Geschichtliches
Im Jahre 1921 stellte der damalige Mühlenbesitzer Johann Zilker den Antrag,
"Einbau einer Francisturbine anstelle zweier Wasserräder".
Konstruktionsdaten:
Grösste Wassermenge: Q 3,5 m3/sek.
Nutzgefälle: H 1,10m
Umdrehungen: n 37 pro Min
Grösste Leistung: N 40 PS
Im Jahre 1976 wurde von Heinrich Kutscher (Stiefneffe von Johann Zilker und neuer Besitzer seit 1946) der Antrieb zum Generator erneuert.
Anstelle des Kammrades, welches die horizontale Energie in die Senkrechte brachte (Antrieb für die Transmission der Mühle und eines Generators), wurde ein horizontaler Riemenantrieb, der lediglich den Generator antreibt, eingebaut.
Die Turbine selbst ist jedoch seit dem Jahre 1921 in Betrieb.
Im Jahre 1982 wurde das Kraftwerk an Sohn Theodor Kutscher weitergegeben.
Neben Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten wurden eine neue Rechenreinigungsanlage gebaut, div. Schleusenantriebe verbessert und elektrische Steuerungen modernisiert. Die ständige Kontrolle des Flußlaufes ist vorallem nach Stürmen eine wichtige Aufgabe.
Alle drei Jahre wird eine Bachkehr durchgeführt bei der der Bach nicht nur von Zivilisationsunrat gereinigt wird. In dieser Zeit haben die 26 Kraftwerkbetreiber am Längenmühlbach auch die Möglichkeit die Turbine zu warten und den Wasserbau zu reparieren bzw. zu erneuern.
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Francisturbine
Die Francis-Turbine ist eine im Jahre 1849 in den USA von dem Ingenieur James B. Francis verbesserte Wasserturbine.
Unsere Francis-Turbine
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Entwicklung der Turbine
Das Funktionsprinzip der Francis-Turbine geht eigentlich auf eine Konstruktion von Benoit Fourneyron aus dem Jahre 1824 zurück.
Dieser ließ das Wasser innerhalb eines geschlossenen Systems zunächst durch die feststehenden gekrümmten Schaufeln eines Leitwerks fließen bevor es auf die Schaufeln des Laufrades trifft und diese in Bewegung setzt. Im Unterschied zu der Francis-Turbine war das Leitwerk bei Fourneyron im Inneren des Laufrades und das Wasser musste radial nach außen fließen. Diese erste von Fourneyron entwickelte Turbine hatte bereits einen Wirkungsgrad von etwa 80%.
Die Fourneyron-Turbine wurde mehrfach verbessert.
1837 durch den Deutschen Karl Anton Henschel
1838 durch den Amerikaner Samuel B. Howd der das Laufrad ins Innere des Leitwerks verlegte
sowie den Engländer James Thomson der die verstellbaren Leitschaufeln und die gekrümmten Laufradschaufeln entwickelte.
Francis verbesserte dann diese Turbine und erzielte einen Wirkungsgrad von etwa 90 %.
Seitdem trägt dieser Turbinentyp seinen Namen.
Wirkungsprinzip der Francis-Turbine
Bei der Francis-Turbine wird das Wasser durch ein feststehendes "Leitrad" mit verstellbaren Schaufeln auf die gegenläufig gekrümmten Schaufeln des Laufrads gelenkt.
Die Schaufeln des Leitrades können verstellt werden um die Leistung der Turbine zu regulieren also an den zur Verfügung stehenden Wasserdruck anzupassen. Durch ein Saugrohr an der Verlängerung der Turbinenachse wird das Wasser abgeleitet
Die Francis-Turbine ist der am meisten verbreiteste Turbinentyp bei Wasserkraftwerken.
Sie kommt zum Einsatz bei mittleren Fallhöhen des Wassers und mittleren Durchflussmengen.