Was ist der Unterschied zwischen kW und kWh? Die einfache Erklärung, die Sie benötigen

Es gibt zwei Einheiten, die ständig erwähnt werden, wenn es um Elektroautos geht, aber die immer noch für viel Verwirrung sorgen: kW und kWh. Man findet sie in den technischen Datenblättern, an den Ladestellen und sogar auf der Stromrechnung. Obwohl ihre Namen sehr ähnlich sind, bezeichnen sie unterschiedliche Größen, und ihr Verständnis hilft dabei, sowohl die Leistung eines Autos als auch die Nutzungskosten besser einzuordnen.

Der Unterschied ist einfacher, als es scheint, und man braucht keine Kenntnisse in Elektrotechnik, um ihn zu verstehen. Es genügt, sich eines klarzumachen: kW messen die Leistung, während kWh eine Energiemenge angeben. Von da an werden Begriffe wie die Akkukapazität, die Ladegeschwindigkeit oder der Verbrauch nicht mehr so verwirrend.

kW: Die Leistung, also die Geschwindigkeit, mit der Energie verbraucht wird

Der Kilowatt (kW) ist eine Leistungseinheit. Um das einfach zu verstehen, können wir uns einen Hahn vorstellen, aus dem Wasser fließt. Der kW entspricht dabei der Durchflussmenge zu jedem Zeitpunkt: Je höher die Leistung, desto mehr Energie kann ein Gerät in einem bestimmten Moment verbrauchen. Ein Kilowatt entspricht 1.000 Watt.

Zu Hause finden wir sehr klare Beispiele. Ein Wasserkocher hat in der Regel eine Leistung von etwa 2 kW, während ein Elektroheizkörper zwischen 1 und 2 kW liegt. Bei Elektroautos kann ein Haushaltslader eine Leistung von 3,7 oder 7,4 kW bieten, während Schnellladepunkte an der Straße noch viel höhere Werte erreichen.

Wichtig ist, dass die Leistung allein nicht angibt, wie viel Energie insgesamt verbraucht wurde. Ein Gerät mit 2 kW Leistung, das nur einige Minuten läuft, kann weniger Strom verbrauchen als ein Gerät mit geringerer Leistung, das mehrere Stunden lang eingeschaltet bleibt. Um den gesamten Verbrauch zu ermitteln, benötigen wir eine weitere Einheit: den Kilowattstunden.

kWh: Die Menge an verbrauchter oder gespeicherter Energie

Kilowattstunde (kWh) misst eine Menge an Energie. Wenn wir weiterhin am Beispiel des Wasserhahns bleiben, geht es jetzt nicht um das Durchflussvolumen, sondern um das Wasser, das letztendlich in einem Eimer angesammelt wird. Je länger der Wasserhahn offen bleibt, umso größer ist die Menge, die gesammelt wird – vorausgesetzt, der Durchfluss bleibt konstant.

Der Zusammenhang zwischen diesen beiden Einheiten ist einfach. Ein Gerät, das mit einer Leistung von 1 kW eine Stunde lang arbeitet, verbraucht 1 kWh. Wenn es mit 2 kW eine halbe Stunde lang arbeitet, hat es ebenfalls 1 kWh verbraucht. Somit hängt der verbrauchte Energiebedarf sowohl von der Leistung als auch von der Betriebsdauer ab.

Dies ist genau die Einheit, die auf der Stromrechnung erscheint. Die Rechnung gibt an, wie viele kWh verbraucht wurden, und wendet den entsprechenden Preis gemäß den Bedingungen des abgeschlossenen Tarifs an. Die Leistung, die wir zu Hause abonniert haben, bestimmt wiederum, wie viele Geräte wir gleichzeitig nutzen können, ohne die verfügbare Grenze zu überschreiten.

Die Formel, die diese beiden Einheiten miteinander verbindet, ist sehr leicht zu merken: Energie (kWh) = Leistung (kW) × Zeit (Stunden). Zum Beispiel verbraucht ein 2 kW starker Ofen, der 30 Minuten lang eingeschaltet bleibt, etwa 1 kWh. Ein Internetanschluss mit einem konstanten Verbrauch von 15 W, der einen Monat lang, also 30 Tage, in Betrieb ist, würde etwa 10,8 kWh verbrauchen.

