K u rzfassu n g sb an d - Graz University of Technology
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184 Energieinnovation 2006<br />
2. Solo Stirling Motoren im Schwachga<strong>sb</strong>etrieb<br />
Zur Verifizierung des Betriebes von Stirling Motor BHKW Modulen mit Bio-, Klär- und Grubengasen<br />
soll im Rahmen eines Forschungsvorhabens <strong>an</strong> sechs verschiedenen St<strong>an</strong>dorten im Feld eine<br />
wissenschaftliche Begleitung erfolgen. Das Projekt wird von der Hochschule Reutlingen in<br />
Zusammenarbeit mit der Universität Hohenheim und dem Zentrum für Sonnenenergie- und<br />
Wasserst<strong>of</strong>f-Forschung (ZSW), Stuttgart durchgeführt, und ist auf eine Dauer von zwei Jahren<br />
<strong>an</strong>gelegt. Die Förderung erfolgt über das L<strong>an</strong>d Baden-Württemberg im Rahmen des Programms<br />
BWPLUS, Projektträger ist das Forschungszentrum Karlsruhe (Fördernr.: BWK 25008). Alle<br />
Ergebnisse in Form von Leistungsdaten und Schadst<strong>of</strong>femissionen sowie die allgemeinen<br />
Betriebserfahrungen sollen genutzt werden, um eventuell vorh<strong>an</strong>dene technische Defizite<br />
aufzudecken. Parallel erfolgen Potenzialabschätzungen und Wirtschaftlichkeit<strong>sb</strong>etrachtungen, die<br />
auch die Anwendung zur Verwertung von Deponiegasen einschließen, so dass am Ende des<br />
Vorhabens die Technologie auf der Basis von Daten und Erkenntnissen aus dem Feld fundiert<br />
beurteilt werden k<strong>an</strong>n.<br />
Als BHKW wird das Stirling Motor Modul 161 der Firma<br />
SOLO Stirling aus Sindelfingen /1/ eingesetzt (s. Bild 2),<br />
da es das derzeit einzige serienmäßig verfügbare<br />
Stirling Motor BHKW ist. Prinzipiell ist auch die<br />
Einbindung <strong>an</strong>derer Stirling Motor BHKW’s in das<br />
Projekt denkbar.<br />
In Tabelle 1 sind die verschiedenen St<strong>an</strong>dorte der<br />
Anlagen aufgeführt. Das BHKW <strong>an</strong> der Klär<strong>an</strong>lage<br />
Rosenfeld ist bereits seit April 2005 in Betrieb und ist<br />
seit dem nahezu ununterbrochen und ohne auf den<br />
Betrieb mit Klärgas zurückzuführende Störungen<br />
gelaufen. Die mit Biogas betriebenen Anlagen in Groß-<br />
Erlach sind seit November 2005 in Betrieb. Bild 2 SOLO Stirling Motor BHKW 161<br />
St<strong>an</strong>dort Gasart Anlage<br />
Rosenfeld Klärgas Klär<strong>an</strong>lage Rosenfeld<br />
Groß-Erlach Biogas Biogas<strong>an</strong>lage „Erlacher Höhe“ (2 Anlagen)<br />
Eningen u.A. Biogas Biogas<strong>an</strong>lage „Unterer Lindenh<strong>of</strong>“ (in Pl<strong>an</strong>ung)<br />
Leinfelden Klärgas Klär<strong>an</strong>lage Leinfelden (in Pl<strong>an</strong>ung)<br />
Ergenzingen Biogas Biogas<strong>an</strong>lage Ergenzingen (in Pl<strong>an</strong>ung)<br />
Saarbrücken Grubengas Grubenga<strong>sb</strong>etrieb am IZES, Saarbrücken<br />
3. Stirling Denmark im Erdga<strong>sb</strong>etrieb<br />
Ein ursprünglich für den Betrieb mit Biogas konzipiertes Stirling Motor BHKW der Firma Stirling<br />
Denmark /2/ wurde auf einem Prüfst<strong>an</strong>d der Hochschule Reutlingen umf<strong>an</strong>greichen Leistungstests mit<br />
Erdgas unterzogen. Das Gerät ist auf eine elektrische Leistung von 9 kW ausgelegt. Die Ergebnisse<br />
zeigen zum einen die<br />
Leistungsfähigkeit der Technologie<br />
auf und zum <strong>an</strong>deren wird im<br />
Vergleich zu reinen Erdgas<br />
Maschinen deutlich, welche<br />
Abstriche und Kompromisse durch<br />
die Auslegung auf den Brennst<strong>of</strong>f<br />
Biogas in Kauf genommen und<br />
eingeg<strong>an</strong>gen werden müssen.<br />
In Bild 3 sind beispielhaft die gemessenen<br />
Wirkungsgrade über der<br />
30<br />
20<br />
Vorlauftemperatur dargestellt. Die<br />
10<br />
Rücklauftemperatur wurde dabei<br />
0<br />
konst<strong>an</strong>t auf 30 °C gehalten. Die<br />
Abnahme<br />
des<br />
Gesamtwirkungsgrades erfolgt mit<br />
steigender Vorlauftemperatur von Bild 3<br />
88,3 % auf 80,3 %. Der elektrische Wirkungsgrade<br />
Wirkungsgrad sinkt in demselben Bereich nahezu linear von 21,1 % auf 18,7 %.<br />
η<br />
h<br />
[%]<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
η eta_el el<br />
η eta_ges<br />
40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 75,0 80,0<br />
T Vorlauf<br />
[°C]<br />
Stirling Denmark: Variation der Vorlauftemperatur,