WO2002097251A1 - Portabler stromerzeuger mit verbrennungsmotoren für biogasverbrennung - Google Patents

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WO2002097251A1
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Reinhold Ficht
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    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F02B63/044—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators the engine-generator unit being placed on a frame or in an housing
    • F02B63/048—Portable engine-generator combinations

Definitions

  • Energy from biogas plants is one of the renewable (regenerative) energies, since when bacterial biomass is broken down, solar energy that has been temporarily stored in plants is finally released again in the form of the energy carrier biogas.
  • the process is neutral with regard to the CO 2 balance of the earth's atmosphere, since in contrast to the combustion of fossil fuels (coal, natural gas, petroleum), at most only the amount of carbon dioxide can be released that immediately before from plant photosynthesis from the Earth's atmosphere was removed (assimilated).
  • Converters also offer options that have so far hardly been used in waste disposal.
  • About 130 m 3 of biogas can be obtained from one ton of organic waste.
  • Approximately 250 kWh of electrical power and 500 kWh of heat can be obtained from this.
  • Any organic or biological substance (biomass or organic waste) that can be changed by microorganisms can be used to produce biogas. Due to the extreme variety of bacterial metabolic reactions, the spectrum of possible substrates is also extensive. However, some natural products can only be broken down slowly due to their special chemical structure, e.g. Lignin, the structural substance of wood. Most synthetic, organic polymers (plastics) can only be influenced slowly or not at all by bacteria.
  • Biogas plants make use of this natural, biological process. Under controlled and optimized conditions, so-called biogas is created from organic waste materials through multi-stage microbial degradation reactions from biomass. Biogas consists of approximately 50 to 70% methane and approximately 30% to 50% carbon dioxide. Biological methane gas formation is a process that takes place in nature wherever organic material rots in a humid environment and in the absence of air due to the metabolic activity of natural methane bacteria. Examples include the formation of swamp gas, the formation of methane in the digestive tract of ruminants, in wet composting plants and in flooded rice fields.
  • Biogas can be burned to generate heat or converted into heat and electrical energy by a gas engine with a heat exchanger and a connected generator (combined heat and power plant).
  • Today's gas engines are often relative to that aggressive behavior of the biogas cannot cope.
  • the essential components of the biogas attack walls from flow paths up to the combustion chamber and to outlet areas from the combustion chamber, which reduces the service life of these internal combustion engines when operated with biogas.
  • more frequent maintenance requirements result from the higher susceptibility, so that the manageability of a combination of generator and engine operated by biogas would have to be improved.
  • the invention sees its technical problem in terms of a problem to be solved.
  • the generator can serve as a base, with easy access to the sensitive radial engine, which is not resistant to biological gases in the long term. All maintenance, assembly, cleaning and other
  • Interventions on the motor including the replacement of electrical parts or seals, are thus simplified. There is easy access to the sensitive parts.
  • the overall combination can be handled easily, that is to say can be easily implemented and is therefore portable.
  • An easy installation and complete replacement of an engine is also possible in a simplified manner because the generator can remain unchanged as a base.
  • Parts of an engine at risk are, in particular, cylinders, pistons, partition wall bearings, the ignition or any seals (piston rings).
  • the conversion device as a combination of radial engine and generator is assembled via flange areas on the adjoining end faces and via a shaft coupling, which can be detachable (claim 4). Both solvabilities allow easy replacement of the engine, which has a reduced lifespan when using biogas. Generators are known to be long-lasting, and they require practically no maintenance access and generally do not consist of switching parts, such as valves or other elements which cause friction, between the stator laminated core and the rotating rotor Air gap is provided (claim 10). A synchronous machine with stationary excitation is mostly used, wherein the stationary excitation can be formed from permanent magnets or a direct current excitation of the rotor supplied via slip ring rotors. A reverse design of an AC rotor with three slip rings for three-phase current generation with an applied magnetic stator field is also possible.
  • the generator is set up using a standing device (claim 2), which preferably consists of a plurality of circumferentially spaced feet which are axially or radially spaced (claims 2, 5). If the generator is at the bottom (with reference to the combination), the feet of the stand device can be fixed to it (claim 3).
