Saugrohr (Wasserbau)

Als Saugrohr oder Saugschlauch wird im Wasserbau der vom Wasser stromabwärts durchflossene Bereich einer Wasserkraftanlage bezeichnet, der sich von der Turbine bis zum freien Unterwasser erstreckt. Der Begriff fußt auf der Anschauung, dass man Fluide durch „Unterdruck saugen“ kann. Dies ist jedoch nur bei in der Umgebung wirkendem Atmosphärendruck möglich.

Damit Wasser beim „Saugen“ als Flüssigkeit bestehen bleibt, darf nirgendwo in oder an seinem Volumen sein (temperaturabhängiger) Dampfdruck unterschritten werden. Sonst bilden sich durch Kavitation und Sieden gasförmige Blasen aus Wasserdampf. Gelöste Gase können schon bei höherem Druck ausperlen. Auch Oberflächenspannung und Siedeverzug spielen mit.

Reines, eiskaltes Wasser kann bei 1 atm = 1,01325 bar = 10,1325 m WS Umgebungsdruck etwas über 10 m hochgesaugt werden, bevor die Wassersäule „abreißt“ – und zwar oben.

Bei Auftreten eines atmosphärischen Tiefdruckgebiets kann der meteorologische Luftdruck um 14 % geringer sein, also bei 870 hPa. Die barometrische Höhenformel bewirkt, dass in 1000 m Seehöhe davon nur mehr das 0,885-Fache davon, also 770 hPa vorliegen. Der Dampfdruck von Wasser bei angenommen 20 °C beträgt 23 hPa; die nutzbare Differenz zu 770 hPa lokalem Luftdruck beträgt dann 747 hPa, was 7,47 m Wassersäule entspricht. Berücksichtigt man noch die Dichte von Wasser von 0,998 kg/dm³ bei 20 °C, ergibt sich in diesem Beispiel eine maximale Saughöhe von 7,48 m.