AC/DC – Wechselstrom und Gleichstrom

Damals, im 17. Jahrhundert, als Benjamin Franklin zum ersten Mal entdeckte, dass Blitze elektrisch sind, stellte er fest, dass sie aus Ladungen bestehen, die Energie vom einen zum anderen Ort bringen. Dann kam Thomas Edison dazu und erfand die Glühbirne, die elektrische Energie in Licht umwandeln konnte. Die Ladung floss von einer Stromquelle durch Kabel in eine Richtung, zu einem Gerät, etwa einer Glühbirne, und dann mit weniger Energie als vorher zurück zur Stromquelle. Das wird als Gleichstrom bezeichnet.

Aber es gab ein Problem. Als sie versuchten, Gleichstrom über lange Strecken zu transportieren, ging jede Menge Energie unterwegs verloren. Eine Möglichkeit, den Stromverlust beim Transport über lange Strecken zu verringern, ist, die Spannung des Stroms zu erhöhen. Aber zu dieser Zeit war es schwierig, die Technologie zur Erhöhung der Spannung von Gleichstrom zu entwickeln. Selbst ein Blitzschlag könnte ein Übertragungsnetz für Gleichstrom dauerhaft beschädigen.

Es war einfach zu teuer, sie zu bauen und in Stand zu halten. Um dieses Problem zu lösen, stießen zwei weitere Erfinder hinzu: Nikola Tesla und George Westinghouse. Sie hatten eine neue Idee. Statt den Strom nur in eine Richtung fließen zulassen, warum nicht den Strom sehr schnell die Richtung wechseln lassen? Sie entwickelten den Wechselstrom, was bedeutete, dass sich die Richtung, in die eine Ladung floss, immer wieder änderte.

Im Vergleich zu Gleichstrom konnte beim Wechselstrom leichter und kostengünstiger die Spannung erhöht werden. Deshalb entschied sich der größte Teil der Welt für Übertragungsnetze mit Wechselstrom. Bis heute ist das bei den meisten nationalen Stromnetzen der Fall. Die meisten elektrischen Haushaltsgeräte werden mit Wechselstrom betrieben, weshalb Steckdosen Wechselstrom liefern. Aber die Dinge haben sich seit der Zeit von Tesla und Westinghouse geändert.

Neue Technologien wurden entdeckt. Jetzt verwenden wir viel mehr Batterien. Hast du dich schon mal gefragt, warum Netzteil diese kleine Kiste haben? Das ist ein Adapter, der Wechselstrom aus einer Steckdose in Gleichstrom umwandelt. Denn Batterien brauchen zum Aufladen Gleichstrom.

Die Umwandlung von Wechselstrom und Gleichstrom führt zu Energieverlusten, weshalb dein Netzteil nach einer Weile heiß wird. Warum steigen wir dann nicht überall auf Gleichstrom um? Das ist nicht so einfach wie es klingt. Es hat Jahrzehnte gedauert, bis wir Wechselstromnetze für ganze Städte gebaut hatten. Eine Umstellung auf Gleichstrom würde sehr viel Zeit in Anspruch nehmen.

Aber neuere Kraftwerke, wie die Drei-Schluchten-Talsperre in China, werden mit Übertragungsleitungen für Gleichstrom gebaut, um ihren Strom zu verteilen. Neue Technologien erleichtern den Transport von Gleichstrom über größere Entfernungen mit nur geringem Stromverlust. Tesla und Westinghouse wären nicht froh, von dieser Veränderung zu hören, aber die Zeiten haben sich geändert und Gleichstrom könnte der Weg in die Zukunft sein. Zumindest Franklin und Edison werden sich endlich durchsetzen.