erstellt 18.01.2011
Gleichspannungs Stromversorgung als Hausnetz
In der heutigen Zeit in der mittlerweile immer mehr Haushalte Solar Paneele auf dem Dach haben und ihre Stromversorgung
zumindest teilweise damit sicher stellen, tut sich die Frage auf wie effizient es eigentlich ist mit Solar Paneele eine Gleichspannung
zu erzeugen, um diese dann mittels Wechselrichter in Wechselspannung zu wandeln.
Denn viele Geräte im Haushalt benötigen eigentlich keine Wechselspannung und dann ist es nicht unbedingt sinnvoll eine
Gleichspannung in Wechselspannung um zu wandeln, die dann durch z.B unsere ganzen Steckernetzteile wieder in
Gleichspannung umgewandelt wird.
So ist es oft der Fall das quasi die von den Photovoltaik Paneele erzeugte Gleichspannung umgewandelt wird in Wechselspannung
dann wieder in Gleichspannung..
Somit wird die Energie zweimal umgewandelt, und wie jeder weiß entstehen bei jedem umwandeln natürlich Verluste.

Nehmen wir zum Beispiel einen Laptop der benötigt von Haus aus schon eine Gleichspannung, ebenso der PC.
Hingegen Elektroherd , Glühbirne ,  Led Leuchte und viele andere haushaltsübliche Geräte mit Wechsel , sowie mit Gleichspannung betrieben werden können.

Die wenigen Geräte die wirklich eine Wechselspannung benötigen sind evtl. Waschmaschine und Kühlschrank
Aber auch diese Geräte sind durch reine Gleichspannungs Geräte ersetzbar.

So gesehen wäre es sinnvoll sein Haus mit Gleichspannung zu betreiben um die Verluste gering zu halten.
Auch zum Speichern der erzeugten Energie in eine Batterie ist der reine Gleichstrom sinnvoll.


Warum aber wird dies nicht gemacht ?
Unser Stromnetz wird im allgemeinen mit Wechselspannung betrieben.
Der Hauptgrund ist die Übertragung von sehr hohen Leistungen über große
Entfernungen durch die Energieerzeuger.
Dafür müssen die erzeugten Spannungen nämlich mit Transformatoren umgewandelt werden  ,um diese erzeugten hohen
Spannungen dann mit weniger Verluste auf großen Strecken besser übertragen zu können.
Ist diese Spannung dann  beim Verbraucher angekommen wird die Spannung wieder durch Transformatoren auf unsere allgemein
übliche Spannung von 230 Volt herab gesetzt.
Wenn die Spannung aber erst einmal im Haushalt angekommen ist, wird eigentlich keine Wechselspannung mehr benötigt.
Vereinzelte Geräte benötigen noch ein Wechselspannung aber nur aus traditionellen Gründen.
So benötigten noch einige Heberpumpe oder Heizungspumpen eine Wechselspannung.
Diese könnten aber möglicherweise durch Gleichspannungs Pumpen ausgetauscht werden.
Es besteht aber notfalls auch die Möglichkeit diese wenige noch mit Wechselspannung betriebenen Geräte durch das
vorschalten eines jeweiligen Wechselrichter weiterhin zu betreiben wass dann natürlich wieder Verluste im Wechselrichter erzeugen..

Was außerdem für ein Gleichspannung spricht sind die geringeren Leitungsverluste die man gegenüber einer Wechselspannung hat.
Einen weiteren Gedanken sollte man auch die Höhe der Spannung beimessen , meistens ist es sinnvoll eine möglichst hohe Gleichspannung zu nutzen,
weil dann die Verluste in den Leitungen geringer ausfallen und auch die Baugröße von Motoren können kleiner gehalten werden.
Dadurch wird die Spannung für den Menschen aber gefährlicher je höher sie aus fällt.
Von Vorteil wäre es aber weil die meisten Haushaltsgeräte direkt an einer Gleichspannung von beispielsweise 230 Volt betrieben werden könnten.

Damit es für den Menschen sicherer ist, sollte also die Spannung klein gehalten werden.
Ein möglicher Kompromiss liegt dann irgendwo in der Mitte.
Dabei ist die Mitte bei ca. 48 Volt.

48 Volt deshalb weil bei dieser Spannung es bei berührung durch den Menschen noch nicht lebensgefährlich ist, andererseits
aber auch weil man dann evtl, mit herkömmlichen Batterien arbeiten kann die es in den folgenden Abstufungen zu kaufen gibt,
 12 V - 24 - 48 V.
Außerdem müssen Stromkreise unter 48 Volt nicht von einen Fachmann erstellt werden.

Um zu testen welche der Haushaltsgeräte tatsächlich auf Gleichspannung laufen benötige ich einen Transformator mit einer
Ausgangsspannung von 162 Volt.
Diese Spannung wird dann mittels Brückengleichrichter gleichgerichtet und anschließend mit Kondensatoren geglättet um so auf
eine Gleichspannung von 230 Volt zu kommen.
Dazu reicht eine einfache Gleichrichtung mit einer Diode.

Wenn man das Konzept von 48 Volt wählt ist es natürlich nicht so einfach die passenden Geräte dazu zu erwerben.
Das schwierigste was mit Gleichspannung zu betreiben ist, sind wahrscheinlich Motoren, also Wasserpumpe, Waschmaschine
und eigentlich alles was sich dreht oder irgendwie bewegt.


Folgende Geräte laufen ohne Probleme auch mit Gleichspannung:
Gerät
Gleichspannung Ja / Nein / ?
Toaster
Ja
Sparbirnen
Glühbirnen



Ja
LED lassen sich teilweise betreiben , je nach Art  und Größe


Ja
Steckernetzteile als Ladegeräte mit USB Schnittstellen lassen sich schon ab ca. 20 Volt Gleichspannung betreiben
Ja


Staubsauger
Ja



Aktualisiert 22.08.2023

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