Ein Kilowatt (kW) ist eine Rate: wie schnell eine Last in diesem Moment Energie verbraucht. Eine Kilowattstunde (kWh) ist eine Menge: wie viel Energie sie über einen Zeitraum verbraucht hat. Die beiden verhalten sich zueinander wie Geschwindigkeit und Strecke. Eine Heizung mit 2 kW nimmt 2 kW auf, solange sie eingeschaltet ist, und hat nach 3 Stunden 6 kWh verbraucht, so wie ein Auto mit 60 km/h in 3 Stunden 180 km zurücklegt.
kW und kWh im Überblick
| Merkmal | kW (Kilowatt) | kWh (Kilowattstunde) |
|---|---|---|
| Größe | Leistung: die Geschwindigkeit des Energieverbrauchs | Energie: die verbrauchte Menge |
| Vergleichbar mit | Geschwindigkeit | Strecke |
| In SI-Einheiten | 1 kW = 1.000 W = 1.000 Joule pro Sekunde | 1 kWh = 1.000 W × 3.600 s = 3,6 MJ |
| Angegeben oder abgerechnet bei | Geräten, Ladestationen, Generatoren, Anschlussleistung, Leistungspreisen | Stromrechnungen, Zählwerken, Batteriekapazität |
| Am Zähler | Die Momentanleistung oder der Mittelwert über ein Intervall | Das kumulative Zählwerk, aus dem die Rechnung abgelesen wird |
Eine Ladestation oder ein Netzanschluss wird in kW angegeben, weil das beschreibt, wie schnell Energie geliefert werden kann. Die Kapazität einer Batterie steht in kWh, weil sie angibt, wie viel Energie gespeichert ist. Eine Batterie mit 10 kWh kann 5 kW über 2 Stunden oder 2 kW über 5 Stunden liefern.
Alltagsbeispiele von kW zu kWh
| Verbraucher | Leistung | Laufzeit | Energieverbrauch |
|---|---|---|---|
| LED-Lampe | 10 W (0,01 kW) | 100 Stunden | 1 kWh |
| Wasserkocher | 2 kW | 3 Minuten | 0,1 kWh |
| Elektroheizung | 2 kW | 3 Stunden | 6 kWh |
| Heizstab im Warmwasserspeicher | 3 kW | 2 Stunden | 6 kWh |
| Wallbox für Elektroautos, 32 A einphasig | 7,4 kW | 4 Stunden | 29,6 kWh |
| Jede konstante Last von 1 kW | 1 kW | Ein Jahr (8.760 Stunden) | 8.760 kWh |
Der kW-in-kWh-Rechner rechnet beliebige Leistungen und Laufzeiten in beide Richtungen um und zeigt die Betriebskosten. Kühlschränke, Heizungen und Kompressoren schalten sich ein und aus; Nennleistung mal Einschaltdauer am Netz überschätzt ihren Verbrauch daher. Der Rechner Energieverbrauch und Betriebskosten von Geräten berücksichtigt, wie lange ein taktendes Gerät tatsächlich läuft.
kWh aus kW und Laufzeit
Bei konstanter Last gilt: Energie (kWh) = Leistung (kW) × Zeit (Stunden). Rechnen Sie Minuten zuerst in Stunden um: 6 kW über 20 Minuten sind 6 × 20 ÷ 60 = 2 kWh.
Eine Last von 2 kW, die bei einem Preis von 0,25 € pro kWh 3 Stunden läuft, verbraucht 6 kWh und kostet 1,50 €:
Wenn die Leistung schwankt, berechnen Sie die Energie für jedes Intervall und addieren die Ergebnisse. Eine Maschine mit durchschnittlich 4 kW für eine halbe Stunde und 8 kW für die folgende halbe Stunde verbraucht 2 + 4 = 6 kWh. Wer die Spitzenleistung von 8 kW mit einer ganzen Stunde multipliziert, erhält fälschlich 8 kWh.
Die Leistung auf dem Typenschild ist der maximale Auslegungswert eines Geräts, nicht sein tatsächlicher Verbrauch. Motoren laufen mit Teillast, Kompressoren und Heizungen schalten sich ein und aus, und viele Geräte haben einen Standby-Modus. Messen Sie daher den wirklichen Verbrauch.
