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Erdgas Schulprojekt
Hallo Motor-Talk'ler,
ich brauche umdingt eure Hilfe, denn ich bin mit meinem Latein am Ende.
Ich bin 17 Jahre alt und besuche die 11. Klasse eines Gymnasiums. Nebenher betreibe ich noch Modellbau und interessiere mich vorallem für schöne Amis.
So nun zu meinem Problem.
Ich bin neben der Schule noch in der "Biogas AG". Dort wollen wir (Lehrer + 8-9 Schüler) eine Biogasanlage aufbauen, in der wir unsere Essensreste aus der Kantine, Kuhmist vom Bauenhof oder auch Grünabfälle vom Schulgelände zu Biogas umwandeln.
Dieses Biogas wird dann mit verschiedenen Chemischen Verfahren gesäubert, sodass am Ende eigentlich Erdgas übrig bleibt.
Mit diesem Erdgas werden wir dann erst einmal kleinere Projekte machen, wie zum Beispiel einen Stirlingmotor antreiben.
Da ich mir aber mehr erwarte, suche ich seit ein paar Tagen eine Lösung, dass Gas effizient zu nutzen. Dabei bin ich auf 2 Ideen gekommen.
1. Einen kleinen Generator antreiben (ca. 8kw) um Strom zu erzeugen
2. Einen kleinen Motor antrieben (ca. 160-200ccm) um damit die Verwandlung von "Abfall" in "Bewegung" zu zeigen, wahrscheinlich in einem Gokart oder Modellauto.
Da mann ja normale PKW's auf Erdgas umbauen kann, sollte es doch mit kleinen Benzinmotoren auch gehen.
Jetzt meine Frage, kennt sich damit jemand aus? Weis jemand wie soetwas geht? und kann ich das alleine umbauen?
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20 Antworten
Hallo,
eine Frage zuerst.
Kannst du so eine Menge an Gas überhaupt erzeugen?
Du müsstest entweder eine riesige Menge an Abfällen haben oder dein Gas komprimiert irgendwo Speichern um die nötige Energie aufzubringen um den 8kw zu erzeugen oder ein Gokart anzutreiben.
Ein kleiner Stirlingmotor lässt sich mit einer Flamme so gross wie eine Kerzenflamme betreiben. Kräftig genug um z.B. eine Fahrradbirne zu beleuchten ist er aber nicht.
Ich habe bereits einen Stirlingmotor gebaut.
Um einen Benzinmotor mit Erdgas zu betreiben brauchst du schon eine gute Menge Gas.
Ein Stirlingmotor ist eine feine Sache um dein Projekt in Bewegung zu zeigen.
Eine Dampfmaschine wäre auch eine tolle Idee, schonmal daran gedacht?
Grüsse aus Stuttgart
Also ich habe mal einen Behälter entworfen, in dem man das Biogas erzeugen kann. Er hat 36l Volumen, und davon etwa 27l Biomasse. Wenn sich so ein "Kasten" in der Praxis bewert, kann man so viele bauen wir man möchte.
Das wären dann bei 6 Kästen 162l Biomasse. Die gibt schon ne Menge Gas von sich. Wie viel Gas wir speichern oder komprimieren können weis ich nicht auswendig.
Stirlingmotoren sind halt für den Anfang gut, da man da gleich was sieht und nicht viel Arbeit reinstecken muss.
Aber ich finde, dass es der falsche weg ist. Denn wir produzieren Gas und das will ich verwenden.
Ich sehe wenig Sinn darin, das Gas erst zu produzieren, zu säubern und dann zu verbrennen um durch die wärme ein anderes Gas zu erhitzen.
Da sind für mich zu viele Zwischenschritte drin, in denen Energie verloren geht. Darum will ich das Gas direkt nutzen.
Mit dieser geringen Menge wirst du nicht weit kommen.
Da bedarf es schon wesentlich mehr.
Siehe:
Ich habe vergessen zu erwähnen, dass wir den Motor/Generator natürlich nur kurz betreiben! Also nur ein paar Minuten...
Wenn es trotzdem nicht reicht, was gibt es denn dann noch für Motoren, die ich mit Gas betreiben kann?
Komisch ... wieso benutzt Du den Begriff "Erdgas"? Bleib doch bei dem Begriff "Biogas" oder noch besser: "Methan".
Denn bei Deiner Biogasherstellung kommt schon direkt Methan heraus.
Warum willst Du das noch aufwendig reinigen? Das kannste direkt einem Motor zuführen und ihn betreiben.
Jedoch brauchst Du für einen normalen Verbrennungsmotor einen recht großen Volumenstrom. Und da wird wohl Dein Problem liegen. Du bekommst aus wenig Biomasse nicht schnell genug Gasnachschub.
Du musst also entweder deutlich mehr Biomasse fermentieren oder das Methan zwischenspeichern.
Dooferweise braucht Methan viel Platz, daher macht es keinen Sinn es komprimiert zwischenzuspeichern, deshalb siehste auf dem Land immer mehrere grüne Biotitten herumstehen, damit immer genügend Nachschub kommt.
Wenn Du ein Modellauto mit Biogas betreiben willst, musst Du das Gas dennoch komprimieren. Und hier wird's schwer einen Druckgasbehälter für 200 bar zu finden und gleichzeitig das bisschen Methan, das Du erzeugst für einen Kompressor zu verwenden.
Und genau jetzt erkennst Du warum es nicht gaaaanz so klug ist, Methan in Fahrzeugen zu verheizen, denn die Verluste beim Komprimieren sind erheblich.
Besser: Kleines Blockheizkraftwerk betreiben, welches Fernwärme + Strom erzeugt.
