DE102008052605A1 - Autonomes, unabhängig von äußeren Energiequellen arbeitendes Wasserkraftwerk nach Bagashev-Luvinskij - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Leitung einer Flüssigkeit von einem Reservoir zu mehreren, strömungstechnisch hintereinander geschalteten Turbinen, vorzugsweise an Hand des Prinzips verbundener Gefäße, wobei jede Turbine im unteren Bereich eines Fallrohres (Turbinenfallrohr) angeordnet ist, wobei jedes Turbinenfallrohr mit einem unteren Ableitungsbogen verbunden ist, an den sich ein weiterer, vorzugsweise gerade gestreckter Rohrabschnitt anschließt, mit einer verschließbaren Strömungsverbindung zwischen einem Turbinenfallrohr und dem stromabwärts auf den daran angeschlossenen Ableitungsbogen folgenden Rohrabschnitt als Bypass zu der an das betreffende Turbinenfallrohr angeschlossenen Turbine.

Description

  • Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Leitung einer Flüssigkeit von einem Reservoir zu mehreren, strömungstechnisch hintereinander geschalteten Turbinen, vorzugsweise an Hand des Prinzips verbundener Gefäße, wobei jede Turbine. im unteren Bereich eines Fallrohres (Turbinenfallrohr) angeordnet ist, wobei jedes Turbinenfallrohr mit einem unteren Ableitungsbogen verbunden ist, an den sich ein weiterer, vorzugsweise gerade gestreckter Rohrabschnitt anschließt.
  • Die Verwendung mehrerer Turbinen hat verschiedene Vorteile: Beim Ausfall einer Turbine können die anderen nach wie vor Energie umsetzen, so dass bspw. eine Stromerzeugung nicht unterbrochen werden muß. Andererseits können mehrere Turbinen auch räumlich voneinander getrennt und daher den Verhältnissen vor Ort besser angepaßt werden. Werden Turbinen strömungstechnisch in Reihe geschalten, kann für jede Turbine ein eigenes Fallrohr vorgesehen sein, um die mechanische Energie in Form des erforderlichen Wasserdrucks bereitzustellen. Allerdings ist die Länge dieser Fallrohre üblicherweise mehr von den örtlichen Gegebenheiten abhängig als von anderen Faktoren. Sie sind daher üblicherweise unterschiedlich lang, mit der Folge, dass die verschiedenen Turbinen unterschiedlich stark angetrieben werden; sie müssen daher auf unterschiedliche Nennleistungen ausgelegt werden. Daher muß jeder Turbinensatz einschließlich Generator und Regelung einzeln dimensioniert werden, was einen nicht unerheblichen Zusatzaufwand bedingt und außerdem ökonomisch keinerlei Vorteile bringt.
  • Andererseits erhöht die Serienschaltung mehrerer Turbinen die Ausfallgefahr, da bereits bei Stillstand einer einzigen Turbine der Wasserstrom insgesamt zum Erliegen kommt und dadurch auch die restlichen Turbinen keine Leistung mehr abgeben können. Es stellt sich daher das Problem, wie die Ausfallgefahr eines gattungsgemäßen Wasserkraftwerks weiter reduziert werden kann.
  • Die Lösung dieses Problems gelingt durch eine verschließbare Strömungsverbindung zwischen einem Turbinenfallrohr und dem stromabwärts auf den daran angeschlossenen Ableitungsbogen folgenden Rohrabschnitt als Bypass zu der an das betreffende Turbinenfallrohr angeschlossenen Turbine.
  • Bei verschlossener Bypass-Verbindung kann an der betreffenden Turbine die maximale Leistung erzeugt werden. Wird die Bypass-Verbindung teilweise geöffnet, so reduziert sich die von der betreffenden Turbine erzeugbare Leistung. Bei vollständig geöffneter Bypass-Verbindung kann die betreffende Turbine vollständig abgeschaltet werden, da die gesamte Strömung nun über die Bypass-Verbindung fließen kann. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn der Querschnitt der Bypass-Verbindung sich in der Größenordnung des Querschnitts des betreffenden Hauptströmungsabschnitts befindet, also beispielsweise mehr als 50% desselben, vorzugsweise mehr als 60% desselben, insbesondere mehr als 80% desselben, weil solchenfalls die übrigen Turbinen der Anlage in ihrem Leistungsumsatz nicht beeinträchtigt werden.
