Viktor Kaplan, geb. am 27. November 1876 als Sohn eines Eisenbahnbeamten in Müzzuschlag (Steiermark), gest. am 23. August 1934 im 58. Lebensjahr in Unterach am Attersee (Oberösterreich), hat die dritte der heute im Einsatz stehenden Hauptturbinenarten, die Propellerturbine mit verdrehbaren Laufschaufeln-die Kaplantrubine- erfunden. Seine Berufszeit verbrachte er zum größten Teil an der Deutschen Technischen Hochschule in Brünn, wo er diese Turbine entwickelte. Die Arbeit gibt einen Überblick über die Entwicklung der Wasserkraftnutzung bis zu den beiden anderen Hauptturbinenarten, Pelton- und Francisturbine und letztlich zur Kaplanturbine. Die erste Kaplanturbine der Welt wurde von der Firma Storek in Brünn gebaut und 1919 in Velm in Niederösterreich in Betrieb genommen.
Die Kurzbiographie Kaplans wird ergänzt durch Bilder über Turbinen, Wirkungsgradkurven und Hinweise auf Patente. Kaplan hatte rund 280 Patente in 25 Ländern der Erde, die auf 38 Erfindungen beruhen.
Kurze Kapitel über Ehrungen, Erinnerungen und Anekdoten runden das Thema ab.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Vom Wasserrad zu den ersten Turbinen
3. Francis und Pelton
3.1. Aller guten Dinge sind Drei
3. 2. Die Francisturbine
3.3 Vom Goldsucher zum Techniker
4. Viktor Kaplan, ein Leben für die Wasserkraft
4.1. Stand der Wasserkraft-Technik zu Beginn des 20. Jahrhunderts
4. 2 Viktor Kaplan, eine kurze Biographie
4.3 Die erste Kaplanturbine im Einsatz
4.4 Rückschläge und dann endgültiger Durchbruch
4.5 Die beiden Ausführungsarten von großen Fluss-Kraftwerken
5. Ehrungen und Ruhestand
6. Erinnerungen und Anekdoten
7. Schluss
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit untersucht den bedeutenden Beitrag des Erfinders Viktor Kaplan zur Entwicklung der Wasserkraftnutzung und beleuchtet seine Rolle bei der technologischen Innovation der modernen Wasserturbinen unter Berücksichtigung der fachweltlichen Anerkennung.
- Historische Entwicklung der Wasserkraft von einfachen Wasserrädern bis hin zu modernen Turbinentypen.
- Biografische Skizze von Viktor Kaplan und sein wissenschaftlicher Werdegang im Kontext des Turbinenbaus.
- Analyse der technischen Innovationen und Herausforderungen (z.B. Kavitation) bei der Entwicklung der Kaplanturbine.
- Betrachtung der ökonomischen und ökologischen Bedeutung der Wasserkraft sowie des Vermächtnisses Kaplans.
Auszug aus dem Buch
4.4 Rückschläge und dann endgültiger Durchbruch
In der Folge traten jedoch bei anderen Propeller-Turbinen große Schwierigkeiten auf, die sich durch laute, explosionsartige Schläge beim Lauf bemerkbar machten, wobei auch Turbinenschaufeln beschädigt wurden.
Diese turbinentechnischen Schwierigkeiten ließen sich nicht verheimlichen und waren Wasser auf die Mühlen seiner Gegner, die an die Messergebnisse nicht glaubten und ihm die Erfolge auch nicht gönnen wollten. Auch die Firmengruppe aus Schweizer und deutschen Turbinenherstellern, die sich als sogenannter Kaplan-Konzern zusammengeschlossen hatten, verzögerte zunächst die Auswertung der Erfindung und ließ sich mit der Entwicklungsarbeit Zeit.
Als ein schwedisches Projekt mit einer Kaplan-Turbine von 5.8 m Laufraddurchmesser bekannt wurde, äußerte sich ein Fachmann mit der Bemerkung: „Auf den Schaufelsalat bin ich gespannt“.
Kaplan selbst sah zunächst die Zukunftsaussichten seiner Turbine in den düstersten Farben. Sein angegriffener Gesundheitszustand ließ zusätzlich wenig Optimismus zu.
In dieser Situation leisteten seine Frau, sein Rechtsanwalt Dr. Ludwig Galla, die Brüder Storek in Brünn, Walter Voith von der Firma Voith in Heidenheim und Elov Engelsson, Chefingenieur der schwedischen Firma Karlstads Mekaniska Werkstad (KMW) in Kristineham, wertvolle Hilfestellung. Besonders sein Assistent J. Slavik fochte für ihn manchen Patentstreit siegreich aus.
