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Die Aktionsturbinen (Pelton, Crossflow) nutzen die kinetische Energie, sprich die Bewegungsenergie des Wassers. Der Energieaustausch zwischen dem Zufluss und den Laufradschaufeln erfolgt unter atmosphärischem Druck. Das Turbinenrad befindet sich oberhalb des Wasserspiegels und dreht sich in der Luft. Aktionsturbinen werden vor allem bei grösseren Fallhöhen eingesetzt.
Reaktionsturbinen (Francis, Kaplan) nutzen die kinematische und auch die potentielle Energie des strömenden Wassers. Durch ihre Bauweise wird ein "Wirbel" erzeugt. Die Schaufeln der Turbine leiten den Wasserstrom parallel zur Drehachse um und wandeln somit die Energie des Wirbels in mechanische Arbeit um.
Der Generator ist zuständig für die anschliessende Umwandlung in elektrische Energie. Dabei kommen sowohl Synchron- als auch Asynchronmaschinen mit unterschiedlichen Drehzahlen zum Einsatz. Die Drehzahl wird dabei durch die Turbine bestimmt und erfordert unter Umständen eine Übersetzung.
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