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Rechner: Umrechner & Physik

Energie-Umrechner: J, kWh, BTU, Therm, Kalorie, toe und über 30 Einheiten

Rechne jede Energiemenge zwischen Joule, Wattstunden, Kalorien, BTU, Therm, Tonnen Öl- oder Steinkohleeinheiten, Barrel Öläquivalent, Elektronenvolt und Foot-pounds um. Zeigt alle Einheiten auf einmal, mit anschaulichen Vergleichen.

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Ergebnisse

1 kWh = 3,6 MJ · 1 MJ = 0,2777778 kWh
1 Kilowattstunde (kWh) in MJ
3,6MJ
Kilowattstunden
1kWh
Megajoule
3,6MJ
BTU
3.412BTU
Kilokalorien
859,8kcal
Öläquivalent
0,08598kg RÖE
Betreibt eine 10-W-LED
4,167 Tage
Reicht für ein E-Auto etwa
5,882km
at 17 kWh/100 km
Benzin mit gleicher Energie
0,1091Liter
Heizwert 9,17 kWh/L

SI-Einheiten

Einheit1 kWh entsprechen1 Einheit in kWh
Joule (J)3.600.0002,777778 × 10⁻⁷
Kilojoule (kJ)3.6000,0002777778
Megajoule (MJ)3,60,2777778
Gigajoule (GJ)0,0036277,7778
Terajoule (TJ)0,0000036277.778
Petajoule (PJ)3,6 × 10⁻⁹277.777.778
Exajoule (EJ)3,6 × 10⁻¹²277.777.777.778

Elektrische Einheiten

Einheit1 kWh entsprechen1 Einheit in kWh
Wattstunde (Wh)1.0000,001
Kilowattstunde (kWh)11
Megawattstunde (MWh)0,0011.000
Gigawattstunde (GWh)0,0000011.000.000
Terawattstunde (TWh)1 × 10⁻⁹1.000.000.000

Wärmeeinheiten

Einheit1 kWh entsprechen1 Einheit in kWh
Kalorie (cal, IT)859.8450,000001163
Kilokalorie (kcal, Nahrungskalorie)859,84520,001163
Megakalorie / Thermie (Mcal)0,85984521,163
Gigakalorie (Gcal)0,00085984521.163
British Thermal Unit (BTU, IT)3.412,1420,0002930711
Tausend BTU (kBtu, MBtu)3,4121420,2930711
Therm (100.000 BTU)0,0341214229,30711
Million BTU (MMBtu)0,003412142293,0711
Quad (10¹⁵ BTU)3,412142 × 10⁻¹²293.071.070.172

Brennstoffäquivalente

Einheit1 kWh entsprechen1 Einheit in kWh
Tonne Rohöleinheit (t RÖE, toe)0,0000859845211.630
Tausend t RÖE (ktoe)8,598452 × 10⁻⁸11.630.000
Million t RÖE (Mtoe)8,598452 × 10⁻¹¹11.630.000.000
Barrel Öläquivalent (boe)0,00058844071.699,406
Tonne Steinkohleeinheit (t SKE, tce)0,0001228358.141
Kubikmeter Erdgas (≈ 10,55 kWh Brennwert)0,0947368410,55556

Physikalische Einheiten

Einheit1 kWh entsprechen1 Einheit in kWh
Elektronenvolt (eV)2,246943 × 10²⁵4,450491 × 10⁻²⁶
Megaelektronenvolt (MeV)2,246943 × 10¹⁹4,450491 × 10⁻²⁰
Erg36.000.000.000.0002,777778 × 10⁻¹⁴

Mechanische Einheiten

Einheit1 kWh entsprechen1 Einheit in kWh
Foot-pound force (ft·lbf)2.655.2243,766161 × 10⁻⁷
Horsepower-Stunde (hp·h, mechanisch)1,3410220,7456999
PS-Stunde (PS·h)1,3596220,7354988
  • Kalorie = internationale Tafelkalorie (4,1868 J); die thermochemische Kalorie (4,184 J) weicht um 0,07 % ab. BTU = BTU nach International Table.
  • toe (t RÖE) = 41,868 GJ (Konvention von IEA/OECD, 10 Gcal); tce (t SKE) = 29,3076 GJ (7 Gcal); boe = 5,8 MMBtu ≈ 6,118 GJ. Das sind Bilanzierungskonventionen, keine physikalischen Konstanten.
  • Der Kubikmeter Erdgas basiert auf einem typischen Brennwert von 38 MJ/m³. Je nach Herkunft schwankt echtes Gas zwischen 35 und 42 MJ/m³, mehr dazu im Gas-Umrechner.

