Bedingt durch den Krieg in der Ukraine ist die Energieversorgung ein nahezu tägliches Thema, dies schon über ein Jahr. Strompreise sind explodiert, es gab Ängste, dass über den Winter nicht genügend Gas zum Heizen zur Verfügung steht. Auch wenn sich letzteres glücklicherweise nicht bewahrheitet hat, sind die Sorgen der Menschen verständlich und nachvollziehbar.

Unser Projekt beschäftigt sich mit der Fragestellung, wie man den Stromverbrauch von Haushaltsgeräten und anderen Alltags verbrauchen in Euro umrechnen kann. Dies soll dazu helfen, zu verstehen, wie viel Energie einzelne Geräte benötigen und wo sich ein Sparpotenziale nutzen lassen.

Dazu benötigen wir zuerst ein Grundverständnis für Energie und die Tatsache, dass elektrische Energie die wertvollste Energie ist, über die der Mensch verfügt. Elektrischer Strom kann beliebig umgewandelt werden – wenn auch mit entsprechenden Verlusten.

Wir können Dinge erhitzen, oder kühlen.
Wir können etwas bewegen, es können große oder kleine Dinge sein, langsam, oder auch sehr schnell.

Wir können im Allgemeinen Maschinen betreiben, die gewisse Aufgaben erfüllen.

Bei der Fragestellung, welche Dinge wir im Alltag benutzen, kam folgendes Ergebnis heraus:

•    Smartphone und Kopfhörer
•    Computer
•    Backofen
•    Kübhlschrank
•    Waschmachine

Gehen wir bei dem Beispiel Smartphone mal von einem iPhone 12 aus, müssen wir zuerst recherchieren, wie viel Akkukapazität dieses hat. Die Angaben finden sich häufig auf den Geräteverpackungen, aber auch durch Suchen im Internet wird man fündig. Beim iPhone 12 sind dies 2815 mAh.

1) Zuerst müssen wir die mAh in Ah umrechnen (Ampere Stunden):
    2815 mAh = 2815/1000 Ah = 2.815 Ah

  2) Dann müssen wir die Ah in Wattstunden umrechnen (Wh). Da ein Smartphone im Allgemeinen eine Spannung von etwa 3.7 V verwendet, lautet die Formel dafür:
    Wh = Ah * V
    In diesem Fall also:
    Wh = 2.815 Ah * 3.7 V = 10.4155 Wh

    3) Schließlich müssen wir die Wh in kWh umrechnen, da der Strompreis in kWh angegeben wird. Da 1 kWh = 1000 Wh ist, lautet die Formel:
    kWh = Wh/1000
    In diesem Fall also:
    kWh = 10.4155 Wh / 1000 = 0.0104155 kWh

Jetzt können wir den Preis für das Aufladen des Smartphones berechnen. Der Strompreis beträgt 0,30 EUR pro kWh. Die Formel für den Preis ist daher:

Preis = kWh * Preis_pro_kWh

In diesem Fall also:

Preis = 0.0104155 kWh * 0,30 EUR/kWh = 0.00312465 EUR

Das bedeutet, dass es etwa 0,0031 EUR (oder 0,31 Cent) kostet, ein iPhone 12 einmal vollständig aufzuladen.

Diese Angabe ist für den Alltag unbrauchbar, da man sein Gerät nicht nur ein Mal am Tag lädt, und wir nicht in „weniger als 1 Cent“ rechnen.

Um zu berechnen, wie viel es kosten würde, ein iPhone 12 ein Jahr lang täglich aufzuladen, multipliziert man einfach die Kosten für das Aufladen einmal mit der Anzahl der Tage im Jahr.

Kosten_pro_Jahr = Preis_pro_Ladung * Anzahl_der_Tage

In diesem Fall:

Kosten_pro_Jahr = 0.00312465 EUR * 365 = 1.14049825 EUR

Das bedeutet, dass es etwa 1,14 EUR kostet, ein iPhone 12 ein ganzes Jahr lang täglich aufzuladen.

Hier haben wir den Stromverbrauch berechnet und dann die Kosten aufgeschlüsselt. Es gibt auch die Methode, den Stromverbrauch zu messen, dies macht beispielsweise bei den Beispielen mit Mikrowelle, Kühlschrank oder der Waschmaschine Sinn.

Bei dem Kühlschrank ist eine Langzeitmessung, beispielweise über eine Woche, sinnvoll, da dieser in der Regel rund um die Uhr betrieben wird und oftmals unter ähnlichen bis denselben Bedingungen läuft – also Raumtemperatur in der Küche, die Temperatur, auf die man den Kühlschrank-Raum kühlt, etc.

Bei einer Waschmaschine oder einer Mikrowelle erscheint es sinnvoller, dass man sich einer sogenannten Zyklusmessung bedient. Genauer bedeutet dies:

•    Waschmaschine wird wenig beladen und läuft nur bei 40° C
•    Waschmaschine bis ans Maximum beladen und läuft nur bei 40° C
•    Waschmaschine wird wenig beladen und läuft bei 60° C
•    Waschmaschine bis ans Maximum beladen und läuft bspw. in einem Expressprogramm

Hier überlegt man sich am besten, wie oft und welche Menge man wäscht. In unserer Gruppe kam heraus, dass ein bis zwei Mal pro Woche gewaschen wird, dies mit 40° C. Alle 4-6 Wochen wird Bettwäsche mit 60° C gewaschen.

Rein logisches Denken führt zu dem Schluss, dass das Erhitzen von Wasser auf 40° C und auf 60° C zu unterschiedlichem Energieverbrauch führt. Umso höher die Temperatur, umso höher der Stromverbrauch.

Bei uns kam heraus, dass ein Waschgang in 60° C ca. 1 kWh kostet, bei 40° C nur ca. 0,8 kWh.

Ein Waschgang kann also mit ca. 30 Cent Stromverbrauch berechnet werden.