  • the motor is lifted directly into the normal assembly and working position of a user, so that not even a separate bracket or support for the motor is required in the case of assembly or maintenance purposes.
  • the generator also serves as an assembly table.
  • cooling devices can be provided (claim 6), which are, for example, radial fins.
  • a terminal box leads the generated electrical current out of the generator.
  • an axial distance can be provided between the end face of the generator and the individual cylinders (claim 6), which contributes to the description of the flange device that connects the central part of the radial engine to the generator.
  • the design of the individual cylinders (claim 7) or the piston / cylinder combination of the radial engine can be provided in the manner of a boxer engine (claim 8), two cylinders with their aligned piston rods being oriented along a transverse axis. They work together on a crank loop part that as such only exerts axial movements and has a sliding block that works on the common shaft via a converter. Since the piston rods themselves do not perform any swiveling movement, they can be sealed with axial seals in such a way that the central space remains free of biogas in order not to burden the lubricant used therein.
  • boxer engine cylinders can be axially spaced from one another, at the same time circumferentially offset from one another, in order to obtain better synchronization of the rotor of the generator for the generation of electric current (claim 9).
  • Embodiments of the invention are intended to supplement and deepen their understanding.
  • Figure 1 is a schematic representation of a combination of generator and motor in the upright state, shown as a section.
  • FIG. 2 is a top view obliquely from above of a further embodiment, in which a radial engine with four cylinders is flanged onto a generator in the manner of a boxer engine, the terminal box 5 of which is provided for supplying current.
  • FIG. 1 illustrates in cross section a combination of an upright generator 1 at the bottom and an engine 10 at the top, which is provided with radially and laterally projecting cylinders.
  • a system of axes is shown in FIG. 1, which define corresponding shaft orientations.
  • the axis 100 of the motor 10 is thus aligned with the axis 101 of the generator.
  • Both axes are connected to each other in a rotationally rigid manner via a separate coupling 20, so that the axis 100, 101 forms a continuous overall axis in which the corresponding shafts lie.
  • Transverse axes 102 are provided transversely to the direction of these two axes, in which the piston rods are oriented, which are arranged on pistons of the cylinders 11, 12, 13, 14, but in such a way that two pistons of the cylinders 11, 13 each have a transverse axis 102 and a transverse axis 102 ′ which is rotated circumferentially in comparison thereto is defined by two further piston rods of the cylinders 12, 14.
  • crank loops are arranged for two cylinders 11, 13 and 12, 14 arranged in the manner of a boxer engine, which guide a sliding block which is coupled to the central axis 100, 101 via a flywheel in such a way that a uniform movement in the Operation and with electrical ignition of the cylinders is possible.
  • crank loops 12a and 11a are shown schematically.
  • the motor On the lower side of the central part 15, the motor is connected to the upper side as the end face of the generator by flange devices (not shown in more detail).
  • FIG. 2 shows the section of FIG. 1 in a perspective, partially open representation.
  • the motor is shown schematically here with the crank loops, the two crank loops 11a, 12a being axially spaced q1.
  • the respective opposing cylinders 11, 13 in one transverse axis 102 and the other Cylinders 12, 14 with the other transverse axis are therefore axially offset from one another by a spacer which corresponds to q1, also with respect to the transverse axis 102.
  • A1 defines a distance, with respect to the underside of the cylinder heads, that is a minimum distance from the end face of the generator to have.
  • the shaft of the generator which is arranged in the axis 101, is supported both radially and axially via two shaft bearings 21, 22.
  • a rotor 6 is mounted on this shaft in a rotationally rigid manner. It can be designed as a laminated core with a DC winding.
  • An air gap 8 is provided between the rotor and a stator 7 surrounding it, through which the magnetic field is coupled from the stator to the rotor or vice versa.
  • the windings in the stator or in the rotor generate a single-phase or a multi-phase, in particular a three-phase current, which can be removed from a corresponding number of connection terminals in the terminal box 5.
  • the generator 1 has fins 9 designed as heat sinks, which also offer additional stiffening in the axial direction.
  • the generator is aligned to stand on feet 2,3,4, which are offset circumferentially at an angle of 120 °, the feet being arranged in the lower third of the generator length. They protrude both axially and circumferentially from the main housing of the stator, which ends at the outer dimensions of the fins 9.