Auch können wir das mit einer Glühbirne veranschaulichen. Eine 10-W-LED-Lampe benötigt viel weniger Leistung als eine alte 60-W-Glühbirne, um ein vergleichbares Licht zu liefern. Der Gesamtverbrauch hängt jedoch davon ab, wie lange jede Lampe eingeschaltet bleibt.

In einem Wohnhaus spielen außerdem der Zähler und die vertraglich vereinbarte Leistung eine wichtige Rolle. Die vertraglich vereinbarte Leistung wird in der Regel in kW angegeben, während die Scheinleistung in kVA gemessen wird. Wenn wir zu viele Geräte gleichzeitig anschließen und die verfügbare Grenze überschreiten, kann es zu einem Stromausfall kommen. Der Verbrauch, den wir am Monatsende bezahlen, wird hingegen in kWh berechnet, und der Fixbetrag der Rechnung hängt unter anderem von der vertraglich vereinbarten Leistung ab.

Was bedeuten kW und kWh bei einem Elektroauto

In einem Elektroauto tauchen beide Einheiten ständig auf, doch jede hat eine sehr spezifische Funktion. Die Kapazität der Batterie wird in kWh angegeben, während die Leistung des Motors sowie die Ladeleistung in kW ausgedrückt werden. Es handelt sich dabei um nicht austauschbare Werte, obwohl sie miteinander verbunden sind.

Die Kapazität der Batterie ist vergleichbar mit der Größe des Kraftstofftanks eines herkömmlichen Autos. Eine Batterie mit mehr kWh kann mehr Energie speichern, doch das garantiert allein keine längere Reichweite – auch Verbrauch, Aerodynamik, Gewicht, Temperatur und Fahrgeschwindigkeit spielen eine Rolle.

Zum Vergleich kann ein städtischer Elektroauto-Batteriekapazität von etwa 40 kWh haben, während viele Familienmodelle zwischen 60 und 80 kWh liegen. Größere Elektroautos oder solche mit ausgerichteterer Fahrweise können eine Kapazität von über 90 kWh aufweisen. In allen Fällen ist die Kapazität nur ein Teil des Gesamtbildes: Um herauszufinden, wie viele Kilometer wir zurücklegen können, müssen wir auch den Energieverbrauch kennen.

Es ist zu beachten, dass 1 kWh 1.000 Wh entspricht. Deshalb finden sich bei Elektrofahrrädern häufig Batterien, deren Kapazität in Wattstunden angegeben wird, während bei Autos üblicherweise Kilowattstunden verwendet werden.

Die Ladeleistung wird in kW gemessen

Wenn wir ein Elektroauto anschließen, gibt die Ladeleistung an, in welchem Tempo es Energie erhalten kann. Eine herkömmliche Haushaltssteckdose kann etwa 2,3 kW liefern, während eine leistungsstärkere Steckdose bis zu 3,2 kW erreichen kann. Ein Haushaltslader kann in einer einphasigen Anlage 7,4 kW bereitstellen oder in bestimmten dreiphasigen Anlagen bis zu 22 kW, sofern sowohl die Anlage als auch das Auto dies zulassen.

Auf der Straße bieten DC-Schnellladepunkte in der Regel Leistungen ab 50 kW, wobei die leistungsstärksten bis zu 350 kW oder sogar mehr erreichen können. Dadurch lässt sich Energie in kürzerer Zeit wieder aufnehmen, was besonders bei langen Fahrten wichtig ist.

Aber es gibt einen Punkt, den man berücksichtigen sollte: Die vom Ladepunkt angegebene Leistung ist nicht unbedingt die, die das Auto erhält. Wenn eine Ladestation 150 kW liefern kann, aber das Fahrzeug unter diesen Bedingungen maximal 100 kW aufnehmen kann, ist die Ladeleistung durch das Auto selbst begrenzt. Zudem hängt die tatsächliche Leistung vom Akkustand, seiner Temperatur sowie von der Ladekurve des Modells ab.

Auch die Leistung des Motors wird in kW angegeben. In Spanien verwenden wir jedoch weiterhin häufig PS (CV), weshalb es nützlich ist, die Äquivalenz zu kennen: 1 kW entspricht etwa 1,36 CV. Somit entwickelt ein Motor mit 70 kW etwa 95 PS; einer mit 100 kW rund 136 PS; einer mit 150 kW etwa 204 PS; und einer mit 200 kW ungefähr 272 PS.

