DC-Technologien: Wofür steht diese Abkürzung überhaupt?
Das „DC“ in DC-Technologien steht für etwas, von dem du bestimmt schon gehört hast: Gleichstrom. Der Name kommt daher, dass beim Gleichstrom Richtung und Stärke dauerhaft gleich sind. (Klingt logisch, oder?)
Vorstellen kannst du dir das Gleichstrom-Prinzip wie ein Schwimmbecken, in dem eine Pumpe das Wasser im Kreis pumpt. Diese Pumpe pumpt dabei immer gleich viel Wasser (gleiche Stärke) in dieselbe Richtung, zum Beispiel immer im Uhrzeigersinn (gleiche Richtung).
Nun fragst du dich vielleicht, warum DC-Technologien dann DC-Technologien und nicht etwa GS-Technologien heißen. Die Antwort liegt in der Sprache: DC steht für die englische Bezeichnung von Gleichstrom. Diese ist „direct current“.
Verwenden wir DC-Technologien in unserem täglichen Leben?
Strom gehört zu unserem Alltag: Sobald du dir ein Getränk aus dem Kühlschrank holst, hast du ihn schon „benutzt“. Schließlich kann der Kühlschrank nur durch Elektrizität dein Getränk kühl halten. Doch unser Haushalt funktioniert nicht mit Gleichstrom (DC). Es gibt nämlich noch eine andere Art von Strom: den Wechselstrom (AC) – den Strom, der aus der Steckdose kommt.
Anders als Gleichstrom verändern sich beim Wechselstrom Richtung und Stärke immer wieder. Wenn wir uns wieder ein Schwimmbecken mit Pumpe vorstellen, würde das bedeuten, dass das Wasser nicht dauerhaft im Uhrzeigersinn gepumpt wird: Es wechselt immer wieder die Richtung. Auch die Wassermenge würde sich verändern. Darum lautet die englische Bezeichnung für Wechselstrom „alternating current“ – kurz: AC.
Während nun der Kühlschrank, die Waschmaschine und sogar das gesamte öffentliche Stromnetz mit Wechselstrom (AC) funktionieren, spielen auch DC-Netze – und damit die DC-Technik – in unserem Alltag eine Rolle. Der Fernseher, die LED-Lampe oder auch dein Laptop: Sie sind DC-Verbraucher, d. h. sie werden mit DC-Strom betrieben.
Warum sind DC-Technologien notwendig?
Wie du schon weißt, kommt aus einer Standard-Steckdose Wechselstrom. Was bedeutet das, wenn wir unseren Laptop benutzen oder auch das Smartphone aufladen möchten? Dazu brauchen wir schließlich Gleichstrom. Und nicht den Wechselstrom aus der Steckdose.
Es bedeutet, dass der 230-Volt-Strom (AC) zuerst in Gleichstrom (DC) umgewandelt werden muss. Du kannst dir bestimmt schon denken, dass das gar nicht so einfach ist: Es entstehen Energieverluste. Durch die Umwandlung wird also gewissermaßen Strom „verschwendet“.
Das wird besonders dann absurd, wenn euer Haushalt eine Photovoltaik-Anlage hat. Mit dieser kann nämlich Gleichstrom gewonnen werden. Aber anstatt den Gleichstrom gleich direkt zu verwenden – zum Beispiel fürs Handykabel –, wird er zuerst in Wechselstrom umgewandelt. Als solcher bewegt er sich im Stromnetz und kommt schließlich aus der Steckdose. Hier muss der Wechselstrom dann erneut umgewandelt werden, damit du ihn für Laptop & Co. verwenden kannst. Das heißt: noch mehr Energieverluste.
Müssen diese Verluste wirklich sein? Könnten wir nicht einfach den Gleichstrom (DC) direkt für DC-Systeme verwenden?
Energieverluste mit Gleich- und WEchselstrom: Können wir sie durch DC-Technologien vermeiden?
Wir fassen zusammen: Es gibt Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (AC). Der Strom, der aus der Steckdose kommt, ist Wechselstrom. Diesen brauchen wir für Haushaltsgeräte – aber nicht für Smartphone, Laptop, LED-Licht etc: Sie funktionieren mit Gleichstrom.
Mit erneuerbaren Energien wie Photovoltaik können wir Gleichstrom gewinnen – aber weil das öffentliche Stromnetz ein AC-Netz ist, muss er in Wechselstrom umgewandelt werden. Wenn wir dann z. B. den Laptop aufladen wollen, kommt es gleich zur doppelten Umwandlung: Von Gleichstrom aus der Photovoltaikanlage zu Wechselstrom im Stromnetz wieder zurück zu Gleichstrom für die DC-Verbraucher (Laptop, Handy & Co.). Und bei jeder Umwandlung gibt es Energieverluste. Wie können wir das vermeiden?
Übrigens: Wenn du wissen möchtest, wie genau Photovoltaik funktioniert, schau mal hier vorbei!
Wie wir mit DC-Technologien Strom besser nutzen können
Wahrscheinlich denkst du es dir schon: Wäre es nicht viel sinnvoller, den DC-Strom von der Photovoltaik-Anlage direkt zu verwenden? So gäbe es ja keine Umwandlung – und die Energieverluste gäbe es auch nicht mehr.
So einfach ist es dann natürlich auch wieder nicht. Zum einen, weil die Spannung des Photovoltaik-Gleichstroms für die DC-Verbraucher noch reduziert werden müsste. Zum anderen, weil das öffentliche Netz immer noch mit Wechselstrom (AC) funktioniert.
Doch das Ziel ist es, DC-Technologien weiterzuentwickeln und vermehrt auf DC-Netze umzusteigen. Das ergibt vor allem auch deshalb Sinn, weil Strom immer mehr aus erneuerbaren Energiequellen (wie Wind- oder Sonnenenergie) stammen soll – und dieser Strom ist dann, wie du schon weißt, Gleichstrom (DC).
DC-Technologien: Unser Fazit
Die Ressourcen unserer Erde sind nicht endlos. Darum wollen wir immer mehr erneuerbare Energien wie etwa Photovoltaikanlagen nutzen. Diese produzieren Gleichstrom (DC) – und mit DC-Technologien können wir ihn ohne Umwandlungsverluste nutzen. So helfen DC-Technologien dabei, Strom aus erneuerbaren Energien effizienter zu verwenden und somit unsere Umwelt zu schonen.
