Die Umwelttechnologie macht Fortschritte

Es besteht weiterhin Hoffnung, umweltfreundlichen Strom auf kostengünstige Weise zu erzeugen. Im Rahmen des EU-Forschungsprojektes BIO-STIRLING wurde ein Stirlingmotor entwickelt, der mit Hilfe umweltfreundlicher Biomasse Energie so effizient erzeugt wie nie zuvor.

Biomasse ist eine erneuerbare Energiequelle, die aus organischen Stoffen wie zum Beispiel Holz, Pflanzen, Reststoffen aus der Land- und Forstwirtschaft und selbst aus Kommunal- und Industrieabfällen gewonnen werden kann. Zwar produziert Biomasse einen ähnlich hohen Kohlendioxidanteil wie fossile Brennstoffe, sie ist jedoch weitaus umweltfreundlicher, da sie zunächst reduziert, dann recycelt und schließlich wieder verwendet wird. Dies ist in erster Linie darauf zurückzuführen, dass die Biomasseanlagen immer wieder mit neuen Rohstoffen versorgt werden können. Biomasse kann bei angemessener Standortauswahl und entsprechenden Umwandlungstechniken auf effiziente Weise zur dezentralen Energiegewinnung genutzt werden.

Im Rahmen des Projektes BIO-STIRLING wurde eine kleine Pilot-WKK-Anlage (Wärme-Kraftkopplungsanlage) errichtet, die mit einem neuentwickelten 8-Zylinder-Stirlingmotor arbeitet. Stirlingmotoren funktionieren mit einem geschlossenen Kreislauf, in dem das Arbeitsgas abwechselnd in einem kalten Zylinder komprimiert und in einem heißen Zylinder wieder ausgedehnt wird. Die Übertragung der bei der Verbrennung des Brennstoffs entstehenden Wärme auf das Arbeitsgas erfolgt mittels mehrerer heißer Wärmetauscher bei sehr hohen Temperaturen. Der daraus entstehende Strom als auch der Wirkungsgrad hängen von der Temperatur im heißen Wärmetauscher ab. Um einen hohen elektrischen Wirkungsgrad zu erreichen, sollte die Temperatur so hoch wie möglich sein.

Der bei dem Projekt entwickelte Stirling-Motor hat acht Zylinder, die auf zwei voneinander getrennten quadratischen Flächen angeordnet sind. Jedem Zylinder ist dabei ein Wärmetauscher zugeordnet. Der Motor wurde als hermetisch abgeschlossene Einheit konstruiert. Als Arbeitsgas wird Helium genutzt. Damit handelt es sich hierbei um den ersten hermetisch abgeschlossenen 8-Zylinder-Stirlingmotor der Welt. Der Motor wird ausschließlich mit Holzspänen und Holzpellets betrieben – und er funktioniert! Die elektrische Leistung liegt bei 75kW. Dies bedeutet einen gewaltigen Fortschritt für kleine WKK-Anlagen. Nun soll der Motor vermarktet werden, und zwar als beste Stromquelle für die Verbrennung derartiger Brennstoffe.