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Solar-KW-Stirling-ES-2000-Distal-1

künftiges Parabolspiegel-Solarkraftwerk mit Stirling-Motor. Der Parabolspiegel konzentriert das Sonnenlicht auf einen im Fokus montierten Stirling-Motor, der einen Generator antreibt. Der Spiegel und der die darauf montierte Stirling/Generator-Einheit folgt der Sonne. Die Auslastungsdaten stammen von einem 5-Jahres-Test von 3 Prototypen auf der Plataforma Solar de Almeria in Südspanien (#2). Die Materialdaten stammen vom Hersteller (Steinmüller&Partner). Die Kosten sind auf Basis einer "Farm" mit einer Gesamtkapazität von 1MW kalkuliert. Die Umrechnung DM:US-$ wurde mit 1:1.5 gewählt. Land- und Wasserbedarf (12m3/d) und die Effizenz der Solarstromerzeugun von 16% beruhen auf #1. Auslastung: 1823h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen Flächeninanspruchnahme: 135m² gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 30a Leistung: 0,009MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Elektrizität

Jugend forscht 2002: 80 junge Forscherinnen und Forscher aus Sachsen-Anhalt nehmen am Landesfinale in Halle teil

Kultusministerium - Pressemitteilung Nr.: 035/02 Magdeburg, den 15. März 2002 Jugend forscht 2002: 80 junge Forscherinnen und Forscher aus Sachsen-Anhalt nehmen am Landesfinale in Halle teil Am 19. und 20. März 2002 findet in Sachsen-Anhalt zum zwölften Mal ein Landeswettbewerb "Jugend forscht" statt. Der Firma Bombardier Transportation ist es zu danken, dass das Finale nun schon zum sechsten Mal in Halle ausgetragen wird. Im diesjährigen Landesfinale stellen sich 41 Projekte mit 22 Teilnehmerinnen und 58 Teilnehmern in den Fachgebieten Biologie, Chemie, Geografie/Raumwissenschaften, Mathematik/Informatik, Physik, Technik und Arbeitswelt vor. Die Projekte wurden in den drei Regionalrunden, die von den Unternehmen AVACON AG, Südzucker GmbH und der Bayer Bitterfeld GmbH betreut wurden, aus insgesamt 122 Projekten ausgewählt. Insgesamt nahmen in diesem Jahr 236 Schülerinnen und Schülern an dem Wettbewerb "Jugend forscht" teil - eine Rekordbeteiligung für Sachsen-Anhalt. Den Gewinnern im Landesausscheid winken in den sieben Fachgebieten jeweils folgende Preise: ein 1. Preis mit 250,00 ¿ ein 2. Preis mit 200,00 ¿ ein 3. Preis mit 150,00 ¿ Darüber hinaus werden durch Sponsoren zusätzliche Preisgelder für Forschungsprojekte zur Verfügung gestellt. Zu diesen Sponsoren gehören u.a. der Verein der Ingenieure, die Oberbürgermeisterin der Stadt Halle und der Oberbürgermeister der Stadt Magdeburg, die Stadtsparkassen Bernburg und Halle, die Ingenieurkammer Magdeburg, die Industrie- und Handelskammer, die Siemens-AG, das Kultusministerium, die Landesrektorenkonferenz Sachsen-Anhalt. Die Preisverleihung am 20. März 2002 wird Ministerpräsident Dr. Reinhard Höppner vornehmen. Projekte, die in beim Landeswettbewerb "Jugend forscht" in Halle vorgestellt werden: Fachgebiet Biologie: Wirtskreisuntersuchungen am Turnip Mosaik Virus (Gymnasium Richard von Weizsäcker, Thale) Wirken Moosextrakte als natürliche Fungizide? (Gymnasium Richard von Weizsäcker, Thale) Methode zur Bekämpfung des Befalls von Zuccinipflanzen durch Erysiphaceae (Ascaneum, Aschersleben) Drogensituation im Umfeld des Winckelmann Gymnasiums (Johann-Joachim-Winckelmann-Gymnasium, Seehausen) Biologische Sanierung kohlenwasserstoffkontaminierter Medien (Georg-Cantor-Gymnasium