So benutzt du den Energie-Umrechner

Gib einen Wert ein und wähle die Ausgangs- und die Zieleinheit. Die große Kachel zeigt das Ergebnis. Darunter stehen alle 33 Einheiten auf einen Blick, gruppiert nach SI-, elektrischen, Wärme-, Brennstoffäquivalent-, physikalischen und mechanischen Einheiten, jeweils mit dem Wert einer Einheit in deiner Ausgangseinheit. Sehr große und sehr kleine Zahlen erscheinen automatisch in wissenschaftlicher Schreibweise. So kommt dasselbe Werkzeug mit einem einzelnen Elektronenvolt ebenso zurecht wie mit dem Jahresenergieverbrauch der Welt.

Eine Zeile mit Alltagsvergleichen (Stunden einer 10-W-LED, Kilometer im E-Auto, Liter Benzin) macht abstrakte Mengen greifbarer.

Die Formel

Wert_Ziel = Wert_Quelle × (Joule pro Quelleinheit) ÷ (Joule pro Zieleinheit)

1 Wh = 3,600 J 1 kWh = 3.6 MJ 1 cal(IT) = 4.1868 J 1 BTU(IT) = 1,055.056 J 1 therm = 10⁵ BTU 1 toe = 41.868 GJ 1 tce = 29.3076 GJ 1 eV = 1.602176634 × 10⁻¹⁹ J

Jede Umrechnung läuft über das Joule, die SI-Einheit der Energie. Zwischen beliebigen Einheitenpaaren entstehen deshalb keine Rundungsfehler.

Rechenbeispiel

Voreingestellt ist die Umrechnung von 1 kWh in Megajoule: 1 × 3.600.000 J ÷ 1.000.000 J = 3,6 MJ. Die Tabelle zeigt dieselbe Kilowattstunde als 3.412 BTU, 860 kcal, 0,034 Therm, 0,086 kg Öläquivalent und 2,25 × 10²⁵ eV. Damit leuchtet eine 10-W-LED rund vier Tage lang, oder ein sparsames E-Auto fährt etwa 6 km weit.

Umrechnungstabelle

Von kWh MJ BTU kcal
1 kWh 1 3,6 3.412,1 859,8
1 MJ 0,2778 1 947,8 238,8
1 GJ 277,8 1.000 947.817 238.846
1 BTU 0,000293 0,001055 1 0,252
1 Therm 29,307 105,51 100.000 25.200
1 MMBtu 293,07 1.055,1 1.000.000 251.996
1 kcal 0,001163 0,004187 3,968 1
1 Gcal 1.163 4.186,8 3.968.321 1.000.000
1 toe 11.630 41.868 39,68 Mio. 10 Mio.
1 boe 1.699,4 6.117,9 5,8 Mio. 1,46 Mio.
1 tce 8.141 29.308 27,78 Mio. 7 Mio.
1 ft·lbf 3,766 × 10⁻⁷ 1,356 × 10⁻⁶ 0,001285 0,000324

Einheiten für große Energiemengen

Einheit Entspricht Typische Verwendung
1 TWh 3,6 PJ = 86 ktoe Nationale Stromstatistik
1 Mtoe 11,63 TWh = 41,87 PJ Energiebilanzen von IEA und Eurostat
1 EJ 277,8 TWh = 23,9 Mtoe Weltenergieverbrauch (Welt ≈ 620 EJ/Jahr)
1 Quad 1,055 EJ = 293 TWh US Energy Information Administration

Welche Einheit wofür?

  • kWh / MWh: Stromrechnungen, Batterien, Laden von E-Autos, Kraftwerke. Siehe den kWh-Kostenrechner.
  • MJ / GJ: Brennstoffe, Industrie, Wissenschaft; in manchen Ländern auch Fernwärme.
  • BTU, Therm, MMBtu: Gas und Heizung in den USA und Großbritannien; Gashandel am Henry Hub.
  • kcal / Gcal: Nährwerte; Fernwärme in Osteuropa und Russland.
  • toe, boe, tce: Energiestatistik sowie Öl- und Gasreserven. Das sind Konventionen, keine physikalischen Eigenschaften eines bestimmten Brennstoffs.
  • eV, MeV: Atom- und Kernphysik (eine Spaltung von U-235 setzt rund 200 MeV frei).

