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Basics
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This information is currently only available in German. Texte mit freundlicher Unterstützung der Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg LUBW. |
open all items | close all items Ein kleiner geschichtlicher RückblickStatische elektrische und magnetische Felder kennt der Mensch schon seit der Frühzeit. So sind schon aus dem antiken Griechenland Experimente mit Bernstein und Katzenfell zur statischen Elektrizität überliefert. Aus dieser Zeit sind auch therapeutische Anwendungen mit dem elektrischen Feld des Zitterrochens beschrieben. In China wurde schon vor mehr als 3000 Jahren der Magnetismus der Erde als "Südweiser" - also als Kompass - verwendet. Aber diese Wirkungen wurden vom Menschen ebenso wenig verstanden wie das elektrische Phänomen des Blitzes.
Im 17. und 18. Jahrhundert begannen die Menschen, sich eingehender mit diesen Phänomenen auseinander zu setzen. Es wurden Elektrisiermaschinen und Batterien gebaut. Franklin entwickelte den Blitzableiter und Galvani zeigte mit seinen 1791 veröffentlichten Versuchen an Froschschenkeln, dass elektrische Vorgänge für Lebewesen von Bedeutung sind. Aber erst durch die Versuche im 19. Jahrhundert von Oerstedt, Faraday, Ampère, Ohm, Henry, Hertz und vielen anderen wurde die Natur der elektrischen und magnetischen Felder allmählich besser verstanden. Um 1860 gelang es Maxwell, alle elektrischen und magnetischen Phänomene mit nur einem Gleichungssystem zu beschreiben, den so genannten "Maxwellschen Gleichungen". Damit war die Grundlage für das Verständnis aller elektromagnetischen Vorgänge gelegt. Die von Maxwell theoretisch beschriebenen elektromagnetischen Wellen wurden 1887 von Hertz experimentell bestätigt.
Mit dem Verständnis der elektrischen und magnetischen Phänomene geht auch ihre technische Nutzung einher. So wurden das Galvanisieren, die Telegraphie und das elektrische Licht entwickelt. Die ersten öffentlichen Kohlebogenlampen wurden schon um 1810 verwendet. Um 1880 stellte Edison die Glühlampen vor. Zum Betrieb von Glühlampen wurde 1882 das erste öffentliche Stromnetz in New York aufgebaut. Auch die Entwicklung von Stromgeneratoren und Elektromotoren - z. B. durch Siemens - fällt in diese Zeit. In Berlin wurde 1881 die erste elektrische Straßenbahn in Betrieb genommen. In den USA gab es um 1887 ca. 2000 Elektromotoren, 1889 waren es schon über 18 000.
Die ersten Stromversorgungsnetze wurden mit Gleichstrom-Block-Generatorstationen direkt in den Städten betrieben, da der Strom wegen der hohen Leitungsverluste nicht über weite Strecken übertragen werden konnte. Der Wechselstrom konnte sich nur deshalb durchsetzen, weil durch die Verwendung von Transformatoren und Hochspannungsleitungen elektrische Energie über große Entfernungen mit geringen Verlusten übertragen werden konnte. So wurde 1891 die erste 15 kV Drehstrom-Hochspannungsleitung von dem Wasserkraftwerk Lauffen am Neckar (heute Landkreis Heilbronn) über 175 km nach Frankfurt gebaut.
Um 1890 wurden noch ca. 96 % des Stroms für Beleuchtungszwecke verwendet, um 1900 war dieser Anteil schon auf 53 % gesunken. In Deutschland beträgt heute der Anteil des Stromverbrauches, der für Beleuchtungszwecke verwendet wird, nur noch ca. 10 % des gesamten Stromverbrauches von ca. 400 TWh (400.000.000.000 kWh) pro Jahr. Vom Gesamtstromverbrauch entfallen dabei auf die Industrie ca. 50 %, auf private Haushalte ca. 25 %, auf Handel und Gewerbe ca. 10 %, auf öffentliche Einrichtungen ca. 8 %, auf die Landwirtschaft ca. 2% sowie auf den Verkehr einschließlich der Bahn ca. 3 %.
Die Anzahl unterschiedlicher Nutzungen und die Menge der elektrisch netzbetriebenen Geräte hat sich in den letzten Jahrzehnten explosionsartig vermehrt. Elektroherd, Waschmaschine, Radio, Fernseher oder CD-Spieler, Trockner oder Mikrowellengerät sind nur einige Beispiele aus einer Vielzahl von in privaten Haushalten eingesetzten elektrischen Geräten. Unüberschaubar ist deren Zahl in Gewerbe, Industrie und Medizin. Ein weiteres Beispiel für die sehr rasche Einführung einer neuen Technik, die Mikrowellen in unserer Umgebung aufbaut, ist der Mobilfunk.
Die Elektrizität in seiner vielfältigen Nutzbarkeit hat wie kaum eine andere Technik in nur 100 Jahren das Leben der Menschen von Grund auf verändert. Glossary: CD, hertz, Maxwell, radio |
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