Halle) Tuberculose - eine überwundene Krankheit? (Gymnasium Stephaneum Aschersleben) Untersuchungen zu Mykorrhiza (Georg-Cantor-Gymnasium Halle) Vergleiche des Verhaltens von Syrischen Wild- und Laborgoldhamstern (Elisabeth-Gymnasium, Halle) Nachweis und Eigenschaften von Vitamin C in Apfelsorten sowie Kosmetika (Gymnasium Richard-von-Weizsäcker, Thale) Fachgebiet Chemie: Analyse der Folgeprodukte von Alliin (Ascaneum, Aschersleben) Aufarbeitung optisch aktiver Reaktionsprodukte (Georg-Cantor-Gymnasium Halle) Quicktest - der einfache und schnelle PETP-Flaschensensor (Elisabeth-Gymnasium Halle) Fachgebiet Geo- und Raumwissenschaften: Untersuchungen der Landschaft zwischen Havel und Elbe bei Havelberg (Schülerclub Pestalozzi-Gymnasium, Havelberg) Entwicklungen einer Planetariumssoftware unter Anwendung einer deterministischen Simulation (Otto-Baensch-Gymnasium, Zeitz) Waldbrandschutz - Waldbrandbekämpfung (Schüler-Institut SITI e.V. Gymnasium Havelberg) Stadtentwicklung von Hohenmölsen (Agricolagymnasium Hohenmölsen) Fachgebiet Mathematik/Informatik DCS 2.0 (Werner-von-Siemens-Gymnasium Magdeburg) PHP-Editor (Werner-von-Siemens-Gymnasium Magdeburg) Spieleprogrammierung mit VisualBasic 5,0 (Werner-von-Siemens-Gymnasium Magdeburg) xN-System (erweiterbares Netzwerksystem) (Stephaneum Aschersleben) ResPlan - komplexe Ressourcen-Planung mit Hilfe von Tabu Search und genetischen Algorithmen (Georg-Cantor-Gymnasium Halle) Fachgebiet Physik: Solar-Wasserstoff-Technologie (Werner-von-Siemens-Gymnasium Magdeburg) Erhöhung des Wirkungsgrades von Windrädern (Werner-von-Siemens-Gymnasium Magdeburg) Das Licht und seine Modelle (Gymnasium Schulpforte) Fachgebiet Technik: Fußgesteuerter Joystick (IGS "Willy Brandt" Magdeburg) Transientenerfassung im Energienetz mit Aufzeichnung im PC (AVACON AG, Krottorf) Dreh-Impuls-Kreisel (Werner-von-Siemens-Gymnasium Magdeburg) Styroporschneider-Steuerung (Schüler-Institut SITI e.V. Gymnasium Havelberg) Die intelligente Wäschespinne (Georg-Cantor-Gymnasium Halle) Entwicklung und Herstellung eines Prüfgerätes für Hydraulikmagnetventile (Mitteldeutsche Braunkohlegesellschaft mbH, Theißen) Modulare Modelle zur Herstellung von Sandformen (Schüler-Institut SITI e.V. Gymnasium Havelberg) Verbesserung des Wirkungsgrades eines Ottomotors durch den Einsatz eines Stirlingmotors (Sekundarschule Gröbzig) Fachgebiet Arbeitswelt Der GMS-Schutzengel (Otto-von-Guericke Universität, Magdeburg) System zur Unterstützung des Be- und Entkleidens Contergangeschädigter (Winckelmann-Gymnasium Stendal) Entwicklung eines Lötstiftes mit integrierter Lötzufuhr (Winckelmann-Gymnasium Stendal) Treppensteigende Transporthilfe (August-Bebel-Schule, Spergau) Sicheres und genaueres Arbeiten an Tischkreissägen mit Zeiteinsparung (Bombardier Transportation, Werk Ammendorf) Sehenswürdigkeiten der Stadt Halle - aufbereitet für einen gemeinsamen Stadtrundgang mit blinden Mitbürgern (Frieden-Gymnasium Halle) Interdisziplinär: Stärke in der Krebsschale - neues Konzept für biologisch abbaubare Materialien (Heppe GmbH, Queis) Impressum: Kultusministerium Pressestelle Turmschanzenstr. 32 39114 Magdeburg Tel: (0391) 567-3710 Fax: (0391) 567-3695 Mail: presse@mk.sachsen-anhalt.de Impressum:Ministerium für Bildung des LandesSachsen-AnhaltPressestelleTurmschanzenstr. 3239114 MagdeburgTel: (0391) 567-7777mb-presse@sachsen-anhalt.dewww.mb.sachsen-anhalt.de

