Viktor Kaplan

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Viktor Kaplan

Viktor Kaplan (* 27. November 1876 in Mürzzuschlag, Steiermark; † 23. August 1934 in Unterach am Attersee) war ein österreichischer Ingenieur. Er ist der Erfinder der nach ihm benannten Kaplan-Turbine.

Leben[Bearbeiten]

Kaplan wurde als drittes Kind in der Familie eines Eisenbahnbeamten geboren. Sein Bruder Karl wurde 1871 in Agram und seine Schwester Anna Luise 1873 in Lekenik ebenfalls in Kroatien geboren. Anna Luise starb bald nach der Geburt. Die Volksschule besuchte Kaplan in Neuberg an der Mürz und Hetzendorf, die Wiedner Oberrealschule in der Waltergasse Nr. 7. Als Kind und Jugendlicher zeigte er auffällige technische Begabung, baute unter anderem einen Fotoapparat mit Entfernungseinstellung aus einer Schuhschachtel und eine Dampfmaschine auf der Basis einer Kakaodose.

Nach Ablegung der Maturitätsprüfung am 10. Juli 1895 studierte Kaplan an der Technischen Hochschule Wien von 1895 bis 1900 Maschinenbau. Nach Abschluss seines Studiums mit der 2. Staatsprüfung am 15. Juni 1900 leistete Kaplan als Einjährig-Freiwilliger und sogenannter Maschinenbau-Eleve seinen Militärdienst bei der k.u.k. Kriegsmarine in Pola auf der Halbinsel Istrien im damaligen Küstenland, heute zu Kroatien gehörig.

Seine erste Anstellung nahm Kaplan als Konstrukteur am 25. Oktober 1901 in der Leobersdorfer Maschinenfabrik, die zur Budapester Firma Ganz & Co gehörte. Dort hatte er die Idee eines verbesserten Verbrennungsmotors mit einem um 23 Prozent höheren Wirkungsgrad. Da er diesen Motor ohne Absprache mit seinem Chef am 16. März 1903 in einer Versammlung des Österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereins in Wien vorstellte, erhielt er die Kündigung, die wieder zurückgezogen wurde.

Er bekam danach die Stelle eines Konstrukteurs an der Deutschen Technischen Hochschule Brünn und trat dort am 31. Oktober 1903 seinen Dienst an der Lehrkanzel für Maschinenlehre und Maschinenbau bei Alfred Musil an. Dieser war der Vater von Robert Musil, der vor seiner Schriftstellerkarriere ebenfalls das Maschinenbaustudium in Brünn absolviert hatte.[1]

Mit Brünn verband Kaplan drei Jahrzehnte seines Lebens. Hier entstanden praktisch alle seine Erfindungen. 1909 habilitierte sich Kaplan, und am 18. September desselben Jahres heiratete er die gebürtige Wienerin Margarete Strasser, mit der er die Töchter Gertraud und Margarete hatte. 1913 wurde er Leiter des Instituts für Theorie und Bau von Wasserturbinen, 1918 erhielt er die ordentliche Professur.

Viktor Kaplans Persönlichkeit wird als urwüchsig, naturliebend und humorvoll beschrieben. Wo es aber um seine Turbinen ging, habe Kaplan alles andere vergessen: so sei er einmal kurz vor einem Festvortrag im Frack noch kurz ins Labor zu einer Versuchsturbine geeilt, habe begonnen, diese zu regulieren und sei daraufhin triefend nass in den Festsaal geholt worden.

Im Februar 1922 erkrankte Kaplan schwer. Im Jahre 1926 wurde ihm das Ehrendoktorat der Deutschen Technischen Hochschule Prag verliehen. 1931 ließ er sich nach einer schweren Kopfgrippe pensionieren. Darauf zog sich Kaplan auf seinen 1920 erworbenen Landsitz Rochuspoint in Unterach zurück, wo er am 23. August 1934 an einem Schlaganfall verstarb. Seine letzte Ruhe fand Viktor Kaplan in der Rochuspointer Familiengruft.