  • the motor can be easily serviced while the generator supports it and positions it at the installation height.
  • the generator is robust and practically without external parts that require maintenance, so that it can serve as a base in a stable manner.
  • the vertical alignment should be an essentially vertical alignment, which is not necessarily exactly 90 ° with respect to the plane, that is to say the plane that hypothetically connects the lower ends of the feet 2, 3, 4 and can be defined as a flat standing surface.
  • the internal combustion engine 10 is so matched in terms of its inlets and outlets that it can be operated with "biogas” (biologically produced gas or “natural gas”, natural gas) which is produced in a manner not described here can be, as explained in the introduction to the description.
  • biogas biologically produced gas or "natural gas", natural gas
  • the biogas is chemically aggressive and corrosive, so that the cylinders of the motors are designed to have a longer service life.
  • motors in the power range between 10 kW and 40 kW for local operation at decentralized locations. These decentralized locations are those locations where biomass actually occurs and can also be further fermented to biogas or processed biodegraded.
  • the self-sufficient units consisting of motor and generator should or must therefore be very insensitive to faults or at least be easy to maintain in order to avoid power generation failures.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine portable Umsetzeinrichtung für die Umsetzung von biologisch erzeugtem Gas in elektrischen Strom, welche Umsetzeinrichtung einen Verbrennungsmotor (10) und einen elektrischen Generator (1) aufweist. Der Motor (10) ist als Sternmotor mit mehreren um eine Antriebsachse (100) verteilt angeordneten Zylindern (11, 12, 13, 14) ausgestaltet, die für die Verbrennung des biologisch erzeugten Gases angepasst sind. Der Generator (1) weist eine Antriebsachse (101) auf, die einen Rotor (6) trägt, wobei beide Achsen (100, 101) im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind und miteinander drehstarr gekoppelt sind (20).

Description

Portabler Stromerzeuger mit Verbrennungsmotoren für Biogasverbrennung
Energie aus Biogasanlagen zählt zu den erneuerbaren (regenerativen) Energien, da beim bakteriellen Abbau von Biomasse letztendlich Sonnenenergie, die in Pflanzen zwischengespeichert wurde, in Form des Energieträgers Biogas wieder frei wird. Der Prozeß ist in Bezug auf die CO2-Bilanz der Erdatmosphäre neutral, da im Gegensatz zur Verbrennung von fossilen Brennstoffen (Kohle, Erdgas, Erdöl) höchstens nur die Menge an Kohlendioxid wieder frei gesetzt werden kann, die unmittelbar zuvor durch pflanzliche Photosynthese aus der Erdatmosphäre entnommen (assimiliert) wurde.
Konverter (sog. Biogasanlagen) bieten auch in der Abfallentsorgung bisher noch kaum genutzte Möglichkeiten. Aus einer Tonne Biomüll lassen sich etwa 130 m3 Biogas gewinnen. Daraus können ca. 250 kWh elektrischer Strom und 500 kWh Wärme gewonnen werden. Bei der Biogaserzeugung aus Biomüll entstehen keine lästigen oder schädlichen Emissionen.
Zur Biogasgewinnung kann jede organische oder biologische Substanz (Biomasse oder Biomüll) herangezogen werden, die durch Mikroorganismen verändert werden kann. Aufgrund extremer Vielfalt bakterieller Stoffwechselreaktionen ist auch das Spektrum an möglichen Substraten weitreichend. Manche Naturstoffe lassen sich wegen ihrer besonderen chemischen Struktur jedoch nur langsam abbauen, z.B. Lignin, die Gerüstsubstanz des Holzes. Auch die meisten synthetischen, organischen Polymere (Kunststoffe) sind nur langsam oder überhaupt nicht durch Bakterien beeinflußbar.