Klimaschutzkonzept

Klimaschutzkonzept+ Energieautarke Deponiegasbehandlung mit Wärmenutzung und Eigenstromversorgung am Beispiel der Deponie Bengelbruck Abschlussbericht Ausführende Stelle Landratsamt Freudenstadt Abfallwirtschaftsbetrieb Herrenfelder Straße 14 72250 Freudenstadt Tel. 07441/920-0 Fax 07441/920-99-5052 www.landkreis-freudenstadt.de email: abfall@landkreis-freudenstadt.de Verfasser contec GmbH Raistinger Straße 4/1 71083 Herrenberg Tel. 07032/2 33 66 Fax 07032/2 33 67 email: info@contec-herrenberg.com Klimaschutzkonzept+ Energieautarke Deponiegasbehandlung mit Wärmenutzung und Eigenstromversorgung am Beispiel der Deponie Bengelbruck climate action plan+ energy self-sufficient landfill gas treatment with heat recovery and climate neutral internal powered supply by the example of the landfill Bengelbruck, Germany Inhalt Zusammenfassung - Summary 1. Ausgangssituation 2. Neues Entgasungs- und Verfahrenskonzept - Klimaschutzkonzept+ 3. Technische Projektumsetzung 4. Grundprinzip des Stirlingmotors 5. Technische Daten der Gas-Stirlingmotoren der Fa. CLEANERGY 6. Entgasungssituation vor/nach der Umsetzung des neuen Entgasungskonzepts 7. Erreichte und erwartete CO2-Einsparung der Maßnahmen 8. Energiebilanz des Klimaschutzkonzeptes+ 9. Erste Betriebserfahrungen mit den Stirlingmotoren 10. Genehmigungsverfahren und Emissionsgrenzwerte der Stirlingmotoren 11. Kostenzusammenstellung - Stirlingmotoren 12. Literatur 13. Projektförderung und Danksagung Anlagen - Technisches Datenblatt - Pressestimmen Zusammenfassung Das Thema Klimaschutz rückt bei Deponien in der Nachsorgephase zunehmend in den Fokus. Methan als Hauptbestandteil des Deponiegases hat eine 28mal klimaschädlichere Wirkung im Vergleich zu Kohlendioxid. Bei der konventionellen Entgasung lag der Schwerpunkt auf der Absaugung bei möglichst ho- hen Methangehalten. Dies fällt mit zunehmenden Deponiealter jedoch immer schwerer. Die herkömmliche Praxis, hierauf mit einer Rücknahme der Absaugmenge zu reagieren, hat zur Folge, dass der Erfassungsgrad des Entgasungssystems ab- und die Deponiegasemissionen zunehmen. Auf der Deponie Bengelbruck wurde ein unter Klimaschutzgesichtspunkten zukunftsweisendes neues Entgasungskonzept umgesetzt. Die Aerobisierung und in-situ-Stabilisierung der Deponie erfolgt unter Anwendung des inspiro©Verfahrens. Die Emissionsminderung beträgt bei Regel- betrieb aktuell ca. 15 t CO2 Eq/Tag. Die hierfür eingesetzte Anlagentechnik besteht aus einer RTO - Regenerative Thermische Oxida- tion - mit Wärmerückgewinnung für die Schwachgasbehandlung sowie zweier Stirlingmotoren für die energieautarke und klimaneutrale Eigenstromversorgung mit Deponiegas. Summary At landfills in the phase of post closure care, climate protection is increasingly becoming the focus. Methane CH4 as the main component of landfill gas has 28 times climate-damaging effect compared to carbon dioxide CO2. In the conventional venting of landfill, the main emphasis was on the extraction at the highest possible Methane concentrations. This is getting more and more difficult with the age of the landfill. The conventional practice is to respond with a taking back the extraction amount, with the result that the performance of the venting system remove and the gas emissions increase. One from the viewpoint climate protection sustained new concept of venting landfill gas was implemented at the landfill Bengelbruck. The aerobisation and in-situ-stabilization take place by using the inspiro©process. Currentley the emission reduction is in steady operation abaut 15 Mg CO2 eq/day. The purpose system technology used consists of an RTO - Regenerative Thermal Oxidation - with heat recorvery for the lean gas treatment an two Stirling engines for the energy self- sufficient and climate neutral internal powered supply by landfill gas. Seite 1

