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Strom und Wärme aus Holzpellets

Die Verwirklichung der Vision einer dezentralen Ener-gieversorgung ist unsere Mission. Das Besondere dar-an? ÖkoFEN entwickelt eine CO2-neutrale Technologie mit Holzpellets als Energieträger, welche ein Gebäude zeitgleich sowohl mit Wärme als auch mit Strom ver-sorgt.

Die Vision

Unser Leben ist ohne Strom und Wärme nicht mehr vorstellbar. In Zukunft wird der heimische und nach-wachsende Rohstoff Holz - in Form von Pellets - die Energie für unseren Alltag bereitstellen.

Wärme und Strom mit reinem Gewissen

Effizienter - Unabhängiger - Sauberer als bisher.

Kraft-Wärme-Kopplung mit Stirlingmotor

Eine fast vergessene Technologie erlebt ihre zweite Blüte. Die Energiewende machte es möglich, eine 200 Jahre alte Erfindung durch High-Tech-Entwicklung auf den neuesten Stand der Technik zu bringen.

Die wohl bekannteste und auch gängigste Form der kombinierten Wärme- und Stromgewinnung ist die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Dieses System steht auch für das Projekt ÖkoFEN_e im Fokus der Entwick-lung.

ÖkoFEN_e

StirlingMotor

PelletsBrenner

+STROM WÄRME

Ein geeigneter Weg, die Kraft-Wärme-Kopplung tech-nisch zu realisieren ist der Einsatz eines Stirlingmotors. Stirlingmaschinen sind wie kein anderer Energiewand-ler in der Lage, nachwachsende Brennstoffe emissi-onsarm und klimaneutral in Bewegungsenergie umzu-wandeln.

Ein herausforderndes Projekt braucht starke und erfahrene Partner

Microgen Engine Corporation und ÖkoFEN vereinen diese Eigenschaften. Zwei Spezialisten, die Pioniere sind, bündeln ihre Kräfte um das zu erreichen, was vie-le versucht, jedoch noch niemand erreicht hat - die Entwicklung eines Pelletskraftwerks für Zuhause.

Die Entwicklung

März 2010: Kooperationsverein-

barung Microgen Engine Corporation/

ÖkoFEN

Sommer 2010: Entwicklung des

ÖkoFEN_e Proto-typs

Frühjahr 2010: Entwicklung Ver-

brennungskonzept

für ÖkoFEN_e

Herbst 2010: Erste erfolgreiche

Tests am Prüfstand

März 2011: Erstmals dauerhaft 1 kW elektrische

Leistung

Frühjahr 2011: Optimierung der Anströmeinheit

Sommer - Herbst 2011: Vorbereitung

des Feldtests

Microgen Engine Corporation arbeitet seit vielen Jah-ren an der Entwicklung eines serienreifen Freikolben Stirlingmotors. Seit 1995 hat das Unternehmen 200 Millionen Euro in die Entwicklung des Produkts in-vestiert. Die Anstrengungen haben sich gelohnt. Seit 2010 verfügt Microgen Engine Corporation über die weltweit einzige erfolgreiche Massenproduktion von Stirlingmotoren.

ÖkoFEN ist es bereits nach kurzer Entwicklungszeit ge-lungen, die Microgen Stirling-Technik in eine Pellets- heizung zu integrieren.

Der Freikolben Stirlingmotor der Fa. Microgen Engine Corporation arbeitet in einem hermetisch abgeschlos-senen System mit Helium als Arbeitsgas. Die Kolbenbe-wegung wird in einem integrierten Generator in 1 kW elektrische Energie umgewandelt. (Wechselstrom mit 50 Hz)

Der Stirlingmotor

Funktionsweise

• Der Verdrängungskolben drückt Helium durch den Regenerator vom Kopf zum Kühler. Die Feder am gegenüberliegenden Gehäuseboden drückt den Kol-ben wieder nach oben.

• Das Helium wird abwechselnd erhitzt und abge-kühlt; es dehnt sich aus und zieht sich wieder zu-sammen. Dabei entsteht eine Druckwelle.

• Der Arbeitskolben wird durch die Druckwellen nach oben und unten bewegt.

• Der magnetische Arbeitskolben ist umgeben von der feststehenden Magnetspule mit Kupferwicklungen. Dadurch entsteht Wechselstrom.

Dieser Zyklus wiederholt sich 50-mal pro Sekunde. Die nach der Stromerzeugung verbleibende Wärme wird für die Wohnraumbeheizung und Trinkwassererwär-mung genutzt.

Aufbau

1. Stirlingkopf 2. Wärmeübertragerrippen 3. Feder 4. Verdrängerkolben 5. Wassergekühlter Bereich6. Arbeitskolben7. Magnetband8. Kupferspule

PELLEMATIC SMART_e

ÖkoFEN_e stellt eine Weiterentwicklung der PELLE-MATIC SMART – einem Schichtspeicher mit Pellets-brennwertmodul und Heizungshydraulik auf kleinstem Raum dar. Aufgrund der guten Erfahrungen werden auch bei der PELLEMATIC SMART_e alle technischen Komponenten auf kleinstem Raum vereint. Aus ÖkoFEN_e wird nun PELLEMATIC SMART_e.

Erste Schritte

Der Pelletsbrenner und der Stirlingmotor von Micro-gen werden in einen ca. 600-Liter-Schichtspeicher in-tegriert. Auf nur rund 1,5 m² Stellfläche, kompakt und ansprechend verpackt, entsteht die erste Strom produ-zierende Pelletsheizung von ÖkoFEN.

Um einen verbesserten Wärmeübergang am Erhit-zerkopf des Stirlingmotors (= Wärmeübergang vom Rauchgas auf den Stirlingmotor) zu erzielen wurde zusätzlich eine spezielle Anströmeinheit entwickelt. Da es brennstoffbedingt zu Verunreinigungen am Erhitzerkopf kommen kann, wurde zudem eine vollautomatische Reinigungseinrichtung für den Erhitzerkopf entwickelt und bereits erfolgreich am Prüfstand getestet.

Österreich - ZentraleÖkoFEN PelletsheizungGewerbepark 1A-4133 NiederkappelTel. 0043 (0) 72 86 / 74 50Fax 0043 (0) 72 86 / 74 50-10E-Mail: oekofen@pelletsheizung.atWeb: www.oekofen.com

Projekt ÖkoFEN_eDas Pelletskraftwerkfür Zuhause

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