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Strom-mit-Kaminofen-erzeugen

Kuriosität oder bald schon Realität? Strom erzeugen mit einem Kaminofen!

Wärmespeicherung mit Eis, Heizen mit Wachs und Kraftstoff aus Algen: Die Forscher tüfteln fleißig an immer neuen Ideen, um unser Energieproblem zu lösen. Doch jetzt gibt es einen ganz neuen Ansatz, der auf dem ersten Blick viele Fragezeichen hinterlässt: Strom mit einem Kaminofen. Was sich irgendwie nach Sience-Fiction anhört, ist bei genauerer Betrachtung gar nicht so abwegig.

Schon seit vielen Jahren nutzen wir Wärmeenergie erfolgreich, um damit große Turbinen und Generatoren anzutreiben. Warum so eine Technik also nicht auch im kleinen Maßstab für den Hausgebrauch entwickeln? Wir haben uns drei aktuelle Forschungsansätze zu Stromerzeugung mit dem Ofen angeschaut und gefragt: Wie realistisch ist das und wie lange wird es wohl noch dauern, bis wir mit der Verbrennung von Holz im Kaminbausatz Strom für das eigene Heimkino-System erzeugen können?

Die Sunmachine

Beispiel-einer-Sunmashine

Eine vielversprechende Technik, an der die Forscher gerade arbeiten, ist die Sunamchine. Sie funktioniert so ähnlich, wie unsere großen Kraftwerke – nur eben etwas abgewandelt: Eine Raketenflamme sowie ein so genannter Stirlingmotor sind der Schlüssel dieser futuristischen Maschine. Hierzu braucht man Holzpellets und einen speziellen Behälter. Werden die Holzpellets erhitzt, dann entsteht dabei ein brennbares Holzgas. Man erwärmt die Pellets nur soweit, dass sie ausgasen – Stichwort erste Phase der Holzverbrennung.

Das Holzgas kann mit einer extrem hohen Temperatur von circa 850°C verbrannt werden. Richtig gebündelt, feuert die Flamme dann mit 90 Kilometern pro Stunde aus dem Behälter und ist so ähnlich wie ein kleines Raketentriebwerk.

Mit dieser geballten Energie kann ein Stirlingmotor angetrieben werden, der die thermische Energie zunächst in Bewegung und anschießend in Strom umwandeln kann. So etwas wäre grundlegend auch für den Hausgebrauch in einem Pelletofen oder Pelletheizung vorstellbar.

Thermo-photovoltaische Zellen

Thermo-Photovoltaik-Zelle

Photovoltaik und Solarthermie ist uns längst bekannt: Es geht um die Energiegewinnung durch Sonnenstrahlung. Thermo-photovoltaische Zellen sind so konstruiert, dass sie nur auf einen bestimmten Teil der Sonneneinstrahlung reagieren: den Infrarot-Bereich.

Betrachtet man die Wärmeabgabe vom Kamineinsatz im Kamin und von Öfen, dann handelt es sich dabei rein physikalisch gesehen, um die gleiche Form der Strahlung. So etwas könnte man doch nutzen! – dachten sich wohl einige Wissenschaftler und arbeiten daran, moderne Kaminöfen mit den Thermo-photovoltaischen Zellen zu kombinieren.

Die Sache hat aber leider einen Haken: So richtig ausgereift ist das System noch nicht – denn die Thermo-Zellen brauchen Temperaturen um die 1.000 Grad Celsius, damit sie funktionieren. Das entspricht in etwa der Herstellungstemperatur von Glas oder Stahl! Da ist wohl ein haushaltsüblicher Creme-Brulee-Brenner mit seinen 1.300 Grad Celsius momentan wohl noch die bessere Alterative. Dementsprechend arbeiten die Forscher momentan daran, die thermo-photovoltaischen Zellen empfindlicher zu machen, sodass sie auch bei geringeren Temperaturen arbeiten können.

Falls die Weiterentwicklung der Zellen erfolgreich ist, wäre es doch denkbar, diese als Brennraumauskleidung zu verwenden. So hätte man gleichzeitig eine effiziente Abschirmung erzeugt und könnte gleichzeitig daraus Strom gewinnen. Praktisch oder?

Holzvergaser zum Strom erzeugen nutzen

Holzvergaserkessel

Diese Variante zur Stromerzeugung mit Holz gibt es bereits heute schon: Holzvergaser mit einer Kraft-Wärme-Kopplung. Genau genommen handelt es sich dabei eher um kleine Mini-Kraftwerke. Ganz ähnlich wie bei der Sunmashine wird auch hier zur Energieerzeugung ein Stirlingmotor eingesetzt.

Der Vorteil solcher Anlagen ist ein extrem hoher Wirkungsgrad. Bei der Umwandlung der thermischen Energie in Bewegung und dann in Strom geht kaum Energie verloren. Sie kann nahezu fast vollständig umgewandelt werden. Auch funktionsfähige Hackschnitzel-Heizungs-Varianten gibt es schon.

Solche Anlagen lohnen sich aber erst ab einer bestimmten Größe. Daher sind sie für den normalen Hausgebrauch eher unerschwinglich.