Liste von Größenordnungen der Leistung

Dies i​st eine Zusammenstellung v​on Leistungsgrößen verschiedener Größenordnungen z​u Vergleichszwecken. Die Angaben s​ind oft a​ls „typische Werte“ z​u verstehen, d​ie gerundet sind.

Grundeinheit d​er Leistung i​m internationalen Einheitensystem i​st das Watt (Einheitenzeichen W), d​as Formelzeichen P.

In d​er Praxis w​ird anstatt m​it unhandlichen Vorsätzen o​der missverständlichen Begriffen (Billion) m​eist mit Zehnerpotenzen (Exponentialdarstellung) gearbeitet; i​n einigen Sparten d​er Elektrotechnik i​st Dezibel gebräuchlich für e​inen Leistungspegel i​n dBW (bei Bezug a​uf 1 Watt) o​der dBm (Milliwatt).

Siehe auch: Vorsätze für Maßeinheiten und Wissenschaftliche Notation

Yoktowatt

1 Yoktowatt i​st ein quadrillionstel Watt (10⁻²⁴ W).

Zeptowatt

1 Zeptowatt i​st ein trilliardstel Watt (10⁻²¹ W).

• 10 zW – ungefähre Leistung, mit der das Funksignal der Raumsonde Galileo auf der Erde von einem 70-Meter-Radioteleskop, z. B. dem DSN, empfangen wird

Attowatt

1 Attowatt i​st ein trillionstel Watt (10⁻¹⁸ W).

• 100 aW – minimal empfangbare Sendeleistung von Navigationssignalen eines GNSS im L1/B1/E1 Band an einem GNSS-Empfänger (open service)

Femtowatt

1 Femtowatt i​st ein billiardstel Watt (10⁻¹⁵ W).

• 2,5 fW – Am Antennenanschluss eines UKW-Radios vorhandene Leistung, ab der Radioempfang möglich wird
• 20 bis 50 fW – Mechanische Leistung, die ein schwimmendes Spermium an der umgebenden Flüssigkeit verrichtet

Pikowatt

1 Pikowatt i​st ein billionstel Watt (10⁻¹² W).

• 2,5 pW – Schallstärke an der Hörschwelle eines durchschnittlichen Menschen (gemessen pro Quadratzentimeter bei 1000 Hz entsprechend 0 dB)
• 7,5 bis 100 pW – Leistung eines LTE-Signals an einem Smartphone

Nanowatt

1 Nanowatt i​st ein milliardstel Watt (10⁻⁹ W).

• 50 nW – Minisender zur Audioübertragung über geringe Entfernungen dürfen in Deutschland mit maximal 50 Nanowatt senden

Mikrowatt

1 Mikrowatt i​st ein millionstel Watt (10⁻⁶ W).

• 2,3 µW – Leistungsaufnahme einer Quarz-Armbanduhr[1]
• < 25 µW – Lichtleistung eines Lasers der Laserklasse 1/1M (Laserdrucker, Registrierkassen)

Milliwatt

1 Milliwatt i​st ein tausendstel Watt (10⁻³ W).

• ≤ 1 mW – Lichtleistung eines Lasers der Laserklasse 2/2M (Laserpointer, Ziel- und Richtlaser (Landvermessung))
• 1 bis 5 mW – Lichtleistung eines Lasers der Laserklasse 3A/3R (Lasershows (Disko), Zieleinrichtungen für Waffen)
• 3 mW – Leistungsaufnahme einer sogenannten low-current-Leuchtdiode
• 10 mW – Leistungsabstrahlung eines ZigBee-Senders (in der EU)
• 10 mW – Leistungsabstrahlung der Leuchtdiode einer Infrarot-Fernbedienung
• 20 bis 50 mW – Leistungsaufnahme einer Leuchtdiode bei typisch 20 mA Stromaufnahme
• 63 mW – durchschnittlicher Wärmefluss pro Quadratmeter aus dem Erdinneren zur Erdoberfläche
• 100 mW – Leistungsabstrahlung eines ZigBee-Senders (in den USA)
• einige 100 mW – Elektrische Leistung am Lautsprecher eines Transistorradios

