Zündstrahlmotoren sind Motoren, welche meistens im größeren Leistungsbereich vorzufinden sind und die Möglichkeit bieten, sowohl mit gasförmigen als auch mit flüssigem Brennstoff betrieben zu werden. Im Gasmodus läuft der Motor nach dem Otto-Prozeß. Wenn der Motor mit flüssigen Brennstoffen betrieben wird, arbeitet er entsprechend dem Dieselprozeß.
In Zündstrahl-Magermischmotoren ist die Luft- und Brennstoffmischung mager, das heißt, es gibt mehr Luft im Zylinder, als für eine vollständige Verbrennung notwendig ist. Deshalb entsteht in Magergemischmotoren weniger NOx und die erzielten Wirkungsgrade sind hoch, da höhere Druckverhältnis und effektive Mitteldrücke (BMEP) möglich sind. Der Zündstrahlmotor Wärtsilä 50DF erreicht eine Zylinderleistung von 950 kW bei einem mittleren effektiven Zünddruck von 20 bar. Daraus resultiert im Gasbetrieb ein mechanischer Wirkungsgrad von 48,5% mit ± 5% Toleranz bei NOx-Werten unterhalb der TA-Luft. Bei ½ TA-Luft liegt der mechanische Wirkungsgrad über 45%. Die 18 Zylinder Konfiguration dieses auf dem bekannten und über 500 mal gebauten Wärtsilä DF46 basierenden Aggregats, wird eine elektrische Leistung von 16,5 MW abgeben.
Die Zündung im Gasbetrieb erfolgt durch die Einspritzung einer kleinen Menge an Dieselbrennstoff, welche die magere Hauptladung des Brennstoffs im Zylinder entzündet. Ein Wechsel zwischen Gas- und Dieselbetrieb ist bei diesem Dual-Fuel (DF)-Motor ohne Unterbrechung möglich.
Ende 1999 konnten die Prüfstandversuche mit einem 6-Zylinder Wärtsilä 50DF Aggregat erfolgreich abgeschlossen werden. Verhandlungen mit den ersten potentiellen Kunden für eine Pilotinstallation haben begonnen. Niedriger Gasverbrauch, niedrige Wartungskosten bei attraktiven Investitionskosten könnten dieses Aggregat im KWK-Markt zu einer interessanten Alternative für große Stadtwerke und Industriebetriebe werden lassen.
Rolf Stiefel, Wärtsilä NSD Hamburg / Markus Gailfuß, BHKW-Infozentrum Rastatt