  • Es hat sich als günstig erwiesen, dass der auf einen Ableitungsbogen folgende Rohrabschnitt als Steigrohr ausgebildet ist mit einer Ausströmöffnung, die sich auf einem höheren Niveau befindet als die Einströmöffnung des betreffenden Steigrohrs, wobei eine verschließbare Strömungsverbindung zwischen einem Turbinenfallrohr und dem stromabwärts direkt folgenden Steigrohr als Bypass zu der an das betreffende Turbinenfallrohr angeschlossenen Turbine. An dieser stelle kann eine Bypass-Verbindung mit einer minimalen Länge hergestellt werden.
  • Sofern ein Steigrohr vertikal ausgerichtet ist, befindet sich seine Ausströmöffnung vertikal oberhalb seiner Einströmöffnung.
  • Eine Bypass-Strömungsverbindung sollte sich zwischen dem Turbinenfallrohr einerseits und dem oberen Bereich des Steigrohrs andererseits erstrecken, so dass der Strömungspfad bei geöffneter Bypass-Verbindung insgesamt minimal ist und ein maximaler Energieanteil in den übrigen Turbinen umgesetzt werden kann.
  • Aus dem selben Grund kann eine Bypass-Verbindung einem horizontalen Verlauf folgen.
  • Um bei geöffneter Bypass-Verbindung eine Turbine reparieren zu können, muß dieselbe von Druck frei sein; dies läßt sich erreichen durch wenigstens ein Absperrventil, das sich in dem von einer Bypass-Strömungsverbindug überbrückbaren Hauptströmungskanalabschnitt, bestehend aus Turbinenfallrohr, Ableitungsbogen und daran anschließendem Rohrabschnitt, insbesondere Steigrohr, befindet, vorzugsweise deren zwei.
  • Wenn sich – wie die Erfindung weiterhin vorsieht – je ein Absperrventil in dem von einer Bypass-Strömungsverbindug überbrückbaren Hauptströmungskanalabschnitt stromaufwärts der betreffenden Turbine befindet, ein anderes Absperrventil desselben Hauptströmungskanalabschnitts dagegen stromabwärts derselben, so kann bei geschlossenen Absperrventilen die Wasserleitung in der Umgebung der betreffenden Turbine vollständig entwässert werden, so dass die Turbine repariert oder gar ausgebaut werden kann. Das Entwässern kann bspw. über ein Entwässerungsventil an einem Ableitungsbogen erfolgen; bevorzugt verfügt daher jeder Ableitungsbogen über ein Entwässerungsventil.
  • Bevorzugt ist ein Turbinenfallrohr mit einem oberen Zuleitungsbogen verbunden. Ein solcher Zuleitungsbogen kann den an einen unteren Ableitungsbogen folgenden Rohrabschnitt mit dem Zuleitungsbogen des in Strömungsrichtung nächsten Turbinenfallrohrs verbinden.
  • Ein Entlüftungsventil im Bereich eines Zuleitungsbogens erlaubt das jederzeitige Entlüften der Anlage.
  • Indern die Länge mehrerer Turbinenfallrohre gleich groß ist, wird im Normalbetrieb für alle Turbinen etwa die gleiche Energiemenge zur Verfügung gestellt, und diese können allesamt für die selbe Nennleistung ausgelegt werden. Damit können für alle Turbinensätze einschließlich Generatoren und Regelung völlig identische Komponenten verwendet werden, was den Konstruktionsaufwand reduziert.
  • Außerdem sind oftmals mit der mehrfachen Anschaffung identischer Komponenten wirtschaftliche Vorteile verknüpft, bspw. in Form von Rabatten, Reduzierung der Transport- und Installationskosten, etc.
  • Es hat sich als günstig erwiesen, dass ein Turbinenfallrohr mit einem oberen Zuleitungsbogen verbunden ist sowie mit einem unteren Ableitungsbogen. Damit wird das gesamte, zur Verfügung stehende Gefälle zwischen diesen beiden Bögen als weitestgehend gerade gestrecktes Fallrohr verwendet.
