Strom im Haus
Jun 11th, 2009 by Stefan Fassbinder
Nun wissen wir, warum der Wechselstrom an der Steckdose nahezu unfehlbar zur Verfügung steht und wie es möglich ist, die Spannung weit gehend und die Frequenz nahezu absolut konstant zu halten, auch wenn die Last wechselt. Damit ist der Strom aber noch nicht genau am Einsatzort angelangt. Auch wenn die drahtlose Nachrichten-Übertragung heute gang und gäbe ist, lässt die drahtlose Energie-Übertragung noch auf sich warten. Wo etwas anderes behauptet wird, ist dies doch durchweg irgendwo zwischen Schabernack und Scharlatanerie einzuordnen. Wenn das alles so einfach wäre, wäre es schon vor 100 Jahren erfunden worden. Ist es aber nicht. Also muss die elektrische Energie innerhalb des Gebäudes über die so genannten Endstromkreise noch bis an die zahlreichen Einsatzorte fortgeleitet werden.
Das heißt: Zur Verfügung gestellt wird zunächst einmal die Spannung. Das ist der Druck in der Stromleitung. Ein Stromfluss wird daraus erst, wenn der Mensch oder ein Automatismus im angeschlossenen Gerät den Schalter schließt, also eine leitfähige Verbindung zwischen Hin- und Rückleitung des Stroms herstellt, so wie auch die Wasserleitung ständig unter Druck steht, aber nur Wasser fließt, wenn man den Hahn öffnet. Ein Schalter kann allerdings (fast) genau so gut in der Rückleitung des Stroms wie in seinem Hinweg angeordnet sein, wohingegen der Stöpsel in der Badewanne das Wasser nicht am Fließen und die Wanne auch nicht am Überlaufen hindert – eher im Gegenteil! Damit ist schon wieder der Punkt erreicht, an dem die Tragweite des Vergleichs zwischen Wasserstrom und Elektronenstrom endet. Mit dem Sprachgebrauch fängt es bereits an aufzuhören:
- Wasserhahn offen: Wasser fließt.
- Wasserhahn geschlossen: Kein Wasser fließt.
Aber:
- Schalter offen: Kein Strom fließt.
- Schalter geschlossen: Strom fließt.
Auch dient die Wasserleitung zur Versorgung mit Wasser und nicht zur Übertragung von Energie. Umgekehrt dient die Stromleitung nicht der Versorgung mit Elektronen, die dann vom Verbraucher in irgendeiner Form verbraucht werden. Auch baden kann man darin nicht, schon deshalb nicht, weil sie sich nicht vorübergehend in eine Wanne füllen lassen. Vielmehr sollen die Elektronen Energie übertragen und müssen hierzu umgehend wieder dorthin zurück fließen, wo sie hergekommen sind. Wenn diese Möglichkeit nicht gegeben ist, verweigern sie die Rundreise von vornherein.
Leistung ist Energie pro Zeit, und die elektrische Leistung errechnet sich aus Spannung mal Strom. Das Element »pro Zeit« ist in der Größe der Stromstärke schon enthalten, da eine Stromstärke von 1 A prinzipiell bedeutet, dass pro Sekunde an einer beliebigen Stelle des Stromkreises 6,25*1018 Elektronen vorbei fließen. Dadurch kommt es oft zu Missverständnissen, da Leistung mit Energie verwechselt wird, oder auch »nur« zu falscher Ausdrucksweise, wobei das Falsche gesagt, aber das Richtige gemeint (und hoffentlich auch verstanden?) wird. Selbst gestandene Elektromeister sagen oft, sie hätten letztes Jahr 3500 Kilowatt verbraucht. Sie meinen natürlich Kilowattstunden. Dabei muss es wohl auch bleiben, denn sonst funktioniert der alte Witz nicht mehr, gemäß welchem die Ostfriesen angeblich Energie gewinnen sollen, indem sie mit einem Eimer ans Meer gehen und sich 10 Kilo Watt holen.
Nun haben wir aber schon festgestellt, dass der Kunde die Möglichkeit erwartet, zu jeder Zeit elektrische Energie nutzen zu können, sie aber bei weitem nicht ständig oder bei weitem nicht in vollem Umfang nutzt. Insbesondere der deutsche Privatkunde verfügt zumeist über einen Hausanschluss, der die Entnahme von beinahe 24 kW ermöglicht, wovon dann im Jahresmittel nur 0,4 kW entnommen werden.
Also: Bereit gestellt wird vom Versorger zunächst einmal gar kein Strom, sondern nur Spannung – und damit die Möglichkeit, jederzeit auch Leistung zu beziehen, doch ist der Strom gleich null, so ist auch die Leistung gleich null und damit im betreffenden Zeitabschnitt die Energie gleich null. Nichts verkauft. Die Maschine muss aber laufen, schon allein um die Spannung zu erzeugen, auch wenn im Moment kein Strom zum Fließen kommt. Die Maschine wird dann zwar nicht belastet und dreht sich daher sehr leicht, weil die magnetische Gegenkraft des Laststroms ausbleibt, aber Energie muss dennoch aufgewendet werden, um auch nur die Bereitschaft zur Abgabe von Energie sicher zu stellen.
Dies zieht also jedem Jammern und Wehklagen den Boden unter den Füßen weg, wenn man zu einer durchschnittlichen oder typischen Schwachlastzeit eine Kilowattstunde elektrischer Energie an einer der großen Strombörsen für weniger als 3 Cent erstehen kann, der Haushaltskunde dagegen konstant z. B. 16 Cent zahlt. Auch ein Großkunde mit einem vergleichsweise hohen, annähernd konstanten Verbrauch ist unter Umständen mit 3 Cent pro Kilowattstunde dabei. Schon wittert die Tagespresse wieder Ausbeuter und Kartelle unter den Stromversorgern am Werk: »Mit den kleinen Leuten kann man es ja machen!« In Wirklichkeit zahlt der Privatkunde etwa 3 Cent für die verbrauchte Kilowattstunde plus 13 Cent für die Möglichkeit, diese Kilowattstunde zu jeder beliebigen Tages- und Jahreszeit innerhalb von gut 2 Minuten aus dem Netz »herunter laden« zu können. Wenn man das nicht prompte Bedienung nennen kann, was denn dann? Dies ist gar nicht so selbstverständlich wie wir es immer nehmen, sondern stellt einen gewaltigen Komfort dar, und Komfort kostet Geld. Wäre diese Last von z. B. 23 kW – im Vorhinein nachweisbar oder durch Erfahrung erwiesen – bei einem Kunden ständig am Netz, so gewährte der Anbieter diesem Kunden selbstverständlich einen Preis um 3 Cent. Die Stromrechnung beliefe sich allerdings selbst zu diesem Preis noch auf rund 6000 € im Jahr.
Nachdem wir nun gelernt haben, dass man Geld nicht essen kann, kommen wir sicher auch noch dahinter, dass Geld keinen elektrischen Strom erzeugt. Hinter der nahezu unbegrenzten und als selbstverständlich aufgefassten Verfügbarkeit elektrischer Energie steckt vielmehr ein sehr aufwändiges System, das seinen Preis hat, bis »der Strom endlich in die Steckdose kommt«. Hier soll es jetzt um die Verteilung im Gebäude gehen – und da steht die Sicherheit an erster Stelle, denn elektrischer Strom kann prinzipiell sehr schnell gefährlich werden. Dabei sind zwei Dinge zu unterscheiden:
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