Der Paradigmenwechsel im Energiewasserbau ist inzwischen unverzichtbar.
Die Postkutsche wurde von der Dampflokomotive abgelöst, die Dampflokomotive von der Diesel- und Elektrolok. Pferdefuhrwerke wurden durch Kraftfahrzeuge ersetzt, Dampfmaschinen durch den Dieselmotor. Der ehemals propellerangetriebene Flug wird heute durch moderne Düsen-antriebe bewerkstelligt.
In allen diesen technischen Bereichen wurden durch neue Innovationen die Leistungen oder Geschwindigkeit mindestens um den Faktor 10 erhöht.
Einige anschaulich Beispiele:
Am nachfolgenden Beispiel einer Francisturbine ist erkennbar, dass die gesamte Wasserturbinentechnik im Wesentlichen auf ihrem urspünglichen Entwicklungsstand stehen geblieben ist.
Zwischen der ursprünglichen Ausführung von etwa 1852 und einem 2016 gefertigten Francislaufrad ist nahezu kein Unterschied festzustellen.
Der Entwicklungsleiter eines bekannten europäischen Herstellers begründete die große Ähnlichkeit zwischen einer Kaplanturbine von 1926 und einer 2019 hergestellten
Kaplanturbine folgender Maßen:
"Daran sieht man, wie weit vorausblickend die Entwicklung der Kaplan-Turbine war und immer noch ist."
Erst bei genauerem Hinsehen wird die Tragik seiner Aussage erkennbar:
Diese Ansicht steht im völligem Widerspruch zur allgemeinen Aufgabe aller Ingenieure, heute mit neuen Ideen die technischen Grenzen von gestern zu
überwinden.
Wer damit aufhört, vorgegebene Grenzen in Frage zu stellen, hört damit auf, besser zu werden.
Fast 67.000 Patentanmeldungen wurden 2015 beim Deutschen Marken- und Patentamt eingereicht. Der Spitzenreiter mit 32,7% dieser Anmeldungen ist Bayern. Die "Hilpert-Turbine" war eine davon.
Es scheint so, dass die Bayern ein besonders erfinderisches Völkchen sind, daher ist es nicht verwunderlich, dass diese neue Wasserturbine aus Bayern kommt, schmunzelt der Erfinder. Die ersten Prototypen wurden nach bester Erfindermanier in der Garage gebaut und erprobt. Mit zum Teil primitivsten Mitteln erzielte der Erfinder höchst beeindruckende Ergebnisse.
Dass an jeder Wasserturbine beim Betrieb noch zusätzliche Kräfte auftreten, übersieht jeder Strömungstechniker bisher, auch weil diese Kräfte nur bei der Konstruktion der Turbine berücksichtigt werden müssen und keinen direkten Einfluss auf die Energieumwandlung haben. Der Konstrukteur der Hilpert-Turbine weiß inzwischen wohl um diese Kräfte. Diese dann auch nutzbar zu machen, ist sein alleiniger Verdienst.
Das verbesserte Arbeitssprinzip der Hilpert-Turbine ermöglicht jeweils eine unmittelbare Erhöhung des vorhanden Wasserdrucks innerhalb der Turbine, womit der vielseitige Elektromaschinenbauer Hilpert das mechanische Äquivalent zum dynamo-elektrischen Prinzip von Werner Siemens gefunden hat.
Diese wegweisende Konstruktionsweise der neuen Turbine erlaubt es erstmalig, dass die mechanische Ausgangsleistung der Hilpert-Turbine die mechanische Eingangsleistung direkt verstärkt. Die Turbine ist für den Überwasser-Betrieb ausgelegt, somit entfallen Kavitation und Rückstau bei Hochwasser.
Hilpert hat diese Turbine speziell dafür konzipiert, bereits geringste Fallhöhen ab 10 cm nutzbar zu machen. Die eigene Kompressionswirkung der Turbine ersetzt dann die fehlende Fallhöhe. Mit nur 3 Liter Wasser pro Sekunde kann diese Turbine ca. 25 Kilowatt mechanische Energie abgeben.
Eine herkömmliche Wasserturbine, welche ausschließlich nur die zugeführte Strömungsenergie umwandeln kann, erzielt aus so einem Angebot heute gerade einmal 2,4 Watt.
Die Hilpert-Turbine ist unter diesen Vorgaben 12.000mal effizienter als die bisherige Technik.
Eine Vielzahl von bisher als unwirtschaftlich eingestuften Wasserkraftstand-orten wird mit dieser neuen Turbine dann erstmalig erschließbar.
Nun zeigt die technische Entwicklungsgeschichte deutlich auf, dass sich die bessere Technik immer durchgesetzt hat - der Paradigmenwechsel ist unvermeidbar.
Die "Hilpert-Turbine" ist der nächste Meilenstein im modernen Wasser-turbinenbau, durch erheblich mehr Abgabeleistung bei gleicher Fallhöhe.