Les grands hommes de l’hydroélectricité : et Viktor inventa la Kaplan

Viktor Kaplan est un ingénieur autrichien ayant inventé la turbine du même nom. Son invention révolutionnaire : les turbines à pas variable adaptées aux rivières à fort débit et faibles chutes,

Né en 1876, Victor Kaplan est le benjamin d’une famille de cheminots autrichiens. Après le baccalauréat, obtenu en 1895, Kaplan étudie le génie mécanique à l’université technique de Vienne de 1895 à 1900. Après son « bac », Il accomplit son service militaire en tant qu’élève-mécanicien dans la Kriegsmarine, la marine autrichienne, sur la presqu’île d’Istrie, région aujourd’hui rattachée à la Croatie. 

En1901, Victor Kaplan commence sa carrière comme concepteur de turbines aux ateliers de mécanique de Leobersdorf, filiale de la firme Ganz & Cie de Budapest. Il imagine un moteur à combustion et explosion amélioré, d’un rendement accru de 23 %. Comme il a exposé les principes de ce moteur lors du colloque de l’association des Ingénieurs et Architectes, sans en avoir référé à son chef, il est renvoyé. 

Il intègre alors l’Institut technique de Brünn  où il va passer les trente années de sa vie professionnelles. Il y gravit les échelons jusqu’à devenir professeur titulaire. C’est au sein de cet institut qu’il fait l’essentiel de ses découvertes.

Dès 1910, Victor Kaplan commence à travailler sur son projet de turbine. Le directeur de la fonderie et des Ateliers mécaniques Ignaz Storek lui fait aménager un laboratoire dans les caves de l’Institut technique de Brünn. En 1912, il crée son invention révolutionnaire : les turbines à pas variable dont on peut régler la position en fonction du débit. Elles sont adaptées aux rivières à fort débit et faibles chutes. La turbine Kaplan ressemble à la turbine à hélice, mais ses pales sont orientables. Elle convient à certaines centrales au fil de l’eau situées sur des rivières à débit particulièrement variable. 

L’invention de Kaplan «se heurta d’abord au scepticisme des fabricants établis». Entre 1912 et 1913, Kaplan dépose quatre brevets importants : 

• une forme d’aube pour les roues primaires de turbine (décembre 1912) ;
• un dispositif de variation de l’espacement entre deux aubes consécutives (août 1913) ;
• le carénage du corps de turbine entre le rotor et le stator ;
• un procédé de formage des aubes du rotor garantissant l’uni de surface.

À cela vint s’ajouter ensuite le divergent Kaplan. 

Victor Kaplan était si passionné par les turbines qu’il pouvait se montrer très distrait. Une anecdote raconte que Kaplan s’est présenté en bleu de travail à une conférence donnée en son honneur car il était totalement absorbé par le réglage d’une nouvelle turbine. 

La première turbine Kaplan, d’un diamètre de 60 cm, offrant une puissance installée de 26 kW, est construite en 1918 par l’usine  du sponsor de son labo et installée en 1919 aux filatures Velm (Basse-Autriche). Cette première turbine a fonctionné jusqu’en 1955 et est exposée aujourd’hui au musée des techniques de Vienne. Cependant ce prototype ne commence vraiment à s’imposer dans le monde entier qu’avec l’utilisation d’une turbine Kaplan de 5,70 m de diamètre pour le barrage suédois de Lilla Edet. 

Il décédera en 1934. Des milliers de turbines Kaplan sont en fonctionnement à travers le monde. Toutefois, la part de marché de la turbine Kaplan dans l’hydro-électricité n’excède pas 10 %