Kaplan-Turbine: Flusskraftwerke in aller Welt arbeiten damit
Historische Aufnahme vom Einbau einer Kaplan-Turbine in einem österreichischen Flusskraftwerk.
Bei Wasserkraft ist Österreich eine Großmacht. Eine der wichtigsten Erfindungen für Flusskraftwerke, die heute tausendfach rund um den Globus eingesetzt wird, ist die Kaplan-Turbine. Namensgeber ist ihr Erfinder Viktor Kaplan. Am Markt durchgesetzt hat sich die Turbine nur mit großer Anstrengung, was der Gesundheit ihres Urhebers nicht gerade zuträglich war.
Ein Maschinenbauer geht nach Brünn
Kaplan wurde 1876 in Mürzzuschlag geboren. Sein Vater war Eisenbahnbeamter, die Familie zog deshalb einige Male um. Die Schule besuchte der Drittgeborene in Wien, dort studierte er auch Maschinenbau an der Technischen Universität. Nach dem Militärdienst in Istrien in der k.u.k. Kriegsmarine und einer Anstellung in der Leobersdorfer Maschinenfabrik zog es Kaplan in das damals noch österreichische Brünn (Brno), wo er auch seine Frau Margarete kennenlernte.
Viktor Kaplan ist über Österreichs Grenzen Hinaus eine Techniker-Legende.
Um 1910 begann Kaplan an einer neuartigen Turbine zu arbeiten, die einer Schiffsschraube (eine weitere rot-weiß-rote Erfindung) ähnelte. Durch verstellbare Rotorblätter sollten dabei unterschiedliche Flussgeschwindigkeiten in eine konstante Drehgeschwindigkeit übersetzt werden. Das machte die Turbine ideal für Flusskraftwerke mit geringem Gefälle. Sie konnte dort eine höhere Effizienz als die bisher gebräuchliche Francis-Turbine erreichen.
Turbinen-Varianten in Miniaturmodellen ausprobiert
Die Maschinenfabrik Ignaz Storek erkannte das Potenzial früh und half Kaplan dabei, an der Technischen Hochschule Brünn ein Labor einzurichten. In Miniaturmodellen probierte der Erfinder dabei verschiedenste Varianten aus. „Das hat man zuvor nicht gemacht“, erzählt Katharina Stuhrberg vom Technischen Museum Wien. „Turbinen wurden in großen Versuchsanlagen entwickelt.“ Kaplan selbst war von seiner Idee von Anfang an überzeugt. Er hat Industrielle zur Besichtigung seines Versuchsaufbaus eingeladen. Wie genau seine Turbine funktionierte, hielt er allerdings aus Vorsicht geheim. Sein geistiges Eigentum sollte nicht in falsche Hände gelangen.
Kaplan-Turbine vor dem Technischen Museum Wien.
Kaplan, der als sehr humorvoller Mensch beschrieben wird, scheute dabei auch nicht davor zurück, andere auf eine falsche Fährte zu schicken. Einem Besucher erzählte er etwa, das Geheimnis seiner Turbine liege in eingeblasener Luft. Kurz darauf reichte sein Gesprächspartner ein entsprechendes Patent ein, erzählt Stuhrberg. „Er meinte es wohl als Scherz, aber es kam anders rüber.“
Probleme mit der eigenen Erfindung überwunden
1919 ging das erste Exemplar der Kaplan-Turbine in einer niederösterreichischen Strickgarnfabrik in Betrieb. Gebaut wurde die vergleichsweise kleine Maschine von Storek. Die Turbinenräder wuchsen aber schnell in ganz andere Dimensionen und kamen in immer mehr Fabriken und Kraftwerken zum Einsatz. Schon nach wenigen Jahren trat allerdings ein Problem auf. Durch das sogenannte Kavitationsphänomen entstanden knallartig zerspringende Gasblasen im Wasserstrom, die Turbinen und Rohre beschädigten. In Windeseile musste eine Lösung gefunden werden, was Ingenieuren von Storek gelang. Die Behebung der aufgetretenen Schäden belastete das Unternehmen schwer, es entging jedoch der Pleite und konnte die Turbine weiter vermarkten.
Kaplan-Turbinen können auf unterschiedliche Art verbaut werden. Hier ein Modell einer Rohrturbine, wie sie im Flusskraftwerk Freudenau eingesetzt wird.
Unterdessen wurde um Kaplans Patente vor Gericht heftig gestritten. Für den Urheber war das eine arge Belastung. Bereits 1922 erkrankte Kaplan schwer. In den Jahren darauf ging es dem Techniker, der an der Uni unterrichtete und wegen seiner anschaulichen Vorträge sehr beliebt war, gesundheitlich immer schlechter.
Affige Eskapaden am Attersee
1931 ging Kaplan in Pension und wohnte fortan am Attersee. Dort sorgte der mittlerweile zum Promi gewordene Erfinder für Aufsehen, weil er Raben und Affen als Haustiere hielt.
Als die Kapuzineraffen einmal aus ihrem Käfig ausbüxten und Kaplans Arbeitszimmer verwüsteten, hieß es in Medienberichten, die Tiere hätten Banknoten im Wert von 1.000 Schilling zerbissen – was Kaplan später dementierte. 1934 verstarb Kaplan an einem Schlaganfall. 1962 zierte Kaplans Antlitz die blau gefärbte 1.000-Schilling-Banknote. Angeblich bat Kaplans Enkelkind seine Oma daraufhin in einem Brief frech um ein „blaues Bild vom Opa“.
Wartung einer Kaplan-Turbine in einem Flusskraftwerk: Die heutigen Exemplare sind riesig.
Fehlerkultur gepflegt
Seinen Mitmenschen blieb Kaplan als genialer Erfinder in Erinnerung, der sich in einer Aufgabe komplett verlieren konnte, aber auch den Wert des Scheiterns erkannte. Stuhrberg bringt dazu die Anekdote eines Studenten, der sich als Assistent bei Kaplan bewarb. Auf die Frage „Habens schon was verpfuscht?“, musste er notgedrungen mit „Ja“ antworten, was überraschend sofort zur Frage führte: „Wann können Sie anfangen?“.
Das steirische Unternehmen Andritz ist heute neben Voith (Deutschland) einer der größten Hersteller von Kaplan-Turbinen. Die Rotoren, die in einer Vielzahl unterschiedlicher Bauformen in Kraftwerken eingesetzt werden, haben heute bis zu 10 Meter Durchmesser. Nicht weit von der Unternehmenszentrale in Graz entfernt liegt die Viktor-Kaplan-Volksschule.
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