Konzentrierender Rinnenkollektor zur Bereitstellung industrieller Prozesswaerme

Das Projekt "Konzentrierender Rinnenkollektor zur Bereitstellung industrieller Prozesswaerme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Würzburg-Schweinfurt, Labor für regenerative Energien durchgeführt. Entwicklung einer rinnenkonzentrierenden Solaranlage fuer die Bereitstellung von Prozesswaerme. Konstruktion und Bau eines Moduls SP1.1 mit 40 bzw 60 Spiegelflaeche. Erhoehung der Waermetraeger-Temperatur auf 350-400 Grad Celsius. Untersuchung des Wirkungsgrades. Ermittlung eines geeigneten Waermetraegers. Optimierung der Steuerelektronik. Optimierung der Messdatenerfassung. Optimierung der Kostenstruktur. Untersuchung unterschiedlicher Waermesenken wie zB Turbine, Schraubenexpansionsmaschine, Stirling-Motor, usw fuer Generatorantrieb. Erarbeiten einer Regelung fuer den Betrieb im elektrischen Netzverbund. Feldtests an der Versuchsanlage SP1.

Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Optimierung des Emissionsverhaltens und wirtschaftliche Evaluierung kleinskaliger Wirbelschichtfeuerungen

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische Optimierung des Emissionsverhaltens und wirtschaftliche Evaluierung kleinskaliger Wirbelschichtfeuerungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik durchgeführt. Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, kleinskalige und flexible Wirbelschichtfeuerungen für die Verbrennung von landwirtschaftlichen Reststoffen bezüglich dem Emissionsverhalten weiterzuentwickeln, im Labormaßstab zu erproben, sowie wirtschaftliche Einsatzszenarien zu identifizieren und mit dem zu entwickelnden Anlagenkonzept zu adressieren. Die Motivation für die Entwicklung dieser Technologie ist die hohe Verfügbarkeit von bisher ungenutzten biogenen Festbrennstoffen unterschiedlichster Form, Konsistenz und Zusammensetzung, die in den momentan verfügbaren Rostfeuerungen große Probleme bereiten. In brennstoffflexiblen Wirbelschichtfeuerungen hingegen bedeutet dies überwiegend nur eine Adaption der Anlagensteuerung und des Bettmaterialmanagements. Das vorgeschlagene Projekt wird vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg koordiniert; Projektpartner sind die Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH und die eta Energieberatung GmbH. Der Ansatz, kleinste Wirbelschichtfeuerungen mit einer Wärmeauskopplung aus der Wirbelschicht zur Kühlung der Feuerung bei nahstöchiometrischen Betriebspunkten zu nutzen, erlaubt den Betrieb mit hohen Feuerungswirkungsgraden aufgrund geringerer Luftüberschüsse ohne eine unzulässige Überschreitung von Ascheschmelztemperaturen bei gleichzeitiger Brennstoffflexibilität. Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik wurde das Potential von Wirbelschichtfeuerungen für die Kraft-Wärme-Kopplung im 30 kW-Maßstab mit einem als Tauchheizfläche integrierten Wärmeübertrager eines Stirlingmotors bereits erfolgreich demonstriert. Die Herausforderung besteht nun in der Skalierung der Anlage in verschiedenste Leistungsbereiche größer als 100 kW, um damit das Brennstoffband auch auf (landwirtschaftliche) Reststoffe zu erweitern, gleichzeitig aber auch den dann gültigen - und gegenüber der 1. BImSchV verschärften - Emissionsgrenzwerten der TA-Luft zu entsprechen.

