Von der Entdeckung des Stroms
     bis zu dessen effizientem Einsatz heute

”Luigi Galvani Experiment“ von Dr. Manuel bereitgestellt




Sie waren alle Pioniere.
Jene Menschen, die unser heutiges Weltbild in Form von Erfindungen geprägt haben, die das tägliche Leben eines jeden begleiten.
Den Grundstein aller elektrischer/elektronischer Lösungen, die wir heute nutzen, haben eine Handvoll Menschen um 1800 gelegt.
Alleine auf die Herren Edison und Tesla gehen über 1.200 Patentanmeldungen zurück.
Freilich wurden nicht alle weiterentwickelt aber sie trugen maßgeblich zur uns heute bekannten Elektrotechnik bei.


Bereits das letzte Jahrhundert der Spätantike war elektrisierend.
Im 6. Jahrhundert v. Chr. soll Thales von Milet entdeckt haben, dass Bernstein nach dem Reiben mit Tüchern leichte Körper anzieht.
Er konnte dafür zwar keine Erklärung finden, das Wort Elektrizität (vom griechischen, >elektron< für Bernstein) weist aber immer noch auf diese antike Entdeckung hin.

Galvanismus
Luigi Galvani war ein italienischer Arzt, Anatom und Biophysiker.
Ein Zufall führte ihn 1780 zur Entdeckung des nach ihm benannten Galvanismus.
Galvani entdeckte durch Experimente mit Froschschenkeln die Kontraktion von Muskeln, wenn diese mit Kupfer und Eisen in Berührung kamen.
Galvani stellte also unwissentlich einen Stromkreis her, bestehend aus zwei verschiedenen Metallen, einem Elektrolyt (>Salzwasser< im Froschschenkel) und einem  >Stromanzeiger< (Muskel).
Galvani erkannte diese Zusammenhänge noch nicht, aber er legte die Grundlage für die Entwicklung elektrochemischer Zellen (auch Galvanische Zellen oder Galvanische Elemente genannt) durch Alessandro Volta.

Spannung
1792 erfuhr Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Graf von Volta von den Frosch-Experimenten des angesehenen Anatomen Luigi Galvani, die dieser auf animalische Elektrizität zurückführte.
Volta erkannte aber die Ursache der Muskelzuckungen in äußeren Spannungen, und es entsprang ein Streit um den Galvanismus, der die Wissenschafter in ganz Europa in Lager teilte.
Für Galvani lag die Erklärung darin, dass der Frosch eine Art Kondensator war, für Volta war er nur eine Art Detektor.
Daraus ergaben sich Voltas langjährige Untersuchungen zur Kontaktelektrizität und schließlich seiner bahnbrechenden Erfindung der Batterie (Voltasche Säule).
Im 19. Jahrhundert wurde Volta mit der höchsten Auszeichnung, die einem Physiker zuteil werden kann, geehrt:
Zu seinen Ehren wurde die Maßeinheit für die elektrische Spannung international mit der Bezeichnung Volt betitelt.

Effiziente Nutzung des Stroms
Die technische Nutzung des elektrischen Stromes begann in der Mitte des 19. Jahrhunderts mit der Telegrafie und der Galvanik.
Für beide Anwendungen reichte zunächst die Leistung von Batterien aus.
Um 1866 fand Werner von Siemens das dynamoelektrische Prinzip und nutzte es bei der Entwicklung des ersten elektrischen Generators, den er als Zündmaschine für die Zündung von Sprengladungen vermarkten konnte.
Ab 1880 entwickelten sich diese Generatoren immer mehr zu Großmaschinen, um den Strombedarf der immer größer werdenden Stromnetze befriedigen zu können.
In erster Linie dienten diese Netze zur Bereitstellung von elektrischem Strom für die Beleuchtung mit Bogen- und Glühlampen in der Öffentlichkeit und den ersten Privathaushalten.
Eine weitere Anwendung des elektrischen Stromes bestand in seinem Einsatz in Leuchttürmen, da die Bogenlampe eine wesentlich höhere Lichtstärke besitzt als die zuvor verwendeten Kerzen oder Petroleumlampen.
Infolgedessen entstanden die ersten Kraftwerke, die zunächst noch mit einfachen Wasserturbinen und Dampfmaschinen angetrieben wurden.
Seit Beginn des 20. Jahrhunderts stehen leistungsfähige Dampfturbinen zur Verfügung, die bis in die Gegenwart als Kraftmaschinen bei der Stromerzeugung dominieren.

