Die Netzfrequenz — der Zeiger der Waage

Kurbel, Lampen, 50 Hertz — das Stromnetz auf dem Tisch

60 min · once

klassenraum

Vier Stationen nach dem Prinzip Vermuten – Beobachten – Erklären; die Kinder erleben die Momentanbilanz im eigenen Arm. Vor jeder Beobachtung schreibt jede Gruppe ihre Vermutung auf einen Klebezettel — erst dann wird gekurbelt. Station 1 — Die Bilanz im Arm. Ein Kind kurbelt, eine Lampe leuchtet. Vermuten: Was ändert sich an der Kurbel, wenn die zweite Lampe zugeschaltet wird — nichts, langsam schwerer, sofort schwerer? Beobachten: Es wird SOFORT schwerer, beim Abschalten sofort leichter. Erklären: Der Arm ist das Kraftwerk, die Lampen sind die Stadt. Es gibt keinen Vorrat zwischen Kurbel und Lampe — jede zugeschaltete Lampe kommt augenblicklich als Kraft im Arm an. Erzeugung = Verbrauch, in jedem Augenblick. Station 2 — Der Takt als Zeiger. Das Metronom läuft; das kurbelnde Kind hält seinen Kurbeltakt genau auf dem Metronom — das ist „50 Hertz". Vermuten: Was passiert mit dem Takt, wenn zwei Lampen auf einmal zugeschaltet werden und das Kind gleich stark weiterkurbelt? Beobachten: Der Takt sackt ab — die Kurbel wird schwerer, die Drehung langsamer. Erklären: Genau so verrät die Netzfrequenz die Bilanz — mehr Verbrauch bremst alle Generatoren, der Takt sinkt unter 50. Dann Regelleistung spielen: Ein zweites Kind legt die Hand mit an die Kurbel, bis der Takt wieder auf dem Metronom liegt. Anschließend auf dem Tablet den echten Zeiger auf netzfrequenz.info ansehen — er zittert um wenige Hundertstel, weil draußen gerade dasselbe Spiel in Kontinentgröße läuft. Station 3 — Der Zusammenbruch. Vermuten: Was passiert, wenn alle Lampen gleichzeitig angeschaltet werden? Beobachten: Der Takt bricht ein, das Kind kommt nicht mehr nach, die Lampen glimmen nur noch — irgendwann gibt der Arm auf, alles ist dunkel. Erklären: So kippt die Waage im echten Netz. Bevor es so weit kommt, wirft das Netz gezielt Last ab — hier: die Begleitperson schaltet zwei Lampen weg, und sofort trägt der Arm den Rest wieder. Lastabwurf ist Schutz, kein Versagen. Danach kurz vom 8. Januar 2021 erzählen (Netz in zwei Hälften — 49,74 Hz im Nordwesten, rund 50,6 Hz im Südosten) und vom iberischen Blackout am 28. April 2025. Station 4 — Schwarzstart. Alles ist dunkel, der Arm ist „das einzige schwarzstartfähige Kraftwerk". Vermuten: Alle Lampen sofort wieder anschalten — klappt das? Beobachten: Nein — der Arm schafft den Start nur mit einer Lampe, dann Takt halten, dann die nächste dazu. Erklären: Genau so wird ein echtes Netz nach dem Blackout wieder aufgebaut — Insel für Insel, die Bilanz muss von der ersten Sekunde an stimmen. Zum Abschluss an der Tafel das Anfangsbild widerlegen — das Netz ist kein Tank, den man füllt, sondern eine Waage mit einem Zeiger, und der Zeiger heißt 50 Hertz.

guide

4–16