15 Jahre Stirlingmotoren-Entwicklung Frauscher Thermal Motors GmbH Josef Frauscher Geschäftsführer 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 1
Inhalt Positionierung Vision Mission Leitbild Unternehmensentwicklung Firmenstruktur Organisationsstruktur Geschichte & Meilensteine Problemstellungen Status und Ziele Produkte & Märkte Marktsegmentierung Stirlingmodul Typ A600 Stirlingmaschine Typ A1200 (KWK Einheit) 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 2
Positionierung Vision, Mission, Leitbild Vision Reduktion von Ressourcenverschwendung und Umweltbelastung durch überlegene Technik als Ergebnis intensiver Forschung und Entwicklung Leitbild Kontinuierliche Verbesserung durch eine professionelle, zielorientierte und kooperative Arbeitsweise von lern- und leistungsbereiten, gut ausgebildeten, nachhaltig denkenden Mitarbeitern Mission Nutzung von festen und gasförmigen Brennstoffen biogener Herkunft zur Energiegewinnung, Reduktion klimaschädlicher Emissionen 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 3
Unternehmensentwicklung Firmenstruktur JOSEF FRAUSCHER PRIVATSTIFTUNG, 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 4
Unternehmensentwicklung Organisationsstruktur 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 5
Unternehmensentwicklung Geschichte & Meilensteine 2000 Energy Globe Award für energiesparende Gebäudetechnik Kick-Off 5-Jahres-Forschungsprojekt Stirlingmotor 2001-2004 Markt-, Literatur- & Konzeptionsstudien Berechnung verschiedener Entwürfe In Zusammenarbeit mit Unis Berechnung und Konstruktion 800 ccm Beta Maschine 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 6
Entwürfe 800 ccm Beta Maschine 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 7
Entwürfe 800 ccm Beta Maschine 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 8
Unternehmensentwicklung Geschichte & Meilensteine Errichtung Forschungsgebäude inkl. Prüfstand Erste Prototypen 7,5 kwel Alpha T350 2005-2007 2008-2010 Entwicklung, Fertigung und Test weiterer Prototypen HP250, G125HEC, A100 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 9
Errichtung Forschungsgebäude mit Prüfstand 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 10
Prototyp 350 ccm Alpha Maschine in V-60 Version (modular) 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 11
14.08.2007: erster Lauf der 350 ccm Alpha Maschine 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 12
Prototyp 350 ccm Alpha Maschine Ausbildung Lenkarme (Linearführung) 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 13
Prototyp 350 ccm Alpha Maschine, Zylinder in Reihen-Anordnung 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 14
Weitere Prototypen: G125 ccm und A100 ccm 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 15
Erste erfolgreiche Maschine: Beta 250 ccm, 5 kw el 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 16
Unternehmensentwicklung Geschichte & Meilensteine 10 Jahre Prototypenfertigung 2006-2016 2006-2008 2010 2010 2011 2012 2009 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 17
Unternehmensentwicklung Geschichte & Meilensteine 2010 Investition Vakuum Hochtemperatur Elektroofen für WT-Fertigung Forschungsprojekt Wärmetauscher Start A600 Serie, V1 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 18
Unternehmensentwicklung Geschichte & Meilensteine 2010: Wärmetauscher-Herstellung mit eigenem Vakuum Hochtemperatur Lötofen 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 19
2010: Entwicklungsstart A600 Maschine Version 1 Version 2 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 20
Unternehmensentwicklung Geschichte & Meilensteine 12-16 A600V2, V3, V4 Unzählige Verbesserungen Start Forschungsprojekt Pellets Versuchsfeuerung Neuer Firmenname Frauscher Thermal Motors 2014 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 21
2015: A600 Maschine Version 4 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 22
