K u rzfassu n g sb an d - Graz University of Technology

184 Energieinnovation 2006
2. Solo Stirling Motoren im Schwachgasbetrieb
Zur Verifizierung des Betriebes von Stirling Motor BHKW Modulen mit Bio-, Klär- und Grubengasen
soll im Rahmen eines Forschungsvorhabens an sechs verschiedenen Standorten im Feld eine
wissenschaftliche Begleitung erfolgen. Das Projekt wird von der Hochschule Reutlingen in
Zusammenarbeit mit der Universität Hohenheim und dem Zentrum für Sonnenenergie- und
Wasserstoff-Forschung (ZSW), Stuttgart durchgeführt, und ist auf eine Dauer von zwei Jahren
angelegt. Die Förderung erfolgt über das Land Baden-Württemberg im Rahmen des Programms
BWPLUS, Projektträger ist das Forschungszentrum Karlsruhe (Fördernr.: BWK 25008). Alle
Ergebnisse in Form von Leistungsdaten und Schadstoffemissionen sowie die allgemeinen
Betriebserfahrungen sollen genutzt werden, um eventuell vorhandene technische Defizite
aufzudecken. Parallel erfolgen Potenzialabschätzungen und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen, die
auch die Anwendung zur Verwertung von Deponiegasen einschließen, so dass am Ende des
Vorhabens die Technologie auf der Basis von Daten und Erkenntnissen aus dem Feld fundiert
beurteilt werden kann.
Als BHKW wird das Stirling Motor Modul 161 der Firma
SOLO Stirling aus Sindelfingen /1/ eingesetzt (s. Bild 2),
da es das derzeit einzige serienmäßig verfügbare
Stirling Motor BHKW ist. Prinzipiell ist auch die
Einbindung anderer Stirling Motor BHKW’s in das
Projekt denkbar.
In Tabelle 1 sind die verschiedenen Standorte der
Anlagen aufgeführt. Das BHKW an der Kläranlage
Rosenfeld ist bereits seit April 2005 in Betrieb und ist
seit dem nahezu ununterbrochen und ohne auf den
Betrieb mit Klärgas zurückzuführende Störungen
gelaufen. Die mit Biogas betriebenen Anlagen in Groß-
Erlach sind seit November 2005 in Betrieb. Bild 2 SOLO Stirling Motor BHKW 161
Standort Gasart Anlage
Rosenfeld Klärgas Kläranlage Rosenfeld
Groß-Erlach Biogas Biogasanlage „Erlacher Höhe“ (2 Anlagen)
Eningen u.A. Biogas Biogasanlage „Unterer Lindenhof“ (in Planung)
Leinfelden Klärgas Kläranlage Leinfelden (in Planung)
Ergenzingen Biogas Biogasanlage Ergenzingen (in Planung)
Saarbrücken Grubengas Grubengasbetrieb am IZES, Saarbrücken
3. Stirling Denmark im Erdgasbetrieb
Ein ursprünglich für den Betrieb mit Biogas konzipiertes Stirling Motor BHKW der Firma Stirling
Denmark /2/ wurde auf einem Prüfstand der Hochschule Reutlingen umfangreichen Leistungstests mit
Erdgas unterzogen. Das Gerät ist auf eine elektrische Leistung von 9 kW ausgelegt. Die Ergebnisse
zeigen zum einen die
Leistungsfähigkeit der Technologie
auf und zum anderen wird im
Vergleich zu reinen Erdgas
Maschinen deutlich, welche
Abstriche und Kompromisse durch
die Auslegung auf den Brennstoff
Biogas in Kauf genommen und
eingegangen werden müssen.
In Bild 3 sind beispielhaft die gemessenen
Wirkungsgrade über der
30
20
Vorlauftemperatur dargestellt. Die
10
Rücklauftemperatur wurde dabei
0
konstant auf 30 °C gehalten. Die
Abnahme
des
Gesamtwirkungsgrades erfolgt mit
steigender Vorlauftemperatur von Bild 3
88,3 % auf 80,3 %. Der elektrische Wirkungsgrade
Wirkungsgrad sinkt in demselben Bereich nahezu linear von 21,1 % auf 18,7 %.
η
h
[%]
100
90
80
70
60
50
40
η eta_el el
η eta_ges
40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 75,0 80,0
T Vorlauf
[°C]
Stirling Denmark: Variation der Vorlauftemperatur,