Stirling Motor

07.11.2025

Strom und Wärme aus Holz oder Gas

In Kürze

KWB entwickelte einen Stirlingmotor-Prototypen, der bestehende Pelletskessel nachrüstbar macht und gleichzeitig Wärme (15 kW) und Strom (1 kW) erzeugt.
Das Forschungsprojekt wurde 2010 eingestellt; die Feldtests in Österreich (rund 30 Anlagen) wurden abgeschlossen, um Erkenntnisse für künftige Entwicklungen zu sichern.
Funktionsprinzip: Das Arbeitsgas wird zyklisch erwärmt und abgekühlt, treibt Kolben und Generator an, nutzt Abwärme als Heizung, ist emissionsarm und erreicht einen Gesamtwirkungsgrad von über 90 %.
Jenni Energietechnik AG installierte ein solo Stirling-BHKW zur Eigenversorgung und sammelte über drei Jahre wertvolle Betriebserfahrungen, bevor der Herstellerbetrieb eingestellt wurde.

Inhalt

Strom aus Pellets - Prototyp der Firma KWB

An der Welser Messe hat KWB Biomasseheizungen den Prototypen eines Stirlingmotors ausgestellt. Die Idee ist, dass in Zukunft auch bestehende KWB Pelletskessel nachträglich mit einem Stirlingmotor ausgerüstet werden könnten.

Durch die Kombination des KWB-Pelletskessels mit dem SPM-Motor könnte man den erneuerbaren, einheimischen Energieträger Holz auch im Einfamilienhaus optimal zur Erzeugung von Wärme und Strom nutzen.

KWB startete in Österreich mit rund 30 Anlagen einen Feldtest, der auch von der Technischen Universität Graz begleitet wurde.

Bedauerlicherweise wurde das Forschungsprojekt der KWB im 2010 eingestellt. Die bereits laufenden Feldtests werden weiter verfolgt und zu Ende geführt, um die Erkenntnisse daraus für allfällige künftige Entwicklungsvorhaben nutzen zu können.
Stellungnahme von KWB

Ursprünglich war vorgesehen, dass die bereits bestehenden 15 kW KWB-Pelletsheizungen mit dem Stirling Power Module nachgerüstet werden können.

Sobald wir über weitere Informationen verfügen, werden wir diese auf unserer Internetseite publizieren.

Vorgesehene technische Daten

Das Stirling Power Module wird in eine KWB-Pelltesheizung (15 kW Wärmeleistung) integriert und wird Wärme UND Ökostrom aus Holzpellets erzeugen. Das Modul besteht aus einem Stirlingmotor und einem Stromgenerator mit einer elektrischen Leistung von 1kW.

Kernstück des Motors ist ein Getriebe mit vollkommenem Massen- und Moment-Ausgleich, das eine exakte Geradführung der beiden Kolbenstangen mit den 4 Kolben in den 4 Zylindern ermöglicht. Damit ist ein besonders leiser, vibrationsfreier Motorbetrieb gewährleistet.

Bei Fragen kontaktieren Sie bitte direkt KWB: www.kwb.at

Stirling Motor: Entwicklung und Geschichte

Der Stirlingmotor wurde kurz nach der Dampfmaschine von Robert Stirling 1816 zum Patent angemeldet und im letzten Jahrhundert in Serie gebaut. Diese mit Luft und niedrigen Temperaturen arbeitenden Maschinen setzten sich jedoch nicht gegen die Dampfmaschine durch. Mit Helium oder Wasserstoff als Arbeitsgas und die durch moderne Werkstoffe möglichen Erhitzertemperaturen konnten aber in den letzten Jahrzehnten (bei Philips, USAB, MAN, etc.) die Leistungen und Wirkungsgrade von Dieselmotoren übertroffen werden. Die technischen Anforderungen, einen langfristigen Betrieb sicherzustellen, ist aber nach wie vor sehr hoch. Heute werden für Stirlingmotoren diverse Anwendungsmöglichkeiten zwischen 0,5 und 200 kW bei stationärem Einsatz gesehen.

Funktion des Stirling-Motors

Wie alle Wärmekraftmaschinen nützt auch der Stirlingmotor den Effekt der Druck- bzw. Volumenvergrösserung von Gasen bei Temperaturerhöhung. Dieser Druck wirkt als Kraft auf einen Kolben, der über ein Pleuel die Kurbelwelle antreibt. Bei konventionellen Kolbenmotoren im Otto- oder Dieselprinzip verlässt das Arbeitsgas (warme Luft mit Abgas) nach der Expansion die Maschine und wird durch neues Gas (kalte Luft mit Brennstoff) ersetzt. Beim Stirlingmotor bleibt dieses Gas aber in der Maschine, es wird bei jeder Umdrehung der Maschine erwärmt und abgekühlt, die daraus entstehenden Drücke wirken auf die Kolben. Im Allgemeinen wird das Arbeitsgas zwischen zwei Zylindern hin- und hergeschoben, es durchläuft dabei zwei Wärmetauscher, die es erhitzen oder abkühlen, so strömt es in den einen Zylinder erwärmt ein und drückt den Kolben nach unten, in den anderen strömt es abgekühlt und saugt dessen Kolben hoch.

Der Stirling-Motor treibt einen Dreiphasen-Stromgenerator an. Die durch den Betrieb entstandene Abwärme wird als Heizung genutzt. Somit beinhaltet dieses Modul die Strom- und Wärmeerzeugung.

Details im Wikipedia Eintrag

solo Stirling bei Jenni Energietechnik

Jenni Energietechnik AG befasst sich seit über 30 Jahren intensiv mit den Themen Umwelt, Energiespartechnik, erneuerbare Energien und Verfügbarkeit der fossilen Energieträger.

Wir organisierten 1985 die erste Tour de Sol oder bauten 1990 zu einem Zeitpunkt, wo niemand dies für möglich hielt, das erste völlig mit Sonnenenergie versorgte Haus.

Laufend suchen wir Ideen und Möglichkeiten, wie Energie nachhaltig erzeugt und eingesetzt werden kann.

So entstand auch der Kontakt zur Firma SOLO Kleinmotoren GmbH, die bis Ende 2006 Stirling-Blockheizkraftwerke selber baute.

Wir entschlossen uns, in unserem neuen Produktionsgebäude ein Stirling- BHKW als Heizung und Stromversorgung zu installieren. Die Maschine lief während 3 Jahren und wir konnten recht positive Erfahrungen sammeln. Leider ist mit dem finanziellen Ende der Solo Stirling GmbH eine neue Situation entstanden, die als Folge des fehlenden technischen Supports zur Stilllegung des Blockheizkraftwerks führte.

Technische Daten

solo STIRLING 161
Erdgas-BHKW-Modul

Elektrische Leistung: 2- 9 kW

Wärmeleistung: 8- 24 kW

El. Wirkungsgrad: 24 %

Gesamtwirkungsgrad: > 90 %

Arbeitsgas: Helium

Wartungsintervall: 5.000 - 8.000 h

Emissionen CO, max. 50 mg/m3

Emissionen NOx, max. 80 mg/m3

Emissionen HC, max. 2 mg/m3

Ölverbrauch: keiner

Abmessungen L x B x H: 1280 x 700 x 980 mm

Gewicht: 450 kg

Über den Autor

Solarpionier Josef Jenni ist Gründer und Geschäftsführer der Jenni Energietechnik AG. Seit 1976 baut er auf seine jahrzehntelange Erfahrung in erneuerbaren Energien.