Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Eine verst\u00e4rkte Nutzung biogener Brennstoffe ist zur Minderung von CO2- Emissionen w\u00fcnschenswert. F\u00fcr eine optimale Ausnutzung dieser Brennstoffe muss Kraft-W\u00e4rme-Kopplung angewandt werden, dazu steht aber unter 100 kWel keine Technik zur Verf\u00fcgung.
\nGasbetriebene Stirlingmotoren von Solo mit knapp 9 kWel\/26 kWth sind auf den Markt, derselbe Grundmotor kann auch mit Biomasse laufen. Zu l\u00f6sende Probleme sind die Verschmutzung des Erhitzers durch Aschen und die Notwendigkeit einer Luftvorw\u00e4rmung.
\nEs sollte ein spezieller Brenner entwickelt werden, der Luftvorw\u00e4rmung und gestufte Verbrennung vorsieht. Damit wird eine Technik erarbeitet, die eine dezentrale Nutzung von Holzpellets in Kraft-W\u00e4rme-Kopplung bei geringen Schadstoffemissionen erlaubt.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden<\/p>\n
Das Konzept der Feuerung mit Luftvorw\u00e4rmung und Minimierung der Aschebelastung f\u00fcr Erhitzer und Luftvorw\u00e4rmer musste zun\u00e4chst festgelegt werden, hier war der Unterauftragnehmer Hoval federf\u00fchrend. Nach Ergebnissen aus Vorversuchen wurde als Konzept dazu eine Holzvergasung und ein spezieller Brenner mit Luftvorw\u00e4rmung ausgew\u00e4hlt. Der Projektpartner Hoval entwickelte zun\u00e4chst einen aufsteigenden Gegenstrom-Vergaser, Solo modifizierte den Brenner der Gasmaschine leicht f\u00fcr den Betrieb mit schwachkalorigem Holzgas. Erste Versuche fanden auf dem Stirlingmotor statt, zeigten aber noch Probleme an Vergaser und Brenner.
\nBeide Komponenten wurden \u00fcberarbeitet, neue Vergaser\/ Brennerversuche fanden zuerst mit einem wassergek\u00fchlten Erhitzer und erst danach auf der kompletten Stirlingmaschine statt. Der Brenner war nun gut geeignet f\u00fcr das Holzgas, noch befriedigte aber der Vergaserbetrieb nicht. Im Herbst 2004 wurde dieser in eine absteigende Konzeption umgebaut, hierdurch erhielt man eine deutlich bessere Gasqualit\u00e4t. Nach weiteren Arbeiten in Liechtenstein automatisierte Solo das System mit einer SPS und f\u00fchrte die Dauerversuche ab Herbst 2005 in Sindelfingen fort, verbesserte Pelletzufuhr, R\u00fcttelrost und Ascheabfuhr und f\u00fcgte eine Lamdasonde zur Gemischregelung hinzu.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das grunds\u00e4tzliche Problem von Schlacke- Ablagerungen am Erhitzer und Asche-Verstopfung im Luftvorw\u00e4rmer ist bei der Kombination von Holzvergasung mit Prim\u00e4rluft und Verbrennung mit Sekund\u00e4rluft in einem modifizierten Gasbrenner offenbar unkritisch und trat bei keinem der Versuche auf.
\nDas vorliegende Konzept umgeht also dieses in fr\u00fcheren Versuchen fatale Ph\u00e4nomen und stellt im We-sentlichen noch Entwicklungsaufgaben an peripheren Bauteilen zur weiteren Bearbeitung. Schwierigkeiten machen immer noch die automatische Pelletzufuhr, der bewegliche Ascherost, die automatische Ascheabfuhr sowie Undichtigkeiten am Vergaser.
\nStart und Stopp gelingen allgemein relativ rasch, die Regelvorg\u00e4nge sind automatisiert. Dauerbetrieb wurde mehrmals \u00fcber 15 Stunden durchgef\u00fchrt bis die vorher genannten Probleme auftraten, eine L\u00f6sung ist aber sicher m\u00f6glich. Eine Leistung von 8 kWel und 22 kWth konnte schon erreicht werden. Bei Hoval wurden etwa 150, bei Solo weitere 300 Betriebsstunden akkumuliert.
\nDie Schadstoffemissionen liegen \u00e4hnlich wie bei einer guten Pelletheizung unter 100 f\u00fcr NOx und 250 ppm f\u00fcr CO.
\nDie Wirkungsgrade befriedigen aber noch nicht. Hier sind zwar bei Holz gewisse Grenzen gesetzt, dennoch sollten 19-22 % elektrischer und \u00fcber 75 Gesamtwirkungsgrad erreichbar sein, wenn der Vergaserwirkungsgrad noch verbessert ist.
\nDie Anlage ist durch die Einspeiseverg\u00fctungen nach EEG f\u00fcr den Betreiber \u00f6konomisch sehr interessant.
\nDie Entwicklung soll mit hoher Priorit\u00e4t weitergehen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die vorliegende Technik ist so interessant dass sich fast 50 % der Anfragen bei Solo Stirling auf ein Pellets beheiztes KWK- Modul beziehen. Eine zus\u00e4tzliche \u00d6ffentlichkeitsarbeit ist deshalb derzeit nicht w\u00fcn-schenswert, sie wird erst stattfinden, wenn das Produkt auf dem Markt verf\u00fcgbar ist. Eine Pr\u00e4sentation des technischen Standes beim Europ\u00e4ischen Stirling- Forum im September 2006 in Osnabr\u00fcck ist vorgesehen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Ergebnisse zeigen dass die Kernprobleme der Technologie gel\u00f6st sind, periphere Komponenten m\u00fcssen aber noch weiter entwickelt werden.
\nDer Markt und die Gesellschafter der Solo Stirling sind an diesem Ger\u00e4t sehr interessiert. Die Arbeiten werden weitergef\u00fchrt, in der Heizperiode 06\/07 k\u00f6nnten einige Erprobungsmaschinen bei Anwendern installiert werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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