Der Stirlingmotor kehrt zurück

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Die Renaissance des Stirlingmotors

Immer wieder wird dem Stirlingmotor, beziehungsweise dem Prinzip, nachgesagt, er sei der Motoren der Zukunft. Auf breiter Front hat sich der Stirlingmotor aber noch nicht durchgesetzt. Trotzdem wurden verschiedene Anwendungen realisiert.

• Direkte Umwandlung von Solarenergie in mechanische Energie (Solar-Stirling).

• Kleine, dezentrale Blockheizkraftwerke zur nachhaltigen Erzeugung von Elektrizität und Heizwärme, beispielsweise in der Geothermie und mit Sonnenenergie. Erhältliche Produkte erzeugen aus Holzpellets 20 % elektrischen Strom und 70 % Wärme.

• Bei U-Booten wird der Stirlingmotor als luftunabhängiger Antrieb eingesetzt, zum Beispiel bei der Gotland-Klasse der schwedischen Marine.

• Stirling-Kältemaschinen für Computer mit supraleitender Elektronik, Infrarotsensoren, Wasserstoff- und Erdgasverflüssigung, Kühl- und Gefriergeräte, sowie zur Klimatisierung von Bürokomplexen und für industrielle Verfahrensprozesse.

Für zukünftige Raumfahrtprojekte will die Nasa einen Generator mit radioaktiven Wärmequellen (zum Beispiel Plutonium-238) entwickelt. Das als ASRG (Advanced Stirling Radioisotope Generator) bezeichnete Aggregat zur Energieversorgung von Satelliten soll gegenüber herkömmlichen Radioisotopengeneratoren einen bis zu viermal höheren Wirkungsgrad haben, was Gewicht und Kosten spart, da weniger Plutonium mitgeführt werden muss.

Stirlingmotor beflügelt Solarkraftwerke

Darüber hinaus wird daran gearbeitet, Stirlingmotoren als Wasserpumpen in der Dritten Welt einzusetzen, wobei als Wärmequelle nicht oder wenig konzentrierte Sonneneinstrahlung verwendet wird. Es wurden verschiedene Modelle getestet, der Wirkungsgrad der Maschinen wurde mit 10 bis 13 % angegeben, 5 % für die ganze Solarpumpe. Der große Vorteil gegenüber Dieselmotoren wäre der wesentlich geringere Unterhalts- und Wartungsaufwand.

Das US-Unternehmen Stirling Energy Systems (SES) hat seine Sun-Catcher-Technologie weiter verbessert. Durch Kombination eines parabolischen Sonnenlichtkonzentrators (Dish) mit einem Stirling-Motor soll thermische Energie zunächst in mechanische und schließlich in elektrische Energie umgewandelt. Das frei skalierbare Dish-Stirling-System soll ohne viel Aufwand installierbar sein und ein Leistungspotenzial von 25 kW pro Einheit aufweisen. Dieses für Demonstrationszwecke gebaute Kraftwerk wird aus 60 Sun-Catcher-Einheiten bestehen und eine Leistungskapazität von 1,5 MW haben.

Automobil-Bausatz: Stirlingmotor dreht auf 2500 min^–1

Gottlieb Daimler würde staunen: 2500 min^–1 und drei Gänge, das mit Stirlingmotor betriebene, voll funktionsfähige Automobil gibt es als Bausatz wie auch als Fertigmodell.

Das voll funktionsfähige und fahrtüchtige Luxusmodell – 16 cm lang, 13 cm hoch und 9 cm breit – besticht durch hochpräzise Einzelteile. Alle 102 Teile des Bausatzes wurden nicht gegossen, sondern von Hand in einer kleinen Manufaktur in Deutschland aus Aluminium, Edelstahl und Messing gedreht und gefräst.

Der Antrieb? Alles nur heiße Luft: Der Stirlingmotor HB 11 läuft bei einer Drehzahl von bis zu 2500 min^–1 mit einer „Tankfüllung" über eine halbe Stunde. Das Auto ist 360° lenkbar und hat drei verschiedene Gänge (Geschwindigkeitsstufen). Die langsame Geschwindigkeit eignet sich für das repräsentative Fahren auf dem Tisch, die mittlere und schnelle Geschwindigkeit für den Bodenbetrieb. Eine Anhängerkupplung für spätere Erweiterungen ist bereits vorhanden.

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