Die Very-Low-Head-Turbine - Technik und Anwendung

Die Bezeichnung 'VLH' steht für 'Very Low Head' und so bezieht sich die 'VLH-Turbine' auf Anwendungen bei sehr kleinen Fallhöhen. Bisher stand bei Turbinen für Gefälle im Bereich von 1,4 bis 3,2 m im Focus, durch die Verkleinerung der Laufraddurchmesser, die Verminderung der Laufschaufelzahl und die damit verbundene Erhöhung des spezifischen Durchflusses, die Leistungsdichte zu erhöhen. Diese Entwicklung macht zwar die Turbine klein, jedoch Zu- und Ableitungsbauwerke mit immensen Ausmaßen notwendig. Damit ist eine wirtschaftliche Umsetzung nur in den wenigsten Fällen möglich. Die Grundidee des VLHKonzeptes steht in unmittelbarem Widerspruch zu dieser Tendenz und hat zum Ziel, durch große Laufraddurchmesser und ein geringer spezifischer Durchfluss die Größe der Bauwerke und damit die Kosten wesentlich zu reduzieren. Im Beitrag wird auf die technischen Besonderheiten der VLH-Turbine näher eingegangen und über die Betriebserfahrung der letzten vier Jahre berichtet.

Die Bezeichnung 'VLH' steht für 'Very Low Head' und so bezieht sich die 'VLHTurbine' auf Anwendungen bei sehr kleinen Fallhöhen.
Die klassischen Turbinentypen für Standorte mit niedrigem Gefälle, wie vertikale Kaplanturbinen, Kaplan-Rohr- oder Pit-Turbinen arbeiten mit großen spezifischen Durchflüssen und hohen Drehzahlen. Daher benötigen sie komplexe, große und teure Bauwerke, um das Wasser vom Einlauf zum Laufrad hin zu beschleunigen und dann die kinetische Energie am Laufradaustritt effizient zurückzugewinnen.
Das VLH-Turbinen-Konzept setzt dagegen auf große Laufraddurchmesser mit geringen spezifischen Durchflüssen und kleinen Drehzahlen. Die damit erreichten geringen Transportgeschwindigkeiten am Eintritt und Austritt der Turbine machen ein aufwändiges Bauwerk unnötig. Damit kann man sogar auf ein ausgeprägtes Saugrohr verzichten, wie es bei Kaplan- und Rohrturbinen zum Erzielen eines guten Wirkungsgrades besonders wichtig ist.
Der Vergleich mit der konventionellen Maschinentechnik zeigt das vereinfachte Design und die Auswirkung auf die Bauwerksgröße.



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft 10 / 2011 (Oktober 2011)
Seiten: 5
Preis: € 10,90
Autor: Dipl.-Ing. Lutz Juhrig
 
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