Zum Inhalt springen

Solar-Stirling

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Datei:Dish-stirling-at-odeillo.jpg
10-kW-Solarreflektor-Stirling-Anlage in Odeillo, Frankreich

In sogenannten Solarreflektor-Stirling-Anlagen wird Sonneneinstrahlung über einen meist parabolischen Solarreflektor gebündelt, um an einem Brennpunkt ein „Arbeitsgas“<ref>Stefan Heuer: Stirlingmotor beflügelt Solarkraftwerke. heise.de-Internetportal, 28. Januar 2010, Website abgerufen am 12. August 2022.</ref> zu erwärmen, das in einem Stirlingmotor zur Ausdehnung gebracht und anschließend im Kreislauf zum Brennpunkt wieder zurückgeführt wird. Die Gasexpansion im Stirlingmotor wird in mechanische Rotationsbewegung umgewandelt. Damit wird in der Regel in einem direkt angekoppelten Elektrogenerator elektrische Energie erzeugt.<ref>Filip Wissert: Stirling Motor: Funktionsweise, Anwendungen und Vorteile. msn.com-Internetportal (Microsoft Network), 10. September 2024.</ref> Der Vorgang wird als spezielle Form solarthermischer Energieumwandlung aufgefasst.

Beschreibung

Solarreflektor-Stirling-Anlagen – wegen des schüsselförmigen Spiegels auch „Dish-Stirling-Anlagen“ genannt – erreichen mit einem elektrischen Generator einen Wirkungsgrad von durchschnittlich etwa 20 %, womit sie, allerdings bei großem Aufwand, einen etwas besseren Wirkungsgrad der Stromerzeugung haben als Photovoltaikanlagen. Das ergab ein Experiment in Frankreich.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20160528054708 