Bei Konvertern (den Biogasanlagen) macht man sich diesen natürlichen, biologischen Prozeß zunutze. Unter kontrollierten und optimierten Bedingungen entsteht aus organischen Abfallstoffen durch mehrstufige mikrobielle Abbaureaktionen aus Biomasse das sogenannte Biogas. Biogas besteht zu etwa 50 bis 70% aus Methan und zu etwa 30% bis 50% aus Kohlendioxid. Die biologische Methangasbildung ist ein Prozeß, der in der Natur überall dort stattfindet, wo organisches Material in feuchter Umgebung und unter Luftabschluß durch die Stoffwechselaktivität natürlicher Methanbakterien verrottet. Beispiele hierfür sind die Entstehung von Sumpfgas, die Methanbildung im Verdauungstrakt von Wiederkäuern, in nassen Kompostieranlagen und in überfluteten Reisfeldern.
Biogas kann zur Wärmeerzeugung verbrannt werden oder durch einen Gasmotor mit Wärmetauscher und angekoppeltem Generator (Blockheizkraftwerk) in Wärme und elektrische Energie umgewandelt werden. Heutige Gasmotoren sind oft dem relativ aggressiven Verhalten des Biogases nicht gewachsen. Die wesentlichen Bestandteile des Biogases greifen dabei Wände von Strömungswegen, bis hin zum Verbrennungsraum und zu Auslaßbereichen aus dem Verbrennungsraum an, wodurch die Lebensdauer dieser Verbrennungsmotoren bei Betrieb mit Biogas herabgesetzt wird. Andererseits entstehen auch häufigere Wartungsanforderungen durch die höhere Anfälligkeit, so daß die Handhabbarkeit einer Kombination aus Generator und durch Biogas betriebenen Motors zu verbessern wäre.
Darin sieht die Erfindung ihre technische Aufgabe im Sinne einer Problemstellung, die zu lösen ist.
Gelöst wird die Problemstellung durch eine axiale Ausrichtung von Sternmotor und Generator, die beide Wellen besitzen, die in einer vertikalen Achse ausgerichtet im wesentlichen drehfest gekoppelt sind (Anspruch 1 ).
Ist der Motor dabei als Sternmotor oben liegend, ist er also auf der Oberseite oder oberhalb der nach oben weisenden axialen Stirnfläche des Generators angeordnet, kann der Generator als Standfuß dienen, bei leichter Zugänglichkeit des empfindlichen und gegen biologisch erzeugte Gase nicht langfristig resistenten Sternmotors. Sämtliche Wartungsarbeiten, Montagearbeiten, Reinigungsarbeiten und sonstige
Eingriffe am Motor, bis hin zum Wechsel von elektrischen Teilen oder Dichtungen sind damit vereinfacht. Es besteht eine leichte Zugänglichkeit zu den empfindlichen Teilen. Die Gesamtkombination kann leicht gehandhabt werden, also leicht umgesetzt werden und ist damit portabel. Eine leichte Aufbaumöglichkeit und ein gänzliches Auswechseln eines Motors ist ebenso vereinfacht möglich, weil der Generator als Standfuß unverändert stehen bleiben kann.
Gefährdete Teile eines Motors sind dabei insbesondere Zylinder, Kolben, Trennwandlager, die Zündung oder eventuelle Dichtungen (Kolbenringe).
Die Umsetzeinrichtung als Kombination aus Sternmotor und Generator ist zusammengefügt über Flanschbereiche an den aneinanderliegenden Stirnseiten und über eine Wellenkupplung, die lösbar sein kann (Anspruch 4). Beide Lösbarkeiten erlauben ein leichtes Austauschen des bei Verwendung von Biogas in seiner Lebensdauer herabgesetzten Motors. Generatoren sind bekanntlich langlebig, wobei sie praktisch keinerlei Wartungszugriffe benötigen und bestehen in der Regel auch nicht aus schaltenden Teilen, wie Ventilen oder sonstigen Reibung verursachenden Elementen, nachdem zwischen dem Stator-Blechpaket und dem drehenden Rotor ein Luftspalt vorgesehen ist (Anspruch 10). Zumeist wird eine Synchronmaschine mit stationärer Erregung verwendet, wobei die stationäre Erregung aus Permanentmagneten oder einer über Schleifringläufer zugeführten Gleichstromerregung des Rotors gebildet sein kann. Auch eine umgekehrte Ausbildung eines Wechselstrom-Rotors mit drei Schleifringen für Drehstromerzeugung bei einem aufgebrachten magnetischen Statorfeld ist möglich.