Kaplan-Turbine[Bearbeiten]

die Kaplan-Turbine in drei Ansichten (Technisches Museum Wien)

Kaplans lebenslanges Hauptinteresse galt den Wasserturbinen und der energetischen Nutzung von Wasserkraft. Seine Erfindung der Wasserturbine mit einstellbaren Laufschaufeln, die für Flüsse mit großen Wassermengen und geringen bis mittleren Gefällen bestimmt ist, geht auf das Jahr 1912 zurück. Kaplan arbeitete bereits seit 1910 an der Turbine, als ihm Heinrich Storek, der damalige Chef der Gießerei und Maschinenfabrik Ignaz Storek[2] für seine Forschungen ein bescheidenes Labor im Kellergeschoss der Technischen Hochschule einrichten ließ.

Kaplans Erfindung fand zunächst Ablehnung seitens der etablierten Turbinenfabriken. In den Jahren 1912 bis 1913 meldete Kaplan vier seiner Haupterfindungen nacheinander zum Patent an:

  • das Leitrad für Turbinen mit primär axial angeströmtem Laufrad; 28. Dezember 1912: ÖP Nr. 74388
  • einstellbare Ausführung der Laufschaufeln; 7. August 1913: ÖP Nr. 74244
  • die Gestaltung des schaufellosen Raums zwischen dem Leit- und Laufrad
  • die kammerlose Ausführung der Laufschaufeln

Später kam noch das Kaplansche Saugrohr hinzu.

Seine Erfindungen wurden den weltgrößten Turbinenherstellern und der Öffentlichkeit 1917 im Rahmen seines Vortrages im Österreichischen Ingenieur- und Architektenverband vorgestellt. Der praktischen Umsetzung der Ergebnisse seiner Forschungsarbeit standen der Wettbewerb und Widerstand seitens deutscher und schweizerischer Firmen im Wege, deren Produktionsprogramm sich auf Francis-Turbinen stützte. Darüber hinaus wurde die Realisierung durch Patentstreite verzögert. Neben den bürokratischen Verzögerungen wurde seine Arbeit auch vom Beginn des Ersten Weltkrieges im Jahre 1914 beeinträchtigt.

Die erste Kaplanturbine der Welt, mit einem Durchmesser von 60 cm, und einer Leistung 26 kW, wurde 1918 durch die Fa. Storek in Brünn gebaut und 1919 in der Börtel- und Strickgarnfabrik in Velm (Niederösterreich) in Betrieb genommen. Diese erste Turbine wurde bis 1955 genutzt und steht heute im Technischen Museum Wien.[3] Erst mit der Realisierung einer Kaplan-Turbine von 5,7 m Laufdurchmesser für das schwedische Großkraftwerk Lilla Edet begann aber die eigentliche weltweite Durchsetzung der neuen Erfindung.

Zur Zeit sind weltweit Tausende von Kaplan-Turbinen im Einsatz. Der Anteil der Kaplanturbine an der weltweiten Wasserkrafterzeugung beträgt nach einer Schätzung derzeit maximal zehn Prozent. (Bei mittleren Gefällen werden Francis-, bei großen Gefällen Pelton-Turbinen verwendet.)

Die Entdeckung und Erforschung der Kavitation[Bearbeiten]

Durch die höheren Drehzahlen und somit höhere Schaufelbelastungen trat das Kavitationsphänomen an der Kaplanturbine deutlich hervor. Im Jahr 1921 entdeckte Viktor Kaplan zusammen mit seinem Mitarbeiter Slávik die Ursachen der Kavitation. Bei früheren Beobachtungen von Kavitation (z. B. Thoma, TU München) hielt man diese zunächst fälschlicherweise für ungelöste Luft. Um dem Phänomen Herr zu werden, nahm Viktor Kaplan Änderungen an der Beschaufelungsgeometrie vor, welche heute noch für die Verbesserung des Kavitationsverhaltens und des Wirkungsgrads angewandt werden, obwohl heute feinere Werkzeuge der numerischen Strömungsmechanik (z. B. CFD) zu Verfügung stehen.[4]

Werke[Bearbeiten]

Bau rationeller Francisturbinenlaufräder [5]
  • Bau rationeller Francisturbinen-Laufräder und deren Schaufelformen für Schnell-, Normal-und Langsam-Läufer, München und Berlin, 1908
  • Einrichtung und Versuchsergebnisse des Turbinenlaboratoriums an der Deutschen Technischen Hochschule in Brünn, Zeitschrift des Österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereins, Wien, 1912
  • Wie die Kaplanturbine erstand, Wasserkraft-Jahrbuch 1925/26
  • Theorie und Bau von Turbinen-Schnellläufern, in Zusammenarbeit mit Professor Alfred Lechner, München und Berlin, 1931 (2. Auflage)

