Und alle, die es ganz genau wissen wollen:
… nehmen einfach mit uns Kontakt auf
Kolbenmotoren wandeln Wärmeenergie (z.B. den Heizwert von chemischen Treibstoffen) mit bestmöglichem Wirkungsgrad in technische Arbeit um und werden uns überall dort noch lange begleiten, wo hohe Energiedichten oder große Reichweiten benötigt werden: z.B. bei Nutzfahrzeugen, im Schwerlastverkehr, in der Schifffahrt oder Teilen der Luftfahrt – und vielleicht sogar beim PKW.
Auch bei stationären Anwendungen – etwa Gasmotoren oder Blockheizkraftwerke – ist der Kolbenmotor unverzichtbar und wird bei Verwendung nachhaltig erzeugter Treibstoffe wie z.B. Wasserstoff einen wesentlichen Beitrag zur (dezentralen) Speicherung von nachhaltig erzeugter Energie beitragen.
(Wo besonders hohe Leistungen oder Leistungsdichten erforderlich sind - etwa bei Hubschraubern, Großraumflugzeugen oder Großkraftwerken - werden (Gas-)Turbinen verwendet. Turbinen/Strömungsmaschinen kommen allerdings nicht an den Wirkungsgrad von Kolbenmaschinen heran)
Bei Verwendung von Wasserstoff als Energiespeicher können Brennstoffzellen zur (Rück-) Umwandlung in Strom verwendet werden. Brennstoffzellen
Ganz ohne Umschweife:
Bei der Verwendung von Wasserstoff als Energiespeicher ist der Buchberger-Motor der Brennstoffzelle in jeder Hinsicht überlegen.
Seit ein paar grandiose Physiker und Mathematiker (u.A. Clausius, Carnot und Belpaire) im 19. Jahrhundert die Idee der Entropie mathematisch formuliert haben, wissen wir, welcher Anteil von „ungeordneter“ Wärmeenergie sich prinzipiell in „geordnete“ technische Arbeit umwandeln lässt.
Theoretisch wären Wirkungsgrade von 90% denkbar, wenn die obere Temperatur eines Verbrennungs- oder Erwärmungsvorganges 10 Mal höher ist als die untere Temperatur/die Umgebungstemperatur. Dieser „Carnot-Prozess“ ist technisch allerdings schwer umsetzbar, da unrealisierbare Verdichtungsverhältnisse und immense Hubräume/Expansionsräume vonnöten wären.
Technisch realisierbare Prozesse hätten immerhin theoretische Wirkungsgrade von etwa 60% bis 75% - wenn da nicht die Verluste wären, die in realen Maschinen unweigerlich auftreten: Reibungsverluste - und noch bedeutender: Wärmeverluste, die bei jedem Motor während bzw. nach der Verbrennung auftreten und – meist mit Flüssigkeitskühlung – „weggekühlt“ werden müssen.
Das führt zu realen Wirkungsgraden moderner Kolbenmotoren von ca. 38% (PKW-Benzinmotoren) bis max. 50% (Diesel-Großmotoren).
Was die Reibungsverluste betrifft, ist uns leider – zumindest bisher – noch nichts Bahnbrechendes eingefallen. Daher nehmen wir einfach an, dass Kolbenmotoren 10% der eingesetzten Wärmeenergie an die Reibung verlieren. Näherungsweise – aber das sei erlaubt, weil wir diesen Verlust einfach abziehen – bei aktuellen Motoren wie beim Buchberger-Motor.
Dann bleiben also zur signifikanten Wirkungsgrad-Steigerung aus thermodynamischer Sicht nur zwei Möglichkeiten:
Und diesbezüglich ist uns sehr wohl etwas Bahnbrechendes eingefallen:
Der Buchberger-Motor
Dabei
Und
Wie gesagt: it´s just thermodynamics …
Was wäre eine Idee ohne „proof of concept“?
Der aktuelle Prototyp
Dabei
… ein „proof of concept“ eben.
Doch! Drei, um genau zu sein:
Wir streben unweigerlich auf ein Zeitalter mit nachhaltig erzeugter Energie zu – egal, ob diese Transformation innerhalb von 20, 50 oder 100 Jahren stattfinden wird.
Unsere Zivilisation deckt nach wie vor etwa 80% ihres Primär-Energiebedarfs durch fossile Energieträger.
Fast die gesamte Primärenergie steht letztlich nur in Form von „niederwertiger“ Wärme zur Verfügung. Das trifft auf die derzeitigen Haupt-Energieträger (Öl, Kohle und Gas) zu, und auch auf die zukünftigen.
Überall dort, wo hochwertige Energieformen (technische Arbeit oder Strom) benötigt werden, kommt der effizienten Umwandlung von Wärme in technische Arbeit und ggf. Strom überragende Bedeutung zu.
Ein Motor, der diese Umwandlung mit maximalem Wirkungsgrad vollzieht, war, ist und bleibt Schlüsseltechnologie.
Umso mehr, wenn der Motor diesen maximalen Wirkungsgrad nicht nur bei interner Verbrennung sondern auch bei externer Wärmezufuhr erzielt.
