Wie Elektrizität die Welt veränderte!

 

Mehr als 1.100 Strom- und 900 Gasversorger versorgen die Bevölkerung Deutschlands mit Energie. Zwischen diesen Versorgern „tobt“ der Wettbewerb um die Kunden. Im Strommarkt liegt die Herausforderung darin, die Kunden vom eigenen Angebot zu überzeugen. Erschwerend ist, dass die Produkteigenschaften von Strom identisch sind. Strom ist immateriell, nicht direkt erlebbar und nicht unterscheidbar. Pro Jahr wechseln rund 2,7 Millionen Haushalte ihren Versorger. Wesentliche Wechselmotive sind günstigere Konditionen. Erwähnt sei an dieser Stelle jedoch, dass die staatlichen Abgaben rund 50 % des Strompreises ausmachen. Für die Mehrheit der Kunden ist Strom noch immer eher ein Low-Involvement-Produkt, also ein Produkt des täglichen Bedarfs. Low-Involvement-Produkte – dazu zählen auch Butter, Margarine, Eier, Brot – werden als selbstverständlich und unbedeutend angesehen. In Deutschland ist Strom – bis auf wenige Ausfälle – 24 Stunden, sieben Tage die Woche, 365 Tage im Jahr verfügbar. Erst bei einer Versorgungsunterbrechung wird Strom zum High-Involvement-Produkt. Denn dann merken die Kunden, wie abhängig sie vom elektrischen „Saft“ sind. Diese Abhängigkeit ist nicht verwunderlich, denn die Elektrizität hat das Leben jedes einzelnen Menschen und das Zusammenleben der gesamten Menschheit verändert. Elektrische Geräte, wie Handy, Fernseher, Geschirrspüler, Waschmaschine, Saugroboter, verschaffen uns Freiräume, die vor hundert Jahren unvorstellbar gewesen wären.

 

Bis zum 19. Jahrhundert hat sich der Lebensstandard der Menschen der westlichen Welt unwesentlich verändert. Heute lebt selbst der ärmste Deutsche besser als ein Monarch vor 200 Jahren. Im 17. Jahrhundert konnten sich nur die Wohlhabenden künstliche Lichtquellen (bspw. Tierfett für Talgkerzen und pflanzliches Öl für Lampen) leisten. Die nächtliche Beleuchtung von Häusern war Ausdruck von Macht und Wohlstand. Die überwiegende Mehrheit der Menschen ging mit der Dämmerung ins Bett und stand mit dem Sonnaufgang auf, da sie sich keine künstlichen Lichtquellen leisten konnten. Dass wir heutzutage die Nacht zum Tag machen sowie weitere Annehmlichkeiten nutzen können, verdanken wir mehreren Erfindern. Die Elektrifizierung der Welt war eine internationales Gemeinschaftsleistung und nicht die Idee eines Einzelnen. Im Folgenden schließt sich ein kurzer Abriss der wichtigsten Erfindungen an, die die Elektrizität und damit unseren Wohlstand wesentlich vorangebracht haben.

 

  • Im Jahr 1799 erfand Allessandro Volta die Batterie. Sie konnte chemische Energie in elektrische Energie umwandeln. Dabei griff er auch auf die Arbeiten des Italieners Luigi Galvanis zurück, der bemerkt hatte, dass das Bein eines toten Frosches zuckt, wenn es mit unterschiedlichen Materialien in Berührung kommt.
     
  • Bereits 1809 entdeckte Sir Humphry Davys die Bogenlampe, die jedoch erst ab 1870 als Lichtquelle genutzt werden konnte. Davys Bogenlampe bildete die wesentliche Vorlage für die spätere Glühbirne.
     
  • Der Pionier der modernen Glühbirne war James Bowman Lindsey. Er erfand sie 1835 und griff auch auf die Arbeiten von Davys zurück. Mit der Glühbirne war die erste künstliche Lichtquelle erfunden, die weder Lärm noch Rauch erzeugte und auch nicht explodierte. Dank Lindseys Erfindung konnten die Menschen ein Buch in einem halben Meter Entfernung lesen. Später entwickelten bspw. Joseph Swan, Thomas Edison und Irving Langmuir die Glühbirne weiter.
     
  • Zénobe Théophile Gramme entwickelte im Jahr 1869 den ersten funktionierenden Hochspannungsgleichstromgenerator. Vier Jahre später stellte Gramme gemeinsam mit Hippolyte Fontaine fest, dass ihre Dynamo-Maschine auch in entgegengesetzter Richtung funktionierte, also in einen Elektromotor umgewandelt werden konnte. Bei der Weltausstellung in Wien bewiesen sie, wie mittels Erzeugung von Elektrizität schwere Arbeit verrichtet werden kann.
     
  • Das erste moderne Kraftwerk ging 1891 im englischen Deptford in Betrieb. Durch die Entwicklung des Ferranti-Dynamos, 1880, konnten Sebastian Ziani de Ferranti und William Thomson den Hochspannungswechselstrom nun auf die erforderliche Spannung heruntertransformieren. Damit war es möglich, Energie im großen Stil zu erzeugen und zu vertreiben.
     
  • Thomas A. Edison war der Erste, der die Bevölkerung mit Strom versorgte. Im Jahr 1882 startete in Manhattan das Projekt einer zentralen und kommerziellen Energieversorgung. Die Bevölkerung von Manhattan erhielt elektrisches Licht und den Strom aus der Steckdose.
     
