Neue Kolbenmaschine produziert Strom aus Abwärme
Ein Empa-/ETH-Spin-off ist dabei, eine Kolbenmaschine zur Marktreife zu entwickeln, mit der sich Strom aus industrieller Abwärme produzieren lässt. Grundlage dafür bildet eine innovative Ventilsteuerung.
Eine neue Kolbenmaschine, entwickelt von Empa-Experten und Partnern, nutzt industrielle Abwärme effizienter und könnte durch ein „Empa Entrepreneur Fellowship“ des Forschers Andyn Omanovic auf den Markt kommen. Die Maschine basiert auf einer innovativen Ventilsteuerung, die den Gaswechsel flexibler gestaltet und den Treibstoffverbrauch senkt. Diese Technologie kommt etwa bei treibstoff-flexiblen Motoren in Nutzfahrzeugen schon zum Einsatz. Nun könnte sie aber auch zur Erzeugung von Strom eingesetzt werden, überall dort, wo Abwärme aus industriellen Prozessen in grossen Mengen anfällt. Die Abwärme wird dabei über die Kolben in mechanische Kraft umgewandelt, mit der schliesslich Strom erzeugt wird. Aber erst durch eine neuartige flexible Steuerung der Ventile wird dieser Prozess überhaupt umsetzbar.
Besonders geeignet ist die neue Kolbenmaschine für Temperaturbereiche von 500 bis 900 Grad und Leistungsbereiche bis zu einigen Megawatt. Potenzielle Anwendungen umfassen die Nutzung von Abwärme aus Pyrolyseanlagen für Pflanzenkohle und die Verbrennung von Schwachgasen. Eine Pilotmaschine für die Energieversorgerin IWB in Basel ist bis Anfang 2025 geplant, gefolgt von einer Kleinserie für ein Unternehmen, das auf Gasverbrennungsanlagen spezialisiert ist. Technische Herausforderungen wie temperaturbeständige Materialien und Regelungsstrategien müssen noch überwunden werden, aber die Kosten-Nutzen-Kalkulationen seien vielversprechend, wie es in einer Mitteilung der Empa heisst. Doch zunächst müssen etwa noch mehr temperaturbeständige Materialien für die Maschine gefunden werden, und auch die Regelungsstrategie für den thermodynamischen Prozess bedarf noch weiterer Anpassungen.
Quelle und weitere Informationen: Empa