  • Indem zwischen dem Ableitungsbogen eines Turbinenfallrohrs und dem Zuleitungsbogen des in Strömungsrichtung nächsten Turbinenfallrohrs ein gerade gestreckter Rohrabschnitt (Verbindungsrohr) vorgesehen ist, der diese beiden Bögen miteinander verbindet, ergeben sich miteinander verbundene Gefäße, in denen sich ein gemeinsamer Wasserstand einstellt, da eine Überströmungsmöglichkeit besteht.
  • Dabei darf ein Verbindungsrohr durchaus als Steigrohr ausgebildet sein, dessen Ausströmöffnung sich auf einem höheren Niveau befindet als seine Einströmöffnung. Denn der von dem Ausfluß eines strömungstechnisch vorgeschalteten Fallrohres gelieferte Wasserdruck ist in der Lage, das Wasser in einem solchen Steigrohr nach oben zu treiben, ohne dass es dafür einer Hilfsenergie bedürfte.
  • Wenn – wie die Erfindung weiterhin vorsieht – der Abstand mehrerer Turbinen vom oberen Ende des betreffenden Turbinenfallrohrs jeweils gleich groß ist, so lassen sich die Turbinen für gleiche Nennleistungen auslegen.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass das Turbinenfallrohr der ersten, d. h. stromaufwärtigsten Turbine, länger ist als die Länge des nächstfolgenden Turbinenfallrohrs zuzüglich des Außenradius des dazwischen angeordneten Zuleitungsbogens. Dadurch wird an dem ersten, unteren Strömungsbogen stets der zulaufseitige, statische Wasserdruck den ablaufseitigen, statischen Wasserdruck überwiegen, so dass für eine konstante Strömungsrichtung vom Zulauf des ersten Turbinenfallrohrs bis zum Ablauf des letzten Turbinenfallrohrs gesorgt ist.
  • Konstruktionstechnische Vorteile lassen sich erzielen, wenn die Rohre, insbesondere die Turbinenfallrohre, in einer gemeinsamen, vertikalen Fläche, vorzugsweise Ebene, angeordnet sind. Dann können die Drehachsen der daran angekoppelten Turbinen allesamt etwa lotrecht zu dieser Ebene ausgerichtet sein, so dass diese auch auf engem Raum vorzugsweise parallel zueinander angeordnet werden können.
  • Die Erfindung empfiehlt, den Turbinenfallrohren einen in dem (gesamten) Bereich oberhalb der betreffenden Turbine von oben nach unten abnehmenden Querschnitt zu erteilen. Demzufolge nimmt die Strömungsgeschwindigkeit von oben nach unten zu, und am Ort der Turbinen ergibt sich eine hohe Strömungsgeschwindigkeit, welche in der Lage ist, die Turbinen mit einer großen Drehzahl anzutreiben.
  • Die Rohre können einen runden, elliptischen oder etwa rechteckigen Querschnitt aufweisen.
  • Ein etwa rechteckiger Querschnitt läßt sich dadurch realisieren, dass die Rohre durch zwei gemeinsame Platten begrenzt werden, welche einen Abstand aufweisen.
  • Bei dieser Anordnung kann der Querschnitt bspw. dadurch verändert werden, dass die Platten nach oben voneinander divergieren, so dass also ihr Abstand am oberseitigen Zulauf größer ist als am unteren Ablauf. Um den Rohrverlauf zwischen den beiden Platten vorzugeben, sind diese ferner durch zwei mäanderförmig gebogene Flächen begrenzt, welche bspw. stumpf zwischen die beiden Platten eingefügt und fluiddicht mit denselben verbunden, bspw. verklebt oder verschweißt, sind.
  • Bei Rohren mit kreisrundem Querschnitt kann ein variierender Querschnitt der Fallrohre bspw. dadurch erreicht werden, dass diese einem konischen Verlauf folgen und sich von oben nach unten verjüngen. Die Steigrohre sollten dann eine vergleichbare Geometrie aufweisen, d. h., sich von unten nach oben konisch erweitern. Die oberen Rohrbögen haben dann einen größeren Querschnitt als die unteren.
