Strom aus der SchĂĽssel
US-Unternehmen arbeiten mit Hochdruck an der Serienreife für Solarthermie-Anlagen mit bisher unerreichtem Wirkungsgrad. Hoffnungsträger ihrer Innovation ist eine uralte Erfindung – der Stirlingmotor.
- Steffan Heuer
US-Unternehmen arbeiten mit Hochdruck an der Serienreife für Solarthermie-Anlagen mit bisher unerreichtem Wirkungsgrad. Hoffnungsträger ihrer Innovation ist eine uralte Erfindung – der Stirlingmotor.
Die neueste Errungenschaft zur Energiegewinnung aus der Sonne verbirgt sich hinter Zäunen und Stacheldraht: Die L-förmige Anordnung auf der Kirtland Air Force Base in New Mexico enthält insgesamt zehn solarthermischen Anlagen der Firma Stirling Energy Systems (SES), ein Stück weiter stehen vier Modelle der Firma Infinia in Reih und Glied. Beide Systeme werden von Wissenschaftlern der staatlichen Großforschungseinrichtung Sandia National Laboratories im Auftrag des US-Energieministeriums DOE ausgiebig getestet. Im Fokus der Versuche steht vor allem jener Baustein, der die gesammelte Sonnenwärme in nutzbare Elektroenergie umwandelt – ein Heißgasmotor, nach seinem Erfinder auch Stirlingmotor genannt. Darin wird ein hermetisch abgeschottetes Arbeitsgas abwechselnd erhitzt und gekühlt - die Wärme wird auf diese Weise in mechanische Energie umgewandelt, die zum Antreiben eines Generators genutzt werden kann.
Die Idee des Heißgasmotors ist keineswegs neu: Der schottische Pfarrer und Tüftler Robert Stirling hatte seinen Motor bereits 1816 als kompakte, effiziente und vor allem sichere Alternative zur Dampfmaschine patentieren lassen, nachdem es durch Kesselexplosionen immer wieder zu schweren Unfällen gekommen war. Im Unterschied zur Dampfmaschine kommt der Stirling-Motor ohne konstante Wasserzufuhr aus. Weil das System in sich abgeschlossen ist, kann es 20 bis 30 Jahre lang auch unter widrigen Umweltbedingungen im Einsatz bleiben. Und im Unterschied zu Verbrennungsmotoren ist ein Stirling-Aggregat nicht auf bestimmte Brennstoffe angewiesen – Hauptsache, das Arbeitsgas wird irgendwie erhitzt – zum Beispiel durch konzentriertes Sonnenlicht. Dann produziert ein solches Aggregat nicht einmal Abgase.
In der Dampfmaschinen-Ära konnten die Stirling-Motoren jedoch wirtschaftlich nie mit den günstiger herzustellenden Dampfkessel-Antrieben konkurrieren – im 20ten Jahrhundert wurden sie dann von Verbrennungsmotoren verdrängt. In den 1970er und -80er Jahren versuchten dann Luftfahrtfirmen ... (kd)
