Wasserturbine
Eine Wasserturbine ist eine Turbine, die eigens dafür konstruiert ist, die kinetische Energie des Wassers in mechanische Arbeit, oder mittels eines auf der Turbinenachse befindlichen Generators direkt in elektrische Energie um zu setzen.Die Leistung einer Wasserturbine errechnet sich aus dem Produkt der Erdbeschleunigung g (9,81 m/sec2) mit der Dichte des Wassers (in kg/dm3)und der Fallhöhe h des Wassers (in m), dem Durchfluss durch die Turbine (in m3/sec) und dem Wirkungsgrad (-)
Aus dieser Formel wird ersichtlich, dass eine große Fallhöhe einen geringen Wasserdurchfluss kompensieren kann und umgekehrt.
Das bedeutet: Die relativ geringe Wassermenge eines Gebirgsbachs, der jedoch eine Fallhöhe von mehreren hundert Metern haben kann, ist unter Umständen in der Lage, mehr Strom zu erzeugen als die große Wassermenge eines Flusseses, die gerade einmal den Höhenunterschied eines Stauwehrs überwindet.
Um nun aber einen optimalen Wirkungsgrad zu erzielen, muss die Turbine den unterschiedlichen Fallhöhen und Wasserdurchflussmengen angepasst sein.
Ein Pumpspeicherkraftwerk in den Alpen braucht demnach eine andere Turbine als ein Laufwasserkraftwerk am Rhein.
Am meisten verbreitet ist die Francis-Turbine (bei mittlerer Fallhöhe und mittlerer Wassermenge), deren Einsatzbereich sich nach oben (große Fallhöhe) mit dem der Pelton-Turbine und nach unten (hoher Durchfluss ohne nennenswerte Fallhöhe) mit dem der Kaplan-Turbine überschneidet.
Welche Turbine im konkreten Fall gewählt wird, hängt nicht nur von der nutzbaren Fallhöhe des Wassers ab, sondern auch von der Wassermenge (Durchfluss).
siehe auch: Wasserkraft, Tesla-Turbine
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