Die einst schwachen Wasserströme zwischen Ebenen und Flusstälern werden nun durch Röhrenturbinen in sauberen Strom umgewandelt.
Unter den Wasserkraftanlagen erweisen sich Rohrturbinen als zentrales Element für die Erschließung von Niedrigwasserkraftressourcen als äußerst vielversprechend. Mein Land verfügt über große Reserven an Niedrigwasserkraft, die sich für den Einsatz von Rohrturbinen eignen. Ressourcen mit einer Fallhöhe von etwa 10 Metern erzeugen schätzungsweise über 20 Gigawatt. Zusammen mit über 21 Gigawatt nutzbarer Gezeitenenergie ergibt sich daraus ein riesiger Markt für Rohrturbinen.
01 Technische Vorteile: Eine effiziente Lösung für Wasserkraft mit geringer Fallhöhe
Als horizontal angeordnete Einheit, bei der der Wasserstrom parallel zur Hauptachse verläuft, weisen Rohrturbinen eine überlegene Leistung bei niedrigen Fallhöhen auf.
Im Vergleich zu vertikalen Anlagen bieten Rohrturbinen eine deutlich höhere Energieumwandlungseffizienz. Diese Turbinenart ist horizontal angeordnet und benötigt eine relativ geringe Aushubtiefe, was den gesamten Tiefbauaufwand reduziert und die Investitionskosten erheblich senkt.
Darüber hinaus handelt es sich bei der Rohrturbine um eine doppelt regulierbare Einheit. Ihr Leistungserzeugungszustand wird durch Leitschaufeln, welche den Wasserdurchfluss anpassen, und durch Propellerblätter, welche den Turbinenwirkungsgrad regulieren, gesteuert, wodurch ein Betrieb im optimalen Wirkungsgradbereich gewährleistet wird.
Im Fallhöhenbereich von 3 bis 20 Metern bewähren sich Rohrturbinen besonders gut und erschließen effektiv Niederdruckressourcen, deren wirtschaftliche Nutzung zuvor schwierig war. Insbesondere bei Wasserkraftanlagen mit Fallhöhen unter 25 Metern haben sich Rohrturbinen als bevorzugte Wahl etabliert.
02 Anwendungsperspektiven: Von Flüssen zu Ozeanen
Da die Wasserkraftressourcen mittlerer und hoher Fallhöhe zunehmend erschöpft sind, gewinnt die Erschließung von Ressourcen niedriger Fallhöhe immer mehr an Bedeutung, und Röhrenturbinen bergen in diesem Bereich ein großes Potenzial.
Mein Land verfügt über reichhaltige Niedrigwasserkraftressourcen, die sich vorwiegend in wirtschaftlich entwickelten und dicht besiedelten Ebenen oder Flusstälern befinden. In diesen Gebieten können Rohrturbinen vielfältige Nutzungsfunktionen erfüllen, wie z. B. Stromerzeugung, Hochwasserschutz und Schifffahrt, und gleichzeitig zum Schutz der Umwelt und der Bodenressourcen beitragen.
Insbesondere bieten Rohrturbinen breite Anwendungsmöglichkeiten in der Gezeitenkraftnutzung. Rohrpumpenturbinen für Gezeitenkraftwerke müssen nicht nur unidirektionale Stromerzeugung und Förderleistung erbringen, sondern mitunter auch bidirektionale Stromerzeugung, Förderleistung und Ableitung ermöglichen.
Mit dem Fortschritt der „Dual Carbon“-Ziele wird von der neuen Generation von Rohrturbinen durch technologische Innovationen wie CFD-Optimierung und intelligente Steuerung eine Effizienzsteigerung von über 2 % und eine Lebensdauerverlängerung von 30 % erwartet.
03 Technologischer Fortschritt: Vom Aufholen zur Führungsrolle
Mein Land hat bedeutende Fortschritte in der Rohrturbinentechnologie erzielt. Um wichtige Betriebsprobleme wie geringen Wirkungsgrad, starke Erosionsschäden und große Kupplungsabweichungen zu lösen, haben chinesische Forschungsteams in fast 30 Jahren gemeinsamer Forschung von Industrie, Hochschulen und Forschungseinrichtungen die Konstruktionstheorie von Turbinenströmungskomponenten weiterentwickelt und ein umfassendes System zur Erosionsvermeidung für Axial- und Rohrturbinen etabliert.
Zu den konkreten technologischen Durchbrüchen zählen: die Pionierarbeit bei der Entwicklung einer vollständig dreidimensionalen Laufradkonstruktionsmethode mit Rotationsumkehr, die eine integrierte Laufrad- und Saugrohrkonstruktion ermöglicht; die Erfindung eines Verfahrens zur Identifizierung des Beginns von Kavitation in Turbinen; und die Entwicklung eines Technologiesystems zur Erosionsverhinderung von Propellerturbinen.
Diese technologischen Fortschritte haben den Überholungszyklus der Laufräder von Kraftwerken mit sedimentreichem Wasser von 2-3 Jahren auf etwa 5 Jahre verkürzt und damit die Wirtschaftlichkeit der Anlagen deutlich verbessert.
Der höchste Wirkungsgrad mehrerer in meinem Land entwickelter Rohrturbinenmodelle liegt bei über 94 %. Das Rohrturbinenmodell Taocha erreicht mit 94,25 % den weltweit höchsten Wirkungsgrad und markiert damit einen Technologiewechsel vom Import zum Export.
Veröffentlichungsdatum: 26. September 2025
