Fachbegriffe leicht gemacht:

Drehstrom

Tja, da haben wir in der Schule etwas von Gleichstrom und Wechselstrom im Physikunterricht gehört, aber Drehstrom? Klar, wer sich dafür interessiert, ist natürlich im Bild. Trotzdem sollte man wissen, was ein Drehstrom ist, denn es gibt kein Haus in Deutschland, das keinen Drehstrom hat.

Zur Einstimmung: Was ist Gleichstrom?

Jede Batterie, jeder Akku, jede Autobatterie auf Bleibasis liefern sauberen und glatten Gleichstrom. Der Strom fließt immer nur in eine Richtung. Wer an einen Gleichstrom einen für Gleichstrom entwickelten Motor anschließt, kann diesen mühelos rückwärts laufen lassen, denn er braucht nur die Anschlüsse herumzudrehen und schon läuft der Motor rückwärts. Als Kind spielte ich jahrelang mit einer elektrischen Autobahn von Märklin mit dem hübschen Namen "Märklin Sprint". Auch sie funktionierte mit Gleichstrom, denn stellte ich das Rennauto falschherum auf die Bahn, dann wollte es rückwärts fahren. Hier lieferte der Transformator tatsächlich auch Gleichstrom, wie aus einer Batterie.

Was ist nun Wechselstrom?

Jede Standard-Steckdose in jedem Haus wird mit 230 Volt Wechselstrom versorgt. Hierbei ist es so, dass der Strom ungefähr 60 mal pro Sekunde seine Richtung ändert, in der er fließt. Der Glühbirne ist das egal, denn hat sie Strom, leuchtet der Wolfram-Draht in ihr, und bis der Draht seine Leuchtkraft verloren hat, kommt gleich wieder ein neuer Stromstoß und wir sehen durchgehend ein warmes und freundliches Licht. Auch einen Elektromotor für Wechselstrom ist es bekanntlich egal, ob wir den Stecker so oder anders herum in die Steckdose stecken, er läuft immer in ein und dieselbe Richtung. Einem Wechselstrom-Motor können wir also das Rückwärtslaufen nicht so einfach beibringen. Das wäre auch schlimm, wenn wir an einen Staubsauger denken, der statt zu Saugen nun den ganzen Schmutz auspusten würde.

Drehstrom

Nun zum Drehstrom oder zum 400-Volt-Anschluss, den es in jedem deutschen Haus im Keller gibt. Das ist schon spannend zu wissen: Wir haben nicht dreimal 400 Volt Drehstrom, obwohl genau vier Leitungen ins Haus kommen. Wir haben genau einmal 400 Volt Drehstrom, der in jedes Haus dieses Landes fließt. Also hat jedes Haus einen einzigen Drehstrom-Anschluss mit vier Leitungen. Diese nennen wir L1, L2, L3 und den Null-Leiter. Auf jeder dieser L-Leitungen liegen aktuell 230 Volt Spannung. Es ist Wechselspannung und diese zeichnet sich dadurch aus, dass die Spannung wie eine Sinuskurve oder wie eine Welle nach oben und unten schwingt. L1, L2 und L3 unterscheiden sich nur dadurch, dass die Leitungen ihre Spannung um 120 Grad gegeneinander versetzt liefern. 120 Grad mal drei ergibt 360 Grad und damit haben wir einen Kreis beschrieben, wie er von Motoren, anderen sich drehenden Dingen und bei der Stromerzeugung von Generatoren zum Einsatz kommt.

Stellen wir uns die Uhrzeit vor.

L1 liegt bei 12 Uhr, L2 liegt bei 4 Uhr und L3 liegt bei 8 Uhr. Schalten wir nun den Strom ein, ergibt sich folgendes:
Auf 12 Uhr haben wir - gemessen an der oben beschriebenen auf und ab schwingenden Welle den Punkt 0. auf 4 Uhr - also auf L2 - haben wir das Maximum, also den Wellenkamm, und auf 8 Uhr auf L3 das Minimun der Welle, das Wellental. Stellen wir uns also eine waagerechte Linie vor und nennen sie 0. Die Welle des Stroms geht von 0 nach oben, wieder auf 0 und dann unter die Linie.

Tja, unsere 3 Leitungen laufen also nicht parallel und nicht gleichzeitig nach oben und nach unten, sondern um die besagten 120 Grad gedreht. Zeitlich gesehen erreichen unsere drei Leitungen also nacheinander ihr Maximum. Hierdurch addieren sich die Spannungen, und eine Formel hilft uns zu ermitteln, dass wir es hier mit einem 400-Volt-Drehstrom zu tun haben. Die Formel selbst kann ich hier nicht ableiten. Früher, bevor wir 230 Volt Wechselstrom bekamen, sprachen wir nicht von 400-Volt-Drehstrom, sondern von 380-Volt-Drehstrom. Auch diese Zahl ist das Ergebnis der Anwendung unserer Formel.

Unsere normalen Steckdosen mit 230 Volt sind nun einfach Teile dieses Drehstroms, den man beliebig verteilen kann.
Beispiel: Man nimmt für Wohnung eins L1 und den Null-Leiter, für Wohnung zwei L2 und den Null-Leiter und für Wohnung drei L3 und den Null-Leiter. Das ist also alles kein Hexenwerk. Der Elektriker zerlegt somit einfach diese vier Leitungen, und jede davon hat 230 Volt. Wer nun Großmotoren betreibt wie leistungsstarke Waschmaschinen, Schweißgeräte oder große Pumpen, wird Geräte anschaffen, die seitens des Herstellers einen Drehstromanschluss haben. Aus meiner Kindheit erinnere ich mich, dass unsere erste Waschmaschine eine solche Spezial-Steckdose mit Drehstrom und einem für heutige Verhältnisse riesigen Drehstrom-Stecker besaß. Heute ist es der Industrie längst gelungen, auch auf 230-Volt-Basis extrem leistungsstarke Waschmaschinen zu produzieren, die vom Handling ja unvergleichlich einfacher sind als die Suche nach einem direkt nutzbaren Drehstromanschluss in einem Haus oder einer Wohnung.

Und dennoch gibt es ihn auch heute noch, nämlich in fast jeder Küche eines Hauses als Herd-Anschluss. In einer großen Wanddose liegen L1, L2, L3 und der 0-Leiter, so dass wir hier enorme Kraftreserven haben. Es ist somit kein Wunder, dass praktisch keine Sicherung mehr wegen überlastung herausspringt, wenn allein der Herd drei eigene Stromkreise hat.