Teilvorhaben: Durchführung eines Feldtests unter Einsatz biogener Reststoffe

Das Projekt "Teilvorhaben: Durchführung eines Feldtests unter Einsatz biogener Reststoffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SWW Wunsiedel GmbH durchgeführt. Das Mini-KWK-System aus einem wirbelschichtgefeuerten Stirlingmotor wurde vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik bereits in einer Laboranlage demonstriert und es zeigt sich, dass für eine derartige Mikro-Wirbelschichtfeuerung die Anforderungen sowohl an den Bauraum als auch an die Kohlenmonoxidemissionen problemlos erfüllt werden können. Der innovative Ansatz ist dabei, dass der Wärmeübertrager des Stirlingmotors direkt in der Wirbelschicht platziert ist, wodurch die Bildung von Anbackungen und Verschlackungen am Erhitzerkopf des Stirlings, welche für das Scheitern bisheriger Konzepte verantwortlich waren, zuverlässig verhindert wird. Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es daher, das hocheffiziente und brennstoffflexible Mini-KWK-System in den Pilot-Leistungsbereich von 5 kWel zu überführen und in einem Feldtest zu erproben. Zudem soll der große Vorteil von Wirbelschichtfeuerungen - nämlich deren Brennstoffflexibilität - erstmals auch im Leistungsbereich von Kleinfeuerungsanlagen mit biogenen Festbrennstoffen in einem Feldtest demonstriert werden um nun auch Langzeiterfahrungen zu gewinnen. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts soll daher im ersten Schritt - eine dauerlauffähige Mini-KWK-Pilotanlage mit einer elektrischen Leistung von 5 kWel aufgebaut und in Betrieb genommen werden, um diese im zweiten Schritt - in einem Biomasseheizkraftwerk mit verschiedenen biogenen Brennstoffen (Restkohlenstoff aus Vergasungsanlagen, Gärreste, Heu etc.) im Rahmen eines Feldtests mit einem 5 kWel Stirlingmotor der Firma Frauscher Thermal Motors zu erproben. Projektbegleitend findet neben der genehmigungsrechtlichen Betrachtung dieses Anlagenkonzepts hinsichtlich verschiedener Einsatzszenarien auch eine numerische und experimentelle Weiterentwicklung der Partikelabscheidung in Hinblick auf die Feinstaubemissionen statt.

Teilvorhaben: Konstruktion und Dauerlaufverhalten von Wirbelschichtfeuerungen für die KWK mit Stirlingmotoren

Das Projekt "Teilvorhaben: Konstruktion und Dauerlaufverhalten von Wirbelschichtfeuerungen für die KWK mit Stirlingmotoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik durchgeführt. Das Mini-KWK-System aus einem wirbelschichtgefeuerten Stirlingmotor wurde vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik bereits in einer Laboranlage demonstriert und es zeigt sich, dass für eine derartige Mikro-Wirbelschichtfeuerung die Anforderungen sowohl an den Bauraum als auch an die Kohlenmonoxidemissionen problemlos erfüllt werden können. Der innovative Ansatz ist dabei, dass der Wärmeübertrager des Stirlingmotors direkt in der Wirbelschicht platziert ist, wodurch die Bildung von Anbackungen und Verschlackungen am Erhitzerkopf des Stirlings, welche für das Scheitern bisheriger Konzepte verantwortlich waren, zuverlässig verhindert wird. Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es daher, das hocheffiziente und brennstoffflexible Mini-KWK-System in den Pilot-Leistungsbereich von 5 kWel zu überführen und in einem Feldtest zu erproben. Zudem soll der große Vorteil von Wirbelschichtfeuerungen - nämlich deren Brennstoffflexibilität - erstmals auch im Leistungsbereich von Kleinfeuerungsanlagen mit biogenen Festbrennstoffen in einem Feldtest demonstriert werden um nun auch Langzeiterfahrungen zu gewinnen. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts soll daher im ersten Schritt - eine dauerlauffähige Mini-KWK-Pilotanlage mit einer elektrischen Leistung von 5 kWel aufgebaut und in Betrieb genommen werden, um diese im zweiten Schritt - in einem Biomasseheizkraftwerk mit verschiedenen biogenen Brennstoffen (Restkohlenstoff aus Vergasungsanlagen, Gärreste, Heu etc.) im Rahmen eines Feldtests mit einem 5 kWel Stirlingmotor der Firma Frauscher Thermal Motors zu erproben. Projektbegleitend findet neben der genehmigungsrechtlichen Betrachtung dieses Anlagenkonzepts hinsichtlich verschiedener Einsatzszenarien auch eine numerische und experimentelle Weiterentwicklung der Partikelabscheidung in Hinblick auf die Feinstaubemissionen statt.