  • Bei der Erfindung sollte sich das Wasserreservoir, woraus die Turbinen gespeist werden, auf einem höheren Niveau befinden als dieselben, so dass ein natürlicher Höhenunterschied die Wasserströmung antreiben kann, sofern dieselbe einmal in Gang gesetzt ist.
  • Dieser Effekt ist um so deutlicher ausgeprägt, je höher sich das Wasserreservoir befindet. Deshalb sollte das Wasserreservoir auf einem höheren Niveau liegen als die Mitte aller Turbinenfallrohre.
  • Sofern der Zulauf des ersten Turbinenfallrohrs höher liegt als das Wasserreservoir, dient eine Pumpe zum Anheben der Flüssigkeit von dem Reservoir bis oberhalb des oberseitigen Zulaufs des ersten Turbinenfallrohrs. Indern diese Pumpe als Tauchpumpe ausgebildet ist, kann ein plötzlicher Trockenlauf wie beim Abreißen einer angesaugten Wassersäule sicher vermieden werden.
  • Es kann eine Rücklaufleitung vorhanden sein, insbesondere vom Ausfluß des letzten Turbinenfallrohrs, oder von einem dort angeordneten Sammelbehälter, so dass die Anlage bspw. auch zur Energiespeicherung verwendet werden kann. Solchenfalls sollte sich die Speisepumpe komplett unterhalb einer ggf. vorhandenen Rücklaufleitung befinden, so dass die Anlage bereits mit einer geringen, zurückfließenden Wassermenge wieder betreibbar ist.
  • Die Speisepumpe durch einen Bypass überbrückbar sein, bspw. durch Öffnen eines Ventils, Schiebers oder einer Klappe, um die Anlage – sofern die Wasserströmung in Gang gekommen ist und sodann selbsttätig in Bewegung bleibt – nicht zu behindern.
  • Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, dass zwischen zwei benachbarten Turbinenfallrohren eine Absperrmöglichkeit vorgesehen ist, bspw. in Form eines Ventils, Schiebers oder einer Klappe. Damit kann eine Entlüftung durch oberseitige Luftauslaßventile an den oberen Bögen vorgenommen werden, ohne dass dabei die Wassersäule zu den stromabwärtigen Wassermassen abreißt und dadurch evtl. die kontinuierliche Strömung unterbrochen werden könnte.
  • Weitere Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Beschreibung. Deren einzige Figur zeigt einen schematischen Verrohrungsplan für eine erfindungsgemäße Anlage.
  • Aus einem Wasserreservoir 1 wird ein Rohrsystem 2 gespeist.
  • Dazu fördert eine Tauchpumpe 3 innerhalb des Wasserreservoirs 1 – vorzugsweise in Nähe von dessen Boden 4 installiert – in ein Steigrohr 5.
  • Am oberen Ende des Steigrohrs 5 schließt sich ein Bogen 6 an, welcher einer Biegung um einen Zentrumswinkel α von vorzugsweise 90° oder mehr folgt, so dass das stromabwärts sich anschließende Rohr 7 nach abwärts geneigt verläuft.
  • Wenn der Bogen 6 um etwa 180° gebogen ist, erstreckt sich das an den zweiten Bogen anschließende Rohr 7 vertikal nach unten. Dieses verzweigt sich schließlich in einen Seitenzweig 8a und das eigentliche Turbinenfallrohr 9a.
  • Darin fällt das geförderte Wasser vertikal nach unten bis zu einer Turbine 10a im Bereich des unteren Endes des Turbinenfallrohrs 9a. Dieses hat eine Länge lf,1.
  • Am seinem unteren Ende mündet das Turbinenfallrohr 9a in einen 180°-Bogen 11a. Dessen stromabwärtiges Ende ist verbunden mit einem ersten, vertikal nach oben ragenden Steigrohr 12a mit der Länge ls,1. Darauf folgt an seinem oberen Ende ein oberer 180°-Bogen 13a.
  • An diese erste Stromerzeugungseinheit 14a schließen sich mehrere im Wesentlichen gleiche Stromerzeugungseinheiten 14μ an, μ = a, b, c, ..., wobei jede Stromerzeugungseinheit 14μ jeweils ein Turbinenfallrohr der Länge lf,μ samt Turbine 10μ, unterem 180°-Bogen 11μ, ein Steigrohr 12μ der Länge ls,μ sowie einen oberem Bogen 13μ umfaßt. Dabei gilt stets: lf,μ+1 = ls,μ einerseits und für μ = b, c, d, ...: ls,μ = lf andererseits.