Erfinder und Entdecker
Nikola Tesla war ein Erfinder, Physiker und Elektroingenieur.
Sein Lebenswerk ist geprägt durch zahlreiche Neuerungen auf dem Gebiet der Elektrotechnik, insbesondere der elektrischen  Energietechnik, wie die Entwicklung des heute als Zweiphasenwechselstrom bezeichneten Systems zur elektrischen Energieübertragung.
Thomas Alva Edison war ein US-amerikanischer Erfinder und Unternehmer mit dem Schwerpunkt auf dem Gebiet der Elektrizität und Elektrotechnik.
Seine Verdienste gründen in erster Linie auf der Marktfähigkeit seiner Erfindungen, die er mit Geschick zu einem ganzen System von Stromerzeugung, Stromverteilung und innovativen elektrischen Konsumprodukten verbinden konnte.
Edisons grundlegende Erfindungen und Entwicklungen in den Bereichen elektrisches Licht, Telekommunikation sowie Medien für Ton und Bild hatten einen großen Einfluss auf die allgemeine technische und kulturelle Entwicklung.

Stromkrieg
Der sogenannte Stromkrieg war um 1890 ein Streit zwischen Thomas Alva Edison und George Westinghouse, ob die von Edison favorisierte Gleichspannung oder die von Westinghouse favorisierte Wechselspannung die geeignetere Technik für die großflächige Versorgung der Vereinigten Staaten von Amerika mit elektrischer Energie und den Aufbau von Stromnetzen sei.
Das Schlüsselprodukt der Elektrifizierung waren Glühlampen, deren Patentrechte bei Edison lagen.
Kohlenfadenlampen waren nahezu die alleinigen Verbraucher elektrischer Energie in Hotels, Büros und Privathaushalten.
Edison konnte über dieses Schlüsselprodukt die elektrische Infrastruktur kontrollieren, weswegen  Westinghouse an einer Einigung und einer Firmenfusion gelegen war.
Nikola Tesla, der für Edison gearbeitet und diesen nach einem Streit verlassen hatte, wurde wenig später von George Westinghouse kontaktiert.
Tesla hatte 1882 in den USA, zeitgleich mit und unabhängig von Galileo Ferraris in Italien, das Prinzip des Zweiphasen-Wechselstroms mit einem rotierenden magnetischen Feld ersonnen.
In den Folgejahren kam es aufgrund der Parallelentwicklung zu Patentstreitigkeiten.
Auf dieser technischen Grundlage wurde im Jahr darauf der erste Zweiphasenmotor gebaut, der ohne verschleißende Bürsten arbeitete.
Westinghouse erwarb die Patentrechte an Teslas sogenannten Polyphasenpatenten, die auch einen Zweiphasenmotor umfassen.
Außerdem stellte er Nikola Tesla als Berater ein und begann 1888 den Zweiphasen-Elektromotor im US-Massenmarkt einzuführen.
Diese Arbeit und der Einfluss von Westinghouse führte in Folge zur Entwicklung des amerikanischen Stromnetzes mit einer Netzfrequenz von 60 Hz.
Der heute in elektrischen Energienetzen übliche Dreiphasenwechselstrom und die heute weit verbreiteten Drehstrom-Asynchronmaschinen als Antriebsmotor wurden, unabhängig von dem in Nordamerika ausgetragenen Stromkrieg, von Michail Ossipowitsch Doliwo-Dobrowolski Ende der 1880er-Jahre bei AEG entwickelt.
Das erste mehrstufige Wechselspannungsnetz baute George Westinghouse in Zusammenarbeit mit Franklin Leonard Pope und William Stanley.
In der Fachwelt wurde die Entscheidung, welches System sich für die Energieversorgung besser eignet, 1891 durch die erfolgreiche Betriebsaufnahme der Ames Hydroelectric Generating Plant und der Drehstromübertragung Lauffen-Frankfurt beeinflusst.
Die Unternehmen von Westinghouse bekamen 1892 den prestigeträchtigen Auftrag zur Lieferung ihres Wechselspannungssystems für die Weltausstellung in Chicago 1893.
Dazu gehörte auch eine große Anzahl einer von Westinghouse neu entwickelten Glühlampe, der sogenannten »Westinghouse-Stopper-Lamp«, die durch eine einrastende Steckverbindung Edisons Patent der Schraubfassung umging.
Damit war Edison im Streit unterlegen - der Markt hatte sich für die technischen Vorteile des Wechselspannungssystems entschieden.
Persönlich zeigte sich Edison jedoch noch lange uneinsichtig, ehe er schließlich sein Eintreten für das Gleichspannungssystem als größten Fehler seiner Karriere einräumte.




Voltasche Säule

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