Es gibt im Wesentlichen drei Alternativen zu fossilen Energieträgern:
Und
Strahlungsenergie erreichen
Die Nutzung von Wind- und Wasserkraft, welche eine (indirekte) Form von Solargenergie darstellen, haben teils unerwünschte ökologische und landschaftsästhetische Nebenwirkungen.
Damit kommt der (direkten) Umwandlung der Sonnenstrahlung in Strom auf bereits verbauten Flächen eine zentrale Bedeutung zu.
Photovoltaikanlagen
Der Buchberger-Motor hat auch bei externer Wärmezufuhr einen überragenden Wirkungsgrad und ist – neben einer innovativen Kollektortechnik - das Herzstück von Sol2Power.
Sol2Power ist ein thermisches Solarkraftwerk zur dezentralen Stromerzeugung in modularer Bauweise mit Modulgrößen von ca. 100 kW elektrischer Leistung.
Sol2Power wurde als Förderprojekt bei der Invest-Bw eingereicht und wird von der Hermann Blechtechnik GmbH als Industriepartner und dem IGTE der Uni Stuttgart als Forschungspartner entwickelt.
Dazu eine Geschichte am Rande:
Die Bauart des Buchberger-Motors entstammt aus der Forschungsarbeit an einem Kolbenmotor mit externer Wärmezufuhr – also aus der Idee, ein solarthermisches Kraftwerk über den „Umweg“ der Thermodynamik zu entwickeln. Dass die Bauart des Buchberger-Motors auch für interne Verbrennung geeignet ist, ergab sich erst im Zuge dieser Entwicklung.
Ein etabliertes Massenprodukt wie einen Kolbenmotor weiterzuentwickeln und serientauglich zu machen, erfordert große Teams von Spezialisten, wie sie in jedem Unternehmen, das Motoren entwickelt, zu finden sind.
Um eine Problemstellung grundsätzlich neu zu beleuchten, ist oft der Blick auf diese Problemstellung aus einer gänzlich neuen Richtung erforderlich (wofür den genannten Spezialisten-Teams oft die Muße fehlt). Dazu ist manchmal nur eine einzige Person nötig, die zwar über das theoretische Rüstzeug aber nicht unbedingt über langjährige Erfahrung oder Detailwissen in diesem Bereich verfügen muss.
Diese Person ist im vorliegenden Fall
Martin Buchberger:
Martin Buchberger, Jahrgang 1967, studierte Maschinenbau/Fachrichtung Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugbau an der TU Graz. Er war einige Jahre Mitarbeiter am Institut für Verbrennungskraftmaschinen. Er hat sich im Rahmen privater Forschungstätigkeit zur solarthermischen Stromerzeugung erst vor Kurzem wieder mit den Themen Thermodynamik und Kolbenmotoren auseinandergesetzt, er hat die Bauart des Buchberger-Motors für interne und externe Wärmezufuhr entworfen, den aktuellen Prototyp gebaut und dabei die thermodynamischen Randbedingungen für Wärmekraftmaschinen radikal ausgereizt.
Markus Hermann / Hermann Blechtechnik:
Markus Hermann, Jahrgang 1969, ist der Inhaber und Geschäftsführer der Alfred Hermann GmbH (Hermann Blechtechnik) und langjähriger Geschäftspartner von Martin Buchberger. Die Hermann Blechtechnik - ein Familienunternehmen in 3. Generation - ist als Zulieferer für die Automobilindustrie, Medizintechnik u.A. tätig – insbesondere als Spezialist für präzise Blechteile und für Entwicklung, Konstruktion und Fertigung von Teilen, Komponenten und ganzen Baugruppen.
Die Hermann Blechtechnik mit Sitz in Schorndorf/Baden Württemberg ist der Industriepartner für die Entwicklung von Sol2Power.
DI Johannes Proschek:
Johannes Proschek, Jahrgang 1969, hat Wirtschaftsingenieur Maschinenbau an der TU Graz studiert und war am Institut für Verbrennungskraftmaschinen in der Motorenforschung tätig. Danach arbeitete er unter anderem in der Motorenentwicklung bei AVL-List und Audi und im F1-Team von Toyota. Am KIT in Karlsruhe absolvierte er den Executive Master zum Thema alternative Antriebe und nachhaltige Mobilität, übernahm Management-Aufgaben bei KTM, Porsche Engineering Services, Brake Force One, ZF Sachs Micro Mobility und aktuell bei der Porsche-Tochter MHP Management.
Johannes Proschek war zuerst einer der externen Fachleute, die Martin Buchberger zur Überprüfung der thermodynamischen Überlegungen und des aktuellen Prototyps konsultierte, und ist nun als freier technischer und wirtschaftlicher Berater Teil des Teams.
Als kleines Team mit exklusivem Know-How und kürzest-möglichen Entscheidungswegen sind wir der ideale Partner
Martin Buchberger
D-73614 Schorndorf: +49 7181 – 97842 13
A-6073 Sistrans: +43 664 – 5115 878
E-Mail: buchberger.martin@a1.net
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