oder eine Herdplatte wieder abschalten. Entsprechend schneller oder langsamer dreht sich das Rad am Stromzähler (bei älteren Varianten).

Wenn der Stromzähler am frühen Morgen des 1. September den Zählerstand 2.350 kWh anzeigt und am späten Abend des 30. September lesen Sie den Stand 2.600 kWh ab, dann haben Sie in diesem Monat September eine elektrische Energie von 250 kWh verbraucht. Zur Erinnerung: Leistung ist gleich Energie pro Zeit, das bedeutet aber auch, dass Energie gleich Leistung mal Zeit ist, also in Watt mal Sekunde oder bei größeren Einheiten in Kilowattstunden ausgedrückt werden muss.

Auflösung des scheinbaren Widerspruchs

Die Rede ist vom Stromzähler, und jeder möchte gern seinen Stromverbrauch reduzieren. Doch der Stromzähler zeigt Kilowattstunden, aber nicht Ampere, an. Da in dem Messwert der Energie in Kilowattstunden die stets konstante Spannung von 220 Volt enthalten ist, trägt diese nicht wirklich etwas zur Bewertung des Energieverbrauchs bei, denn dieser macht sich ja allein, wie oben erläutert, an den real fließenden Strömen fest.

Insofern ist es also völlig legitim und auch sinnvoll, vom Stromverbrauch zu sprechen, obwohl der Stromzähler den elektrischen Energieverbrauch anzeigt.

Hat dir der Beitrag gefallen?

HINTERLASSEN SIE EINE ANTWORT

Please enter your comment!
Please enter your name here