Das Aufstellen des Generators geschieht über eine Standeinrichtung (Anspruch 2), die bevorzugt aus mehreren umfänglich beabstandeten Füßen besteht, die einen axialen oder radialen Abstand besitzen (Anspruch 2, 5). Ist der Generator unten (mit Bezug auf die Kombination), so können die Füße der Standeinrichtung an ihm fest angeordnet sein (Anspruch 3). Der Motor wird dabei unmittelbar in die gewöhnliche Montage- und Arbeitsposition eines Benutzers angehoben, so daß nicht einmal eine gesonderte Halterung oder Stütze für den Motor für den Fall von Montage- oder Wartungszwecken benötigt ist. Der Generator dient dabei zugleich als Montagetisch.
Aufgrund entstehender Wärme im Generator können Kühleinrichtungen vorgesehen sein (Anspruch 6), die beispielsweise radiale Finnen sind. Ein Klemmenkasten führt den erzeugten elektrischen Strom aus dem Generator heraus.
Zur leichteren Zugänglichkeit zum Motor kann ein axialer Abstand zwischen der Stirnseite des Generators und den einzelnen Zylindern vorgesehen sein (Anspruch 6), was zur Umschreibung der Flanscheinrichtung beiträgt, die das Zentralteil des Sternmotors mit dem Generator verbindet.
Die Ausbildung der einzelnen Zylinder (Anspruch 7) bzw. der Kolben/Zylinder- Kombination des Sternmotors können nach Art eines Boxermotors vorgesehen sein (Anspruch 8), wobei jeweils zwei Zylinder mit ihren fluchtend ausgerichteten Kolbenstangen entlang einer Querachse ausgerichtet orientiert sind. Sie arbeiten gemeinsam auf ein Kurbelschlaufen-Teil, das als solches nur axiale Bewegungen ausübt und einen Gleitstein aufweist, der über ein Umsetzer auf die gemeinsame Welle arbeitet. Nachdem die Kolbenstangen selbst keine schwenkende Bewegung ausführen, können sie mit axialen Dichtungen so abgedichtet werden, daß der Zentralraum frei von Biogas bleibt, um das darin verwendete Gleitmittel nicht zu belasten.
Werden mehrere Paare von Boxermotor-Zylindern verwendet, können sie axial voneinander beabstandet sein, gleichzeitig umfänglich gegeneinander versetzt, um einen besseren Gleichlauf des Rotors des Generators für die Erzeugung von elektrischem Strom zu erhalten (Anspruch 9). Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen ihr Verständnis ergänzen und vertiefen.
Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Kombination aus Generator und Motor im aufrechten Zustand, dargestellt als Schnitt.
Figur 2 ist eine Aufsicht von schräg oben auf eine weitere Ausführungsform, bei der ein Sternmotor mit vier Zylindern nach Art eines Boxermotors auf einen Generator aufgeflanscht ist, dessen Klemmenkasten 5 zur Abgabe von Strom vorgesehen ist.
Figur 1 veranschaulicht im Querschnitt eine Kombination aus einem unten stehenden, aufrecht gerichteten Generator 1 und einem oben liegenden, mit radial und seitlich abstehenden Zylindern versehenen Motor 10. Zur Orientierung ist in Figur 1 ein System aus Achsen eingezeichnet, die entsprechende Wellenausrichtungen definieren. So ist die Achse 100 des Motors 10 fluchtend mit der Achse 101 des Generators ausgerichtet. Beide Achsen sind über eine gesonderte Kupplung 20 miteinander drehstarr verbunden, so daß die Achse 100,101 eine durchgehende Gesamtachse bildet, in der die entsprechenden Wellen liegen. Quer zu der Richtung dieser beiden Achsen sind Querachsen 102 vorgesehen, in der die Kolbenstangen orientiert sind, die an Kolben der Zylinder 11 ,12,13,14 angeordnet sind, allerdings so, daß jeweils zwei Kolben der Zylinder 11 ,13 eine Querachse 102 und eine demgegenüber umfänglich verdrehte Querachse 102' durch zwei weitere Kolbenstangen der Zylinder 12,14 definiert ist.
