Wärmeabgabe eines Menschen: So viel Heizleistung (Watt) steckt in uns
Die Leistung von elektrischen Geräten wird in Watt gemessen – das ist allgemein bekannt. Weniger bekannt ist, dass auch der menschliche Körper Strom und Wärme erzeugt und sich diese Leistung ebenso messen lässt. In diesem Beitrag klären wir alle Fragen zum Kraftwerk Mensch!
Das Wichtigste in Kürze:
- Der menschliche Körper produziert Wärme und Strom: Elektrische Impulse halten lebenswichtige Prozesse wie Atmung, Herzschlag und Muskelbewegungen aufrecht.
- Wärmeleistung im Ruhezustand: Eine sitzende Person gibt etwa 120 Watt Wärme ab – das entspricht rund 2,9 kWh pro Tag oder ca. 2.500 Kalorien.
- Mehr Bewegung = mehr Leistung: Beim Sport oder körperlicher Arbeit steigt die Heizleistung kurzfristig auf mehrere Hundert Watt.
- Individuelle Faktoren spielen eine Rolle: Körpergröße, Gewicht, Aktivitätslevel, Umgebungstemperatur und Kleidung beeinflussen die Wärmeleistung.
- Messbar mit EEG und EKG: Elektrische Leistungen des Körpers können medizinisch aufgezeichnet und ausgewertet werden.
Wieso erzeugt der menschliche Körper Wärme und Strom?
Unsere Körper erzeugen nicht nur an einer, sondern gleich an mehreren Stellen Strom - und Wärme: Im Gehirn, im Herzen, in unseren Organen und Sinnesorganen zum Beispiel.
Das Gehirn nutzt diesen Strom, um mit dem restlichen Körper zu kommunizieren – und umgekehrt. So halten unsere grauen Zellen alle Funktionen im Körper am Laufen, wie zum Beispiel Atmung und Verdauung. Außerdem steuert das Gehirn mit diesen durch unser Nervensystem reisenden, elektrischen Impulsen die Muskeln an und erlaubt es so, den Körper zu bewegen.
Auch das Herz wird durch elektrische Impulse am Schlagen gehalten. Es ist dabei sogar ein kleiner Selbstversorger: Die obere Herzkammer, auch Sinusknoten genannt, fungiert hier als Kraftwerk. So erzeugt jeder Herzschlag Strom, der wiederum den nächsten Herzschlag in Gang setzt.
Wie viel Wärme gibt ein Mensch ab?
Auch in Sachen Wärmeleistung ist der Mensch ein kleines Kraftwerk – und zwar eines, das rund um die Uhr in Betrieb ist. Je nach Körperbau, Aktivität und Umgebungstemperatur unterscheidet sich aber, wie viel Wärme tatsächlich abgegeben wird.
Wärmeabgabe im Ruhezustand
Ein durchschnittlich großer und schwerer Mensch gibt - ruhig bei einer Temperatur von mindestens 16 Grad Celsius sitzend - etwa 120 Watt an Wärme ab. Das ergibt, auf einen ganzen Tag gerechnet, eine Heizleistung von ca. 2,9 Kilowattstunden (kWh).
Bei einem Mann mit 85 kg Körpergewicht und einer Größe von ca. 177 cm entspricht die Wärmeleistung von 2,9 kWh am Tag einem Verbrauch von rund 2.500 Kalorien. Diese müssen über Nahrung aufgenommen werden, um das „Heizkraftwerk“ Mensch in Betrieb zu halten.
Wärmeabgabe bei Aktivität
Wer sich bewegt, erhöht seine Heizleistung: Beim Sport oder körperlicher Arbeit kann die Wärmeabgabe kurzfristig auf mehrere Hundert Watt ansteigen, je nach Intensität und Fitnesslevel.
Wovon hängt die Heizleistung eines Menschen ab?
