Das Stirlingmotor-BHKW

Noch in der Entwicklung befindet sich auch das Stirlingmotor-BHKW. Der Einsatz des Stirlingmotors ist vielverspre¬chend, denn er ist umweltfreundlich und kann sowohl fossile Brennstoffe als auch erneuerbare Energieträger nutzen. Zur Zeit werden in verschiedenen Feldtests Erfahrungen mit Stirlingmotor-Mini-BHKW gesammelt, die zu weiteren technischen Verbesserungen und schließlich zur Serienreife führen sollen.

Abbildung 12: Stirling-BHKW

Der Stirlingmotor hat geschlossene Arbeitsräume, die Wärmezufuhr erfolgt von außen. Durch die kontinuierliche Ver¬brennung in einer Brennkammer außerhalb des Zylinders können besonders günstige Abgaswerte erreicht werden. Außerdem arbeitet der Stirling-Motor unabhängig von der Art der Wärmequelle und eignet sich damit insbesondere auch für den Betrieb mit erneuerbaren Kraftstoffen, da er unempfindlich gegenüber Schwankungen in der Gasqualität ist. Da Rückstände aus der Verbrennung nicht in den Motor gelangen können, ist der Verschleiß gering und es werden wartungsfreie Laufzeiten von 5.000 bis 8.000 Stunden erwartet.

So funktioniert der Stirlingmotor

Der Stirlingmotor ist eine Wärme-Kraft-Maschine, d.h. zugeführte Wärmeenergie wird in mechanische Energie umgewandelt.
Ein geschlossener Arbeitsraum, der als Arbeitsgas (meist Helium) enthält, wird auf einer Seite von außen erhitzt, auf der anderen Seite gekühlt. Ein Verdrängerkolben schiebt das Arbeitsgas periodisch von einer Seite auf die andere. Beim Übergang von der kalten auf die heiße Seite wird das Gas erhitzt, es dehnt sich aus und der Druck im Arbeitsraum steigt. Dadurch wird der Arbeitskolben nach außen gedrückt. Der Verdränger schiebt dann das Gas auf die kalte Seite zurück. Dort kühlt es ab, zieht sich zusammen und der Druck im Arbeitsraum sinkt. Der Arbeitskolben wird dadurch wieder nach innen gesogen.
Während also der Verdrängerkolben angetrieben wird, gibt der Arbeitskolben mechanische Energie ab.
Zur Steuerung des Stirlingmotors werden Verdränger- und Arbeitskolben durch Pleuel mit einer Kurbelwelle verbunden, so dass der Verdränger dem Arbeitskolben um eine viertel Drehung voraus läuft.


Abbildung 13: Prinzip des Stirlingmotors

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