In einem Kurbelgehäuse als Zentralteil 15 sind für jeweils zwei nach Art eines Boxermotors angeordnete Zylinder 11 ,13 bzw. 12,14 Kurbelschlaufen angeordnet, die einen Gleitstein führen, der über eine Schwungscheibe so an die zentrale Achse 100,101 gekoppelt ist, daß eine gleichförmige Bewegung im Betrieb und bei elektrischer Zündung der Zylinder möglich ist.
Die beiden Kurbelschlaufen 12a und 11a sind schematisch dargestellt. Auf der unteren Seite des Zentralteils 15 ist der Motor mit der Oberseite als Stirnseite des Generators durch nicht näher dargestellte Flanscheinrichtungen verbunden.
Hierzu ist auf die Figur 2 zu verweisen, die den Schnitt von Figur 1 in einer perspektivischen, teilweise geöffneten Darstellung wiedergibt. Der Motor ist hier schematisch mit den Kurbelschlaufen gezeigt, wobei die beiden Kurbelschlaufen 11a, 12a einen axialen Abstand q1 besitzen. Die jeweils gegenüberstehenden Zylinder 11 ,13 in der einen Querachse 102 bzw. die anderen Zylinder 12,14 mit der anderen Querachse sind axial deshalb gegeneinander um ein Abstandsstück versetzt, welches q1 entspricht, auch bezogen auf die Querachse 102. Mit a1 definiert ist ein Abstand, bezogen auf die Unterseite der Zylinderköpfe, die von der Stirnseite des Generators einen Mindestabstand haben.
Die Welle des Generators, die in der Achse 101 angeordnet ist, ist über zwei Wellenlager 21 ,22 sowohl radial wie auch axial gestützt. Auf dieser Welle ist ein Rotor 6 drehstarr aufgesetzt. Er kann als Blechpaket mit einer Gleichstromwicklung ausgeführt sein. Zwischen dem Rotor und einem ihn umgebenden Stator 7 ist ein Luftspalt 8 vorgesehen, durch den das Magnetfeld vom Stator auf den Rotor oder umgekehrt gekoppelt wird. Die Wicklungen im Stator oder im Rotor erzeugen einen Einphasenoder einen Mehrphasen-, insbesondere einen Dreiphasenstrom, der an einer entsprechenden Zahl von Anschluß-Klemmen im Klemmenkasten 5 abnehmbar ist.
Außen hat der Generator 1 als Kühlkörper gedachte Finnen 9, die auch eine zusätzliche Versteifung in Achsrichtung bieten.
Der Generator ist über Standfüße 2,3,4, die im Winkel von 120° umfänglich versetzt sind, zum Stehen ausgerichtet, wobei die Standfüße im unteren Drittel der Generatorlänge angeordnet sind. Sie ragen sowohl axial, wie auch umfänglich gegenüber dem Hauptgehäuse des Stators, das an den äußeren Abmessungen der Finnen 9 endet, hervor.
Durch die aufgestellte Kombination aus Motor und Generator kann der Motor leicht zugänglich gewartet werden, während der Generator ihn stützt und auf Montagehöhe positioniert.
Der Generator ist robust und praktisch ohne äußere Teile, die einer Wartung bedürfen, so daß er standfest dauerhaft als Sockel dienen kann.
Die vertikale Ausrichtung soll eine im wesentlichen vertikale Ausrichtung sein, die nicht zwingend genau 90° gegenüber der Ebene beträgt, also derjenigen Ebene, die die unteren Enden der Füße 2,3,4 hypothetisch verbindet und als ebene Standfläche definiert werden kann.
Der Verbrennungsmotor 10 ist hinsichtlich seiner Einlasse und Auslässe so darauf abgestimmt, daß er mit "Biogas" (biologisch erzeugtem Gas oder "Natürliches Gas", Erdgas) betrieben werden kann, das in einer hier nicht beschriebenen Weise hergestellt werden kann, wie in der Einleitung zur Beschreibung erläutert. Das Biogas ist chemisch angreifend und korrosiv, so daß die Zylinder der Motoren entsprechend ausgebildet sind, um eine längere Standzeit zu haben.
