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Lexikon Exajoule (EJ)
physikalische Maßeinheit für große Energiemengen

Definition
Begriffserklärung
Umrechnung

Exa (E): Präfix für 1 Trillion = 1018  =  1.000.000.000.000.000.000  
Joule (J): international verbindliche physikalische Maßeinheit für die Energie

1 EJ = 1 Trillion Joule = 1000/3,6 Terawattstunden ≈ 278 TWh
(s.u.)
  
Vergleich: Bruttostromverbrauch DE 2021: 582 TWh = 2,1 EJ
1 Exajoule ist ungefähr der halbe Stromverbrauch in Deutschland
   

 Globus Infografik 14169 Die Energieeinheit Exajoule dient zur Bezeichnung großer Energiemengen, z.B. der Primärenergieverbrauch (PEV) von Ländern, Regionen und der Welt (Erde).
z.B.: Jahr | PEV in EJ
 - Deutschland: 1990|14,9; 2004|14,4; 2014|13,1;      2019|12,8;
 - Welt:  2002|363; 2009|469; 2015|550;     2018|581; 2019|584;
  
  
  In der Literatur und im Internet werden häufig noch Terawattstunde (TWh) bzw. Petawattstunde (PWh) sowie
"Millionen Tonnen Steinkohleeinheiten  (Mio. tSKE = MtSKE)" oder
"Milliarden Tonnen Steinkohleeinheiten (Mrd. tSKE = GtSKE)" für große Energiemengen verwendet. Im folgenden Hinweise zur Umrechnung:
  
Umrechnung:

3,6 EJ
= 1000 TWh
            
=  1   PWh
1 EJ
= 34,121 MtSKE

3,6 Exajoule ( EJ ) = 1 Petawattstunde (PWh) = 1000 Terawattstunden (TWh)
= 1 Billion Kilowattstunden (kWh)
  
1 Exajoule sind rund 277,778 Milliarden Kilowattstunden (kWh)
1 Exajoule sind rund 34,121 Millionen Tonnen Steinkohleeinheiten (MtSKE)

100 EJ = 3412,1 MtSKE = 3,4121 Mrd. tSKE = 3,4121 GtSKE
-> Herleitung unten
    
Präfixe
103
Tausend Kilo k
106
Million Mega M
109
Milliarde Giga G
1012
Billion Tera T
1015
Billiarde Peta P
1018
Trillion Exa E


Da die Basiseinheit 1 Joule eine sehr geringe Energiemenge darstellt, müssten übliche Energieverbräuche in der Energiewirtschaft mit sehr viel Nullen ausgedrückt werden. In Technik und Wissenschaft werden deshalb Präfixe (Abkürzungen für Zehnerpotenzen) verwendet, die dann eine handliche Kurzschreibweise ermöglichen.
Mittels der Maßeinheit Exajoule (EJ) werden große Energiemengen erfasst.
Die Energieeinheit Exajoule wird z.B. verwendet, um den Weltenergieverbrauch oder den Energieverbrauch von Ländern anzugeben.
 - Primärenergie-Verbrauch der Erde 2019 = 584 EJ

 - Primärenergie-Verbrauch Deutschlands 2019 = 12,815 EJ

   
"Millionen Tonnen Steinkohleeinheiten" (MtSKE) ist eine veraltete Energieeinheit, die aber immer noch weithin verwendet wird, z.B. betrug der Primärenergieverbrauch 2004 in Deutschland 492,6 MtSKE (aus: Globus 9742) .
Mit dem Umrechnungsfaktor (s. Folgeabschnitt) ergibt sich:
    492,6 MtSKE = 492,60,029.307.6 MtSKE = 14,437 EJ.
Umrechnungsfaktor

1 MtSKE
= 29,307.6 PJ
= 0,029.307.6 EJ
Laut Definiton gilt: 1 kg SKE = 7000 kcal  (s: Joule)
Mit dem empirischen Wärmeäquivalent 1 kcal = 4,1868 kJ (s: Joule) folgt:
1 kg SKE = 7 • 103 • 4,1868 • 103 J = 7 • 4,1868 • 106 J = 29,3076 • 106 J
1    t SKE = 103 • 1 kg SKE = 29,3076 • 109 J
1 Mt SKE = 106 • 1   t SKE = 29,3076 • 1015 J = 0,029.307.6 • 1018 J
  
 Joule

Nach dem internationalen System für Maßeinheiten (SI-System) ist das "Joule" die international verbindliche Maßeinheit für Energie. Nach dem Gesetz über die Einheiten im Messwesen (vom 2.7.1969) gilt das SI-System ab dem 1.1.1978 verbindlich in Deutschland. Ältere Maßeinheiten dürfen nur noch ergänzend oder hilfsweise verwendet werden. Dennoch werden die veralteten Maßeinheiten für Energie (Kilowattstunden, Steinkohleeinheiten, Rohöleinheiten, Kalorien) immmer noch weithin verwendet und erzwingen ständige Umrechnungen.
  

Umrechnung
in kWh / TWh




1 kWh = 3,6 MJ
1 TWh = 3,6 PJ
1 PWh = 3,6 EJ




Aus physikalischen Zusammenhängen folgt (ausführlicher -> "Joule")
   1 Wattsekunde = 1 Joule
                   1 Ws = 1 J.

aus:  1 Stunde = 3600 Sekunde (1 h = 3600 s) folgt:
1 Wattstunde = 3.600 Joule, also
1 Kilowattstunde (kWh)= 1000 Wattstunden = 3.600.000 J = 3,6 MJ,
wobei M die Abkürzung für Mega (1 Million) ist.
Durch Erweitern mit 109  folgt: 3,6 PJ = 1 TWh.
Durch Erweitern mit 1012  folgt: 3,6 EJ = 1000 TWh = 1 PWh
Umgekehr folgt:
  1PJ = 1/3,6 TWh = 1012/3,6 Wh = 109/3,6 kWh = 277,778 * 106 kWh
auf ganze Millionen kWh gerundet, folgt:    
  1 Petajoule sind rund 278 Millionen Kilowattstunden
  1 Exajoule sind rund 278 Milliarden Kilowattstunden
  

Umrechnung von
Petajoule in
Tonnen Steinkohleeinheiten
(tSKE)

1 PJ = 34,121 ktSKE
1 EJ = 34,121 MtSKE

Mit dem Wärmeäquivalent (s.o.) folgt:
1 t SKE = 7 • 4,1868 GJ = 29,3076 GJ  =  29,3076 109 J    (G = Giga = 109)
  
Daraus folgt umgekehrt:
109 J = 1/29,3076 tSKE, also mit 106 erweitert:
106 * 109 J = 106 /29,3076 tSKE = 34.121 tSKE
   
1 Petajoule = 34.121 Tonnen Steinkohleeinheiten (tSKE) = 34,121 kt SKE
1 Exajoule  = 34.121.000 tSKE = 34,121 Millionen tSKE = 34,121 Mt SKE

Ausführliche Erläuterungen der verschiedenen Energiemaße und ihre Umrechnung bietet die Lexikonseite zu "Joule".
  
Datenbank Datensätze mit der Maßeinheit:  PJ    EJ  

Stand: 11.03.22/zgh  Daten/ Statistik: Energie   Thema Energie & Ressourcen  
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