Teilvorhaben: Staubemissionen von kleinskaligen Wirbelschichtfeuerungen

Das Projekt "Teilvorhaben: Staubemissionen von kleinskaligen Wirbelschichtfeuerungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe, Technologie- und Förderzentrum durchgeführt. Das Mini-KWK-System aus einem wirbelschichtgefeuerten Stirlingmotor wurde vom Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik bereits in einer Laboranlage demonstriert und es zeigt sich, dass für eine derartige Mikro-Wirbelschichtfeuerung die Anforderungen sowohl an den Bauraum als auch an die Kohlenmonoxidemissionen problemlos erfüllt werden können. Der innovative Ansatz ist dabei, dass der Wärmeübertrager des Stirlingmotors direkt in der Wirbelschicht platziert ist, wodurch die Bildung von Anbackungen und Verschlackungen am Erhitzerkopf des Stirlings, welche für das Scheitern bisheriger Konzepte verantwortlich waren, zuverlässig verhindert wird. Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es daher, das hocheffiziente und brennstoffflexible Mini-KWK-System in den Pilot-Leistungsbereich von 5 kWel zu überführen und in einem Feldtest zu erproben. Zudem soll der große Vorteil von Wirbelschichtfeuerungen - nämlich deren Brennstoffflexibilität - erstmals auch im Leistungsbereich von Kleinfeuerungsanlagen mit biogenen Festbrennstoffen in einem Feldtest demonstriert werden um nun auch Langzeiterfahrungen zu gewinnen. Im Rahmen des vorgeschlagenen Projekts soll daher im ersten Schritt - eine dauerlauffähige Mini-KWK-Pilotanlage mit einer elektrischen Leistung von 5 kWel aufgebaut und in Betrieb genommen werden, um diese im zweiten Schritt - in einem Biomasseheizkraftwerk mit verschiedenen biogenen Brennstoffen (Restkohlenstoff aus Vergasungsanlagen, Gärreste, Heu etc.) im Rahmen eines Feldtests mit einem 5 kWel Stirlingmotor der Firma Frauscher Thermal Motors zu erproben. Projektbegleitend findet neben der genehmigungsrechtlichen Betrachtung dieses Anlagenkonzepts hinsichtlich verschiedener Einsatzszenarien auch eine numerische und experimentelle Weiterentwicklung der Partikelabscheidung in Hinblick auf die Feinstaubemissionen statt.

