Elektrizität: Zehn Fragen, zehn Antworten

Was passiert bei einem Blitzschlag? Wie viel Strom fließt in den elektrischen Stuhl? Und wie kommt der Strom eigentlich in die Steckdose?
In diesem Artikel
1. Was ist Strom?
7. Was passiert ohne Strom?

1. Was ist Strom?

Strom ist bewegte elektrische Ladung. Elektrizität umfasst all jene Phänomene, die ihre Ursache in ruhender oder bewegter elektrischer Ladung haben. Die physikalischen Träger der elektrischen Ladung sind negativ geladene Elektronen und positiv geladene Protonen. Ohne diese kleinen Teilchen würde nichts fließen: kein Strom aus der Steckdose, kein Strom im Himmelsblitz.

Für Messungen werden drei jeweils nach ihren Entdeckern benannte Einheiten verwendet: Watt, Volt und Ampere. Watt zeigt die Leistung des elektrischen Stromes an, dessen Stärke in Ampere und dessen Spannung in Volt gemessen wird.

2. Wer "hat" Strom?

Eigentlich jedes Lebewesen in der Natur, das über ein Nervensystem verfügt. Gerade der Mensch mit seinem komplexen Großhirn steht laufend unter Strom, denn unser Nervensystem sendet mittels elektrischer Signale Informationen ans Gehirn. Jedoch können auch Naturphänomene und Lebewesen ohne ein komplexes Nervensystem Stromträger sein.

Bekanntestes Beispiel sind Blitze. Sie strotzen nur so vor Elektrizität, genauer: vor positiver wie negativer Ladungen. So kann die Spannung zwischen Wolke und Erde mehrere 100 Millionen Volt betragen, während die Stromstärke einer Hauptentladung im Durchschnitt

20 000 Ampere ausmacht. In der Spitze eines Blitzes können in seltenen Fällen sogar bis zu 200 000 Ampere stecken. Manche Fisch- und Quallenarten, aber auch einige Insekten kommen mit weit weniger Ladung aus: Sie nutzen ihre elektrostatische Aufladung zur Verteidigung und zum Beutefang.

3. Wer (er-)fand den Strom?

Die Natur. Einen historisch greifbaren ersten Finder von Elektrizität gibt es nicht. Immerhin: Dem griechischen Naturphilosophen Thales von Milet wird nicht nur zugeschrieben, bei der Sternebeobachtung in einen Brunnen gefallen zu sein, sondern auch als erster die elektrostatische Aufladung von Bernstein beschrieben zu haben. Vom griechischen Wort für Bernstein, elektron, rührt daher auch der Name Elektrizität.

Danach geschieht lange so gut wie nichts. Vom 17. bis ins 20. Jahrhundert zieht sich jedoch eine einzige Spur von Entdeckungen, Erfindungen und Verbesserungen rund um Elektrizität und die Nutzbarmachung elektrischer Ladungen. Dazu zählen Nikola Teslas Energieübertragung mit Hilfe von Wechselstrom im Jahre 1886 oder, zwei Jahre später, die Erzeugung elektromagnetischer Wellen durch Heinrich Hertz.

4. Woher kommt Strom?

Strom kommt zwar aus der Steckdose. Aber das ist nur die halbe Wahrheit. Kraftwerke speisen ihre produzierte Energie ins Netz ein. Das erreichen sie durch Verbrennen fossiler Brennstoffe wie Kohle, die allerdings als Nebeneffekt auch das so klimaschädliche Kohlendioxid produzieren. Ökologisch unbedenklicher ist die Stromerzeugung durch erneuerbare Energien wie Wasser, Wind, Biomasse und Sonne.

Viele sehen darin das größte Potenzial für die Zukunft, da die Kohle- und Gasbestände der Erde endlich sind. Zudem wird das ehrgeizige Ziel der EU-Kommission, bis 2020 die Treibhausgase um 20 Prozent verringert zu haben, nur durch den vermehrten Einsatz erneuerbarer Energien erreichbar sein. Ein Viertel des Stroms in Deutschland stammt immer noch aus Atomkraftwerken. In Frankreich sind es sogar 80 Prozent.

5. Wer erzeugt Strom?

Siehe oben: Natürliche und menschliche Kraftwerke. Das größte Kraftwerk ist immer noch die Natur. Unsere Erde ist elektrostatisch aufgeladen. Dieses elektrostatische Erdfeld resultiert aus ionisierender Strahlung aus dem Weltraum: kostenlos und rund um die Uhr.