      | {{#ifeq: 20160528054708 | *
    | Vorlage:Webarchiv/Wartung/Stern{{#if: Ergebnisse in Südfrankreich | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Ergebnisse in Südfrankreich}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.promes.cnrs.fr/index.php?page=envirodish}} }} (Archivversionen)
    | {{#iferror: {{#time: j. F Y|20160528054708}}
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/DatumDer Wert des Parameters {{#if: wayback | wayback | Datum }} muss ein gültiger Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS sein!
         | {{#if: Ergebnisse in Südfrankreich | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Ergebnisse in Südfrankreich}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.promes.cnrs.fr/index.php?page=envirodish}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if: 2019-05-14 12:41:52 InternetArchiveBot | 2019-05-14 12:41:52 InternetArchiveBot |  }} |  des Vorlage:Referrer }} vom {{#time: j. F Y|20160528054708}} im Internet Archive{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
      }}
  }}
      | {{#if:
          | {{#iferror: {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}}
    | {{#switch: {{#invoke:Str|len|{{{webciteID}}}}}
       | 16= {{#if: Ergebnisse in Südfrankreich | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Ergebnisse in Südfrankreich}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.promes.cnrs.fr/index.php?page=envirodish}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if: 2019-05-14 12:41:52 InternetArchiveBot | 2019-05-14 12:41:52 InternetArchiveBot |  }} |  des Vorlage:Referrer }} vom {{#time: j. F Y| 19700101000000 + {{#expr: floor {{#expr: {{#invoke:Str|sub|{{{webciteID}}}|1|10}}/86400}} }} days}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
       | 9 = {{#if: Ergebnisse in Südfrankreich | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Ergebnisse in Südfrankreich}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.promes.cnrs.fr/index.php?page=envirodish}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if: 2019-05-14 12:41:52 InternetArchiveBot | 2019-05-14 12:41:52 InternetArchiveBot |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y| 19700101000000 + {{#expr: floor {{#expr: {{#invoke:Str|sub|{{#invoke:Expr|base62|{{{webciteID}}}}}|1|10}}/86400}} }} days}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
       | #default= Der Wert des Parameters {{#if: webciteID | webciteID | ID }} muss entweder ein Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS oder ein Schüsselwert mit 9 Zeichen oder eine 16-stellige Zahl sein!Vorlage:Webarchiv/Wartung/webcitation{{#if:  || }}
      }}
    | c|{{{webciteID}}}}} {{#if: Ergebnisse in Südfrankreich | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Ergebnisse in Südfrankreich}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.promes.cnrs.fr/index.php?page=envirodish}} }} (Memento{{#if: {{#if: 2019-05-14 12:41:52 InternetArchiveBot | 2019-05-14 12:41:52 InternetArchiveBot |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
  }}
          | {{#if: 
              | Vorlage:Webarchiv/Today
              | {{#if:
                      | Vorlage:Webarchiv/Generisch
                      | {{#if: Ergebnisse in Südfrankreich | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Ergebnisse in Südfrankreich}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.promes.cnrs.fr/index.php?page=envirodish}} }}  
                 }}}}}}}}{{#if:2019-05-14 12:41:52 InternetArchiveBot
    | Vorlage:Webarchiv/archiv-bot
  }}{{#invoke:TemplatePar|check
     |all      = url=
     |opt      = text= wayback= webciteID= archive-is= archive-today= archiv-url= archiv-datum= ()= archiv-bot= format= original=
     |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Webarchiv
     |errNS    = 0
     |template = Vorlage:Webarchiv
     |format   = *
     |preview  = 1
  }}{{#ifexpr: {{#if:20160528054708|1|0}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}} <> 1
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Genau einer der Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive-today', 'archive-is' oder 'archiv-url' muss angegeben werden.|1}}
  }}{{#if: 
    | {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|{{{archiv-url}}}}}
        | web.archive.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von Internet Archive erkannt, bitte Parameter 'wayback' benutzen.|1}} 
        | webcitation.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von WebCite erkannt, bitte Parameter 'webciteID' benutzen.|1}} 
        | archive.today |archive.is |archive.ph |archive.fo |archive.li |archive.md |archive.vn = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von archive.today erkannt, bitte Parameter 'archive-today' benutzen.|1}}
      }}{{#if: 
         | {{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}
             | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Wert des Parameter 'archiv-datum' ist ungültig oder hat ein ungültiges Format.|1}}
          |  }} 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Pflichtparameter 'archiv-datum' wurde nicht angegeben.|1}}
      }}
    | {{#if: 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Parameter 'archiv-datum' ist nur in Verbindung mit 'archiv-url' angebbar.|1}}
      }}
  }}{{#if:{{#invoke:URLutil|isHostPathResource|http://www.promes.cnrs.fr/index.php?page=envirodish}}
    || {{#if:  || }}
  }}{{#if: Ergebnisse in Südfrankreich
    | {{#if: {{#invoke:WLink|isBracketedLink|Ergebnisse in Südfrankreich}}
        | {{#if:  || }}
      }}
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Linktext_fehlt
  }}{{#switch: 
    |addlarchives|addlpages= {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: enWP-Wert im Parameter 'format'.|1}}
  }}{{#ifeq: {{#invoke:Str|find|http://www.promes.cnrs.fr/index.php?page=envirodish%7Carchiv}} |-1
    || {{#ifeq: {{#invoke:Str|find|{{#invoke:Str|cropleft|http://www.promes.cnrs.fr/index.php?page=envirodish%7C4}}%7Chttp}} |-1
         || {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.promes.cnrs.fr/index.php?page=envirodish }}
              | abendblatt.de | daserste.ndr.de | inarchive.com | webcitation.org = 
              | #default = {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/URL}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Archiv-URL im Parameter 'url' anstatt URL der Originalquelle. Entferne den vor der Original-URL stehenden Mementobestandteil und setze den Archivierungszeitstempel in den Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive.today' oder 'archive-is' ein, sofern nicht bereits befüllt.|1}}
            }} 
       }}
  }}</ref> Mit einem Parabolspiegel von 8,5 m Durchmesser (Fläche 56,7 m²) wurde eine Nettoleistung von 9,2 kW erzielt, das entspricht einem Wirkungsgrad von 16 %. Mit modernen Technologien, etwa einer magnetischen Entkopplung der Kolben vom Abtrieb, kann der Wirkungsgrad (und die Lebensdauer) einer Solarreflektor-Stirling-Anlage jedoch auch noch deutlich gesteigert werden; ein Wirkungsgradweltrekord von 29,4 % aus dem Jahr 1984 hatte lange Bestand, bevor er am 31. Januar 2008 von einer Serie-3-Anlage des US-Herstellers Stirling Energy Systems mit einem Wirkungsgrad von 31,25 % gebrochen wurde.<ref name="hs10">Steffan Heuer, Wolfgang Stieler: Stirlingmotor beflügelt Solarkraftwerke. Heise online. 28. Januar 2010.</ref>

Solarreflektor-Stirling-Anlagen können auch bei Bewölkung oder nachts betrieben werden, indem andere Wärmequellen, wie zum Beispiel die Verbrennung von Erdgas, eingesetzt werden. Weitere Anwendungen von Solarreflektor-Stirling-Anlagen könnten solare Kühlung oder Meerwasserentsalzung oder der Antrieb von Pumpen sein.

