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Francis-Turbine

Die Francis-Turbine wurde 1849 von dem angloamerikanischen Ingenieur James B. Francis entwickelt. Das Prinzip geht auf Benoit Fourneyron aus dem Jahre 1824 zurück. Er ließ Wasser innerhalb eines geschlossenen Systems zunächst durch die gekrümmten Schaufeln eines Leitwerks strömen, bevor es auf die Schaufeln des Laufrades trifft und diese in Bewegung setzt.

Francis-Turbinen sind am weitesten verbreitet, da sie universell einsetzbar sind. Sie werden für Fallhöhen bis zu 600 Metern eingesetzt. Das Wasser strömt durch einen Leitapparat mit verstellbaren Schaufeln auf die gegenläufig gekrümmten Schaufeln des Laufrades. Die Wasserzufuhr erfolgt über ein schneckenförmig gekrümmtes Rohr, Spirale genannt.

Schema einer Francis-Turbine

Kraftwerk Innertkirchen 1 der Kraftwerke Oberhasli AG (KWO)
Um die Turbinenleistung den Erfordernissen anzupassen, kann das zuströmende Wasser durch die verstellbaren Schaufeln des Leitapparats reguliert werden. Das abgearbeitete Wasser fließt über ein Saugrohr in der Verlängerung der Turbinenachse ab.

Revision einer Francis-Turbine
Die Turbinenachse kann unterschiedlich gelagert sein. Bei Kraftwerken mit größerer Leistung und größeren Fallhöhen wird sie in der Regel vertikal eingebaut. Francis-Turbinen erzielen einen Wirkungsgrad von etwa 90 %.

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