6. Was unterscheidet Gleichstrom von Wechselstrom?

Gleichstrom fließt nur in eine Richtung. So gut wie alle elektrischen Haushaltsgeräte benötigen allerdings Wechselstrom. Dieser ändert ständig die Richtung, seine Spannung ist mittels Transformatoren leicht umwandelbar, seine elektrische Energie über längere Strecken ohne große Verluste übertragbar. Er wird deshalb insbesondere in öffentlichen Stromversorgungsnetzen angewandt. Deren Spannung ist weltweit unterschiedlich. Während in Europa Netzfrequenzen von 50 Hertz üblich sind, verwenden die USA 60 Hertz.

7. Was passiert ohne Strom?

In unserer modernen, hoch technologisierten Welt ist ein Leben ohne Strom kaum vorstellbar. Stromausfälle lassen sich daheim mit Kerzen oder Taschenlampen noch einige Stunden überbrücken, können aber zum Beispiel in Krankenhäusern ohne Notstromaggregat zu Katastrophen führen. Es gibt kaum technische Innovationen, die nicht von Elektrizität abhängig wären. Auch das gesamte Kommunikationssystem bräche bei einem weltweiten Stromausfall in sich zusammen – ebenso wie das Internet.

8. Wie gefährlich ist Strom?

Wer je vom Blitz getroffen wurde, kann berichten, welche ungeheure Kraft in einer elektrischen Ladung liegen kann. Auch Taucher und Schwimmer, die unliebsame Bekanntschaft mit elektrostatisch aufgeladenen Fischen oder Quallen gemacht haben, wissen ein Lied davon zu singen, welche Schmerzen diese kleinen und größeren Elektromeister bereiten können. Der Zitteraal, dessen 6000 Elektrozyten eine Spannung von bis zu 500 Volt erzeugen können, ist tödlich für viele Fische und nicht ungefährlich für den Menschen. Die Wirkung des elektrischen Stuhles als Hinrichtungsmethode, die vor allem in den USA praktiziert wird, ist bekannt. Dabei werden 2000 Volt oder acht Ampere durch den Körper des Verurteilten geleitet, bis der Tod eintritt.

Einen Blitzschlag zu überleben erscheint in Anbetracht dessen ein kleines Wunder, hat ein Blitz doch eine meist noch höhere Spannung. Jedoch kommt die Mehrzahl der vom Blitz Getroffenen mit dem Leben davon. In den USA werden zwischen 50 und 100 Tote jährlich gezählt, in Deutschland zwischen drei und sieben. Kleinere Stromschläge im Alltag hat schon fast jeder einmal mitgemacht, sei es beim Griff an ein Kabel, an einen elektrischen Weidezaun oder an einen elektrostatisch aufgeladenen Mitmenschen.

9. Was kostet Strom?

Die Strompreise sind von Bundesland zu Bundesland, von Stadt zu Stadt und in ganz Europa sehr unterschiedlich. Strom wird von Energiekonzernen an Strombörsen eingekauft und dann an den Verbraucher zu entsprechend höheren Preisen weiterverkauft. Deutschland hat im europäischen Vergleich relativ hohe Strompreise. Laut einer Studie von Energy Advice Ltd., die das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie auf seiner Homepage anbringt, zahlten im Januar 2008 Verbraucher in Deutschland durchschnittlich 21,48 Cent pro Kilowattstunde (kWh) einschließlich Steuern. Teurer fiel der Strompreis nur noch in Dänemark und Italien aus.

Die Besten waren – wieder einmal – die Finnen: Stromkunden im hohen Norden mussten nur 12,23 Cent pro Kilowattstunde berappen. Eine Entspannung auf dem deutschen Strommarkt scheint nicht in Sicht: Umweltminister Siegmar Gabriel (SPD) und die Energiebranche prognostizieren für 2013 eine Erhöhung der Stromkosten um noch einmal 15 bis 20 Prozent. An einem Strommangel kann dies nicht liegen: Deutschland zählt zu den Exportweltmeistern auch in Sachen Strom. Im ersten Halbjahr 2008 wurden bereits über 14 Milliarden kWh ins Ausland verkauft.

10. Wie spart man Strom?

Stromsparen war früher kaum ein Thema. Strom war billig, das Umweltbewusstsein nicht besonders ausgeprägt. Das hat sich mittlerweile geändert. Stromsparen ist „in“. Stromspartipps für Haushaltsgeräte finden sich online zuhauf. GEO.de hat die wichtigsten zusammengestellt.

Energiequelle Mensch
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