Die Elektrizität, die wir zu Hause, im Büro, in Hotels und überall sonst verwenden, bietet Bequemlichkeiten, die wir in der Regel vergessen – bis sie zu einer Unannehmlichkeit werden. Wenn Sie z. B. auf der ganzen Welt unterwegs sind, haben Sie sicher schon gemerkt, dass es sehr lästig ist, mehrere Adapter und Umwandler mit sich zu führen, nur um sicherzustellen, dass Sie aus den verschiedenen Steckern im Ausland Strom ziehen können!
Je mehr man sich mit den verschiedenen Arten von Netzsteckern beschäftigt, umso alberner erscheint das Ganze. Ein Ladegerät, das Sie in einem Geschäft in Washington gekauft haben, können Sie in Paris nicht mehr verwenden. Wenn Sie dann ein anderes an einem Pariser Flughafen kaufen und am nächsten Tag nach London fliegen, wird es in London wieder unbrauchbar! Das ist ein Problem mit den Steckern, aber das größere Problem ist die Spannung und auch die Frequenz. Selbst wenn Sie einen passenden Stecker bekommen, aber die gelieferte Spannung und Frequenz anders ist, wird es riskant.
Warum also haben wir an verschiedenen Orten unterschiedliche Spannungsniveaus und Frequenzen?
Die Elektrizität, die unsere Häuser mit Strom versorgt, gibt es in zwei Arten: Gleichstrom und Wechselstrom. Die Häufigkeit dieses Wechsels wird als Frequenz bezeichnet. Die Spannung (gemessen in Volt) misst die Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten in einem elektrischen Feld.
Der Wert der gelieferten Spannung liegt normalerweise im Hunderterbereich, variiert aber je nach Land. In den USA beispielsweise beträgt die Standardspannung 120 Volt (bei 60 Hertz), während sie in Indien etwa 230 Volt (bei 50 Hertz) beträgt; in fast ganz Europa liegt sie bei 230 Volt und 50 Hertz. Warum ist das so? Die Antwort findet sich in der Geschichte der Elektrizität.
Wie der Konkurrenzkampf zwischen Edison und Tesla zum unterschiedlichen Wert der Versorgungsspannung führte
Während wir heute sogar schon Sonnenenergie verwenden können, wollte Thomas Edison ende des 19. Jahrhunderts New York mit seiner Erfindung der Glühbirne elektrifizieren. Metalldrähte an Masten in den Straßen sollten Gleichstrom zu den Häusern leiten. Allerdings ist die Übertragung von Gleichstrom über große Entfernungen praktisch nicht durchführbar, da in den Drähten aufgrund ihres Innenwiderstands ein hoher Energieverlust auftritt.
Nikolas Tesla, schlug die Idee des Wechselstroms (AC) als Methode zur Elektrifizierung von Häusern vor. Die Schwierigkeiten, mit denen Gleichstrom zu kämpfen hatte, konnten mit Wechselstrom überwunden werden. Tesla vertrat die Ansicht, dass die beste Frequenz für die Wechselstromübertragung 60 Hertz und die optimale Spannung 240 Volt betragen würde. Da Edisons Systeme zu dieser Zeit jedoch mit 110 Volt gebaut wurden, gab es einen Kampf zwischen den Vorstellungen der beiden Wissenschaftler.
USA führte 240 Volt aus Sicherheitsgründen ein – Europa entschied sich für mehr Leistung
Edison gelang es nicht, Gleichstrom als Haushaltsstrom zu etablieren, aber er konnte die damalige Regierung davon überzeugen, dass 240 Volt Wechselstrom zu gefährlich waren. Die Verwendung von Niederspannungs-Wechselstrom war zwar sicherer, brachte aber mehr Leistungsverluste mit sich als die Systeme mit 240-Volt-Wechselstrom.
In Europa war man nicht so wählerisch, was die Gefahren von Hochspannungs-Wechselstrom anging. Meist wählte man für zwischen 220 und 240 Volt Wechselspannung. BEW war eines der ersten Unternehmen in Europa, das in die Wechselstromübertragung einstieg, und entschied sich für 240 Volt. Merkwürdigerweise wählten sie 50 Hertz statt 60 Hertz. Dieser 50-Hertz-Wechselstrom mit einer Spannung zwischen 220 und 240 Volt begann sich auf dem ganzen Kontinent langsam durchzusetzen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die nordamerikanischen Länder den 110-120-Volt-Wechselstrom einführten, um das Risiko von Verletzungen zu minimieren, auf Kosten der Stromeffizienz. Sie haben sich für die 60-Hertz-Frequenz entschieden, die für die Wechselstromübertragung optimal ist. Die europäischen Länder dagegen haben sich für 220-240 Volt Wechselstrom entschieden, um die Stromverluste zu minimieren, aber haben sich vielleicht bei der Wahl der 50-Hertz-Frequenz geirrt.
Zudem hatten europäische Länder Kolonien in Asien und Afrika und installierten Stromübertragungssysteme mit der Spannung und Frequenz, die sie in ihren eigenen Ländern verwendeten. Deshalb gibt es überall auf der Welt Unterschiede bei der Spannung, der Frequenz und den Steckdosen, und es sieht nicht so aus, als würde es jemals eine Standardisierung geben.