Was ist Strom?

Strom, genauer elektrischer Strom, wie Sie ihn zu Hause verwenden, um alle elektrisch betriebenen Geräte am Laufen zu halten, basiert auf der Bewegung winziger Teilchen. Die Geschichte des Stroms und seiner Nutzung, wie wir sie heute kennen, geht bereits weit ins 18. Jahrhundert zurück.

Durch die Bewegung der elektrisch geladenen Teilchen entsteht Energie, die nötig ist, um wiederum Bewegungsenergie zu erzeugen oder eine Glühlampe zum Leuchten zu bringen. Um den physikalischen Prozess dahinter zu verstehen, muss man sich mit dem Aufbau von Atomen, den kleinsten materiellen Teilchen näher befassen. Ein Atom besitzt einen Kern aus neutral geladenen Teilchen, den Neutronen, und Protonen, die positiv geladen sind. Um den Kern herum besteht eine Hülle, die aus Elektronen, negativ geladenen Teilchen besteht, die um den Kern kreisen. Bewegung kommt in die Sache, wenn man ein Ungleichgewicht bildet und die negativ geladenen Teilchen entfernt. Übrig bliebe dann ein Ion, das einem positiv geladenen Atom entspricht. Dieses ist aber bestrebt, gemeinsam mit dem Elektron einen neutralen Zustand herstellen. So versuchen beide Teile, Elektron und Ion, wieder zueinander zu kommen. Den Strom zum fließen bringt also ein Ungleichgewicht, dass künstlich erzeugt wird. Am einfachsten kann man das anhand des Beispiels einer Batterie darstellen. Am Pluspol wird ein Elektronenmangel erzeugt, am Minuspol ein Überschuss. In dem Bestreben dieses Ungleichgewicht wieder auszugleichen beginnen die Teilchen sich zu bewegen und schon fließt der Strom.

Das Ungleichgewicht durch die Entfernung von Elektronen wird bei der Batterie durch eine chemische Reaktion ausgelöst, eine Spannung wird erzeugt. Die Bewegung der Teilchen wird bei einer Glühbirne durch den Glühdraht gestaut. Die Reibung beim "Drängeln" der Teilchen durch diesen speziellen Leiter bringt den Draht mittels Hitze zum Glühen und damit die Lampe zum Leuchten.

 

Gleichstrom und Wechselstrom

Mit der Funktionsweise einer Batterie haben Sie nun bereits die Funktionsweise des sogenannten Gleichstroms entdeckt. Der Strom, der aus Ihrer Steckdose kommt, heißt Wechselstrom. Diese unterschiedlichen Bezeichnungen rühren daher, dass bei Gleichstrom der Strom nur in eine Richtung, vom Plus zum Minuspol fließt, beim Wechselstrom aber ständig seine Richtung wechselt. Im deutschen Stromnetz nimmt der Fluss des Stroms diese Richtungswechsel etwa hundert Mal pro Sekunde vor. Wechselstrom ist effizienter im Transport und die Spannung kann besser von Hochspannung, wie sie in den Überlandleitungen fließt,  zu niedriger Spannung, wie man sie für den Normalhaushalt benötigt, transformiert werden. Braucht man innerhalb des Hausnetzes noch niedrigere Spannungen, bedient man sich eines Transformators, kurz Trafo, wie man ihn von Dimmschaltern oder Elektrogeräten mit Spannungswandler kennt.

 

Wie kommt der Strom in die Steckdose?

Nachdem der Strom nach dem oben erläuterten Prinzip und mit Hilfe der entsprechenden Energiequellen wie fossilen Brennstoffen, Kernspaltung, Wind-, Wasser- oder Sonnenkraft in den Kraftwerken erzeugt und entsprechend in das Stromnetz eingespeist wurde, wird dieser über Höchstspannungsleitungen weitertransportiert. Die Technik, die hinter der Stromerzeugung steht und wie sie sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt hat, können Sie im Artikel über die Geschichte des Stroms nachlesen. Um einen reibungslosen und bundesweiten Transport gewährleisten zu können, verfügt Deutschland über immerhin rund 36.000 Kilometer Höchstspannungsleitungen. Der dabei transportierte Strom verfügt hier noch über eine Stärke von 220.000 Volt oder auch 380.000 Volt. Da diese Stärke im Alltag keine Anwendung finden kann, dienen die Umspannwerke zur notwendigen Transformation. Der Strom wird hier auf bis zu 110.000 Volt umgewandelt und in Hochspannungsleitungen weiter transportiert.

In einem weiteren Umspannwerk wird die Leistung auf 10.000 Volt beziehungsweise auf 20.000 Volt heruntergefahren und mittels Mittelspannungsleitungen in die zu versorgenden Orte transportiert. Im Ortsnetz angekommen, wird der Strom auf 230 Volt oder 400 Volt transformiert. Nun kann er in die Haushalte transportiert werden und kommt dann gebrauchsfertig bei Ihnen aus der Steckdose.

Der Weg des Stroms in die Haushalte

Die Leitungen über die der Strom zu Ihnen nach Hause kommt liegen in der Regel unterirdisch. Bei Höchst-, Hoch- und Mittelspannungsleitungen ist aufgrund der hohen Spannung eine oberirdische Verlegung notwendig. Die Abschirmung der Kabel, damit diese die Energie nicht in die Erde leiten wäre zu aufwendig. Allerdings gibt es auch solche Hochspannungskabel, genannt Erdkabel, die unter der Erde oder sogar unter dem Meer verlegt werden können.