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Gigawatt

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

05.01.2021

Letztes Update

28.07.2021

Gigawatt und Gigawattstunden – Definition, Umrechnungstabellen, praktische Beispiele

Inhalt des Wiki-Artikels

Definition von Gigawatt und Gigawattstunde mit praktischen Beispielen

Gigawatt ist eine Maßeinheit für die Leistung, die sich aus dem Watt ableitet: Eine Milliarde Watt entspricht einem Gigawatt. Dagegen ist die Gigawattstunde eine Einheit für die Arbeit und ein Vielfaches der Wattsekunde. In Gigawatt wird angegeben, wie viel Energie in einem Moment erzeugt oder verbraucht wird, während sich die Gigawattstunde auf eine gewisse Zeitspanne, zum Beispiel zwölf Stunden, eine Woche oder ein Jahr, bezieht. Aus einer kontinuierlichen Leistung von einem Gigawatt über eine Stunde hinweg resultiert eine Gigawattstunde. Gebräuchlich ist die Angabe in Gigawattstunden im Rahmen der Stromerzeugung großer Kraftwerke. In Formeln lautet die Abkürzung für Gigawatt GW, die Gigawattstunde wird mit GWh abgekürzt.

Gigawatt in Watt, Kilowatt und Megawatt umrechnen

Abhängig vom Verbraucher oder Erzeuger ist die Angabe in Gigawatt oder kleineren Einheiten sinnvoll. Beispielsweise wäre es nicht hilfreich, die Leistung eine 100-Watt-Glühbirne immer in Gigawatt anzugeben. Das Umrechnen von Einheiten ist allerdings dazu geeignet, Verbraucher hinsichtlich ihrer Leistung vergleichbar zu machen. Wie ein Gigawatt in Watt, Kilowatt und weitere Teilmengen beziehungsweise Vielfache umgerechnet wird, zeigt die folgende Tabelle:

 

1 Gigawatt =

Watt

1 000 000 000 W

Kilowatt

1 000 000 kW

Megawatt

1000 MW

Terawatt

0,001 TW

Petawatt

0,000001 PW


 

Umrechnungstabelle Gigawattstunden

Ebenso wie Gigawatt können auch Gigawattstunden in Teilmengen und Vielfache umgerechnet werden. Darüber hinaus ist die Angabe der Arbeit in Joule möglich. Ein Joule entspricht einer Wattsekunde, eine Gigawattstunde sind 3,6 Terajoule. Beispiele für Umrechnungen sind in nachstehender Tabelle dargestellt:

 

1 Gigawattstunde =

Wattsekunde

3600 Mrd. Ws

Wattstunde

1  Mrd. Wh

Kilowattstunde

1 000 000 kWh

Megawattstunde

1000 MWh

Terawattstunde

0,001 TWh

Petawattstunde

0,000001 PWh

 

Gigawatt und Klimaziele

Um die geplante Energiewende zu realisieren, hat sich Deutschland Klimaziele gesetzt. Dabei spielt der Ausbau erneuerbarer Energien eine entscheidende Rolle. Bis zum Jahr 2030 sollen regenerative Energieträger einen Anteil von mindestens 65 Prozent am deutschen Strommix haben. Dafür müsste der ins Stocken geratene Zubau von Windkraftanlagen allerdings wieder an Fahrt aufnehmen: Jährlich würden 3,7 Gigawatt mehr Leistung durch Windenergie benötigt, um das gesteckte Ziel zu erreichen. Jedoch lag die 2019 zusätzlich gewonnene Leistung durch Windkraftanlagen gerade einmal bei 0,9 Gigawatt.

Leistung und Stromerzeugung von Erneuerbare-Energien-Anlagen

Die Leistung von Anlagen, die aus erneuerbaren Energieträgern Strom erzeugen, wird in Gigawatt angegeben. In Deutschland sind inzwischen mehr als 1,6 Millionen Photovoltaikanlagen in Betrieb, zusammen kamen sie Ende 2019 auf eine Leistung von 47,5 Gigawatt. Damit hat die Solarenergie nach der Onshorewindenergie den zweitgrößten Anteil an der Stromerzeugung unter den regenerativen Energien.

