Was ist eine Impulsturbine?

Eine Impulsturbine ist ein Turbinentyp, der häufig in Dampfkraftwerken zu finden ist. Die Impulsturbine wurde Ende des 19. Jahrhunderts vom schwedischen Erfinder Gustaf de Laval erfunden und seitdem deutlich verbessert und vielfältig eingesetzt. Turbinen sind jedoch nicht ausschließlich Dampf; Eine Impulsturbine ist jede Turbine, deren Rotation durch feste Düsen erzeugt wird, bei denen Strahlen des Arbeitsmediums – sei es Dampf, Wasser oder andere Gase – die Laufschaufeln eines Rotors drücken. Dies unterscheidet sich stark von einer Reaktionsturbine, deren Düsen mit dem Rotor selbst rotieren. Ein gutes Beispiel für eine Reaktionsturbine wäre ein automatischer Gartensprinkler, und eine Impulsturbine ähnelt eher einem Spielzeug-Windrad.

Die häufigste Art von Impulsturbine ist die Impulsdampfturbine, bei der feste Düsen zur Erzeugung von Hochgeschwindigkeitsdampfstrahlen beitragen. Die kinetische Energie aus der Dampfgeschwindigkeit wird dann genutzt, um die Welle der Dampfturbine mit sehr hohen Drehzahlen zu drehen. Die feststehenden Düsen vor den sich drehenden Schaufeln tragen dazu bei, die Dampfgeschwindigkeit auf Kosten eines Druckabfalls zu erhöhen. Dies ist ein sehr wichtiger Teil des Prozesses, da Geschwindigkeit und Druck gleichermaßen eine wichtige Rolle beim Turbinenwirkungsgrad spielen. Dies ist ganz anders als bei einer Kolbendampfmaschine, bei der die Motorumdrehungen pro Minute hauptsächlich vom Dampfdruck allein abhängig sind.

Eine andere Art von Impulsturbine ist die Impulswasserturbine, die weltweit in Wasserkraftwerken eingesetzt wird. Diese Arten von Turbinen werden als Peltonräder bezeichnet, und der Rotor besteht aus vielen Schaufeln, um das fließende Wasser aufzunehmen. Peltonräder unterscheiden sich jedoch stark von einem typischen Wasserrad; Wasserräder sind für die Rotation auf das Gewicht des Wassers angewiesen, das Peltonrad jedoch auf die Strömung. Peltonräder sind unglaublich effizient, weil sie fast die gesamte Energie aus der Geschwindigkeit des Wassers nutzen.

Impulsturbinen gibt es in den unterschiedlichsten Typen und Größen. Die Größen reichen von kleinen Geräten mit weniger als einer PS bis hin zu großen Industrieturbinen mit einer Leistung von mehr als 2 Millionen PS. Kleinere Turbinen sind eine Seltenheit, da sie nur für kleinere Aufgaben verwendet wurden, wie zum Beispiel zur Stromerzeugung auf Dampflokomotiven. Größere Turbinen hingegen sind für rund 80 Prozent des weltweiten Stroms verantwortlich. Diese Turbinen sind oft eine Kombination aus Impuls- und Reaktionsturbinen.