Maßeinheit der Energie

James Prescott Joule, britischer Physiker, Autodidakt und Brauereibesitzer, hat mit seinen Arbeiten in der Mitte des 19. Jahrhunderts wesentlich zur Etablierung des Energiebegriffs beigetragen. Die international gültige Einheit der Energie trägt seinen Namen:

1 Joule [J] = 1 Wattsekunde [Ws] = 1 V A s = 1 N m = 1 kg m² s⁻².

Mit 1 J kann man auf der Erde einen 102 g schweren Apfel auf die Höhe von 1m anheben. Die Energieeinheiten und die elektrische Leistung Watt haben als Faktoren

Kilo (k=10³), Mega (M=10⁶), Giga (G=10⁹), Tera (T=10¹²), Peta (P=10¹⁵), Exa (E=10¹⁸).

Die Leistungseinheit Watt wird zur Energieeinheit Joule durch Multiplikation mit 
Sekunde [s], Stunde [h] oder Jahr [a] .

Zum Beispiel ist 1 kWh [Kilowattstunde] = 3,6 MJ. Mit 1 kWh kann man etwa 10 Liter Wasser von 20 °C auf den Siedepunkt erhitzen.

Es gibt zahlreiche weitere Energieeinheiten außerhalb des "Système International d'Unités (SI)". In der Energiewirtschaft werden häufig Steinkohleeinheiten (tSKE) verwendet (engl. tce = ton of coal equivalent). 1 tSKE entspricht 8,141 MWh.
Die Verbrennung von 1 kg Steinkohle erzeugt also die gleiche Wärmemenge wie elektrische Heizung mit 8,141 kWh.

Weitere Maßeinheiten der Energie 1 cal_IT = 4,1868 J, internationale Kalorie, International Table calorie
1 cal_th = 4,184 J, thermochemische Kalorie, thermochemical calorie
1 cal₁₅ ≈ 4,1855 J, Kalorie für die Erwärmung von 14,5 °C auf 15,5 °C
1 erg = 10⁻⁷ J, cgs-Einheit
1 eV ≈ 1,60218 × 10⁻¹⁹ J, Elektronenvolt
1 E_h ≈ 4,35975 × 10⁻¹⁸ J, Hartree, atomare Einheit
1 Btu = 1055,06 J, Britische thermische Einheit nach ISO, British thermal unit, to heat 1 pound water from  63 °F to 64 °F
1 tSKE = 1 tce = 29,3076 × 10⁹ J, Tonne Steinkohle-Einheit, tce, ton of coal equivalent, 7000 kcal_IT 
1 tRÖL = 1 toe = 41,868 × 10⁹ J, Tonne Rohöl-Einheit, toe, ton of oil equivalent, 10000 kcal_IT 

Kalorie bzw. Kilokalorie [cal bzw. kcal] sind früher gesetzliche und auch heute noch neben dem Joule gebräuchliche Maßeinheiten für die Wärmemenge. Die Wärmemenge 1 cal wird benötigt, um ein Gramm Wasser um 1 °C zu erwärmen. Unterschiedliche Definitionen ergeben sich aus nicht einheitlichen Festlegungen der Ausgangstemperatur des Wassers.

Vervielfachung von Maßeinheiten

Kürzel, Exponentialzahl, Präfix, Zahl als deutsches Wort, Zahl als amerikanisch-englisches Wort
    k,      10³,     Kilo,       Tausend,     thousand
    M,     10⁶,     Mega,     Million,        million
    G,     10⁹,     Giga,      Milliarde,     billion
    T,     10¹²,   Tera,       Billion,         trillion
    P,     10¹⁵,    Peta,      Billiarde,      quadrillion
    E,     10¹⁸,    Exa,       Trillion,         quintillion

Für die Tonne gilt  1 t = 1000 kg.  Die Einheit Mg wird dafür nicht verwendet.

Multiplikation von Leistungseinheiten mit Zeiteinheiten

Die Leistungseinheit Watt (mit den oben genannten Vielfachen) ergibt durch Multiplikation mit einer Zeiteinheit eine Energieeinheit, z. B. ist 1 Ws = 1 J. Sehr gebräuchlich ist die Kilowattstunde: 1 kWh = 3600 kWs = 3,6 MJ. Neben der Sekunde [s] und der Stunde [h] wird das Gregorianische Jahr [a] mit 1 a = 365,2425 d = 31 556 952 s als Zeiteinheit verwendet. Damit ergibt sich zum Beispiel die Energie Megawattjahr mit 1 MWa = 31,557952 TJ [Terajoule].

Umrechnung von Energieeinheiten

Die Angaben auf dieser Seite ermöglichen die Umrechnung von Energieeinheiten mit dem Taschenrechner.
Wer sich dieser Mühe nicht unterziehen will, kann zahlreiche im Internet angebotene "Umrechner" benutzen.
Angebote gibt es z. B. von International Energy Agency, Robert Fogt und unitconversion.org.