  • Dadurch liegen einerseits sämtliche obere 180°-Bögen 13μ auf dem selben Niveau, und sämtliche untere 180°-Bögen 11μ liegen ebenfalls auf einem gemeinsamen Niveau. Aus diesem Grund läßt sich die Anzahl der Stromerzeugungseinheiten 14μ beliebig steigern.
  • Jeder oberhalb eines Turbinenfallrohrs abzweigende Seitenzweig mündet in den oberen Bereich des stromabwärts direkt folgenden Steigrohrs 12μ. Dadurch entsteht eine Bypass-Verbindung zu dem betreffenden Hauptströmungsabschnitt, die aus dem Turbinenfallrohr , Ableitungsbogen 11μ und Steigrohr 12μ besteht. Die Bypass-Verbindung ist verschließbar durch ein Absperrventil 15μ. Solange dieses Ventil 15μ verschlossen ist, muß die Wasserströmung über die betreffende Turbine 10μ fließen.
  • Unterhalb einer Bypass-Verbindung ist jedes Turbinenfallrohr durch ein Absperrventil 16μ verschließbar. Unterhalb einer Bypass-Verbindung ist jedes Steigrohr 12μ durch ein Absperrventil 17μ verschließbar. Diese Absperrventile 16μ, 17μ sind im Normalbetrieb offen. Im Betrieb der Anlage werden sie nur geschlossen, wenn gleichzeitig die betreffende Bypass-Verbindung geöffnet ist.
  • Sofern sich in der Wasserströmung Luftblasen bilden, so werden diese stets nach oben treiben bis zu dem Bogen 6 und zu den oberen 180°-Bögen 13μ. Dort werden sie sich ansammeln und können im Laufe der Zeit durch ihre wachsende Größe ein Abreißen des Wasserstroms bewirken. Um dies zu vermeiden, sind in den oberen Bögen 6, 13μ jeweils Luftauslaßventile 18μ angeordnet, die bei Bedarf geöffnet werden können, um die dort angesammelte Luft nach oben entweichen zu lassen. Damit in diesem Moment nicht Luft in das Rohrleitungssystem eingesogen werden kann, können dabei die jeweils stromabwärts unmittelbar folgenden Verschlußklappen 15μ, 17μ geschlossen werden. Werden vor dem Öffnen eines Luftauslaßventils 18μ die stromabwärtigen Klappen 15μ, 17μ geschlossen, und wird bspw. zusätzlich die Pumpe 3 aktiviert, so steigt der Druck in der Flüssigkeit an und drückt die Luftblase durch das Luftauslaßventil 18μ nach außen.
  • Die Anlage funktioniert wie folgt:
  • Zunächst wird zum Starten der Anlage mit der Tauchpumpe 3 solange Wasser von dem Wasserreservoir 1 in das Rohrsystem 2 gefördert, bis die stromabwärts des Bogens 6 hängende Wassermasse schwerer ist als die Wassermenge in dem Steigrohr 5.
  • Ab diesem Moment kann die Pumpe 3 durch einen nicht dargestellten Bypass überbrückt und sodann abgeschaltet werden, weil nun die Wassermenge in dem Rohrsystem 2 stromabwärts des Bogens 6 durch ihr Gewicht eine beständige Wasserströmung antreibt. Das überschüssige Gewicht der stromabwärtigen Wassermenge jenseits des Bogens 6 läßt sich dabei durch bauliche Maßnahmen derart vorgeben, dass der Stromfluß auch in dem Moment, wenn zusätzlich das Steigrohr 12a zu überwinden ist, nicht zum Stillstand kommt. Dies kann zum einen dadurch erreicht werden, dass das Wasserreservoir möglichst weit nach oben versetzt wird, so dass das Steigrohr 5 relativ kurz ist; andererseits auch dadurch, dass das Steigrohr 5 bspw. einen kleineren Querschnitt aufweist als das Fallrohr 9a. Auch der Querschnitt des Steigrohrs 12a kann kleiner gewählt werden als der Querschnitt des Fallrohrs 9a. Anstelle einer Verringerung des Rohrquerschnittes der Steigrohre 5, 12μ könnten auch die Fallrohre zumindest in ihrem oberen Bereich einem gewendelten Verlauf folgen bspw. nach Art eines Tauchsieders, so dass – trotz gleicher Höhe hf,μ+1 entsprechend der Länge lf,μ+1 die Wassermenge – das Gewicht der stromabwärtigen Wassermenge größer ist als das Gewicht der stromauwärtigen Wassermenge.
