Energiegehalt verschiedener Rohstoffe – Energieverbrauch und Produktion verschiedener Geräte, Fahrzeuge und Kraftwerke

In dieser Tabelle sind wichtige Energiekonzepte erklärt

Watt

1 Watt entspricht der Leistung die erbracht werden muss um ein Objekt mit der Kraft von 1 N über eine Strecke von 1 m während einer Sekunde zu bewegen. Oder:

1 Watt entspricht der Leistung die gebraucht wird um 1 Gramm Wasser um 14.3 K zu erwärmen in genau 60 s. Erinnerung: 1 W = 1 J/s.

Wattstunde

Die Wattstunde (Wh) ist die Energie die einem Gerät als Leistung während einer Stunde geliefert wird.

Das beste Beispiel ist eine Glühbirne mit der Leistung von 60 W, die während einer Stunde brennt. Während dieser Stunde verbraucht diese Glühbirne eine Energie von
60 Wh.

Wenn ein Gerät oder Fahrzeug Energie verbraucht, wird diese Energie konventionell durch die Einheit kWh (Kilowatt Stunde) beschrieben.

1 kWh = 3.6 MJ = 3.6 • 10⁶ J = 859.845 kcal

1 PS (Pferdestärke) = 735.498’75 W

1 l Benzin = 9 kWh

Amperestunde

Eine Amperestunde ist die Ladung welche während einer Stunde, durch einen Leiter, mit einem konstanten Strom von 1 A fliesst.

Wichtige Notiz

·         In der Tabele auf Seite 2 findet man den Energie gehalt von unterschiedlichen Materialien welche man im Alltag ausbeutet und verbrennt um Energie zu gewinnen.

·         Auf Seite 3 sind Werte aufgelistet welche die Leistungserzeugung verschiedener Kraftwerke und Energiegeneratoren illustriert.

·         Auf Seite 4 sind Werte gelistet welche den Energieverbrauch alltäglicher Gegenstände und Verkehrsmittel illustrieren.

·         Beachte dass all diese Werte nur zur Orientation dienen. Die gelisteten Werte gliedern die Geräte, Fahrzeuge und Kraftwerke nur in die richtige Grössenordnung ein und nicht genauer.

·         Die gelisteten Werte sind Werte welche sich an tatsächlichen Werten orientieren welche in Wikipedia, Zeitungen und Technischen Dattenblättern gefunden wurden.

Quellen an welchen sich die gelisteten Werte orientieren

·          http://energieberatung.ibs-hlk.de/plangetrei_dat.htm

·          http://www.eon.com/de/ueber-uns/struktur/unternehmenssuche/eon-kernkraft-gmbh.html

·          https://de.wikipedia.org/wiki/Brennelement#cite_note-4

·          https://de.wikipedia.org/wiki/Kernkraftwerk

·          http://gizmodo.com/5850299/americas-largest-coal-power-plant-burns-11-million-tons-of-bituminous-a-year

·          https://de.wikipedia.org/wiki/Kohlekraftwerk_Moorburg

·          https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_efficiency_in_transportation#Trains

·          http://shrinkthatfootprint.com/average-household-electricity-consumption

·          https://whatisnuclear.com/physics/energy_density_of_nuclear.html

Heizwert verschiedener Rohstoffe

Feste rohstoffe

MJ/kg

kWh/kg

Bituminous coal (black coal)

23 – 29

6.4 – 8.1

Lignite (brown coal)

19 – 22

5.3 – 6.1

Koks

27 – 29

7.5 – 8.1

Wood (dry)

15 – 19

4.2 – 5.3

Straw (dry)

17

4.7

Paper

15

4.2

Domestic Waste

2.5 – 12

0.14 – 3.3

Flüssige rohstoffe

MJ/kg

kWh/kg

Car Fuel

40 – 42

11.1 – 11.7

Aviation Gasoline / Kerosene

44

12.2

Diesel and heating oil

42.6

11.8

Ethanol

26.8

7.4

Petroleum

43

11.9

Paraffin wax

42

11.7

Gase

MJ/kg

kWh/kg

Hydrogen gas

120

33.3

Natural gas

32 – 45

8.9 – 12.5

Methan

50.013

13.9

Ethan

47.486

13.2

Ethylen

47.146

13.1

Acetylen

48.222

13.4

Propan

46.354

12.9

n-Butan

45.715

12.7

i-Butan

45.571

12.7

Nature Uran (~0.7 % ²³⁵U)

650’000

1.8 • 10⁵

Weakly enriched Uran, used in Nuclear Power plants (~5% ²³⁵U)

