Funktionsweise vom Stirlingmotor

Der Stirlingmotor erlebt zurzeit seine zweite Blütezeit im Bereich der Blockheizkraftwerke, da er dort als Quelle für die zu erzeugende Wärme dient. Eine weitere Variante ist das BHKW mit Ottomotoren, die im Gegensatz zum Stirlingmotor die Verbrennung innerhalb durchführen. Dies ist ein Vorteil des Stirlingmotors, weil die Wärme außerhalb entsteht und daher jegliche Art von Brennstoffen zur Grundlage nehmen kann. Der Stirlingmotor kann so auch erneuerbare Energien nutzen. Die Umwelt wird durch diese schadstoffärmere Verbrennung geschont, da weniger Co₂ in die Luft geblasen wird.

Der Stirlingmotor verfügt über eine konstante Menge an Gas, welches zum Beispiel Luft, Helium oder Wasserstoff sein kann. Dieses Arbeitsgas wird in einem geschlossenen Raum über die äußere Wärmequelle erwärmt und mit Hilfe des Verdrängungskolbens komprimiert und expandiert in Folge dessen. Die dadurch entstehende Volumenänderung erzeugt thermische Energie, die auf den Arbeitskolben übertragen wird und dieser setzt die thermische Energie in mechanische Energie um. Anschließend wird das Arbeitsgas abgekühlt und erneut komprimiert. Dadurch entsteht ein Kreisprozess, der das Blockheizkraftwerk antreibt und Energie für die Heizung erzeugt.

Der Wirkungsgrad des Stirlingmotors liegt bei insgesamt über 85 Prozent. Dieser Wert setzt sich aus dem niedrigen elektrischen Wirkungsgrad von 10 bis 12 Prozent und dem höheren thermischen Wirkungsgrad von über 70 Prozent zusammen. Dabei unterliegt er allerdings durchschnittlich dem Verbrennungsmotor. Stirlingmotoren haben aber auch Vorteile gegenüber den normalen Verbrennungsmotoren, weil er leiser und vibrationsärmer ist und ein gleichmäßigeres Drehmoment besitzen. Zurzeit laufen viele Testphasen mit den Leistungsbereichen von 1 kW_el bis 40 kw_el.