Teilvorhaben 1: Entwurf und Konstruktion der Stirling-Maschine und Verbundkoordination

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwurf und Konstruktion der Stirling-Maschine und Verbundkoordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Herold Maschinenbau GmbH durchgeführt. Am Beispiel von Schleifmaschinen soll mit Hilfe einer neuartigen Stirling-Maschine bisher ungenutzte Maschinenabwärme rekuperiert werden. Hierfür wird ein entsprechender Versuchsträger erarbeitet, hergestellt und im Zusammenspiel mit einer Schleifmaschine betrieben. Im Ergebnis wird eine Einsparung von Elektroenergie für Werkzeugmaschinen von 10 Prozent durch Rückführung der Wärmeenergie in den Fertigungsprozess erwartet. Den Schwerpunkt der Arbeiten bei HEROLD bilden der Entwurf und die Konstruktion mit beispielhafter Fertigung eines Versuchsträgers. Der Anspruch besteht in der Gestaltung einer mechanischen Lösung, welche deutlich weniger als ein Prozent Reibleistung in Bezug auf den Gesamtwirkungsgrad beim Betrieb benötigt. Weiterhin müssen Mechanismen erarbeitet werden, welche der diskontinuierlichen Bewegung des Arbeitskolbens entgegenwirken, damit sich die Verdrängerplatte im Arbeitsraum nicht verkantet. Weiterhin muss der Arbeitsraum durch völlig neu zu konzipierende Einrichtung ausreichend abgedichtet werden, wobei die eingesetzten Dichtelemente möglichst keine Zunahme an Reibleistung hervorrufen sollen. Nicht zuletzt bedarf der schlagartige Bewegungsauflauf von Arbeitskolben und Verdrängerplatte einer Energiespeichereinrichtung, welche die 'Totpunkte' überbrückt. Auf der Grundlage einer neuen Fügetechnologie sollen dann die einzelnen Komponenten zu einem Stirling-Motor montiert werden, welcher schon bei Temperaturdifferenzen von 40K die Eigenreibung überwindet und mehr als 650W Leistung bereitstellt. Zur Umsetzung der geplanten Forschungsarbeiten erfolgt zuerst die Analyse des Technikstandes, um Einsatzparameter und Eigenschaften existierender Lösungen für Dicht-, Lager- und Federspeichersysteme herauszuarbeiten. Im nächsten Schritt werden alternative Lösungen erarbeitet und im Gesamtkontext bewertet. Die herausgearbeitete Vorzugslösung wird als Versuchsträger hergestellt und erprobt.

Teilvorhaben 4: Regelungssystem und Bohrwerksintegration

Das Projekt "Teilvorhaben 4: Regelungssystem und Bohrwerksintegration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von UNION Werkzeugmaschinen GmbH Chemnitz durchgeführt. UNION Werkzeugmaschinen GmbH verfolgt mit dem Projekt das Ziel, die Technologieführerschaft im Energieverbrauch und somit den Betriebskosten für Bohrwerke auszubauen. Mit Hilfe eines Niedertemperatur-Stirlingmotors soll eine optimal an die Fertigungsbedingungen von Bohrwerken abgestimmte Lösung erarbeitet werden, welche den Maschinenutzern einen energiearmen Betrieb ermöglicht. Durch eine Einsparung von wenigstens 12.000 kWh je Kalenderjahr im Einschichtbetrieb soll dadurch ein Maßstab innerhalb der Norm ISO 14955 gesetzt werden. Um dies zu erreichen, werden neue Herstellungstechnologien für spezielle Bauteile des Stirlingmotors entworfen, konstruiert und hergestellt, innovative Regelungsprinzipien für den Betrieb des Stirlingmotors und dessen Integration in das Bohrwerk erarbeitet sowie Steuerungskonzepte für einen kontinuierlichen Informationsaustausch mit betrieblichen Planungsinstrumenten, wie PPS-Systemen, geschaffen. Im ersten Schritt erfolgt eine Analyse des Technikstandes im Bereich Werkstoffe, neuer Fertigungsverfahren sowie der technischen Randbedingungen in Produktionsunternehmen. Darauf aufbauend werden dann Informationen hinsichtlich zeitlicher und energetischer Abhängigkeiten zusammengeführt sowie wesentliche Konzepte für die Regelung und die Bauteilfertigung erarbeitet. Weiterführend bilden die Erarbeitung und Bewertung von möglichen Gestaltungsvarianten den Tätigkeitsschwerpunkt. Abschließend erfolgt die Versuchsdurchführung im geschaffenen Versuchsfeld bei UNION Werkzeugmaschinen GmbH.

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