Definition des Gleichstroms
Für die Nutzung des elektrischen Stroms kann sowohl die Variante des Wechselstroms als auch des Gleichstroms verwendet werden. Beide Prinzipien sind aber für unterschiedliche elektrische Geräte sinnvoll.
Der Gleichstrom wird dadurch charakterisiert, dass er zeitlich gesehen konstant ist. Konstanz in diesem Zusammenhang bedeutet, das Stärke und Richtung in einem bestimmten Zeitintervall nicht verändert werden. Ein weiteres Merkmal des Gleichstroms ist, das man seine Richtung bestimmen kann.
Sie kann in die physikalische oder auch in die technische Stromrichtung eingeteilt werden. Da es sich bei den meisten Stromleitern (Kabel) um Metalle wie beispielsweise Kupfer handelt, bewegen sich dort die Ladungsträger in Form von Elektronen jeweils vom negativen zum positiven Pol. Dies wird als physikalische Stromrichtung bezeichnet, wohingegen die technische Stromrichtung den umgekehrten Fluss beschreibt.
Der Begriff Gleichstrom ist insofern etwas irreführend, als er auch für Ströme verwendet wird, die geringe, aber konstante Schwankungen aufweisen. Diese sind jedoch zumeist zu vernachlässigen, oder aber sie entstehen durch etwaige Fluktuationen im Versorgungsnetz. Häufig werden für diesen schwankenden Gleichstrom auch der Begriff Mischstrom verwendet und die Werte für Spannung und Stromstärke als Mittelwert angegeben.
Warum Gleichstrom in Photovoltaikanlagen von Bedeutung ist
In der Photovoltaik hat der Gleichstrom eine große Bedeutung, weil Photovoltaikanlagen von Natur aus Gleichstrom produzieren. Andere Erzeuger von Gleichstrom sind vor allem Batterien und Akkus. Möchte man den Gleichstrom, der mittels der Photovoltaik gewonnen wird, nutzen, muss er für die meisten Geräte in Wechselstrom umgewandelt werden.
Auch das Einspeisen in das Netz des Energieversorgers macht diesen Schritt im voraus notwendig, weshalb bei jeder Solaranlage auch immer ein Wechselrichter vorhanden ist. Dieser transformiert den Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom, indem er die Spannung und Frequenz des Wechselstroms an die Netzvorgaben anpasst.
Mit Gleichstrom betriebene Geräte benötigen diese Umwandlung jedoch meistens nicht. Es bedarf aber einer Anpassung der Spannungs- und Stromstärke, da die von einer Photovoltaikanlage generierten Stromstärken durchaus bis an die 1000 Volt reichen können.