Es empfiehlt sich die Verwendung von Motoren im Leistungsbereich zwischen 10 kW bis 40 kW für den lokalen Betrieb an dezentralen Stellen. Diese dezentralen Stellen sind diejenigen Stellen, wo Biomasse tatsächlich anfällt und auch zu Biogas weitervergoren oder biologisch abgebaut verarbeitet werden kann. Die damit autark arbeitenden Einheiten aus Motor und Generator sollten oder müssen deshalb sehr störunempfindlich sein oder zumindest leicht gewartet werden können, um Ausfälle der Stromerzeugung zu vermeiden.

Claims

Ansprüche:
1. Portable Umsetzeinrichtung für die Umsetzung von biologisch erzeugtem Gas in elektrischen Strom, welche Umsetzeinrichtung einen Verbrennungsmotor (10) und einen elektrischen Generator (1) aufweist, wobei
(a) der Motor (10) als Sternmotor mit mehreren um eine Antriebsachse (100) verteilt angeordneten Zylindern (11 ,12,13,14) ausgestaltet ist, die für die Verbrennung des biologisch erzeugten Gases angepaßt sind;
(b) der Generator (1 ) eine Drehachse (101) aufweist, die einen Rotor (6) trägt, wobei beide Achsen (100,101 ) im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind und miteinander im wesentlichen drehfest gekoppelt sind (20).
2. Umsetzeinrichtung nach Anspruch 1 , wobei eine Standeinrichtung (2,3,4) vorgesehen ist, zum Aufstellen der Kombination aus axial aufgerichtetem Motor und Generator, in einer im wesentlichen vertikalen Orientierung, bei der die
Achsen (100,101 ) im wesentlichen senkrecht zu einer Verbindungsebene von unteren Enden der Standeinrichtung ausgerichtet sind.
3. Umsetzeinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Standeinrichtung am Generator (1 ) angeordnet ist, um den Motor (10) oberhalb des Generators angeordnet aufzustellen, bzw. oberhalb des Generators im aufgestellten Zustand zu liegen kommen zu lassen.
4. Umsetzeinrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Achsen, insbesondere Wellen, von Generator und Motor über eine Kupplungseinrichtung (20) drehstarr gekoppelt sind und die Achsen, insbesondere als Wellen axial und radial gelagert sind (22,21 ).
5. Umsetzeinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Standeinrichtung zumindest drei - insbesondere radial und axial abstehende - Füße aufweist.
6. Umsetzeinrichtung nach Anspruch 1 , wobei der Generator eine Oberseite und umseitige Kühleinrichtung (9) aufweist, welche Oberseite eine Flanscheinrichtung trägt, um den Sternmotor (10) so auf der Oberseite des Generators (1 ) zu montieren, daß die umfänglich abstehenden Zylinder (11,12,13,14) des Motors einen axialen Abstand (a,a1) von der Oberseite des Generators haben.
7. Umsetzeinrichtung nach Anspruch 1 , wobei der als Sternmotor ausgebildete Motor mit umfänglich verteilt angeordneten und im wesentlichen radial zu den beiden Achsen (100,101 ) orientierten Zylindern ausgestattet ist.
8. Umsetzeinrichtung nach Anspruch 7, wobei jeweils zwei Zylinder in einer durch sie verlaufenden Querachse (102) im wesentlichen senkrecht zu den Antriebsachsen (100,101 ) von Generator und Motor (1 ,10) orientiert sind, nach Art eines Boxermotors.
9. Umsetzeinrichtung nach Anspruch 1 , wobei vier Zylinder (11 ,13; 12, 14) in zwei Querachsen angeordnet sind, welche Querachsen einen axialen Abstand (q1 ) aufweisen.
10. Umsetzeinrichtung nach Anspruch 1 , wobei der Generator einen um den Rotor (6) liegenden geblechten Stator (7) aufweist, der zwischen Rotor und Stator einen
Luftspalt (8) beläßt, um durch Drehung des Rotors gegenüber Wicklungen des Stators bei Bestehen einer magnetischen Kopplung eine Spannung, insbesondere in einem Klemmenkasten (5) am Generator (1 ) zu erzeugen.
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