Stromqualität
Elektrischer Strom ist einer der praktischsten Energieformen, leider recht flüchtig und nicht gut speicherbar.
Aber Strom ist nicht gleich Strom, was bei uns aus der Steckdose kommt ist Qualitätsstrom mit hoher Versorgungsqualität. Dreiphasenwechselstrom einer so konstanten Netzfrequenz das man damit Uhren betreiben kann und Computer und elektronische Bauteile sich nicht vertakten. Vor allem ist Dreiphasenwechselstrom gegenüber von einphasigem Strom und vor allem Gleichstrom viel besser transportierbar.
Bei der Herstellung aber bekommt man erst mal ‘Schmuddelstrom’, entweder schwankenden Gleichstrom, weil es an der geerntete Wind nun mal etwas böhig ist, eine Windrad nicht mit 50 Hz dreht oder Gleichstrom aus halbverschatteten Solaranlagen. Konventionelle Erzeuger haben meist stetigere Primärquellen wie Kohlefeuer oder Reaktorhitze und können diese, da über Dampf übertragen sehr leicht regeln. Natürlich liefern alles diese Erzeuger sauberen Strom im Netz ab. Aber sie haben einen doch beträchtlichen Aufwand den Erntestrom aufzubereiten und eine hohe Spannungsqualität und stabile Netzfrequenz zu erhalten. Aufwand in Anlagen wie Wechselrichter bei Photovoltaik oder Bremsen und Getriebe bei der Windkraft.
Allerdings brauchen wir nur sehr wenig Strom für Uhren, Messgeräte und
auch nicht alles für industrielle Motoren, Aufzüge oder Krane. Ein ganz
großer Teil unseres wahnsinnig sauberen Stroms geht in eine galvanische
thermisch Verwertung und dort ist es egal ob er überhaupt als
Wechselstrom oder in welcher Frequenz der Strom ankommt, Hauptsache er
hat Energie.
Kochplatten, Aluwerke und Warmwasser braucht gar keinen sauberen Strom. Auch Beleuchtung, hier ist Dreh oder Gleichstrom wieder egal, kann man so konstruieren das diese nicht gleich flackert. Auch wenn Motoren von gewerbliche Kältemaschinen mit Wechselstrom wirtschaftlicher laufen, unregelmäßig laufen ist die Kühlleistung dennoch die gleiche. Ist dann nur die Frage ob ein ungeregelter Wechselrichter wesentlich günstiger ist.
Netz
Das Problem ist das Netz: Ein 230V 50Hz ~ Netz ist schon teuer, ein zusätzliches 12 V = Netz und ein 48 V ~ Netz ist aufwändiger. Außerdem ist nieder gespannter Gleichstrom viel zu schwierig zu produzieren, auch wenn ich selbigen aus meiner PV Anlage raus bekomme.
Eine öffentlich Versorgung mit einem zweiten unedlen Strom wäre vermutlich volkswirtschaftlich unwirtschaftlich. Lokale Verbraucher könnten diesen ‘Schmuddelstrom’ aber eigenverbrauchen.
Die meisten Haushalte werden mit Drehstrom beliefert, nutzen alle Phasen aber einzeln. Die meisten Privatverbraucher brauchen auch keine konstante Frequenz: Heizen, Warmwasser, Kochen, Licht (Glühlampen und LEDs), Kühlung. Selbst Elektronik hängt hinter einem Gelichstromnetzteil. Ladegeräte für Mobiltelefone oder Laptops sind meist auch nicht lade-geregelt, den der Regler sitzt im Gerät. Kommt eine Laptop, der sowieso eine internen Puffer hat evtl nicht mit schwankendem Strom aus?
Ein Niederstromnetz in einem Haus ist aber technisch einfacher möglich. Wird Beleuchtung, Elektronik gleich mit Niederstrom versorgt und nur in der Nacht mit einem zentral Netzteil versorgt, so spart man sich auch weiten Teil des 230V Netzes. Allerdings fehlen bisher noch haushaltsfähige Kühl- und Kochgeräte die Niederspannung umgehen können. Mit Campingbedarf gibt es aber probate Versuchsgeräte.
Und dann kann man auch den unstetigen Strom aus Bleiakkus verbrauchen.
Anbindung
Eine Insellösung mit rohem Gleichstrom ist vermutlich nicht sinnvoll. Aber man könnte eine PV-Anlage im Verhältnis zu deren Wechselrichter über-dimensionieren und damit in Sonnen schwachen Stunden die volle Leistung ins Netz speisen. Und in der Sonneleistunsgspitze den für den Wechselrichter überflüssigen Strom lokal für Kochen, Vorkühlen etc verbrauchen.
Den Wechselrichter haben 10% – 20% Anteil am Gesamtpreis.