Das Rätsel des Wasserrads

Bei einer Wanderung in Bad Hindelang fiel mir auf, dass direkt neben der Ostrach ein Wasserradmodell im Rückwärtsgang betrieben wurde. Bei einem Experiment konnte ich das Wasserrad auch in Vorwärtsrichtung laufen lassen. Beide Betriebsarten sind im folgenden Film dokumentiert.
Die Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung ist dreimal so hoch wie im Rückwärtsgang. Offensichtlich wird in der Rückwärtsrichtung genug Wasser zur Fortbewegung übertragen. Dieses Wasser fällt in den Nischen der Schaufeln. Trotzdem fällt jedoch auch Wasser in den Hauptschaufeln, dass die Antriebskraft beträchtlich reduziert. Die Rückwärtsbewegung erreicht deshalb nur ein Drittel der Vorwärtsbewegung. Man könnte aus dieser Differenz vielleicht unter der Annahme einer gleichbleibender Reibungskraft der Wasserquoten der Hauptschaufeln zu den Nischen der Schaufeln berechnen.
Man kann auch leicht den Rückwärtsgang des Wasserrads verhindern indem man die Nischen der Schaufeln vollständig eliminiert, so dass sich im Rückwärtsgang kein Antriebskraft bilden kann.

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