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Ohne Strom geht gar nichts! Aber welche Stromart kommt denn aus der Steckdose und wie unterscheiden sich Wechsel- und Gleichstrom? Wir erklären´s dir!
Strom ist nicht gleich Strom! Welcher Strom kommt aus deiner Steckdose und welche Unterschiede gibt es? Kurz gesagt: Wir unterscheiden Wechselstrom (AC), der periodisch seine Richtung ändert, vom Gleichstrom (DC), der konstant in eine Richtung fließt. Batterien und Akkus funktionieren z.B. mit Gleichstrom. Wechselstrom hingegen fließt aus unseren Steckdosen. Erfahre jetzt mehr über AC/DC Strom!
Datum: 21. August 2024 | Lesezeit: 5 Minuten
Nein, es geht hier heute nicht um eine bekannte Rockband, sondern um den Unterschied zwischen Gleichstrom und Wechselstrom. Ganz unmusikalisch, dafür maximal wissenschaftlich, denn der Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom lässt sich bei einem Blick auf die Elektronen und ihre Bewegungsrichtung leicht erkennen. Beim Gleichstrom fließen die Elektronen immer „gleich“ in eine Richtung, während sie beim Wechselstrom ihre Richtung wechseln – und zwar periodisch!
Die englischsprachige Abkürzung „DC“ für Gleichstrom bedeutet „direct current“ und deutet bereits an, was mit den Elektronen passiert: Sie fließen stets in die gleiche Richtung, nämlich immer vom Minuspol zum Pluspol. Ihre Spannungshöhe kann dabei ebenso variieren wie ihre Einsatzgebiete!
Hauptsächlich findet sich Gleichstrom bei batteriebetriebenen Endgeräten wie Handys oder Laptops, die durch eine Stromumwandlung im Netzteil aufgeladen werden und unter die Bezeichnung „Schwachstromtechnik“ fallen.
Das „AC“ für Wechselstrom hingegen bedeutet „alternating current“. Hier wechseln die Elektronen periodisch die Richtung, in die sie sich bewegen. Der Plus- und der Minuspol der Spannungsquelle ändert sich also stetig. Übrigens: Wechselstrom wird in Herz (Hz) gemessen und hat im europäischen Raum eine Frequenz von 50 Hz, was bedeutet, dass die Ladungsträger 50 Mal pro Sekunde ihre Richtung ändern. Wow!
Die Einsatzgebiete von Wechselstrom sind vielseitig. Ob Kühlschrank, Lampe, Föhn oder Fernseher, die allermeisten Geräte im Haushalt werden mit Wechselstrom betrieben. Seine Vorteile: Spannungsänderungen sind kostengünstig möglich und Energieübertragung funktioniert effizient – auch über weite Entfernungen.
Aus deiner Steckdose fließt Wechselstrom. Übrigens mit einer Spannung von 230 Volt. Diese Voltzahl gilt für die allermeisten Geräte, die wir täglich nutzen – also beispielsweise die Kaffeemaschine, den Föhn oder den Kühlschrank.
Geräte, bei denen eine effizientere Energieübertragung notwendig ist, benötigen hingegen 400 Volt, der auch Drehstrom oder Dreiphasenstrom genannt wird. Apropos drei: verwechseln kannst du die Geräte mit den unterschiedlichen Voltzahlen nicht, denn 400-Volt-Anschlüsse besitzen drei stromleitende Phasen, haben also drei sichtbare Stifte am Stromstecker. Elektroherde, Waschmaschinen oder Saunaöfen benötigen beispielsweise oft 400 Volt.
230 Volt Spannung bei Haushalts-Steckdosen. Wenn du hinter dieser Zahl ein Komplott der Illuminaten oder eine andere weltumspannende Verschwörung vermutest, sei nun ganz stark. Oder denke bei „weltumspannend“ an Europa und bei „Verschwörung“ an Kompromiss. Denn die Erklärung zu dieser Zahl ist simpel.
Während die USA, Kanada, Mexiko und einige nördliche Staaten Südamerikas auf eine Netzspannung von 120 Volt setzten, entschied sich Deutschland – genauso wie Österreich und die Schweiz – zunächst für ein Netz mit 220 Volt.
Die Spannung des Netzes im Vereinigten Königreich betrug hingegen 240 Volt. 1983 legte Europa schließlich eine Standardspannung von 230 Volt fest, auf die ab 1987 schrittweise umgestellt wurde.
Elektronische Geräte benötigen meistens Gleichstrom und haben deshalb oft ein Netzteil am Kabel, das den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt. Ist kein Netzteil vorhanden, wird meist ein integrierter Akku eingesetzt, der für Gleichspannung sorgt. Smartphones sind klassische Gleichstromgeräte – ebenso wie Laptops, viele PCs und beispielsweise Photovoltaikanlagen.