Mittlere Leistung in kW aus kWh-Zählerständen
Von der Energie zur Leistung kommen Sie, indem Sie durch die Zeit teilen: mittlere Leistung (kW) = Energie (kWh) ÷ Zeit (Stunden). 30 kWh in 5 Stunden ergeben durchschnittlich 6 kW.
Zähler erfassen Energie. Ihr Zählwerk zeigt daher die Energie, nicht die Last. Steigt das Zählwerk von 12.450,0 kWh um 09:00 Uhr auf 12.454,5 kWh um 09:15 Uhr, sind das 4,5 kWh in 0,25 Stunden und damit durchschnittlich 18 kW:
Das ist der Mittelwert des Intervalls. Während eines Teils davon kann die Leistung höher gewesen sein. Vergleichen Sie nur Werte mit gleicher Zeitbasis: Eine Spitze von einer Sekunde ist nicht mit einem 30-Minuten-Leistungswert auf der Rechnung gleichzusetzen.
Prüfen Sie vor dem Subtrahieren der Zählerstände, ob das Zählwerk zurückgesetzt wurde, übergelaufen ist oder der Zähler ausgetauscht wurde. Beachten Sie an Standorten mit Einspeisung auch die Flussrichtung. Eine negative Differenz ist ein zu untersuchender Datenfehler und kein negativer Verbrauch.
Verwandte Einheiten: kVA, kWp und kW/h
| Einheit | Messgröße | Welche Frage beantwortet sie? |
|---|---|---|
| W, kW, MW | Leistung zu einem Zeitpunkt oder als Intervallmittelwert | Wie viel Leistung wird gerade benötigt? |
| Wh, kWh, MWh | Energie über einen Zeitraum oder kumulativer Zählerstand | Wie viel Energie wurde verbraucht? |
| kVA | Scheinleistung | Wie stark wird die Anschlusskapazität beansprucht? |
| kWp | Nenn-Spitzenleistung einer PV-Anlage unter Standardtestbedingungen | Wie groß ist die Anlage? |
| kWh je Produkteinheit | Energieintensität | Ist der Prozess effizienter als im Vormonat? |
kWp (Kilowatt-Peak) ist die Gleichstromleistung, die der Hersteller für eine PV-Anlage unter Standardtestbedingungen angibt: 1.000 W/m² Einstrahlung auf die Module bei 25 °C. Das ist eine Leistungsangabe. Was die Anlage erzeugt, ist Energie in kWh, und die kWh je kWp über ein Jahr hängen von Standort, Ausrichtung und Verschattung ab. Das Werkzeug PV-Ertrag mit PVGIS schätzen liefert die monatlichen kWh für einen Standort aus PVGIS-Daten.
„kW/h“ ist die Änderungsrate der Leistung und keine Energieeinheit. In Diagrammen und Exporten steht sie dennoch manchmal fälschlich für kW oder kWh. Prüfen Sie das Quellfeld, bevor Sie historische Daten umbenennen. Der Energieeinheiten-Rechner rechnet kWh in MJ, Therm und Btu sowie kW in mechanische Pferdestärken (hp) und Kältetonnen um.
kW und kWh auf der Stromrechnung: Arbeits- und Leistungspreise
Viele Gewerbetarife rechnen Energie und Leistung getrennt ab. Der Leitfaden des US-Energieministeriums zu Tarifoptionen erläutert die üblichen Bestandteile:
- Arbeitspreis: Preis pro kWh, häufig abhängig von der Tageszeit;
- Leistungspreis: Preis pro kW (oder kVA) der höchsten mittleren Leistung in einem Intervall des Abrechnungszeitraums;
- Grundpreis: fester Betrag pro Tag oder Monat, unabhängig vom Verbrauch.
Zwei Standorte können im Monat gleich viele kWh verbrauchen und dennoch sehr unterschiedliche Leistungsspitzen erreichen. Der Lastfaktor-Rechner vergleicht mittlere und höchste Leistung. Der Leitfaden zu Peak Shaving und Lastverschiebung erklärt zwei Wege, eine Spitze zu senken. Der Stromkosten-Rechner berücksichtigt Arbeitspreis, Leistungspreis und Grundpreis einer Rechnung.
Ein Transformator zeigt, warum Energieverluste vom Betriebsprofil abhängen. Solange er unter Spannung steht, treten Leerlaufverluste auf. Der lastabhängige Anteil steigt bei der Referenztemperatur des Tests ungefähr mit dem Quadrat des Stroms. Verwenden Sie die Verlustmesswerte des Herstellers und summieren Sie die wechselnden Betriebspunkte intervallweise. Das Quadrat einer jährlichen Durchschnittslast liefert keinen gleichwertigen Wert.
