Was ist Gleichstrom (DC)?
Gleichstrom (DC) ist ein elektrischer Strom, bei dem sich die Richtung der elektrischen Ladungen nicht ändert. Im Gegensatz dazu wechselt die Richtung von Wechselstrom (AC) periodisch.
Die meisten elektrischen Geräte und elektrischen Systeme in Gebäuden und Fahrzeugen verwenden Gleichstrom. Beispiele für Geräte, die Gleichstrom verwenden, sind Akkus, Solarzellen und Elektromotoren.
Die meisten Steckdosen in Gebäuden liefern jedoch Wechselstrom, da dieser leichter zu übertragen und zu verteilen ist. Um Gleichstrom-Geräte an Wechselstrom-Steckdosen anschließen zu können, wird ein Wechselrichter verwendet, der den Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt.
Wie unterscheiden sich Gleich- und Wechselstrom?
Bei Gleichstrom handelt es sich um eine Art von Strom, der ständig in die gleiche Richtung fließt. Dies unterscheidet diese Art von Strom ganz klar von dem Wechselstrom, der im öffentlichen Netz zu finden ist. Denn anstelle einer ständig gleichen Fließrichtung vom Pluspol zum Minuspol wechselt der Gleichstrom ständig die Richtung.
Die Abstände beim Wechsel der Richtung sind im Übrigen gleichmäßig, erfolgen also sinusförmig. Die Intervalle bzw. die Häufigkeit variieren allerdings deutlich. Wie oft die Fließrichtung pro Sekunde erfolgt, wird in der Einheit Hertz angegeben. In Europa kommt meist Wechselstrom mit 50 Hertz aus der Steckdose, dieser wechselt also insgesamt 100 Mal pro Sekunde die Richtung,
Warum ist das Thema Gleichstrom bei der Photovoltaik so wichtig?
Bei der Verwendung moderner Solarmodule wird die auftreffende Energie der Sonnenstrahlen in elektrische Energie umgewandelt. Allerdings entsteht hierbei nicht der gewohnte Wechselstrom, der bei der Stromversorgung normalerweise zum Einsatz, sondern eben der genannte Gleichstrom. Der Grund hierfür ist in der verwendeten Technik begründet.
Denn da der Strom in der Anlage immer in die gleiche Richtung fließt, lassen sich mehrere Solarzellen ohne Probleme zusammenschalten, der Fachmann spricht in einem solchen Fall von einer Reihenschaltung. Mit den sogenannten Strings, wie die zusammengeschalteten Solarzellen heißen, lassen sich die Spannung und auch die Stromstärke gleichermaßen erhöhen, sodass der Ertrag der Photovoltaikanlage deutlich besser ausfällt.
Wie lässt sich der Gleichstrom aus solchen Anlagen verarbeiten?
Der Strom, der mit einer Photovoltaikanlage gewonnen lässt, kann also weder so direkt in das öffentliche Netz eingespeist noch im Haushalt verbraucht werden, da auch hier die meisten Geräte auf Wechselstrom ausgelegt sind. Bevor eine Weiterverarbeitung möglich ist, muss also eine Umwandlung des Stroms in sogenannten Wechselstrom vorgenommen werden.
Hierfür verantwortlich ist der sogenannte Wechselrichter. Dieser kann den Gleichstrom direkt umwandeln und passt sich hierbei natürlich auch der gerade notwendigen Frequenz an, beim Eigenverbrauch also die genannten 50 Hertz.
Welche Besonderheiten gilt es bei Inselanlagen zu beachten?
Eine besondere Rolle beim Thema Gleichstrom aus Photovoltaikanlagen nehmen die sogenannten Wechselanlagen ein. Hier erfolgt an sich zunächst keine Einspeisung in das öffentliche Stromnetz, sodass der vorliegende Gleichstrom auch kein Problem darstellt. Erfolgt dann eine Speicherung der Energie in entsprechenden Akkus, lassen sich prinzipiell passende Geräte mit diesem versorgen, die auch auf den Betrieb mit Gleichstrom ausgelegt sind.
Eine Anschaffung solcher Ausstattung kann sich also unter Umständen lohnen. Alternativ setzen Sie auf einen sogenannten Inselwechselrichter. Dieser wandelt den Gleich- wiederum in Wechselstrom um und funktioniert auch bei den speziellen Inselanlagen. Gerade bei Geräten, die auf Wechselstrom angewiesen sind, lassen sich somit weiterhin nutzen und mit der gewonnenen Energie aus der Photovoltaikanlage versorgen.