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| Lexikon |
Terajoule (TJ) physikalische Einheit für Energie |
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| Definition |
Tera (T): Präfix für 1 Billion = 1.000.000.000.000 = 1012 Joule (J): Einheit für die "Energie" (s.Folgeabschnitt) 1 Terajoule (TJ) = 1 Billion (T) Joule (J) |
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1 GWh = 3,6 TJ |
Nach dem internationalen System für Maßeinheiten (SI-System) ist das "Joule" die verbindliche Maßeinheit für Energie. In offiziellen Tabellen z.B. zum Energieverbrauch von Ländern wird inzwischen zunehmend tatsächlich Joule (mit Präfix) verwendet. Im täglichen Gebrauch ist dagegen
die Kilowattstunde (bzw. Vielfache) bei Stromdaten weitaus gebräuchlicher. Zu Terajoule (TJ) passt die Gigawattstunde (GWh) bzgl. der Größenordnng, wie die folgende Herleitung zeigt: |
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| Ws = J Wh = 3,6 kJ kWh = 3,6 MJ MWh = 3,6 GJ GWh = 3,6 TJ TWh = 3,6 PJ PWh = 3,6 EJ |
Basis-Definition (Physik): Leistung := Energie / Zeit mit den Einheiten: 1 Watt (W) := 1 Joule (J) / Sekunde (s), kurz: 1 W := J/s oder 1 Ws = J. Umrechnen von Sekunden (s) in Stunden (h): Erweitern mit 3600 (1h = 3600 s): Wh = W • 3600 s = 3600 Ws = 3600 J = 3,6 kJ. Schrittweises Erweitern mit 1000 ergibt die Liste links. |
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| Bsp-1: Heizenergie |
Der Heizenergieverbrauch von Wohnungen wird oft in kWh/m² Wohnfläche angegeben, z.B. 100 kWh/m² pro Jahr. Eine 100m² Wohnung hat dann einen Jahresverbrauch von 100 kWh/m² • 100 m² = 10.000 kWh = 10 MWh = 36 GJ. Einen Energieverbrauch von 1 TJ haben also rund 28 Wohnungen (28 • 36 GJ =1,008 TJ) |
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| Bsp-2: Brennwert |
Wieviel eines Brennstoffs enthält die Energie 1 Terajoule ? Der "Brennwert" eines Brennstoffs (z.B. Heizöl, Erdgas, Holz) ist die Energie, die beim Verbrennen des Stoffs freigesetzt wird. Die Brennwerte der Stoffe werden z.B. in Kilowattstunden (kWh) pro Mengeneinheit (z.B.: ℓ, m³, kg), angegeben [1]: Heizöl 9,9 kWh/ℓ; Erdgas 9,8 kWh/m³; Brennholz 4,1 kWh/kg. Umrechnen: 1) kWh → MJ (• 3,6), 2) MJ → TJ (Erweitern mit M); 3) Kehrwert: Heizöl 28,058 k ℓ /TJ ; Erdgas 28,345 k m³ /TJ; Brennholz 67,751 k kg/TJ. Heizöl 28,058 m³ /TJ; Erdgas 28345 m³ /TJ; Brennholz 67,751 t /TJ. |
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| Bsp-3: CO2-Faktoren |
Das UBA erstellt jährlich eine Liste der spezifischen CO2-Emissionsfaktoren für Brennstoffe, die in Tonnen CO2 pro Terajoule (t CO2/TJ) notiert werden [2], z.B. Erdgas: 55,8 tCO2/TJ = 55,8 gCO2/MJ = 55,8 gCO2 •3,6 /kWh = 201 gCO2/kWh (Kürzen mit M: t → g, TJ → MJ, Erweitern mit 3,6: 55,8 → 201; MJ → kWh) |
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Da 1 Joule eine sehr geringe Energiemenge ist, müssten übliche Energiemengen mit viel Nullen ausgedrückt werden. In Technik und Wissenschaft werden deshalb Präfixe verwendet, die eine Kurzschreibweise ermöglichen. Beispiele:
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* Umrechnungen 1 kcal = 4,1868 kJ Wärmeäquivalent |
1 RÖE ist die Energie, die in einem Kilogramm durchschnittlichen Rohöls steckt,
das sind laut Festsetzung 10.000 kcal = 41.868 kJ = 41,868 MJ. Wegen 1 t = 1000 kg ist dann 1 t RÖE = 1000 RÖE = 41,868 GJ |
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| Datenbank | Kontextbezogene Datenbank-Sätze, in denen die jeweilige Einheit verwendet wird. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Joule | Einheiten: TJ PJ EJ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Anmerkungen |
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| Anmerkungen werden im obigen Text durch
[n] markiert, wobei n eine interne Nummer ist, die der zeitlichen Reihenfolge der Einführung der Anmerkungen [1], [2], [3], ..., folgt, die im Zuge von Ergänzungen abweichen kann von der Reihenfolge im Text. Durch einen Klick auf [n] gelangt man an die Textstelle der Anmerkung. Bei sich möglicherweise verändernden Quellen (Websites) wird das Datum des Zugriffs (Z TT.MM.JJ) notiert, ansonsten das interne Datum [TT.MM.JJ] der jeweiligen Quelle, sofern vorhanden. |
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| Tabelle in: BAFA: Informationsblatt CO2-Faktoren (pdf), pdf-S.5: Energieumrechnungszahlen Heizöl, leicht: 9,94 kWh/ℓ; Erdgas (Normkubikmeter): 9,77 kWh/m³; Brennholz 4,07 kWh/kg |
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| [2] | UBA: Treibhausgas-Emissionen: Tabelle der CO2-Emissionsfaktoren unten eingelinkt: 12.01.2022: Tabellarische Aufstellung der abgeleiteten Emissionsfaktoren für CO2: Energie & Industrieprozesse: CO2-EF-Liste 1990-2020 (xlsx) |
| [3] | Windkraftanlagen (WKA) haben eine "Nennleistung", z.B. 4 Megawatt (MW), die dem maximalen Dauerleistungspotenzial entspricht. Würde diese Leistung das ganze Jahr über permanent realisiert, also über 365 Tage • 24 Stunden/Tag = 8760 Stunden (h), würde eine Stromenergie von 4 MW • 8760h = 35040 MWh = 35,04 GWh produziert. Da der Wind jedoch unterschiedlich stark weht, wird über das Jahr nur ein Bruchteil davon realisiert (stark abhängig vom Standort), z.B. rund 20% von 35,04 GWh = 7,008 GWh = 7008 MWh. Der Wirkungsgrad 20% kann auch so interpretiert werden, dass die WKA umgerechnet in 20% aller Stunden im Jahr, also 20% von 8760 h = 1752 h unter Volllast betrieben wurde. Oft wird in daher anstelle des Wirkungsgrads die Volllaststundenzahl angegeben. |
| [4] | Atomkraftwerke (AKW) haben eine "Nennleistung", z.B. 1250 Megawatt (MW) = 1,25 GW, die dem maximalen Dauerleistungspotenzial entspricht. Da AKW nicht immer permanent unter Volllast betrieben werden (auch wegen Wartungsarbeiten), entsteht rechnerisch eine Volllaststundenzahl pro Jahr (s.[3]), die etwas unter 8760 h liegt, z.B. 8000 h.
Strommenge: 1,25 GW • 8000 h = 10.000 GWh = 10 TWh. |
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