Auch Mischformen zwischen Solarreflektor-Stirling-Anlagen und konventionellen photovoltaischen Anlagen („PV-Dish-Anlagen“) existieren. Dabei wird der Parabolspiegel beibehalten, der Stirlingmotor und der Generator werden jedoch durch eine Solarzelle ersetzt. Da diese nur so groß wie die Fläche des Brennpunktes sein muss (also nur einen sehr kleinen Bruchteil so groß wie normale Solarzellen, die für die gleiche Leistung erforderlich wären), können extrem effiziente Solarzellen verwendet werden, die für eine konventionelle Anwendung viel zu teuer wären. Eine Wasserkühlung der Solarzellen ist bei dieser Verwendung unabdingbar; das dabei anfallende heiße Wasser kann einfach zum Heizen oder zum Waschen genutzt werden. Strom und Heizleistung zusammengerechnet, können diese Anlagen laut Hersteller einen Gesamtnutzungsgrad von mehr als 75 % erreichen.

Nach der Kostenreduktion bei Photovoltaikanlagen vermehren sich die Anzeichen, dass Solarreflektor-Stirling-Anlagen im Rennen um kleine Solaranlagen das Nachsehen haben könnten. Ein Beispiel dafür ist die Insolvenz der Betreiberfirma Stirling Energy Systems im Jahr 2011 aufgrund von Liquiditätsproblemen.<ref>US-Solarunternehmen Stirling Energy Systems beantragt Glaeubigerschutz</ref>

Siehe auch

Literatur

  • Kapitel 3. Paraboliodkraftwerke. In: M. Mohr, P. Svoboda, H. Unger: Praxis solarthermischer Kraftwerke. Springer, Berlin/Heidelberg 1999, ISBN 978-3-642-63616-5, S. 91–120.
  • Kapitel 5.2.4. Dish-Stirling-Systeme. In: Kaltschmitt, Streicher, Wiese (Hrsg.): Erneuerbare Energien: Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte. Springer-Vieweg, 5. Auflage von 2014, ISBN 978-3-642-03248-6, S. 308–315.

Weblinks

[{{canonicalurl:Commons:Category:{{#if:Solar Stirling engines|Solar Stirling engines|Solar-Stirling}}|uselang=de}} Commons: {{#if:|{{{2}}}|{{#if:Solar Stirling engines|Solar Stirling engines|{{#invoke:WLink|getArticleBase}}}}}}]{{#switch:1

|X|x= |0|-= |S|s= – Sammlung von Bildern |1|= – Sammlung von Bildern{{#if: 

    | {{#switch: {{#invoke:TemplUtl|faculty|1}}/{{#invoke:TemplUtl|faculty|1}}
        |1/=  und Videos
        |1/1=, Videos und Audiodateien
        |/1=  und Audiodateien}}
    | , Videos und Audiodateien
  }}

|#default= – }}{{#if: Solar Stirling engines 

   | {{#ifeq: {{#invoke:Str|left|solar stirling engines|9}} 
       | category:
| FEHLER: Ohne Category: angeben!}}}}

Vorlage:Wikidata-Registrierung

Einzelnachweise

<references />

{{#ifeq: s | p | | {{#if: 4372389-5 | |

}} }}Vorlage:Hinweisbaustein{{#ifeq: s | p | | {{#if: 4372389-5 | |

}} }}{{#ifeq:||{{#if: | [[Kategorie:Wikipedia:GND fehlt {{#invoke:Str|left|{{{GNDCheck}}}|7}}]] }}{{#if: | {{#if: | | }} }} }}{{#if: | {{#ifeq: 0 | 2 | | }} }}{{#if: | {{#ifeq: 0 | 2 | | }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: 4372389-5 | | {{#if: {{#statements:P227}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: 4372389-5 | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P227}} | | }} }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | | {{#if: {{#statements:P244}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P244}} | | }} }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | | {{#if: {{#statements:P214}} | | }} }} }}{{#ifeq: s | p | {{#if: | {{#if: {{#invoke:Wikidata|pageId}} | {{#if: {{#statements:P214}} | | }} }} }} }}Vorlage:Wikidata-Registrierung

Abgerufen von „https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Solar-Stirling&oldid=227975“