Es ist wichtig, die kW des Motors nicht mit denen der Ladefunktion zu verwechseln. Ein Auto kann einen leistungsstarken Motor haben und dennoch eine relativ bescheidene Ladeleistung aufweisen, oder umgekehrt. Es handelt sich dabei um unterschiedliche Eigenschaften, von denen jede einer anderen Notwendigkeit entspricht.

Der Stromverbrauch wird in kWh/100 km gemessen

Die Einheit, mit der der Energieverbrauch verschiedener Elektroautos verglichen wird, ist der kWh/100 km. Sie funktioniert ähnlich wie die Liter pro 100 Kilometer, die wir zum Beschreiben des Benzin- oder Dieselfeuerverbrauchs verwenden. Je niedriger die Zahl ist, desto weniger Energie benötigt das Auto, um dieselbe Strecke zurückzulegen – vorausgesetzt, die Vergleichsbedingungen sind gleichwertig.

Effiziente Elektroautos können unter bestimmten Bedingungen einen Verbrauch von etwa 15 kWh/100 km aufweisen, während große SUV-Wagen Werte von über 20 kWh/100 km erreichen können. Geschwindigkeit, Wind, Außentemperatur, Gelände und Fahrstil können das Ergebnis erheblich beeinflussen.

Mit diesen Daten können wir eine einfache Schätzung der Reichweite vornehmen. Wenn ein Auto über einen Akku mit 60 kWh verfügt und 15 kWh/100 km verbraucht, ergibt sich daraus eine Reichweite von 400 Kilometern. Es handelt sich jedoch um einen theoretischen Berechnungswert: Die tatsächlich nutzbare Energie kann unter der Nennkapazität liegen, und der Verbrauch ändert sich je nach Fahrbetriebsbedingungen.

Deshalb reicht es zur Beurteilung der Reichweite eines Modells nicht aus, nur auf die Größe seines Akkus zu schauen. Es ist ebenfalls sinnvoll, den homologierten Verbrauch sowie gegebenenfalls Tests unter realen Bedingungen zu prüfen.

Wie lange dauert es, ein Elektroauto aufzuladen?

Das Verhältnis zwischen kW und kWh ermöglicht es außerdem, ungefähr zu berechnen, wie lange ein Auto benötigt, um seine Batterie aufzuladen. Die Berechnung besteht darin, die in kWh ausgedrückte Energie, die wiederhergestellt werden soll, durch die Ladeleistung teilen, die in kW gemessen wird.

Zum Beispiel würde eine 50 kWh große Batterie, die an einen Haushaltslader mit 7,4 kW angeschlossen ist, in einer idealen Berechnung etwa 6 Stunden und 45 Minuten benötigen, um von 0 auf 100 % zu gelangen. Wenn man einen herkömmlichen Stecker mit 2,3 kW verwendet, würde derselbe Berechnungswert über 21 Stunden und eine halbe liegen.

In der Praxis können die Zeiten länger sein. Während des Aufladens kommt es zu Energieverlusten, und das Auto hält nicht unbedingt die maximale Leistung während der gesamten Ladezeit aufrecht. Bei Gleichstrom nimmt zudem die Leistung in der Regel ab, je näher die Batterie ihrer maximalen Kapazität kommt – insbesondere in den letzten Phasen des Aufladens.

Deshalb dienen die berechneten Werte als Referenz, dürfen aber nicht als Versprechen dafür interpretiert werden, wie lange es dauern wird, das Fahrzeug aufzuladen. Um eine genauere Schätzung zu erhalten, muss man die Leistung des Fahrzeugs, den anfänglichen und endgültigen Zustand der Batterie sowie die Temperatur und Bedingungen am Ladeort berücksichtigen.

Kurz gesagt lässt sich der Unterschied zwischen kW und kWh auf zwei Konzepte reduzieren: Die Leistung gibt an, in welchem Tempo Energie verbraucht oder bereitgestellt wird, während die kWh angeben, wie viel Energie verbraucht oder gespeichert wird. Dieses Verständnis ermöglicht es, technische Daten korrekt zu interpretieren, die Kapazität der Batterien miteinander zu vergleichen sowie den Verbrauch und die Ladezeiten eines Elektrofahrzeugs zu berechnen.