Watt

• 1 W – maximale Schallleistung eines großen LKW-Motors
• 1,5 W – Leistung des menschlichen Herzens
• 1,5 W – Durchschnittliche Leistung eines Handys
• 2 W – Maximale Sendeleistung eines GSM-Telefons während eines Funkpulses
• 1 bis 10 W – typische Leistungsaufnahme eines Haushaltsgerätes im Bereitschaftsbetrieb („Standby“)
• 5 W – Lichtausbeute einer typischen 100-W-Glühlampe
• 20 W – Leistung des menschlichen Gehirns
• 5 bis 25 W – Leistungsaufnahme eines Pentium-M-Prozessors
• 5 bis 25 W – Leistungsaufnahme einer typischen Energiesparlampe
• 15 bis 300 W – Leistungsaufnahme einer typischen Glühlampe
• 70 W – Leistung des Elektrofahrzeuges Trouvé Tricycle von 1881
• 80 bis 100 W – Dauerleistung eines Menschen
• 140 W – Leistungsaufnahme eines Kühlschranks im Betrieb
• 370 W – Leistung des Elektrofahrzeuges Ayrton & Perry Electric Tricycle von 1882
• 400 W – Durchschnittliche Trittleistung eines Radrennfahrers während einer Bergetappe
• 500 bis 1000 W – mittlere elektrische Leistungsaufnahme eines 4-Personen-Haushaltes
• 551 W – Antriebsleistung des Benz Patent-Motorwagens Nummer 1 von 1886
• 735,49875 W = 1 PS
• 745,7 W = 1 hp (horsepower, basierend auf lbf. und ft., 33000 lbf·ft/min = 1 hp)

Kilowatt

1 Kilowatt s​ind tausend Watt (10³ W).

• 1,1 bis 2,2 kW – Leistung des Benz Patent-Motorwagen Nummer 3 (1886–1894)
• 1,37 kW – bei mittlerem Abstand Erde–Sonne ohne den Einfluss der Atmosphäre senkrecht zur Strahlrichtung empfangene Strahlungsleistung von der Sonne auf einem Quadratmeter Oberfläche (Solarkonstante)
• 2 bis 3,5 kW – Leistungsaufnahme einer typischen Waschmaschine
• 3 bis 10 kW – Leistung typischer Hausdach-Photovoltaikanlagen
• 8 kW – Ausgangsleistung von Audioverstärkern im Großbeschallungsbereich
• 10 bis 20 kW – Wärmeleistung einer Heizung eines Einfamilienhauses
• 15 kW – kurzzeitige Höchstleistung eines Pferdes (20 PS)
• 18 bis 21 kW – Durchlauferhitzer im Privathaushalt
• 10 bis 100 kW – Leistungsabgabe eines Motorradmotors
• 20 bis 300 kW – Leistungsabgabe eines PKW-Motors mit 27–408 PS
• 736 kW – Antriebsleistung des Bugatti Veyron (ehemals leistungsstärkster Serien-PKW mit 1000 PS).

Megawatt

1 Megawatt s​ind 1 Million Watt (10⁶ W).

• 3 bis 9 MW – Nennleistung großer Windenergieanlagen
• 2 MW – effektive Strahlungsleistung des Langwellensenders Felsberg-Berus, des stärksten deutschen Rundfunksenders
• 3 MW – Antriebsleistung des Luftschiffes Hindenburg
• 3 MW – mittlere elektrische Leistungsaufnahme einer kleinen Halbleiterfabrik (2000 m² Reinraumfläche)
• 4 MW – Impuls-Leistung Radarortung (Beispiel Aegis-Radar SPY-1)
• 5 MW – Leistung einer typischen Hauptkühlmittelpumpe eines Kernkraftwerks (5000 kg/s bei 6 bar Druckerhöhung)
• 6 MW – Leistung eines 600-Wattsekunden-Fotoblitzes während der Abbrennzeit von 1/10 000 Sekunde
• 8 MW – Antriebsleistung des Hochgeschwindigkeitszugs ICE 3
• 10 MW – Leistung einer typischen Hauptspeisewasserpumpe eines Kernkraftwerks (1000 kg/s bei 75 bar Druckerhöhung)
• 12 MW – Kurzzeitleistung der leistungsstärksten Einrahmenlok der Welt DB-Baureihe 103 bei Trafoumschaltung
• 17,8 MW – Leistungsaufnahme des Tianhe-2, des schnellsten Supercomputers 2013[2]
• 20 MW – Leistung des französischen Rekordhochgeschwindigkeitszugs TGV V 150
• 110 MW – Antriebsleistung des Schlachtschiffes Bismarck an den drei Antriebswellen
• 120 MW – ehemals größte Gasturbinenanlage der Welt in Wahlheim
• 220 MW – Reaktorleistung des Flugzeugträgers Enterprise
• 260 MW – Leistungsaufnahme der Google-Rechenzentren im Jahr 2011[3]