Auszeichnungen[Bearbeiten]

  • 1926: Ernennung zum Ehrendoktor der Deutschen Technischen Hochschule in Prag
  • 1930: Goldene Medaille des Österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereins
  • 1934: Ernennung zum Ehrendoktor der Deutschen Technischen Hochschule Brünn

Denkmäler[Bearbeiten]

Kaplan hat zahlreiche Würdigungen erfahren (Auswahl):

  • Gedenktafel im Bundesrealgymnasium Wien IV. Waltergasse
  • Mausoleum - Letzte Ruhestätte auf dem Landsitz Rochuspoint, Unterach am Attersee
  • Kaplandenkmal - Freizeitgelände, Unterach am Attersee
  • Kaplandenkmal in Velm, Gemeinde Himberg, NÖ
  • Kaplan-Themenweg, Unterach am Attersee
  • Büste vor der Elektrotechnischen Fakultät der Technischen Universität in Brünn
  • Büste in der Aula des Hauptgebäudes der TU-Wien
  • Büste in der Steirischen Ehrengalerie im Burghof 2 der Grazer Burg
  • Büste im Technischen Museum Wien (derzeit nicht aufgestellt)
  • Gedenktafel bei der Firma Storek (heute Šmeral) in Brünn
  • Gedenktafel am Bahnhofsgebäude in Mürzzuschlag
  • Kaplandenkmal, Volks-und Hauptschule Neuberg an der Mürz
  • Kaplandenkmal, Volksschule Hönigsberg
Viktor Kaplan auf 1000-Schilling-Banknote (1961)

Weiters sind rund 70 Plätze, Straßen, Gassen und Wege in Österreich und eine Straße in Brünn (Tschechien) nach Viktor Kaplan benannt. Auch tschechische Münzen und österreichische Briefmarken wurden Viktor Kaplan gewidmet. Auf der 1000 Schilling-Banknote aus dem Jahr 1961 ist Kaplan abgebildet.[6]

Literatur[Bearbeiten]

  • Gschwandtner, Martin, Aurum ex Aquis. Viktor Kaplan und die Entwicklung zur schnellen Wasserturbine.Phil. Diss. Salzburg 2006, zwei Bände.
  • Gschwandtner, Martin, Gold aus den Gewässern.Viktor Kaplans Weg zur schnellsten Wasserturbine. München, Ravensburg 2007.
  • Gschwandtner, Martin, Viktor Kaplans Patente und Patentstreitigkeiten. München, Ravensburg 2007.
  • Gschwandtner, Martin, Viktor Kaplans Leben und Lebenswerk. Festvortrag, gehalten anlässlich der Bundesversammlung der BRUNA am 29.September 2007 im Großen Saal des ehemaligen Dominikanerklosters ("Prediger" genannt ) in Schwäbisch Gmünd.
  •  Gerhard Maresch, Technisches Museum Wien; Sonderausstellung zur 50. Wiederkehr seines Todestages (Hrsg.): Wasserkraft / Viktor Kaplan / 1876–1934. Eigenverlag des Technischen Museums, Wien 1984.
  • Josef Nagler: Entstehung und Werdegang der Kaplanturbine bei der Firma Storek, in: Blätter für Technikgeschichte Volume 15, 1953, pp 89-102. ISSN 0067-9127; Reprint: Springer, Wien 1953, ISBN 978-3-211-80298-4 [7]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Der Wasser-Mann: Zum 130. Geburtstag von Viktor Kaplanauf Radio Praha vom 28. November 2006, abgerufen am 15. Februar 2009
  2. Ignaz Storek Brünn
  3. Foto auf der Webseite des Technischen Museums (abgerufen am 11. Juni 2010)
  4. Viktor Kaplan und seine bahnbrechenden Erfindungen– Zum Andenken an das 100-jährige Jubiläum der Patenteinreichung, O.Univ.-Prof. Helmut Jaberg, Institutsleiter, Institut für Hydraulische Strömungsmaschinen der TU Graz
  5. Erstausgabe mit Widmung von Viktor Kaplan ist einsehbar in der Institutsbibliothek des Instituts für Hydraulische Strömungsmaschinen der TU Graz
  6. Banknoten aus Österreich abgerufen am 7. März 2009
  7. Zusammenfassung

Weblinks[Bearbeiten]