Ein Generator wandelt Drehung in elektrische Energie um. Die Energie kommt vom Antrieb.
Das Licht am Fahrrad
Du trittst. Am Rad surrt der Dynamo. Die Lampe leuchtet. Du hörst auf zu treten. Die Lampe wird dunkel.
Deine Beine drehen ein kleines Rad im Dynamo. Diese Drehung lässt die Lampe leuchten.
Wind kann ein großes Rad drehen. Wasser auch. Dann leuchten viel mehr Lampen.
Merksatz
Strom aus einem Dynamo entsteht, weil sich etwas dreht. Ohne Drehung bleibt die Lampe aus.
Drehen, dann leuchten
Vereinfachtes Modell. Ein echter Generator hat Grenzen und Verluste. Er erzeugt Energie nicht aus dem Nichts.
Was die Welle dreht, kannst du wechseln. Wie schnell sie sich dreht, stellst du ein.
Wind dreht die Welle. Der Generator gibt elektrische Energie an die Lampe.
Helligkeit in diesem Modell
Wind dreht mit Stufe 2 von 5. Schnelleres Drehen heißt hier mehr elektrische Energie pro Zeit. Die Energie kommt aus dem Antrieb, nicht aus dem Nichts. Steht die Welle, bleibt die Lampe in diesem Modell dunkel.
Kurz-Quiz
Warum geht die Fahrradlampe aus, wenn du aufhörst zu treten?
Treten, Wind, Wasser
Am Fahrrad drehst du den Dynamo. Die Lampe leuchtet, solange du trittst. In einem einfachen Modell wird sie heller, wenn du schneller trittst.
Ein Generator im Kraftwerk ist dieselbe Idee, nur größer. Irgendetwas muss die Welle drehen.
Wind dreht die Flügel.
Wasser drückt auf eine Turbine.
Dampf aus heißem Wasser dreht eine andere Turbine. Das Feuer darunter kann von Kohle oder Gas kommen.
Die Lampe bekommt elektrische Energie. Die Energie stammt aus der Drehung, und die Drehung stammt aus Wind, Wasser oder Dampf. Der Generator macht die Energie nicht aus dem Nichts.
Sonnenlicht auf einem Dach ist ein anderer Weg: Dort wird Licht direkt zu elektrischer Energie, ohne dass sich eine große Welle dreht.
Drehen, dann leuchten
Vereinfachtes Modell. Ein echter Generator hat Grenzen und Verluste. Er erzeugt Energie nicht aus dem Nichts.
Was die Welle dreht, kannst du wechseln. Wie schnell sie sich dreht, stellst du ein.
Wind dreht die Welle. Der Generator gibt elektrische Energie an die Lampe.
Helligkeit in diesem Modell
Wind dreht mit Stufe 2 von 5. Schnelleres Drehen heißt hier mehr elektrische Energie pro Zeit. Die Energie kommt aus dem Antrieb, nicht aus dem Nichts. Steht die Welle, bleibt die Lampe in diesem Modell dunkel.
Kurz-Quiz
Windrad und Fahrraddynamo gleichen sich worin?
Die Lampe geht an, sobald sich etwas dreht
Du trittst, der Dynamo surrt, die Fahrradlampe leuchtet. Hörst du auf, wird es dunkel. Im Dynamo bewegen sich Magnet und Spule gegeneinander. Diese Bewegung treibt Ladungen im Draht. Es entsteht eine Spannung, und im geschlossenen Kreis fließt Strom.
Im Kraftwerk heißt die große Version Generator. Die Welle dreht eine Turbine:
Wind drückt auf Flügel.
Wasser fällt auf Schaufeln.
Dampf aus erhitztem Wasser dreht eine Turbine. Die Hitze kann von einer Flamme kommen.
Die elektrische Energie ist umgewandelte Bewegungsenergie. Steht die Welle, liefert dieser Weg nichts. Verluste gibt es immer: Reibung, Wärme im Draht. Ein Teil der Dreh-Energie kommt als Licht an, ein Teil als Wärme.
Solarzellen auf dem Dach sind kein Generator mit Welle. Sie wandeln Licht unmittelbar in elektrische Energie um. Wer nur an drehende Maschinen denkt, übersieht diesen zweiten Weg.
Drehen, dann leuchten
Vereinfachtes Modell. Ein echter Generator hat Grenzen und Verluste. Er erzeugt Energie nicht aus dem Nichts.
Was die Welle dreht, kannst du wechseln. Wie schnell sie sich dreht, stellst du ein.
Wind dreht die Welle. Der Generator gibt elektrische Energie an die Lampe.
Helligkeit in diesem Modell
Wind dreht mit Stufe 2 von 5. Schnelleres Drehen heißt hier mehr elektrische Energie pro Zeit. Die Energie kommt aus dem Antrieb, nicht aus dem Nichts. Steht die Welle, bleibt die Lampe in diesem Modell dunkel.
Kurz-Quiz
Warum liefert der Generator nichts, wenn die Turbine steht?
Dieselbe Drehung, als Induktion
Im Dynamo ändern Magnet und Spule ihre Lage zueinander. Ein sich änderndes Magnetfeld induziert eine Spannung. Im geschlossenen Kreis fließt Wechselstrom, am Fahrrad oft gleichgerichtet, damit die Lampe ruhiger leuchtet. Das ist ein Modell mit einer klaren Grenze: Es zeigt die Richtung, nicht die Wicklungen eines echten Kraftwerksgenerators.
Die Energiebilanz bleibt einfach. Die mechanische Leistung an der Welle ist die Quelle. Elektrische Leistung am Ausgang ist kleiner, die Differenz wird Wärme. Schneller drehen erhöht die Spannung in weiten Bereichen, bis Material und Netz an Grenzen kommen. Das Modell mit dem Schieberegler lässt diese Grenzen weg.
Was die Welle dreht, entscheidet über den Brennstoff, nicht der Generator. Wind und Wasser schieben direkt. Kohle, Gas oder Kernspaltung liefern Wärme, Dampf dreht die Turbine. Photovoltaik umgeht die Welle: Licht löst in der Zelle Ladungen. Beide Wege enden als Spannung im Netz. Der Generator ist deshalb eine Umwandlungsstufe, keine Energiequelle.
Drehen, dann leuchten
Vereinfachtes Modell. Ein echter Generator hat Grenzen und Verluste. Er erzeugt Energie nicht aus dem Nichts.
Was die Welle dreht, kannst du wechseln. Wie schnell sie sich dreht, stellst du ein.
Wind dreht die Welle. Der Generator gibt elektrische Energie an die Lampe.
Helligkeit in diesem Modell
Wind dreht mit Stufe 2 von 5. Schnelleres Drehen heißt hier mehr elektrische Energie pro Zeit. Die Energie kommt aus dem Antrieb, nicht aus dem Nichts. Steht die Welle, bleibt die Lampe in diesem Modell dunkel.
Kurz-Quiz
Was liefert die Energie, die der Generator als Strom abgibt?
