Mini-Stirlingmotor soll bis 2010 mehr als 80.000-mal installiert werden
Begonnen hat alles Anfang der 90er Jahre als Don Luca, ein Student an der University of Canterbury (Christchurch, Neuseeland), einen kleinen Stirlingmotor für die Stromversorgung von Yachten entwickelte. 1995 startete das neu gegründete Unternehmen Whisper Tech die ersten Feldtests mit 20 Gleichstrommotoren. Drei Jahre später wurden die ersten Gleichstrom-Stirlingmotoren in Europa vertrieben, wobei diese vorrangig auf Booten eingesetzt wurden. Gleichzeitig begannen die Forschungsarbeiten an einem Wechselstrom-Modell für die Nutzung als Hausenergiezentrale. Insgesamt 200 Menschjahre und rund 21 Millionen Euro wurde nach Unternehmenseigenen Angaben in die Entwicklung des Stirlingmotors von Whisper Tech investiert. Unter dem Produktnamen Whispergen wird dieser Stirlingmotor vertrieben.
Derzeit sind rund 330 Wechselstrom-Aggregate Europaweit in Betrieb – aber in Großbritannien wird sich diese Zahl in den nächsten fünf Jahren deutlich erhöhen. Powergen, der zweitgrößte Energieversorger Großbritanniens, hat 80.000 Aggregate bei dem Neuseeländischen Stirlingmotoren-Hersteller bestellt. Nach Meinung von Powergen ist das Angebot im Hausenergiesektor in England, Wales und Schottland signifikant unterentwickelt. Das Unternehmen, welches der e.on-Gruppe angehört, hofft ein Großteil der bestellten Aggregate innerhalb der nächsten fünf Jahre in Einfamilienhäuser auf der Insel einbauen zu können. Nur wenn eine möglichst hohe Anzahl an Stirlingmotoren installiert wird, kann dieses Unterfangen auch für Powergen wirtschaftlich attraktiv werden. Indes muss Whisper Tech in den nächsten Monaten mehrere Unternehmen finden, die den von Ihnen entwickelten Stirlingmotor in großer Stückzahl fertigen können.
Technik des Stirlingmotors
Während die Gleichstromvariante mit Kerosin bzw. Diesel betrieben wird, werden die neuen stationären Stirlingmotoren mit Erdgas befeuert. Herzstück der Hausenergiezentrale, die eine elektrische Leistung von bis zu 1,2 kW sowie eine thermische Leistung von bis zu 8 kW aufweist, ist ein Vierzylinder-Stirlingmotor. Die vier Zylinder sind im Kreis angeordnet und übertragen Ihre Kraft auf eine kreisrunde Scheibe (Wobble Yoke). Aufgrund einer Phasenverschiebung von je 90° zwischen den einzelnen Zylinder wird die axiale Zylinderkraft in eine radiale Bewegung und mittels Generator in Elektrizität umgewandelt.
Die Vorlauf-/Rücklauftemperatur des Aggregats liegt bei 80°C/60°C.
Die mit 50x60x85 cm Abmessung und 138 kg Gewicht sehr kompakten Anlagen sollen zum Preis von Euro 4.500,- verkauft werden und liegen damit weniger als Euro 1.000,- über den durchschnittlichen Kosten einer konventionellen Heizungsanlage in Großbritannien.
Das Anwendungspotenzial für die kleinen Stirlingmotoren scheint immens zu sein: allein in Europa werden rund 6 Millionen Heizungsanlagen jedes Jahr installiert – weltweit sind es sogar mehr als 10 Millionen. Aufgrund der kontinuierlichen Verbrennung ist das Aggregat – wie der Name Whispergen schon impliziert – sehr leise und weist eine Gesamteffizienz von über 90% auf. Dabei ist der Wirkungsgrad bei Volllast im elektrischen Bereich bei 11% sowie im thermischen Bereich bei 83% anzusiedeln.
Das derzeitige WhisperGen-Modul kann keine Wärme abgeben, wenn der Stirlingmotor nicht funktioniert. Das nächste Stirlingmotorsystem, welches ab Sommer 2005 erhältlich sein wird, hat einen leistungsstärkeren Brenner, um die Wärmeleistung des Systems zu erhöhen. Dieser Brenner kann das Haus weiterhin mit Wärme versorgen – auch wenn der Stirlingmotor nicht in Betrieb ist. In Deutschland wird das Produkt laut WhisperTech ab Mitte 2006 zum Kauf angeboten. Inwieweit die Produktionskapazitäten ausreichen, um die Kundenwünschen in Kontinentaleuopa im Jahre 2006 erfüllen zu können, darf angezweifelt werden.
Auch im Bereich der Gleichstrom-Stirlingmotoren, von denen derzeit 300 Aggregate in Betrieb sind, hat Whisper Tech einiges vor. Das Unternehmen will zukünftig jährlich 1.000 Stück dieses Modells produzieren.
Markus Gailfuß, BHKW-Consult, Mai 2005
