StirBio - Entwicklung einer Biomasse-Versuchsfeuerung zur Integration eines Stirling-Moduls

Strom und Wärme aus fester Biomasse stellen einen wertvollen Beitrag in der Erfüllung der von der EU eingeforderten Aktionspläne für erneuerbare Energien dar. Die Stirlingtechnologie ist in der Lage, innerhalb einer Funktionseinheit Strom aus Hochtemperaturwärme zu erzeugen und zusätzlich Niedertemperaturwärme zu Verfügung zu stellen. Bislang bestehen für diese Technologie mit Biomasse als Brennstoff jedoch noch keine Lösungen für einen dauerhaften, wartungsarmen und wirtschaftlichen Betrieb.
Das Ziel des Projektes StirBio ist die Entwicklung und der erfolgreiche Test einer Pellets-Versuchsfeuerung zum Betrieb eines integrierten 5 kWel Stirling-Motors mit bisher unerreichter elektrischer Effizienz. Im Gegensatz zu bisherigen Nachrüstlösungen von Stirlingmotoren in Pelletskesseln wird bei diesem Projekt von einer Stirlingmaschine ausgegangen, die in das Feuerungskonzept integriert wird.
Durch die Entwicklung eines optimierten Verbrennungskonzeptes werden die Anforderungen eines sauberen und sehr heißen Verbrennungsgases erfüllt. Die Anforderungen von hohen Verbrennungsgastemperaturen wie die thermische Belastung der Materialien und Schlacke werden dabei berücksichtigt. Betreffend des Stirlingmotors werden Innovationen zur Verringerung der Kolbenreibung, Optimierung der Modulationseigenschaften und ein Störungsmanagement zum Schutz vor Überhitzung umgesetzt. Das entwickelte Feuerungskonzept wird methodisch mittels CFD-Modell erfasst und hinsichtlich einer praktischen Umsetzung optimiert. Aus den erlangten Ergebnissen wird die Versuchsfeuerungsanlage konstruiert, gebaut und getestet.
Die Projektergebnisse sind erste Betriebserfahrungen der entwickelten Komponenten und den daraus gewonnenen Erkenntnissen sowie die Messergebnisse des elektrischen und thermischen Wirkungsgrades im Versuchsbetrieb. Nach 2,5 jähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit ist das geplante Projektende im August 2015.
Das Projekt ist gefördert im Rahmen des e!mission Programms – 1. Ausschreibung des österreichischen Klima und Energiefonds.

Nähere Information: Stefan Aigenbauer
 

2014-08-06

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