Tipps und Stolperfallen

  1. Kalorie ist nicht gleich Kalorie. Hier gilt die Kalorie der International Table (4,1868 J); die thermochemische Kalorie (4,184 J) weicht um 0,07 % ab. Nährwertangaben nennen Kilokalorien, im Englischen steht dafür oft „Calories“.
  2. Brennwert oder Heizwert. Hinter Brennstoffäquivalenten steckt eine Konvention: Die toe der IEA bezieht sich auf den Heizwert (Hu), Therm-Angaben für Gas meist auf den Brennwert (Hs). Kommt es auf den Brennstoff an, nimm den Rechner für den Energiegehalt von Brennstoffen.
  3. Energie oder Leistung. kW, PS und BTU/h sind Leistungen, also Energie pro Zeit. Dafür gibt es den Leistungs-Umrechner.
  4. Kubikmeter Gas enthalten je nach Herkunft und Druckbedingungen zwischen 35 und 42 MJ. Der Gas-Umrechner berücksichtigt Brennwert und Zustandszahl.

Grenzen

Brennstoffäquivalente (toe, boe, tce, m³ Gas) sind statistische Konventionen und unterscheiden sich leicht zwischen den Organisationen. BP und das Energy Institute rechnen zum Beispiel mit 7,33 Barrel pro Tonne Öl. Alle anderen Faktoren sind per Definition exakt oder durch internationale Normen festgelegt.

Methode & Annahmen

Jede Einheit wird über Joule umgerechnet: Wert in Zieleinheit = Wert × (Joule pro Ausgangseinheit) ÷ (Joule pro Zieleinheit). 1 Wh = exakt 3.600 J; 1 kWh = 3,6 MJ; 1 calIT = 4,1868 J; 1 BTUIT = 1.055,05585262 J; 1 Therm = 100.000 BTU; 1 eV = 1,602176634 × 10−19 J (exakt seit der Neudefinition des SI 2019).

Häufige Fragen

Wie viele MJ hat 1 kWh?
Genau 3,6 MJ. Ein Watt ist ein Joule pro Sekunde, eine Kilowattstunde also 1.000 J/s × 3.600 s = 3.600.000 J.
Wie viele kWh sind 1 Therm?
Ein Therm sind 100.000 BTU = 105,5 MJ = 29,31 kWh. Gasrechnungen aus Großbritannien und den USA mit Therm-Angaben rechnest du in kWh um, indem du mit 29,31 multiplizierst.
Wie viele kWh hat ein BTU und wie viele BTU eine kWh?
1 kWh = 3.412,14 BTU und 1 BTU = 0,000293 kWh (0,293 Wh). Eine Million BTU (MMBtu), die Einheit der US-Gaspreise, entspricht 293,07 kWh.
Wie viele kWh stecken in 1 Kalorie oder Kilokalorie?
Eine Nahrungs-Kalorie (1 kcal) sind 4.186,8 J = 0,001163 kWh. Eine Tagesration von 2.000 kcal enthält also rund 2,3 kWh Energie, etwa so viel, wie ein Kühlschrank in zwei Tagen verbraucht.
Was ist eine Tonne Öleinheit (toe)?
Eine Rechengröße der Energiestatistik: Nach Konvention von IEA und OECD gilt 1 toe = 10 Gcal = 41,868 GJ = 11,63 MWh, ungefähr der Heizwert einer Tonne Rohöl. Ein Barrel Öläquivalent (boe) sind etwa 6,12 GJ (5,8 MMBtu), eine Tonne Steinkohleeinheit (tce, SKE) 29,31 GJ.
Wie rechne ich TWh in EJ um?
1 EJ = 277,8 TWh und 1 TWh = 0,0036 EJ. Der weltweite Primärenergieverbrauch von rund 620 EJ pro Jahr entspricht damit etwa 172.000 TWh.

Quellen & Literatur

  1. BIPM: The International System of Units (SI Brochure, 9th edition, 2019)
  2. NIST Special Publication 811: Guide for the Use of the International System of Units (Umrechnungsfaktoren)
  3. IEA: Einheitenrechner und Glossar (toe, Konventionen der Energiebilanz)
  4. Energy Institute: Statistical Review of World Energy: Näherungswerte für Umrechnungsfaktoren

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