Die installierte Leistung der Windenergieanlagen an Land belief sich 2018 auf 52,5 Gigawatt, die der Offshorewindparks lag bei 6,4 Gigawatt. Onshore erzeugten die Anlagen 90,5 Terawattstunden Strom, offshore 19,5 Terawattstunden – insgesamt lieferte die Windenergie also 110 Terawattstunden Strom. Von der Bundesregierung ist geplant, die Leistung der Offshorewindenergie bis 2030 auf 20 Gigawatt zu erhöhen. Der Ausbau der Photovoltaik wird seit August 2020 nicht mehr durch den Atmenden Deckel behindert, der die Förderung von PV-Anlagen mit bis zu 750 Kilowatt auf eine Kapazität von 52 Gigawatt beschränkte.

Aus Klärgas wurden 1515 Gigawattstunden Strom im Jahr 2019 gewonnen. Mit dieser Menge an Energie könnte zum Beispiel die Stadt Frankfurt ein Jahr lang mit Strom versorgt werden, wenn mit einem durchschnittlichen Pro-Kopf-Verbrauch von 1900 Kilowattstunden gerechnet wird. Im ersten Quartal 2020 wurde zum ersten Mal mehr Strom aus regenerativen als aus fossilen Energieträgern ins Netz eingespeist. Die erneuerbaren Energien lieferten während dieses Zeitraums 72 300 Gigawattstunden Strom.

Um die festgesetzten Klimaziele zu erreichen, ist der weitere Ausbau von Erneuerbare-Energien-Anlagen erforderlich. Damit die Windkraft auf See bis 2030 über eine installierte Leistung von 20 Gigawatt verfügt, sind bis zum Jahr 2025 Ausschreibungen vorgesehen, um die Leistung jährlich um 1 bis 3,5 Gigawatt zu erhöhen. Festgelegt sind die Ausschreibungsmengen im Entwurf für das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2021. Für Windkraftanlagen an Land ist ein jährlicher Zuwachs zwischen 2,9 und 5,8 Gigawatt vorgesehen, Photovoltaikanlagen sollen 1,95 bis 2,15 Gigawatt mehr Leistung aufweisen und Biomasseanlagen pro Jahr 500 Megawatt dazugewinnen.

Gigawattstunden mit Gigawatt berechnen

Mit Hilfe der Leistung (P) in Gigawatt lässt sich die Arbeit (W) in Gigawattstunden berechnen. Benötigt wird außerdem die Angabe der Zeit (t). Die Arbeit ergibt sich aus dem Produkt von Arbeit und Zeit:

W = P ∙ t

Beispielsweise kann mit dieser Formel berechnet werden, wie viel Strom ein Kraftwerk mit einer bestimmten Leistung pro Jahr erzeugen kann. Angenommen, ein Großkraftwerk mit einer installierten Leistung von einem Gigawatt erzeugt in 24 Stunden ein Gigawatt Strom, dann ergibt sich auf einen Tag bezogen die Gleichung:

W = 1 GW ∙ 24 h

Daraus resultiert:

1 GW ∙ 24 h = 24 GWh

Um zu ermitteln, wie viel Strom das Kraftwerk im Optimalfall jährlich erzeugen kann, wird das Ergebnis mit der Anzahl der Tage des Jahrs multipliziert:

24 GWh ∙365 = 8760 GWh

Um diese Menge an elektrischer Energie zu liefern, müsste das Kraftwerk ohne Unterbrechungen arbeiten. Die tatsächlichen Volllaststunden eines solchen Kraftwerks liegen eher um die 7500 pro Jahr, in denen rund 7500 Gigawattstunden Strom produziert werden.

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