«Der Bau des Motors hat Spass gemacht – und war gleichzeitig frustrierend»
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Die Kantonsschüler verfassen im letzten Ausbildungsjahr eine grössere eigenständige schriftliche Arbeit. Dabei können sie ein Thema genauer wissenschaftlich untersuchen. ZT/LN stellt in loser Folge einige der an der Kantonsschule Zofingen verfassten Arbeiten vor.
Das Prinzip ist bereits seit 200 Jahren bekannt und wurde in der jüngeren Vergangenheit wiederentdeckt: der Stirlingmotor. Gas – oft Helium, Luft oder Wasserstoff – wird mittels eines Brennstoffs erhitzt. Dazu kann man im Prinzip jede Wärmequelle nutzen – die Sonne, Geothermie, Brennstoffe oder genügend heisse Abwärme. Und schon dehnt sich das Gas aus, wird anschliessend wieder gekühlt und zieht sich zusammen. Der Vorgang hält einen Kolben auf Trab und setzt die Wärmeenergie zu einem Teil in mechanische um.
Wie gross ist der? Eine der Fragen, welche sich Cem Devrim im Rahmen seiner Maturarbeit gestellt – und zu diesem Zweck einen funktionierenden Stirling-Motor gebaut hat. Ein Gymnasiast und nicht ein Polytechniker auf dem Weg zur Berufsmatur entwickelt einen solchen Motor?
Dazu Cem Devrim: «Meine Faszination für Motoren begann schon im frühen Kindesalter – mein Vater ist Mechanikern». Mit der Maturaarbeit stelle sich Devrim dann die Möglichkeit einen vertieften Einblick in die Welt der Motoren zu bekommen.
Erst habe er sich da überschätzt: Die uirsprüngliche Idee, einer Abgasoptimierung beim Vierakters war nicht realistisch. «Mit dem dazu vergleichsweise einfachen Bau eines Stirlingmotors wollte ich meine handwerklichen Fähigkeiten testen – und um die Qualität des Motors zu überprüfen, war die Messung des Wirkungsgrads ein wichtiger Aspekt der Arbeit».
Mit Bierdosen als Teil des Baumaterials, wirkt Devrims Motor auf den ersten Blick kurios – aber er läuft. Dazu galt es allerdings einige Hürden zu nehmen. So mussten einzelne Teile bis zu 50 Mal modifiziert werden, bevor das Ganze seinen Zweck erfüllte: «Der Bau eines Stirlingmotors war ebenso spassig wie frustrierend.» Energie hat Cem Devrim seinem Motor mit einem Heizluftgebläse zugeführt, was in der Energiebilanz zu einem schlechten Wirkungsgrad des Modellmotors geführt hat. Dennoch: Der Oftringer – der ein Maschinenbaustudium anstrebt – ist vom Prinzip überzeigt. Für den Antrieb von Autos eignet sich der Strirling zwar nicht – systembedingt kann der Start am Rotlicht Minuten dauern. Aber als Stationärmotor hat er eine Zukunft. Beispielsweise, in dem mit ihm im Winter ein Haus gewärmt und gleichzeitig Strom erzeugt wird.