Nach einiger Niedergeschlagenheit und Ratlosigkeit des Erfinders wurden die seltsamen Erscheinungen an den Laufrädern gründlich untersucht und schließlich die Ursache dieser Störungen erkannt und abgestellt. Es handelte sich um Blasenbildungen an den Laufschaufeln, hervorgerufen in Unterdruckzonen der Wasserströmung, die sogenannte Kavitation, auch Hohlraum- oder Hohlsogbildung genannt.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Beleuchtet die mythologische und historische Bedeutung des Wassers als Energiequelle und führt in die Thematik der Wasserkraftnutzung ein.
2. Vom Wasserrad zu den ersten Turbinen: Zeichnet den technologischen Wandel vom antiken Wasserrad über die Anfänge industrieller Turbinen bis hin zu den Entwicklungen des 19. Jahrhunderts nach.
3. Francis und Pelton: Erläutert die Entstehung und Bedeutung der beiden wesentlichen Turbinentypen (Francis- und Peltonturbine) für die moderne Energiegewinnung.
4. Viktor Kaplan, ein Leben für die Wasserkraft: Dokumentiert das Leben und die bahnbrechenden Erfindungen Viktor Kaplans, inklusive der technischen Herausforderungen bei der Umsetzung der Kaplanturbine.
5. Ehrungen und Ruhestand: Beschreibt die späten Lebensjahre Kaplans, seine wissenschaftliche Anerkennung sowie den Rückzug auf sein Landgut.
6. Erinnerungen und Anekdoten: Bietet einen persönlichen Einblick in den Charakter Kaplans anhand von privaten Geschichten und Anekdoten.
7. Schluss: Fasst die wesentlichen technischen Leistungen Kaplans zusammen und reflektiert sein Vermächtnis im Kontext der heutigen Energiewirtschaft.
Schlüsselwörter
Viktor Kaplan, Kaplanturbine, Wasserkraft, Francisturbine, Peltonturbine, Innovation, Kavitation, Strömungstechnik, Energiegewinnung, Industriegeschichte, Wasserturbine, Patentstreit, Wasserbau, erneuerbare Energie.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Seminararbeit im Kern?
Die Arbeit befasst sich mit der historischen Entwicklung der Wasserkraftnutzung und fokussiert dabei auf das Lebenswerk des Erfinders Viktor Kaplan sowie die Bedeutung seiner Kaplanturbine für die globale Elektrifizierung.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die zentralen Themen umfassen die Geschichte der Wasserkraftmaschinen, den wissenschaftlichen Werdegang Viktor Kaplans, technische Aspekte des Turbinenbaus sowie die wirtschaftlichen und sozialen Auswirkungen dieser Innovationen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Hauptziel besteht darin, den Anteil von Viktor Kaplan an der Entwicklung der weltweiten Wasserkraftnutzung und dessen Bewertung durch die Fachwelt historisch fundiert aufzuzeigen.
Welche wissenschaftliche Methode wurde angewandt?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturrecherche sowie Archivrecherchen im Technischen Museum Wien, die als Grundlage für die Rekonstruktion von Kaplans Biografie und technischer Entwicklung dienen.
Was sind die inhaltlichen Schwerpunkte des Hauptteils?
Der Hauptteil behandelt die technologische Evolution der Turbinen (Francis, Pelton), die biografische Laufbahn Kaplans, die Entwicklung der Kaplanturbine inklusive der Überwindung der Kavitationsproblematik sowie den Einsatz dieser Turbine in Großkraftwerken.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind Viktor Kaplan, Kaplanturbine, Kavitation, Wasserkraftnutzung, Strömungstechnik und industrielle Innovation.
Warum war die Entwicklung der verstellbaren Schaufeln so revolutionär?
Durch die Verstellbarkeit konnten die Schaufeln optimal an unterschiedliche Wassermengen angepasst werden, wodurch der Wirkungsgrad der Turbine auch bei variablen Wasserständen in einem weiten Bereich konstant blieb.
Was hat es mit dem Begriff "Schaufelsalat" auf sich?
Dies war eine abfällige Bemerkung eines Fachmanns gegenüber Kaplans neuer Turbinenkonstruktion, die die Skepsis der damaligen Zeit und die anfänglichen technischen Schwierigkeiten widerspiegelte.
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- Martin Gschwandtner (Author), 2003, Viktor Kaplan und seine Turbine, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/10137