4’600’000

1.3 • 10⁵

Enriched Uran (100% ²³⁵U)

80’000’000

2.2 • 10⁷

Enriched Thorium (100% ²³²Th)

80’000’000

2.2 • 10⁷

Biologische Verbindungen

MJ/kg

kWh/kg

Fat (animal and vegetable)

37

10.3

Protein

17

4.7

Carbohydrates

17

4.7

Energiekraftwerke

Art des Kraftwerks

Erzeugt eine Leistung von:

Zusätzliche Information

1 Nuklearreaktoreinheit

1000 MW

Ein Nuklear Reaktor Kern eines Kernkraftwerks hält etwa 100 Tonnen Uran-Brennelemente. Von diesen 100 Tonnen sind etwa 4 % U²³⁵.

Jedes Jahr werden 20 Tonnen Brennelemente durch neue ausgetauscht. So kann jedes Brennelement etwas 3 bis 5 Jahre im Reaktorkern bleiben.

1 kg natürliches Uran (enthält ~0.7 % of ²³⁵U) hat etwa dieselbe Energiemenge wie etwa 13’000 L Erdöl oder etwa 20’000 Tonnen Steinkohle.

1 Reaktor eines Konventionellen Kraftwerks

1000 MW

Eine Reaktoreinheit eines Kohlekraftwerks verbraucht etwa 12’000 Tonnen Steinkohle pro Tag.

Solarmodul

200 W/m²

bei 1’000 W/m² Sonnenintensität

Windkraftanlage

2 – 8 MW

Maximale Leistung ist abhängig von der Grösse einer Windturbine.

Wasserkraftwerk

heavily dependent on the river size

Batterie (Li-Ion)

0.6 MJ/kg

Energieverbruach und Leistungsaufnahme verschiedener Geräte und Fahrzeuge.

Gerät/Fahrzeug

MJ

kWh

W

Wichtige information

Automobil

194 pro 100 km

54 pro 100 km

Ein neues durchschnittliches Auto verbraucht etwa 6 l (ca. 194 MJ) Benzin pro 100 km auf einer Autobahn.

Flugzeug (Kapazität: 240 Personen)

29’000 pro 100 km

8’000 pro 100 km

Ein Flugzeug verbraucht etwa 850 l Kerosin pro 100 km, während es fähig ist etwa 240 Personen zu transportieren. Das macht etwa 3.5 l pro 100 km pro Person.

Hubschrauber

4300 pro stunde

1200 pro Stunde

Ein Hubschrauber verbraucht etwa 150 l Kerosin pro 100 km während es etwa 250 km/h fliegen kann. Aber der Kraftstoffverbrauch ist stark abhängig von der Grösse und Bewegung des Hubschraubers.

Ein Eurocopter HH-65 Dolphin passt in diese Verbrauchsskala.

Zug

6’840 – 11’880

1’900 – 3’300

pro 100 km

Ein Deutscher ICE Zug braucht eine Energie von etwa 1900 – 3300 kWh um eine Länge von 100 km zu fahren.

LKW/Bus

990 pro 100 km

275 pro 100 km

Ein LKW verbraucht etwa 30 l Diesel pro 100 km Strecke bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h.

Stadt Busse

Stadtbusse verbrauchen bis zu 60 l Diesel pro 100 km.

Komputer

0.07 – 0.5

70 – 500

Abhängig vom Komputer und der Art der Arbeit welche der Komputer ausführt.

LCD TV

100

32” – 40” Bildschirm

Laptop

10

Durchschnittlicher Haushalt

3500 pro Jahr

Backofen

Mikrowelle

2000

Kochherd

2000 / Platte

Heizung

2000

Vergleich von Atombomben

Die Explosionsstärke einer Atombombe ist beschrieben durch Tonnen von TNT äquivalenten. Das heisst, wenn eine Atombombe eine Explosionsstärke von 1 kilotonne hat, bedeutet das, dass 1000 Tonnen TNT dieselbe Explosionsstärke haben.

Atombomben beinhalten normalerweise angereichertes Uran oder Plutonium (min. 80% ²³⁵U oder ²³⁹P).

1 kilotonne TNT gleicht 4.184 terajoule (TJ) an Energie.

Bomb

Blast Yield in TNT equivalents

TJ (Terajoule)

Radius (km / mi)

Nuclear Bomb dropped on Hiroshima by the USA

15 kilotons

63

1.75 / 1.1

Today’s nuclear bombs range:

3 kilotons up to 50 megatons

13 – 2 • 10⁵

–

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_states_with_nuclear_weapons