  • Erreicht der Wasserpegel den Bogen 13a, treibt zusätzlich die jenseits desselben hängende Wassermenge die Strömung an. Dadurch wird das Wasser in dem Rohrsystem 2 beständig weiter strömen, von Stromerzeugungseinheit 14μ zu Stromerzeugungseinheit 14(μ + 1), usw.
  • Dabei muß das Wasser notgedrungen auch an den Turbinen 10μ vorbeiströmen, welche den Wasserstrom zwar bremsen, aber nicht unterbrechen. An diesen Turbinen 10μ kann sodann die Strömungsenergie des Wassers in Rotationsenergie eines Turbinensatzes und schließlich von einem daran gekoppelten Generator in elektrischen Strom umgewandelt werden.
  • Sofern für eine natürliche Auffüllung des Wasserreservoirs 1 gesorgt ist – bspw. durch Wasserzuläufe, Regen od. dgl., kann das Wasser jenseits der letzten Turbine 10x wegfließen. Ist eine natürliche Regenerierung des Wasservorrats nicht gegeben, so läßt sich das Wasser von dem stromabwärtigen Ende des Rohrsystems 2 durch eine Rückleitung 19 zum Wasserreservoir 1 zurückführen und kann sodann dem Rohrsystem 2 wieder zugeführt werden. Dies kann bspw. dadurch geschehen, dass das Steigrohr 12x der letzten Stromerzeugungseinheit 14x kurzer ist als die übrigen Steigrohre 12μ und der letzte, obere Bogen 13x nicht einer Biegung um 180° folgt, sondern nur um etwa 100° ähnlich dem Bogen 6.
  • Sofern ein geschlossener Kreislauf verwendet wird, kann dem Wasser auch ein Additiv hinzugegeben werden, welches die Oberflächenspannung des Wassers erhöht, so dass einem Abreißen der Wassersäule entgegengewirkt wird.
  • Das Reservoir 1 kann entweder auf natürlichem Weg gespeist werden, also bspw. mittels Regenwasser, aus einem Stausee od. dgl. Parallel dazu kann es auch aus einem Bassin 20 nachgefüllt werden, bspw. über ein Steigrohr 21 und daran angeschlossene Pumpen 22.

Claims (26)

  1. Vorrichtung zur Leitung einer Flüssigkeit von einem Reservoir (1) zu mehreren, strömungstechnisch hintereinander geschalteten Turbinen (10), vorzugsweise an Hand des Prinzips verbundener Gefäße, wobei jede Turbine (10) im unteren Bereich eines Fallrohres (Turbinenfallrohr 9) angeordnet ist, wobei jedes Turbinenfallrohr mit einem unteren Ableitungsbogen (11) verbunden ist, an den sich ein weiterer, vorzugsweise gerade gestreckter Rohrabschnitt anschließt, gekennzeichnet durch eine verschließbare Strömungsverbindung (13) zwischen einem Turbinenfallrohr (9) und dem stromabwärts auf den daran angeschlossenen Ableitungsbogen (11) folgenden Rohrabschnitt (12) als Bypass zu der an das betreffende Turbinenfallrohr (9) angeschlossenen Turbine (10).
