Gleichstrom

Verschiedene Arten von Gleichstrom

Das wichtigste Merkmal von Gleichstrom ist, dass er nie seine Polarität wechselt. Jedoch können sich innerhalb dieses Rahmens die Werte der Spannung durchaus verändern.

Konstanter Gleichstrom

Der konstante Gleichstrom behält durchgehend einen Wert bei. Diese Art der Spannung liefern beispielsweise Batterien und Akkumulatoren.

Pulsierender Gleichstrom

Hierbei wechselt der Strom die Spannungswerte regelmäßig pulsierend, der Wert steigt und sinkt immer gleichmäßig. Entscheidend ist dabei jedoch, dass die Spannung trotzdem immer die gleiche Polarität behält. Pulsierender Gleichstrom ist beispielsweise das Ergebnis der Gleichrichtung einer Wechselspannung.

Wo kommt Gleichstrom zum Einsatz?

In privaten Haushalten funktionieren zahlreiche Geräte mit Gleichstrom. Computer, Audio- und Video-Geräte sowie Handys benötigen gleichbleibende Spannung. Da aus den Steckdosen jedoch Wechselstrom kommt, besitzen diese Geräte ein zwischengeschaltetes Netzteil, das den Strom umwandelt. Alternativ enthalten die Geräte einen Akku oder Batterien, die Gleichstrom bereitstellen.

In der Industrie kommt ebenfalls Gleichstrom zum Einsatz. Beispielsweise funktionieren die elektrochemischen Prozesse bei der Galvanisierung ausschließlich mit Gleichstrom.

Die Entstehung des Gleichstroms und der Stromkrieg um 1890

Um das Jahr 1890 herum entbrannte der sogenannte Stromkrieg um Gleichstrom und Wechselstrom. Thomas Edison war leidenschaftlicher Verfechter des Gleichstroms und errichtete die ersten Kraftwerke, die Gleichstrom erzeugten. Fast gleichzeitig begeisterte sich jedoch der Erfinder und Unternehmer George Westinghouse für Wechselstrom und kaufte zahlreiche Patente, unter anderem von Nikola Tesla. Darauf basierend baute auch er Kraftwerke und Stromleitungen.

Edison und Westinghouse kämpften jahrelang um die Vorherrschaft auf dem Strommarkt. Vor allem Edison griff dabei zu teilweise brutalen Methoden, um zu beweisen, dass Wechselstrom gefährlich und tödlich ist. (Gleichstrom ist ebenfalls gefährlich, jedoch erst bei höheren Spannungen als Wechselstrom.) Edisons Ambitionen, die Gesellschaft gegen Wechselstrom zu mobilisieren, gipfelten in der Erfindung des elektrischen Stuhls. Letztlich gewann Westinghouse mit dem Wechselstrom den Stromkrieg, nicht zuletzt, weil er eine bessere Transportfähigkeit aufweist.

Produktion und Transport von Gleichstrom

Bei dem Strom im Stromnetz handelt es sich um Wechselstrom, der von Kraftwerken produziert und über Leitungen verteilt wird. Wird Gleichstrom benötigt, muss ein Stromrichter den Strom am Ziel umwandeln.

Es gibt jedoch auch Möglichkeiten, direkt Gleichstrom zu produzieren, beispielsweise mit Solarzellen. Sofern der Strom jedoch nicht direkt verwendet wird, muss ihn erst ein Wechselrichter in Wechselstrom umwandeln, bevor er transportiert werden kann. Denn die Stromnetze sind auf Wechselstrom ausgelegt. Ist der Wechselstrom am Zielort angekommen, muss ein Gleichrichter ihn wieder in Gleichstrom umwandeln.

Die Zukunft des Gleichstroms

Seit Ende des 19. Jahrhunderts hat sich viel getan. Immer mehr Geräte und Maschinen funktionieren mit Gleichstrom. Schließlich geht beim teilweise mehrmaligen Umwandeln der Spannungen, bis der Strom tatsächlich beim Verbraucher ankommt, einiges an Energie verloren. Gerade mit der Zunahme von Photovoltaikanlagen, die direkt Gleichstrom produzieren, steigt die Bedeutung dieser Stromart. Und auch hinsichtlich der national und international gesetzten Ziele zur Reduzierung des Energieverbrauchs und der damit einhergehenden CO2-Emissionen könnte eine stärkere Hinwendung zu Gleichstrom helfen.

Ein kompletter Wandel von Wechselstrom zu Gleichstrom ist allerdings selbst auf lange Sicht kaum realistisch. Zum einen wegen der immensen Veränderungen in der Infrastruktur, die notwendig wären, zum anderen, weil immer noch an vielen Stellen Wechselstrom genutzt wird. Diskutiert werden jedoch verschiedene Maßnahmen, darunter parallel laufende Wechselstrom- und Gleichstromnetze oder Mikronetze mit Gleichstrom, zum Beispiel auf Industriegeländen. Die Monopolstellung des Wechselstroms scheint also nach über 100 Jahren nicht mehr so gefestigt zu sein.