Was Sie messen sollten
Für ein Monitoringprojekt benötigen Sie:
- kumulative Bezugsenergie (kWh) und bei Standorten mit Erzeugung auch Einspeiseenergie;
- Intervallleistung (kW) in der für Tarif oder Analyse relevanten Intervalllänge;
- Zeitstempel, Einheiten und einen Datenqualitätsstatus zu jedem Wert;
- rohe Zählerstände und berechnete Intervallwerte, damit sich jedes Ergebnis später prüfen lässt.
Legen Sie früh fest, ob Sie Standortgesamtwerte, einzelne Stromkreise oder beides brauchen. Der Leitfaden zur Untermessung hilft bei der Auswahl der Stromkreise. Der Leitfaden zur Dreiphasenleistung erklärt, wie ein Zähler kW ermittelt. Ein ZEM Strommessgerät erfasst kWh und kVAh je Dreiphasenstromkreis und sendet die Werte an ein Gateway mit Edge.
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen kW und kWh?
kW misst Leistung: wie schnell Energie zu einem bestimmten Zeitpunkt genutzt wird. kWh misst die über einen Zeitraum verbrauchte Energie. 1 kW über 1 Stunde ergibt 1 kWh; eine Heizung mit 2 kW, die 3 Stunden läuft, verbraucht also 6 kWh.
Was misst ein Kilowatt?
Leistung, also die Rate, mit der Energie verbraucht oder geliefert wird. 1 Kilowatt sind 1.000 Watt oder 1.000 Joule pro Sekunde. Geräte, Ladestationen, Generatoren und Netzanschlüsse werden in kW angegeben.
Wofür steht kWh?
Für Kilowattstunde: die Energie von 1 kW über 1 Stunde, das sind 3,6 Megajoule. Stromzähler zählen kWh, und Stromrechnungen rechnen sie ab.
Wie rechne ich kW in kWh um?
Multiplizieren Sie die Leistung in kW mit der Laufzeit in Stunden. Minuten teilen Sie vorher durch 60: 6 kW über 20 Minuten sind 6 × 20 ÷ 60 = 2 kWh. Bei wechselnder Leistung berechnen Sie jedes Intervall einzeln und addieren die Ergebnisse.
Wie rechne ich kWh in kW um?
Teilen Sie die Energie durch die Zeit in Stunden, um die mittlere Leistung zu erhalten: 30 kWh in 5 Stunden ergeben durchschnittlich 6 kW. Aus einem kWh-Wert allein lässt sich keine kW-Angabe ableiten, denn dieselben 30 kWh können 30 kW über 1 Stunde oder 1 kW über 30 Stunden sein.
Wie viele kWh entsprechen 1 kW?
1 kW über eine Stunde entspricht 1 kWh. Da die Einheiten unterschiedliche Größen messen, ist für die Antwort immer eine Zeitangabe nötig.
Heißt es kWh oder kW/h?
kWh. Eine Kilowattstunde ist Kilowatt multipliziert mit Stunden. kW/h wäre Kilowatt geteilt durch Stunden, also die Änderungsrate einer Leistung, und keine Energieeinheit. Steht auf einer Rechnung oder in einem Diagramm kW/h, ist fast immer kWh gemeint.
Was ist der Unterschied zwischen kWp und kWh?
kWp (Kilowatt-Peak) ist die Nennleistung einer PV-Anlage unter Standardtestbedingungen: 1.000 W/m² Einstrahlung auf die Module bei 25 °C. kWh ist die Energie, die die Anlage erzeugt. Eine Anlage mit 4 kWp liefert unter diesen Bedingungen etwa 4 kW Gleichstromleistung und bei realem Sonnenlicht meist weniger. Ihre kWh über ein Jahr hängen von Standort, Ausrichtung und Verschattung ab.
Wird ein Leistungspreis in kW oder kWh abgerechnet?
In kW, bei manchen Tarifen in kVA. Maßgeblich ist die höchste mittlere Leistung eines Abrechnungsintervalls, häufig 15 oder 30 Minuten, innerhalb des Abrechnungszeitraums. Prüfen Sie Intervalllänge und zeitliche Ausrichtung in Ihrem Liefervertrag.