Unternehmensentwicklung Geschichte & Meilensteine 2013-2016: Forschungsprojekt Pellets Versuchsfeuerung mit 5 kwel Stirling Modul 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 23
Unternehmensentwicklung Problemstellungen (gelöst) Trockenlauf Haltbare und reibungsarme Kolbenführungsbänder Haltbare, dichte Kolbenringe mit niedriger Reibung Lebensdauergeschmierte Wälzlager bis 1000 h erprobt Dichtheit Statische Abdichtung von Helium und Wasserstoff gegen Atmosphäre gelöst Dichtungen für Druckwechselbelastung entwickelt Dauerfestigkeit Wärmetauscher ca. 1000 Stunden im Erdgasbetrieb nachgewiesen Betrieb ca. 400 Stunden mit Biomasse Rauchgasen Haltbar bei mindestens 200 Start/Stopp Zyklen Asynchron - Generator 5 kwel Generator auf 90% Wirkungsgrad getrimmt Thermodynamischer Prozess Zusammenhang von zwei Prozessräumen und drei Wärmetauschern ist komplexer als angenommen Unzählige Optimierungsversuche begleitet von theoretischen Berechnungen führten zu hohem Wirkungsgrad von bis zu 40% (eingetragene Wärmeleistung zu mech. Wellenleistung) 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 24
Unternehmensentwicklung Nächste Ziele 2016 Entwicklungsstart einer 11 kwel Maschine Auf Basis der Entwicklungserfahrungen des 5 kwel Stirlingmoduls 2016 Entwicklungsstart Brenner für Schwach- und Problemgase Start mit Erdgasversion und Luftvorwärmung Schrittweise Adaptierung für Problemgase 2017 Errichtung Technikum für Stirlingmotorenforschung Ausgestattet mit 4 Dauerlauf-Prüfständen Abteilungen für Konstruktion, Wärmetauscherfertigung, Brennerfertigung, mech. Fertigung und Montage Ab 2018 Entwicklung GasBHKW 11kWel Nachweis der Dauerlaufeigenschaften Anwendung für Problem- & Schwachgase 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 25
Produkte & Märkte Marktsegmentierung Direkte Nutzung der Biomasse- Rauchgase Sonstige Gase Biogase Klärgas Deponiegas Fermenter- Gase Grubengas Pyrolysegas Hochofengas Holzgas Stirling-BHKWs: Hohe Nachfrage bei Verwertung von Schwach-und Problemgasen. Dies insbesondere bei: 1. Hohen Strombezugskosten bzw. Einspeiseförderungen 2. Kostenoptimierung durch Serienfertigung der Module 3. Minimierung der Wartungsaufwendungen Zielgruppen sind alle verwertenden oder erzeugenden Unternehmen und Organisationen 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 26
Daten Stirlingmodul Typ A600-Version 4 Wirkungsgrad (Stand April 2016, Angaben mit Helium als Arbeitsgas) Eingetragene Wärmeleistung zu mechanischer Wellenleistung: 38% Eingetragene Wärmeenergie zu elektrischer Leistung: 34% Erwarteter Gesamtwirkungsgrad, Brennstoffleistung zu elektrischer Leistung (abhängig vom Brenner und Grad der Verbrennungsluftvorwärmung): ca. 22-28% Technische Daten (vorläufig, unverbindlich) Stirlingmodul ohne Brennereinrichtung Arbeitsgas: Helium Arbeitsgasvolumen: 15 Liter Arbeitsgasmitteldruck: 35 bar Generator: integriert, asynchron am Netz, 3x400V~ Nennleistung: 5 kwel Temperaturverhältnis = 3, Generatorkühlung: Mantelkühlung Start: Generator wirkt als Startermotor Sicherheit: Not-Aus Ventil bei Netzausfall Druckregelung (optional) Prozessmitteldruck/Pufferraumdruck Min/Max Kühlwassertemperatur im Rücklauf: 5/50 C Min Kühlwassermenge: 2 m³/h Kühlwasseranschluss: 5/4 Zoll Einbaulage: in allen Lagen um anwendbar Bevorzugte Einbaulage: vertikal, Wärmetauscher nach unten Schmierung: keine Schmierung erforderlich 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 27
Daten Prüfstandaufzeichnung A600-T3 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 28
Aussichten A-1200 Maschine, ab 2017 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 29
Kontakt Kontakt und Unternehmensdaten Frauscher Thermal Motors GmbH Gewerbestraße 1 4774 St. Marienkirchen Austria T: +43 7711 31820-0 F: +43 7711 31820-8500 E: office@frauscher.com W: www.frauscher.com Firmenbuchnummer: FN320883m UID-Nummer: ATU 64591999 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 30
Danke für Ihre Aufmerksamkeit 26-Sep-16 www.frauscher-motors.com 31