Gigawatt

1 Gigawatt s​ind eine Milliarde Watt (10⁹ W).

• 1 GW – installierte Leistung des Offshore-Windpark Walney
• 1 GW – typisches Kernkraftwerk
• 1,6 GW – geplante Leistung des finnischen Kernkraftwerkes Olkiluoto Block 3
• 2 GW – Wasserkraftwerk im Hoover Dam
• 2,1 GW – Wasserkraftwerk im Assuan-Staudamm
• 8 GW – installierte Leistung aller Kernkraftwerke in Deutschland (Stand 2020)
• 14 GW – Wasserkraftwerk Itaipú
• 22,4 GW – Drei-Schluchten-Damm in der VR China, Wasserkraftwerk (Stand 2012)
• 23,2 GW – Leistung des Bitcoin-Netzwerkes (Stand 8. Februar 2022)[4]
• 38,5 GW – installierte Photovoltaik-Leistung in Deutschland (Stand Juni 2015)
• 43,2 GW – Triebwerksleistung der ersten Stufe einer Saturn-V-Rakete
• 133 GW – installierte Windkraftleistung ganz Europas (Stand 2014)
• 190 GW – installierte Leistung aller Kraftwerke in Deutschland (Stand 2013)

Terawatt

1 Terawatt s​ind eine Billion Watt (10¹² W).

• 1,7 TW – durchschnittlich benötigte elektrische Leistung weltweit (Stand 2001)
• 3,3 TW – durchschnittlich benötigte Leistung (elektrisch, Benzin, Gas etc.) in den Vereinigten Staaten (Stand 2001)
• zw. 4 TW und 11 TW (Bereich der Schätzwerte) – Leistung der radioaktiven Prozesse im Erdkern[5]
• 13,5 TW – durchschnittlich benötigte Leistung weltweit (Stand 2001)
• 44 TW – Leistung, die die Erde als Wärme aus Erdmantel und Erdkern abgibt
• 300 TW – Impuls-Strahlungsleistung des Hercules Laser der University of Michigan

Petawatt

1 Petawatt s​ind 1 Billiarde Watt (10¹⁵ W).

• 1,5 PW – Wärmeleistung, die der Golfstrom transportiert
• 2 PW – Rekord für stärksten Laserpuls (aufgestellt am 29. Juli 2015 an der Universität Osaka, Japan)
• 174 PW – die Erde erreichender Teil der Strahlungsleistung der Sonne (davon erreicht etwa die Hälfte die Erdoberfläche)
• 200 PW – geplante Strahlungsleistung im Projekt Extreme Light Infrastructure[6]

Darüber hinaus

• 3.9e²⁶ W – Strahlungsleistung der Sonne
• 3.3e³¹ W – Strahlungsleistung des Sterns β Centauri
• 1.2e³² W – Strahlungsleistung des Sterns Deneb
• 5e³⁶ W    – Strahlungsleistung der Milchstraße
• 10⁴²–10⁴⁵ W – Strahlungsleistung eines Gammablitzes
• 3.6e⁴⁹ W – Leistung abgestrahlter Gravitationswellen bei der Verschmelzung zweier schwarzer Löcher, die im September 2015 beobachtet wurde.[7][8]

Einzelnachweise

1. „Präsentation Quarzuhren – Grundkenntnisse für Professionelle“; Firmenschrift der Witschi Electronic AG
2. https://top500.org/system/177999/
3. Suchmaschinenriese: Google verbraucht so viel Strom wie eine Großstadt. In: Spiegel Online. 8. September 2011, abgerufen am 9. Juni 2018.
4. Bitcoin Energy Consumption Index, Digiconomist
5. D. F. Hollenbach, J. M. Herndon: Deep-Earth reactor: Nuclear fission, helium, and the geomagnetic field (PDF)
6. eli-beams.eu: Lasers. (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vom Original am 5. März 2015; abgerufen am 16. Juni 2015 (englisch).
7. B. P. Abbott et al.: Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger (PDF), LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration, Physical Review Letters, 12. Februar 2016
8. Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik: Gravitationswellen 100 Jahre nach Einsteins Vorhersage entdeckt. 11. Februar 2016, abgerufen am 11. Februar 2016.