  2. Vorrichtung zur Leitung einer Flüssigkeit von einem Reservoir (1) zu mehreren, strömungstechnisch hintereinander geschalteten Turbinen (10), vorzugsweise an Hand des Prinzips verbundener Gefäße, wobei jede Turbine (10) im unteren Bereich eines Fallrohres (Turbinenfallrohr 9) angeordnet ist, wobei jedes Turbinenfallrohr mit einem unteren Ableitungsbogen (11) verbunden ist, an den sich ein gerade gestreckter Rohrabschnitt (12) anschließt, der als Steigrohr ausgebildet ist mit einer Ausströmöffnung, die sich auf einem höheren Niveau befindet als die Einströmöffnung des betreffenden Steigrohrs (12), gekennzeichnet durch eine verschließbare Strömungsverbindung (13) zwischen einem Turbinenfallrohr (9) und dem stromabwärts direkt folgenden Steigrohr (12) als Bypass zu der an das betreffende Turbinenfallrohr (9) angeschlossenen Turbine (10).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausströmöffnung eines Steigrohrs (12) vertikal oberhalb von dessen Einströmöffnung befindet.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bypass-Strömungsverbindung (13) zwischen den oberen Bereichen des Turbinenfallrohrs (9) und des Steigrohrs (12) erstreckt.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine, vorzugsweise jede Bypass-Strömungsverbindung (13) einem horizontalen Verlauf folgt.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem von einer Bypass-Strömungsverbindug (13) überbrückbaren Hauptströmungskanalabschnitt, bestehend aus Turbinenfallrohr (9), Ableitungsbogen (11) und daran anschließendem Rohrabschnitt (12), insbesondere Steigrohr, wenigstens eine Absperrventil befindet, vorzugsweise deren zwei.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Absperrventil in dem von einer Bypass-Strömungsverbindug (13) überbrückbaren Hauptströmungskanalabschnitt stromaufwärts der betreffenden Turbine befindet, ein anderes Absperrventil desselben Hauptströmungskanalabschnitts dagegen stromabwärts derselben.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Turbinenfallrohr (9) mit einem oberen Zuleitungsbogen (13) verbunden ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer Zuleitungsbogen (13) den an einen unteren Ableitungsbogen (11) folgenden Rohrabschnitt (12) mit dem Zuleitungsbogen (13) des in Strömungsrichtung nächsten Turbinenfallrohrs (10) verbindet.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Bereich eines Zuleitungsbogens (13) ein Entlüftungsventil angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand mehrerer Turbinen (10) vom oberen Ende des betreffenden Turbinenfallrohrs (9) jeweils gleich groß ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinen (10) gleiche Nennleistungen haben.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Turbinenfallrohr (9) der ersten, d. h. stromaufwärtigsten Turbine (10), länger ist als die Länge des nächstfolgenden Turbinenfallrohrs (9) zuzüglich des Außenradius des dazwischen angeordneten, oberen Zuleitungsbogens (13).
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenfallrohre (9), ggf. auch die Steigrohre (12) sowie die jene miteinander verbindenen Bögen (11, 13) in einer gemeinsamen, vertikalen Fläche, vorzugsweise Ebene, angeordnet sind.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Turbinenfallrohre (9) in dem (gesamten) Bereich oberhalb der betreffenden Turbine (10) von oben nach unten abnimmt.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (9, 11, 12, 13) einen runden, elliptischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen.
  17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (9, 11, 12, 13) durch zwei gemeinsame Platten begrenzt werden, welche einen Abstand aufweisen.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten nach oben voneinander divergieren.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (9, 11, 12, 13) ferner durch zwei mäanderförmig gebogene Flächen begrenzt sind.
  20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Wasserreservoir (1) auf einem höheren Niveau befindet als die Turbinen (10).
  21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Wasserreservoir (1) auf einem höheren Niveau befindet als die Mitte der, insbesondere aller Turbinenfallrohre (9).
  22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Pumpe (3) zum Anheben der Flüssigkeit von dem Reservoir (1) bis oberhalb des oberseitigen Zulaufs des ersten Turbinenfallrohrs (9a).
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) als Tauchpumpe ausgebildet ist.
  24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) sich komplett unterhalb einer ggf. vorhandenen Rücklaufleitung (19) befindet.
  25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (3) durch einen Bypass überbrückbar ist, bspw. durch Öffnen eines Ventils, Schiebers oder einer Klappe.
  26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei benachbarten Turbinenfallrohren (9) eine Absperrmöglichkeit vorgesehen ist, bspw. in Form eines Ventils, Schiebers oder einer Klappe.
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