Batterien und Akkus sind die bekanntesten Quellen für Gleichstrom

Gleichstrom

Gleichstrom (im Englischen abgekürzt DC für „direct current“), bezeichnet einen elektrischen Ladungsfluss, bei dem die Ladungsträger ausschließlich in eine Richtung fließen. Die sogenannte technische Stromrichtung geht dabei von Ladungsträgern aus, die vom Pluspol zum Negativ-Pol fließen. Diese Definition ist historisch bedingt. Tatsachlich bewirken in metallischen Leitern die negativ geladenen Elektronen den Ladungsfluss vom negativen zum positiven Pol. Auch nach der Entdeckung dieser Tatsache wurde aber die historische Definition beibehalten.

Die Flussrichtung des Gleichstroms bleibt über die Zeit konstant. Der Verlauf ergibt deshalb eine Gerade parallel zur Zeitachse. Verursacht wird der Strom von einer „Gleichspannung“, eine elektrische Spannung mit konstanter Polarität. Die Beträge von Spannung und Stromstärke müssen jedoch nicht konstant sein, sie können sich über die Zeit ändern.

Gleichstrom lässt sich mit Hilfe von Batterien, Brennstoffzellen, Photovoltaikanlagen oder auch Gleichstromgeneratoren erzeugen. Er wird etwa zum Betrieb von elektronischen Geräten, von Gleichstrommotoren oder zur Elektrolyse benötigt. Gleichstrom kann auch aus Wechsel- oder Drehstrom mit Hilfe von Gleichrichtern gewonnen werden. Wechselrichter umgekehrt verwandeln Gleichstrom in Wechselstrom, wie ihn etwa das Hausnetz liefert. Solche Wechselrichter sind Teil jeder Solaranlage.

Photovoltaikanlagen liefern Gleichstrom und brauchen ein Wechselrichter.

Photovoltaik-Anlagen liefern Gleichstrom und brauchen einen Wechselrichter.

Bild: colmkay va Pixabay

Historische Streitfrage: Wechselstrom- oder Gleichstromnetze?

In der Anfangszeit der Elektrifizierung war die Frage, ob die aufzubauenden Stromnetze auf Gleichstrom oder Wechselstrom basieren sollen, stark umstritten.
Ein Verfechter des Gleichstromnetzes war Thomas Edison, der unter anderem damit argumentierte, dass Wechselstrom bei einem Stromschlag größere Gefahren für den Menschen birgt. Trotzdem setzte sich das Konzept des Wechselstromnetzes durch. Es wurde vom dem amerikanischen Erfinder und Ingenieur George Westinghouse propagiert. Der Hauptgrund dafür war, dass Wechselstrom leichter und effektiver mit Transformatoren auf andere Spannungsniveaus gebracht werden kann (=umspannen). Für Gleichstrom gab es diese Möglichkeit damals nicht. Erst seit der Entwicklung der Leistungselektronik gibt es auch für dieses Problem attraktive und effiziente Lösungen , die auch zu einem gewissen Comeback der Gleichstromnetze geführt haben.

Wolfgang Korne
Author: Wolfgang Korne

Kommentiere / Leave a reply

Verfasst von Wolfgang Korne