Die Wärmeabgabe ist individuell verschieden und hängt von mehreren Faktoren ab:
- Körpergröße und Gewicht: Je mehr Körpermasse vorhanden ist, desto mehr Wärme wird abgegeben.
- Aktivitätslevel: Bewegung und Muskelaktivität erhöhen die Wärmeproduktion deutlich.
- Umgebungstemperatur: In kälterer Umgebung arbeitet der Körper stärker, um die Körpertemperatur zu halten.
- Bekleidung: Kleidung isoliert und beeinflusst, wie viel Wärme nach außen abgegeben wird.
Mensch versus Maschine – ein Vergleich in Watt
Herz
1,5 Watt Leistung erzeugt das menschliche Herz durchschnittlich. Eine Kilowattstunde Energie hält es so für etwa 666 Stunden am Schlagen.
Gehirn
20 Watt Leistung benötigt das Gehirn in der Stunde. Das ist doppelt so viel wie eine haushaltsübliche LED-Lampe.
In 50 Stunden macht das knapp eine Kilowattstunde (= kWh) Energie für Gehirntätigkeiten aus.
Grundumsatz beim Schlafen
70–90 Watt benötigt der menschliche Körper durchschnittlich, um im Schlaf alle lebenswichtigen Funktionen aufrecht zu erhalten. Man spricht dabei vom sogenannten Grundumsatz.
Büroarbeitstag
100–130 Watt leistet ein Mensch an einem Büroarbeitstag.
Zum Vergleich: Das ist die Leistung von zwei modernen LED-Fernsehgeräten mit 48 Zoll Bildschirmdiagonale.
Radfahren
200 Watt beträgt die durchschnittliche Trittleistung beim flotten Radfahren eines Durchschnittsradlers.
Zum Vergleich: In einem österreichischen Haushalt mit vier Personen werden jährlich rund 4.500 Kilowattstunden Strom verbraucht. Das entspricht einer Durchschnittsleistung von 480 Watt.
Rad-/Triathlon-Profi
415 Watt Leistung kann ein Rad-/Triathlon-Profi durchschnittlich erreichen.
Leistung beim Marathon-Weltrekord
1.880 Watt betrug die Leistung des Läufers Eliud Kipchoge beim Marathon-Weltrekord, bei dem er ein durchschnittliches Tempo von 21 km/h erreichte.
Wie kann man die menschliche Leistung in Watt messen?
Messen lässt sich die elektrische Leistung des Körpers mithilfe von EEG (Gehirn) und EKG (Herz). Dabei werden Elektroden am Kopf bzw. Torso angebracht, die die elektrischen Impulse im Körper aufzeichnen, beispielsweise in Form von Sinuswellen. Bekannt sind diese Verfahren aus dem medizinischen Bereich, etwa zur Diagnose von Herzrhythmusstörungen oder neurologischen Erkrankungen.
Richtwert: So viel Leistung ist möglich
Die vom menschlichen Herzen erzeugte elektrische Leistung variiert je nach Alter, Körpergröße, Fitness und Gesundheitszustand. Durchschnittlich kann ein junger, gesunder Mensch eine maximale körperliche Jahresleistung von etwa 100 kWh erreichen. Das entspricht rund 200 Besteigungen der Zugspitze – oder anders gesagt: Unser Körper läuft auf Hochtouren.
Tipp: Wer seine individuelle Leistung messen möchte, kann das z. B. bei einem Belastungs-EKG auf dem Ergometer tun. Hier werden die elektrischen Impulse bei verschiedenen Belastungsgrenzen aufgezeichnet.
Das Kraftwerk Körper selbst erleben!
In der Wien Energie-Erlebniswelt Spittelau kann man den eigenen Körper auf die Probe stellen. Bei der Tour de Watt am Ergometer kann man hautnah erleben, wie lange man radeln muss, um eine Lampe, einen Computer oder eine Kaffeemaschine in Betrieb zu nehmen.
