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Stromversorgung Es wütet der Stromkrieg: Ist AC oder DC besser für moderne Datenzentren?

| Redakteur: Sariana Kunze

George Westinghouse und Thomas Edison, zwei intelligente Wissenschaftler, stritten sich jahrzehntelang um die Frage, ob Wechselstrom (AC) oder Gleichstrom (DC) die bessere Variante ist. Über 100 Jahre später diskutieren Experten immer noch über den Stromkrieg und die Folgen für moderne Datenzentren.

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Macht Gleichstrom dem Wechselstrom ernsthaft Konkurrenz?
Macht Gleichstrom dem Wechselstrom ernsthaft Konkurrenz?
(Bild: gemeinfrei / CC0)

Aus Angst davor, sein Vermögen zu verlieren, startete Thomas Edison in den späten 1880er-Jahren eine Propaganda-Kampagne, um die Öffentlichkeit davon zu überzeugen, dass Wechselstrom tödlich sei – obwohl Gleichstrom genauso gefährlich ist. Trotz zahlreicher Proteste setzte sich Wechselstrom durch. Über 100 Jahre später erlebt neun der Gleichstrom allmählich sein Comeback.

Energieverluste mit Gleichstrom vermeiden

Geräte mit Transistoren laufen mit Gleichstrom. Weltweit liegt der Anteil am Stromverbrauch von Verbrauchsgeräten mit Gleichstrom wie PCs, Smartphones und Fernseher bei ca. 20 Prozent. Ein Grund für das Revival des Gleichstroms ist der wachsende Bedarf an Verbrauchstechnologien. Gleichstrom wird jedoch nicht nur auf Verbraucherebene immer beliebter. Die Hochspannungsübertragung von Gleichstrom ist kosteneffizienter als die von Wechselstrom. Wechselstrom ist derzeit der Standard bei der Übertragung von Elektrizität an das Stromnetz und an viele industrielle Maschinen, wie z.B. Elektromotoren. Da die Industrie jedoch damit zu kämpfen hat, die Effizienz zu erhöhen, bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung oder gar Steigerung der Verfügbarkeit, gilt Gleichstrom heute als Möglichkeit, Energie zu sparen. Unternehmen können mit der direkten Übertragung von Gleichstrom an Gleichstrom-Geräte ohne eine vorherige Umwandlung in Wechselstrom nicht unerhebliche Energieverluste vermeiden.

Datenzentren setzen vermehrt auf Gleichstrom

Ein weiteres Argument für Gleichstrom ist die weltweit wachsende Zahl der Datenzentren. Diese verbrauchen derzeit 1,3 Prozent des weltweiten Stromaufkommens und wachsen in Sachen Größe und Kapazität. Manager von Datenzentren wandeln für ihre Anlagen derzeit Wechselstrom aus dem Netz mit großen zentralisierten Konvertern in Gleichstrom um. Durch den Austausch dieser Konverter mit effizienter, zentralisierten Wechselrichtern lässt sich der Energieverbrauch um bis zu 15 Prozent reduzieren. In finanzieller Hinsicht sind bei Gleichstromanwendungen im Vergleich zu Wechselstromalternativen die Installation, der Betrieb und die Wartung günstiger. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, die Kapazität wegen eines Phasenausgleichs oder Oberschwingungen anzupassen, da diese Faktoren bei Gleichstrom keine Rolle spielen. Da für Datenzentren eine neue Reifephase anbricht, in der Zuverlässigkeit und höhere Kapazitäten von entscheidender Bedeutung sind, scheint Gleichstrom eine Lösung zu sein, um Kosten und Energieverbräuche zu reduzieren.

Es sind jedoch nicht alle Experten davon überzeugt, dass sich der Gleichstrom weiter am Markt etablieren wird. In Industrieländern, wo das Wechselstromnetz bereits seit über einem Jahrhundert gut funktioniert, könnten logistische Probleme beim Umrüsten großer Komponenten des existierenden Netzes von Wechselstrom auf Gleichstrom eine Umstellung behindern. Auch wenn eine großflächige Umstellung des Stromsystems auf Gleichstrom in naher Zukunft unwahrscheinlich ist, kann man nicht leugnen, dass Gleichstrom für viele moderne Unternehmen ein wesentlicher Bestandteil der IT-Infrastruktur ist, da eine kritische Anzahl an Geräten Gleichstrom verbraucht und dieser von Aggregaten erzeugt wird.

Der Stromkrieg geht weiter

Letztendlich könnte die Bereitstellung von Gleichstrom über das Netz nicht so unwahrscheinlich sein, wie viele Branchenexperten glauben. Für Entwicklungsländer, die eine komplett neue Stromversorgungsinfrastruktur aufbauen, können die aufgezeigten Vorteile von Gleichstrom jedoch interessant sein. Deshalb wütet der von Experten bezeichnete Stromkrieg auch noch weiter.

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