Pumpturbinen werden heutzutage hauptsächlich in Pumpspeicherkraftwerken eingesetzt. Durch die Bauweise können die Pumpturbinen sowohl als Turbine Leistung abgeben oder, falls sie angetrieben werden, als Pumpe eingesetzt werden. Pumpturbinen werden deshalb hauptsächlich eingesetzt um Leistungsspitzen abzudecken und die Netzleistung zu kontrollieren. Um diese Aufgaben optimal zu erfüllen stellen sich folgende technologische Herausforderungen:
- Kurze Zeit für Synchronisation.
- Häufige Modus-Änderungen zwischen Pumpen- und Turbinenbetriebe.
- Kurze Antwortzeiten erforderlich.
- Erweiterter Betriebsbereich (Teillast) erwünscht.
- Verbesserte Zuverlässigkeit (Reliability) und Verfügbarkeit (Availability).
- Unerwartete Ausfälle reduzieren (Erhöhung der Sicherheit).
Ziel der Forschung an Pumpturbinen ist deshalb das bessere Verständnis der Strömungsvorgänge, die zu Instabilitäten in Pumpturbinen führen können (Rezirkulation, Ablösung, Wirbelentstehung und -Entwicklung, Versperrung, «Stall», ...). Dadurch soll Richtlinien für das Design der Pumpturbine und deren Komponenten abgeleitet werden und schlussendlich zu einer Erweiterung des Betriebsbereiches der Pumpturbine mit Unterdrückung der Instabilitäten führen.
