Bisweilen nutzen handelsübliche Blockheizkraftwerke (BHKW) in der Regel angepasste Ottomotoren zur Verbrennung von bspw. Erdgas. Eines der Nachteile dabei ist, dass diese Art von Motor einen limitierten Wirkungsgrad hat und ausschließlich normierte gasförmige Brennstoffe verbrennt.
abc ist Koordinator des mittlerweile seit einem halben Jahr vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Innovationsnetzwerks, welches sich dieser Problematik annimmt. Ziel des Netzwerkes ist die Entwicklung eines Prototyps eines Gegenkolben-Verbrennungsmotor mit angeschlossenem Lineargenerator. Mithilfe dessen auch eine Schaffung eines effizienten und dezentralen Energieversorgungskonzeptes angestrebt wird.
Dieser neuartige Gegenkolben-Verbrennungsmotor zeichnet sich durch eine ölfreie Betriebsweise und einer Regelung auf Basis einer kontinuierlichen Gasmessung aus. Dadurch kann er ein breiteres Spektrum an gasförmigen Brennstoffen mit variierender Zusammensetzung verbrennen, wie z.B. (Natur-)Mischgase und Wasserstoff.
Der Gegenkolben-Verbrennungsmotor hat zudem eine verbesserte ölfreie Dichtung und eine berührungslose magnetische Kolbenführung, was sich durch einen deutlich geringeren Reibungswiderstand bemerkbar macht. Durch diese reibungslose Betriebsweise spart der Nutzer nicht nur die Kosten für die Schmiermittel, sondern auch die Kosten für Wartung, da der Verschleiß dadurch verringert wird.
Im Ergebnis steigt der elektrische Wirkungsgrad auf bis zu 40% gegenüber aktuell 30% bei marktverfügbaren BHKWs der Leistungsklasse 5 bis 30 kW elektrisch.
Die Einsatzfelder dieser Mini-KWK-Anlage liegen im Bereich kleine und mittlere Gewerbe- & Industrieanwender, im Wohnungsbau (Ein- & Mehrfamilienhäuser), sowie perspektivisch im Bereich stationärer Arbeitsmaschinen (z.B. Agrarsektor).
Als Herzstück des Innovationsvorhabens soll der entwickelte Gegenkolbenmotor auch im Rahmen von dezentralen Energieversorgungkonzepten eingesetzt werden, bei denen sowohl die Energieversorger als auch die Verbraucher von der Verlustneutralisierung durch ursprüngliche Strompreisschwankungen & ineffiziente Energietransporte profitieren. Bei diesem Konzept des „BioSynergieKraftwerkes“ wird die von alternativen Energieerzeugern überschüssige Energie in Wasserstoff umgewandelt und bei Bedarf von den BHKW mit dem integrierten Gegenkolbenmotor zur Strom- und Wärmeversorgung genutzt.
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Herr Oleg Vilver
Projektleiter – Energie- und Umwelttechnik
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