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Elektrizitätswirtschaft — Strommix, Preise und Netzstabilität

Warum 50 Hz verraten, ob gerade zu viel oder zu wenig Strom im Netz ist — und was das für den Preis bedeutet.

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Übungsaufgaben

Alle Übungen fortlaufend nummeriert — zuerst die interaktiven Übungen zum Klicken, Ziehen und Knobeln, danach die Rechen- und Textaufgaben. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps.

A1
Regelbar oder wetterabhängig?
AFB I

Welche Aussagen über die Stromerzeugung im Netz stimmen?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Dargebotsabhängig heißt: Das Wetter gibt die Leistung vor — nur regelbare Kraftwerke folgen dem Bedarf, Braunkohle deckt dabei die Grundlast, und das Netz selbst speichert nichts.
A2
Stimmt's? — Fünferserie
AFB I

Fünf Behauptungen rund um Netzfrequenz, Lastkurve und Strompreis.

Fünf Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 5

Netzfrequenz, Lastkurve und E = P · t beschreiben zusammen, wie das Netz im Gleichgewicht gehalten und abgerechnet wird.
A3
Lückentext mit Wortbank
AFB I

Setze die Fachbegriffe an die richtige Stelle — ein Wort bleibt übrig.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Den Sockel des täglichen Bedarfs deckt die , kurze Verbrauchsspitzen am Mittag und am frühen Abend decken schnell regelbare Kraftwerke für die . Wind und Photovoltaik nennt man , weil das Wetter ihre Leistung vorgibt. Ob Erzeugung und Verbrauch im Gleichgewicht sind, verrät die . Für Transport und Verteilung zahlt ein Haushalt zusätzlich das .

Die Schwellenspannung von rund 0,7 V gehört zur Diode und hat mit der Elektrizitätswirtschaft nichts zu tun.
A4
Kraftwerke nach ihrer Rolle sortieren
AFB I

Sortiere die Anlagen danach, welche Rolle sie im Netz übernehmen.

Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Regelbar — Grundlast
2Regelbar — Spitzenlast
3Dargebotsabhängig
Entscheidend ist, ob eine Anlage ihre Leistung selbst einstellen kann — und wie schnell das geht.
A5
Blitzrechnung
AFB I

Ein Heizlüfter mit 2000 W läuft 3 Stunden lang. Der Arbeitspreis beträgt 0,35 €/kWh. Wie viel kostet dieser Betrieb?

Rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
E = 2 kW · 3 h = 6 kWh, also K = 6 kWh · 0,35 €/kWh = 2,10 € — rechne zuerst Watt in Kilowatt um, sonst ist das Ergebnis 1000-fach zu groß.
A6
Was passiert bei einem Kraftwerksausfall?
AFB II

Bringe die Vorgänge nach einem plötzlichen Kraftwerksausfall in die richtige Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Ein großes Kraftwerk fällt aus — die eingespeiste Leistung ist kleiner als die verbrauchte.
2Die Generatoren im Netz werden abgebremst, die Netzfrequenz sinkt unter 50 Hz.
3Regelleistung wird abgerufen: bereitstehende Kraftwerke und Speicher erhöhen ihre Leistung.
4Reicht das nicht aus, werden vereinbarte Großverbraucher abgeschaltet.
5Erzeugung und Verbrauch sind wieder gleich groß, die Frequenz liegt erneut bei 50 Hz.
Am häufigsten vertauscht werden Frequenzabfall und Regelleistung: Erst zeigt die Frequenz das Ungleichgewicht an, dann wird nachgeregelt.
A7
Rechenkette
AFB II

Ein Haushalt hat einen Kühlschrank, der im Mittel 50 W aufnimmt und ununterbrochen läuft, und einen Wäschetrockner mit 2,5 kW, der pro Woche 4 Stunden läuft. Der Arbeitspreis beträgt 0,35 €/kWh; eine Woche hat 168 Stunden.

Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Energie des Kühlschranks in einer Woche kWh
  2. Energie des Trockners in einer Woche kWh
  3. Kosten beider Geräte zusammen in dieser Woche €
  4. Wie lange müsste der Trockner laufen, um allein die Wochenenergie des Kühlschranks zu brauchen? h
Ein kleiner Dauerverbraucher kann so viel Energie brauchen wie ein großes Gerät mit kurzer Laufzeit — es zählt immer das Produkt P · t.
A8
Erzeugungsart und Rolle im Netz
AFB II

Ordne jeder Erzeugungsart die passende Beschreibung zu.

Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Frage dich zuerst: Kann die Anlage ihre Leistung selbst einstellen? Das trennt regelbare und dargebotsabhängige Erzeugung sofort.
A9
Fehlersuche im Schulheft
AFB II

Sechs Sätze aus einem Schulheft — drei davon sind falsch. Finde sie.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Am häufigsten fehlt die Umrechnung von Watt in Kilowatt — sie verschiebt das Ergebnis gleich um den Faktor 1000.
A10
Kosten ohne Rechnen einschätzen
AFB III

Ein Gerät mit 1 kW läuft 2 h und kostet bei 0,35 €/kWh genau 0,70 €. Schätze für jede Zeile ein, was passiert — ohne zu rechnen.

Wähle für jede Zeile eine Stufe: 1 = deutlich kleiner, 2 = etwas kleiner, 3 = unverändert, 4 = etwa doppelt, 5 = mehr als vierfach. Mit der Tastatur: Tab zur Zeile, ←/→ zwischen den Stufen, Enter setzt.
1 = deutlich kleiner5 = mehr als vierfach
Die Leistung wird verdoppelt, die Laufzeit halbiert.
Die Leistung wird verdreifacht und die Laufzeit verdoppelt.
Die Laufzeit wird von 2 h auf 1,5 h verkürzt.
Die Laufzeit wird von 2 h auf 20 Minuten verkürzt.
Der Arbeitspreis steigt von 0,35 €/kWh auf 0,70 €/kWh.
Es zählt nur das Produkt P · t · k: Verdoppelt sich ein Faktor und halbiert sich ein anderer, bleiben die Kosten gleich.