  • Im Jahr 1884 baute der amerikanische Wissenschaftler Charles Fritts die erste photovoltaische Zelle. Seine Arbeiten fußten auf den Beobachtungen von Alexandre Edmond Becquerel. Dieser beobachtete bereits 1839 den photovoltaischen Effekt. Trifft Licht auf eine in Elektrolyt getauchte Elektrode, fließt elektrischer Strom. Dieses Phänomen nutzte Chareles Fritts. Er war davon überzeugt, dass diese Technik die zentralen Kraftwerke ersetzen kann. Da die Leistungsfähigkeit der ersten Zellen sehr niedrig ausfiel, wollte sich niemand auf eine so geringe Energiequelle verlassen. Heutzutage sind wir dem Traum Fritts näher denn je.
     
  • William Stanley Jr. erfand 1885 den Transformator. Die Erfindung fußte auf den Arbeiten von Lucien Gaulard und John Dixon Gibbs. Mittels des Transformators kann die Spannung des Wechselstroms erhöht oder verringert werden, ohne dass sich die Frequenz verändert. Damit ebneten Transformatoren Fernsehern, Computern, Batterieladegeräten, Lampen etc. den Weg. Transformatoren sind für die Verteilung von großer Bedeutung. Auf Grund der Spannungsregulierung kann Niedrigspannungsstrom für den Transport in Hochstrom umgewandelt werden. Beim Zurücklegen weiter Strecken sind beim Hochspannungsstrom die Verluste gering. Aber Hochspannungsstrom von mehreren hundert oder tausend Volt durch die Mauern strömen zu lassen, wäre viel zu gefährlich. Aus diesem Grund muss der Hochspannungsstrom wieder in Niedrigspannungsstrom umgewandelt werden. Wäre Niedrigspannungsstrom durch die Leitungen geschickt worden, wären die Verluste so groß, dass Kunden mit der geringen Spannung keine elektrischen Geräte betreiben könnten.
     
  • Die Erfindung des Wechselstromzählers geht auf Oliver Shallenberger zurück. Im Jahr 1888 arbeitete er an einer neuen Wechselstrom-Glühbirne, als ihm zufällig auffiel, dass sich die Schreibfeder unter dem Einfluss des nahen elektrischen Feldes bewegte. Das war die Geburtsstunde des Induktionsstromzählers, der zum industriellen Standard wurde.
     
  • Die Glühbirne wurde über die Jahre immer weiter verbessert. Im Jahr 1916 gelang Irving Langmuir eine wesentliche Verbesserung. Der Amerikaner hatte die Kohlefäden durch Wolfram ersetzt. Der Wolfram-Glühfaden hielt zwar länger, aber er verdampfte schneller und ließ die Birne trüb werden. Das Problem löste Langmuir, indem er den Glühfaden in Schleifen legte und mit einer Stickstoffatmosphäre umgab. Das Aussehen und die grundlegende Funktionsweise haben sich über die Jahre nicht wesentlich verändert. Lediglich wurde der Stickstoff durch Argon als reaktionsarmes Gas ersetzt. Mit dem EU-Glühlampenverbot wurde am 1. September 2009 das Ende der Glühbirne eingeleitet.

Diese zehn Erfindungen zeigen, dass die Elektrifizierung der Welt mehreren Personen zu verdanken ist. Innerhalb von rund 150 Jahren sind wir so abhängig vom elektrischen „Saft“ geworden, dass Stromausfälle über mehrere Stunden einen herben Einschnitt in unseren Alltag bedeuten. Ausfälle über mehrere Tage würden sogar unsere Gesellschaftsordnung gefährden. Die genannten Erfindungen machen es möglich, dass die Elektrizität heute 24 Stunden, sieben Tage die Woche, 365 Tage im Jahr zur Verfügung steht. Die Elektrizität gab der Menschheit einen Entwicklungsschub. Ähnliche Entwicklungssprünge waren vielleicht noch das Feuer und der Faustkeil. Mithilfe der Erzeugung und Verteilung der Elektrizität hat sich der Lebensstandard der Menschheit rapide verbessert und das Leben vereinfacht.

Quellen:

 

Vgl. Edelmann, Helmut, Ernst und Young GmbH: Gewohnte Wege verlassen, Innovation in der Energiewirtschaft, Stadtwerkestudie 2015, Ernst und Young GmbH Wirtschaftsprüfungsgesellschaft

 

Vgl. Frie, Ewald: Die Geschichte der Welt, 2018, o.O.

 

Vgl. Padova de, Thomas: Leibniz, Newton und die Erfindung der Zeit, 2015, München/Berlin

 

Vgl. Androsch, Hannes et. al.: 14 Ereignisse, die die Welt verändert haben - 1814 - 1914 - 2014, 2014, o.O.

 

Vgl. Challoner, Jack (Hrsg.): 1001 Erfindungen, die unsere Welt veränderten, 2018, Oetwil am See/Zürich

 

Vgl. Heidjann, Jörg: Strom in Deutschland, online https://www.stromauskunft.de/stromanbieter/strom-in-deutschland/ , [04.10.2018]

„Zum Vorwärtskommen gehört Unangenehmes: Wenn du höher hinaus willst als die große Menge, so mache dich zum Leiden bereit.“ Carl Hilty

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