Gruß, Frank
Biogas enthält größere Mengen CO2 sowie Ammoniak / Schwefelwasserstoff und Feuchtigkeit, das zu reinigen ist schon ok. Man muss es nicht, aber das gehört sich schon so. Vor allem, wenn man später komprimieren will - die Tanks versiffen sonst und Kondenswasser mit Schwefelwasserstoff, Kohlensäure und Ammoniak ist schön korrosiv, stinkt wie Hölle und macht gar keine Spass.
Zur Reinigung könnt Ihr z.B. wasserfrei geglühte Zeolithe verwenden (sind in Waschmitteln), Reste an NH3 und H2S lassen sich alkalisch leicht auswaschen.
Bei Modellmotoren und Erdgas bitte beachten, dass Erdgas eine verflixt hohe Oktanzahl hat. Glühzünder kannste da vergessen. Zudem liegt die obere und untere Explosionsgrenze von Erdgas relativ dicht beisammen, ein falsches Gemisch führt ganz schnell zu "geht nicht".
200 bar ist übrigens keine Pflicht. Flüssiggas-Kartuschen gehen bis 40 bar, wenn die Pumpe zur Kompression nicht mehr Druck aufbauen kann ist man im praktisch sicheren Bereich. Auch wenn die gespeicherte Menge natürlich lächerlich ist.
Viel Spass bei der Projektierungsarbeit - systematische Fehler aus dem Vorfeld kann man später nicht mehr wirklich korrigieren 
Aufgrund eurer geringen Menge an Methan würde ich raten euch auf einen 50ccm Mofa Motor 4-Takter zu konzentrieren . Den müsstest ihr dann "Venturi-mäßig" umrüsten und ganz einfach einen Druckminderer (Campingflasche ?) plus Gasventil zwecks Gemischregulierung verwenden . Zuerst für gleichbleibenden Druck sorgen (bspw. 33mb) und dann das ausströmende Gas mittels Ventil feinregulieren .
Ggf. könnte man den Druckminderer noch "frisieren", aber das wäre später Feinschliff .
Ich weiß ja nicht mit welchem Druck ihr im Reaktor arbeitet .
Jedenfalls den Motor auf Benzin starten und dann im laufenden Betrieb auf Gas umschalten, dann das Gemisch einstellen .
Aber in jedem Fall in der Größenordnung von 50ccm/~1,5-3kw bleiben . (Chinesischer 50ccm 4-Takter- Rollermotor)
An dem Motor ist ja serienmäßig eine Lima und schon könnt ihr Strom erzeugen 
Gruß, Heiko
Das Gas wollen wir reinigen, um ein besseres Ergebnis zu bekommen für Messdaten. Und einfach weil wir die mittel haben...
Das mit dem 50ccm Motor wäre optimal, auch wegen der schon genannten Lima.
Aber wie schaffen wir es den Motor umzubauen, dass wollte ich wissen. Ich habe überhaupt keine Ahnung von Gasumbauten
Aber ich bin lehrwillig und interessiert, deshalb wollte ich wissen, was ich brauche und wie ich es machen soll.
Wenn werden wir den Motor sowieso nicht direkt über den Fermenter betreiben. Wir werden es auf jedenfall säubern und speichern. Dadurch kommen wir dann auch auf die Menge die wir brauchen.
Danke für eure Hilfe!
Der Umbau am Motor beschränkt sich weitestgehend auf die Gaszuführung hinter dem Vergaser mittels Venturi-Mischerplatte mit Bohrungen .
Google mal dazu, für so einen 50ccm Motor ist das Teil fix auf einer Drehbank gemacht .
Wenn man die Dimensionierung der Düse hinbekommt "ja"
Gibt per Google auffindbar einen Spezi, der Motorroller auf LPG umrüstet. Vielleicht kann man bei dem ein paar Tipps nebst Venturidüse abstauben. Mehr als einen Druckminderer zwischen Gastank und Mischer brauchts dann nicht.
Zitat:
Original geschrieben von GaryK
Wenn man die Dimensionierung der Düse hinbekommt "ja"
Gibt per Google auffindbar einen Spezi, der Motorroller auf LPG umrüstet. Vielleicht kann man bei dem ein paar Tipps nebst Venturidüse abstauben. Mehr als einen Druckminderer zwischen Gastank und Mischer brauchts dann nicht.
Dies könnte man über eine Stauklappe realisieren, an deren Achse ein Kurvenrad angebacht ist , das je nach Drosselkappenöffnung eine federbelastete konische Nadeldüse beaufschlagt, zur Steuereung der Gasmenge.
Dieses Prinzip wurde bei der einzig deutschen Anlage (Hopt) mit Erfolg verwendet.
Hab da gerade ein Bild dazu gefunden.
PS: lässt sich in Miniatur etwas weniger Aufwändig recht gut ausführen.
Die Hopt-Anlage gibt es schon seit Jahren nicht mehr und es wird bei Venturianlagen nicht hinter der Drosselklappe beigemischt, sondern davor, da dort die Druckverhältnisse exakt konträr verlaufen.
Der Gasmischer ist kein Problem, ich habe schon mehrere Kleinmotoren auf Gas umgerüstet, das ist ganz einfach und das Equipment gibt es auch noch recht günstig!
Brauchst nur eine einstellbare Mischdüse und einen unterdruckgeregelten Druckregler!
Gute Idee, Prinzip Stromaggregat.
Zitat:
Original geschrieben von ICOMworker
Gute Idee, Prinzip Stromaggregat.
Exakt!
Der Gasstromer 2 ist ein unterdruckgesteuerter Verdampfer, genau der richtige für dieses Projekt!