Die Wasserkraft erfreut sich heute – in Zeiten des Klimawandels – großer Beliebtheit. Sie wird als Alternative zu Atom- und Kohlekraftwerken gehandelt. Eine der wegweisenden Erfindungen auf dem Gebiet der Wasserkraft war vor rund 128 Jahren die Turbine des österreichischen Ingenieurs Viktor Kaplan. Sie machte ihn in der Fachwelt zu einer Berühmtheit.

Früh übt sich

Viktor Kaplan fiel früh durch Erfindergeist auf. 1876 in der Steiermark geboren, baute er schon als Kind aus einer Schuhschachtel einen Fotoapparat mit Entfernungsmesser und aus einer Kakaodose eine Dampfmaschine. Er besuchte zunächst die Realschule und wurde anschließend aufgrund seiner Begabungen aufs Gymnasium versetzt. 1895 absolvierte er die Matura ab und zog im Anschluss nach Wien. Er begann an der Technischen Hochschule ein Maschinenbau-Studium, das er 1900 erfolgreich abschloss. 

Nach kleineren Jobs in verschiedenen Unternehmen und dem Militärdienst erhielt Kaplan im Jahr 1903 eine Anstellung an der Deutschen Technischen Hochschule in Brünn. Sein Vorgesetzter war kein Geringerer als Alfred Musil, der Vater des Schriftstellers Robert Musil, der ebenfalls vor seiner Karriere als Autor Maschinenbau studiert hatte. Brünn ist eng mit der Geschichte Kaplans verwoben. Für die nächsten drei Jahrzehnte sollte er in dem heute tschechischen Städtchen leben und wirken.

Eine Erfindung verändert die Energieerzeugung

Auch die nach ihm benannte Turbine entwickelte er in Brünn. Es war das profundeste Ergebnis seiner Forschungsarbeit. Sie revolutionierte die Nutzung von Wasserkraft. Noch heute basiert ein Großteil der Wasserturbinen und rund zehn Prozent der weltweiten Stromerzeugung auf Kaplans Patent. Doch was macht diese Turbine so besonders?

im Fachjargon: radial, statt. Der Wasserfluss umfließt die mit Rotoren ausgestattete Turbine und treibt diese mit der Kraft des Wassers an. Eine gleichmäßige Energieerzeugung setzt dabei einen konstanten Zufluss von Wasser voraus, denn die Rotationsgeschwindigkeit wird direkt von der Menge an Wasser bestimmt. Dieser Wasserzufluss in konstanter Menge ist jedoch nicht immer gegeben.

 

Kaplans Turbine war zunächst nur eine Weiterentwicklung eines bis dahin populären Modells des Amerikaners James B. Francis. Bei der Francis-Turbine findet die Wasseraufnahme von außen, im Fachjargon: radial, statt. Der Wasserfluss umfließt die mit Rotoren ausgestattete Turbine und treibt diese mit der Kraft des Wassers an.Kaplans Turbine war zunächst nur eine Weiterentwicklung eines bis dahin populären Modells des Amerikaners James B. Francis. Bei der Francis-Turbine findet die Wasseraufnahme von außen,

Kaplans Turbine war zunächst nur eine Weiterentwicklung eines bis dahin populären Modells des Amerikaners James B. Francis. Bei der Francis-Turbine findet die Wasseraufnahme von außen, im Fachjargon: radial, statt. Der Wasserfluss umfließt die mit Rotoren ausgestattete Turbine und treibt diese mit der Kraft des Wassers an. Eine gleichmäßige Energieerzeugung setzt dabei einen konstanten Zufluss von Wasser voraus, denn die Rotationsgeschwindigkeit wird direkt von der Menge an Wasser bestimmt. Dieser Wasserzufluss in konstanter Menge ist jedoch nicht immer gegeben.

Die Lösung dieses Problems kam von Viktor Kaplan. Anstatt den Wasserfluss von außen auf die Turbine treffen zu lassen, entwickelte er ein System, in dem das Wasser axial, sprich, in Längsrichtung auf die Turbine auftrifft. 
Dafür legte er die Turbine „auf den Rücken“, sodass das Wasser von oben in die Turbine fällt. So bleibt die Rotationsgeschwindigkeit der Turbine unabhängig von der Menge an auftreffendem Wasser konstant und erzeugt gleichmäßig Energie. Diese so einfache wie geniale Lösung hatte mit ein paar Startschwierigkeiten zu kämpfen.  Sie überzeugte aber schlussendlich die Fachwelt und ist bis heute in Wasserwerken auf der ganzen Welt verbaut.

Ein leidenschaftlicher Tüftler bis zum Schluss

Kaplan wurde 1913 Leiter des Instituts für Theorie und Bau an der Universität. Er galt bei den Bewohnern der Stadt als Eigenbrötler, aber auch als urwüchsig und witzig. Er heiratete zwar die gebürtige Wienerin Margarete Strasser, doch seine große Liebe galt bis zu seinem Lebensende den Turbinen. So konnte er sich über Tage und Wochen in der Konzeption und Entwicklung neuer Turbinen verlieren.

Wenn es um seine Turbinen ging, vergaß Kaplan alles um sich herum. Einmal eilte er kurz vor einem Festvortrag im Frack noch zu einer Versuchsturbine, um an ihr weiter zu arbeiten. Als man ihn schließlich in den Festsaal holte, war er triefend nass.

Kaplan wurde 1926 das Ehrendoktorat verliehen. Seit 1922 schwer krankt beendete er 1931 seine Karriere. 1934 starb er in Unterrach. Sein dortiger Landsitz Rochuspoint, kann heute noch besucht werden.