Kaplanturbiner

Die Kaplanturbine ist eine Axialfluss-Reaktionsturbine mit verstellbaren Laufradblättern. Sie wird in der Wasserkraft eingesetzt, insbesondere bei niedrigen Fallhöhen und hohen Durchflussmengen. Zentral sind ein verstellbares Leitschaufelwerk und Blätter am Laufrad, die gemeinsam die Wasserführung und die Energieerzeugung steuern.

Historisch wurde sie von Viktor Kaplan in den 1910er Jahren entwickelt und benannt. Sie stellte eine Lösung für effiziente Energiegewinnung bei geringem Head dar und wurde weltweit in vielen Kraftwerken eingesetzt und weiterentwickelt.

Funktionsprinzip: Wasser gelangt durch das Spiralgehäuse zu den Leitschaufeln, die den Einlass regeln. Das Laufrad besitzt verstellbare Blätter; deren Pitch wird per Servo-Mechanismus angepasst, um Last, Durchfluss und Druckverlust zu optimieren. Die Turbine arbeitet als Reaktionsmaschine, wobei die Energie durch Druckabfall im Laufrad erzeugt wird.

Aufbau: Typische Komponenten sind Spiralgehäuse, Leitschaufelwerk, Laufrad mit Pitch-Blättern, Gehäuse und Auslaufrohr. Moderne Anlagen verwenden elektronische Steuerungen und variable Geschwindigkeit, um Effizienz und Netzverträglichkeit zu verbessern.

Leistung und Anwendungen: Kaplanturbinen erzielen hohe Wirkungsgrade, besonders im Teillastbereich. Sie eignen sich für Head von etwa 10 bis 70 Metern und werden häufig in Run-of-River- sowie Speicherkraftwerken eingesetzt. Die Technologie bleibt wegen guter Effizienz bei hohen Durchflussmengen verbreitet.