Alle anderen Geräte wie beispielsweise die klassische Kaffeemaschine, der Toaster, oder das Radio nutzen Wechselstrom und benötigen deshalb kein integriertes Netzteil zur Umwandlung. Auch Elektroautos werden nur mit Wechselstrom aufgeladen. Soll das Auto mit Gleichstrom aufgeladen werden, gelingt das über einen so genannten On-Board-Charger im Auto. Das nennt sich dann AC-Laden. DC-Laden nennt es sich hingegen, wenn ein Gleichrichter in der Wallbox dafür sorgt, dass der Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt wird.
Ein kurzer Blick in die Bedienungsanleitung oder auf das Typenschild des jeweiligen Gerätes verrät dir meist sofort, welcher Strom und welche Spannung benötigt werden. Gut zu wissen: Manche Geräte können sogar automatisch zwischen Wechsel- und Gleichstrom umschalten. Du hast Zweifel? Der Hersteller des jeweiligen Gerätes hilft dir bestimmt weiter.
Fast die komplette Stromversorgung von heute basiert auf niederfrequentem Wechselstrom und Drehstrom. Wechselstrom hat den großen Vorteil, dass Spannung und Strom mit Transformatoren easy angepasst werden können – und das sogar mit nur minimalen Verlusten beim Auf- und Abregeln.
Dieses Feature ist essenziell für unser Stromnetz. Denn: Es ermöglicht, Kraftwerke – auch die grünen Wind- und Solaranlagen – sowie Verbraucher ganz leicht mit dem Übertragungsnetz zu koppeln. Im Kraftwerk erhöht ein Transformator dann die moderate Generatorspannung auf hunderte Kilovolt.
Das Ergebnis: Eine effiziente Übertragung über Hochspannungsleitungen. Bei uns Verbraucher:innen wird die High-Voltage durch weitere Transformatoren übrigens wieder in Mittel- oder Niederspannung umgewandelt. Halten wir fest: Am Ende des Tages ist es eigentlich egal, welcher Strom uns versorgt, solange er zuverlässig verfügbar ist, oder?
Wechselstrom darfst du dir wie einen ziemlich schnellen und vor allem permanenten Tanz der elektrischen Spannung vorstellen. Hierzulande bedeutet das: 50 Richtungswechsel pro Sekunde, in der die Spannung zwischen 325 Volt und -325 Volt hin und her schwingt. Schnell – sagen wir ja!
Auch wenn die Spannung mal durch die Decke geht, der europäische Durchschnitt von 230 Volt bleibt konstant wie bei einer spannungsstabilen Stromquelle. Doch warum dann der ständige Richtungswechsel? Er ermöglicht einen effizienten Energie Flow und ist einer der Gründe, warum wir in unseren gemütlichen vier Wänden hauptsächlich auf Wechselstrom setzen.
Auf den ersten Blick scheint auch Gleichstrom ausschließlich Vorteile zu haben, schließlich benötigt er keine Transformatoren für die Reise vom Kraftwerk zu Verbraucher:innen und die Verluste bei der Übertragung sind auch viel niedriger als beim Wechselstrom.
Aber Aufwand und Kosten für eine hohe Gleichspannung sind bei Gleichstrom sehr hoch. Und: Gleichstrom in Wechsel- oder Drehstrom umzumünzen, ist technisch 'ne harte Nuss, während sich Wechsel- und Drehstrom ganz easy per Gleichrichter in Gleichstrom verwandeln lassen – auch wenn heutzutage bereits modernste Wechselrichter mit minimalen Verlusten am Start sind.
Ganz egal wie der Strom bei dir ankommt, er versorgt dich mit Energie! Dennoch unterschieden wir zwei Stromarten: Strom aus der Steckdose kommt als Wechselstrom – also als richtungswechselnder Strom, AC abgekürzt – bei uns an. Gleichstrom fließt dagegen konstant in eine Richtung.
Seit 1983 beträgt die Spannung in europäischen Steckdosen einheitlich 230 Volt; nur besonders stromintensive Geräte wie Elektroherde benötigen auch mal 400 Volt. Auch Geräte mit Gleichstrom können an die normale Steckdose angeschlossen werden und haben dafür ein Netzteil, in dem der Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt wird.
Beide Stromarten erlauben uns die vielfältige Nutzung elektrischer Energie im Alltag. Noch mehr Spaß macht es dann sogar, wenn wir wissen, wie´s funktioniert, oder?
Autorin
Josi von Yello