Test F├╝r die Nerds unter uns: Stirling Motor f├╝r 19,77ÔéČ

Dieser Nachbau des Stirling Motors ist schon irgendwie etwas Besonderes. Die Funktionsweise ist dabei so einfach wie genial, und wurde ├╝brigens schon um 1815 vom Namensgeber Robert Stirling in Schwung gebracht.

Stirling Motor auf Glas

Funktionsweise des Stirling Motor

Die im Zylinder befindliche Luft wird von au├čen erw├Ąrmt und dehnt sich aus, dr├╝ckt so den Kolben nach oben, k├╝hlt wieder ab und zieht sich wieder zusammen – sodass der Kolben wieder absinkt. Das zumindest ist das heruntergebrochene Grund-Prinzip eines Stirling Motors.┬á Das ganze packt man dann noch an ein Schwungrad und schon kann man 180-200 Umdrehungen in der Minute erreichen. Wer schon immer ein bisschen technikbegeistert war und vielleicht noch etwas detaillierter nachlesen m├Âchte, findet hier einen echt guten Wikipedia-Artikel.

Stirling Motor Kompression

Damit der Kleine auch in Schwung kommt muss ein Temperaturunterschied („delta“) von mindestens 20┬░ gegeben sein – d.h. eine Tee- / Kaffeetasse mit hei├čem leckeren Inhalt oder ein sehr kaltes Objekt – z.B. ein K├╝hlakku – reicht dicke. Das Rad muss dann jeweils angesto├čen werden – je nach Inhalt aber in eine andere Richtung – und arbeitet von da an alleine, solange eine bestimmte Temperatur gegeben ist. Es gibt aber sogar so fein ausgearbeitete und balancierte Motoren, die schon durch das Auflegen einer warmen Hand funktionieren.

Stirling Motor Glaskolben
Die Verbindung zum Rad sollte m├Âglichst gerade sein, um unn├Âtige Reibung zu vermeiden.

Verarbeitung des Stirling Motor

Der Stirling Motor besteht aus Metall und Glas und wiegt dementsprechend auch etwas mehr. Die Verarbeitung ist aber sehr gut! Au├čerdem ist der Aufbau wirklich sehr einfach, da man nur das Rad und das kleine Glasr├Âhrchen einsetzen und miteinander verbinden muss. Einziges Problem: man muss die Befestigung des Rades ein wenig zur Seite dr├╝cken, damit der Glaskolben wirklich reibungslos hoch und runter gleiten kann. Ansonsten schabt es leider und die Drehungen laufen nicht wirklich rund. Aber das ist leicht zu beheben.

Zur Veranschaulichung haben wir f├╝r euch noch ein kleines Video gedreht:

Youtube Video Preview

Insgesamt funktioniert der Sterling Motor wirklich sehr gut. Am Anfang war ich etwas skeptisch, ob den wirklich alles reibungslos funktionieren w├╝rde und das tut es, wenn alle Teile gut miteinander verbunden sind und die Reibungspunkte eliminiert wurden. Leichte „Kratzger├Ąusche“ des Glaskolbens bleiben aber leider nicht aus, was in einem B├╝ro die Kollegen schon etwas nerven k├Ânnte. Aber daf├╝r h├Ątte man ein ziemlich cooles und interessantes Gadget dabei. Was meint ihr: cooles Teil oder doch eher ein Staubf├Ąnger?

Hier geht's zum Gadget
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Maike

Seit 2017 Teil des Teams und begeistert von allen Arten von DIYs und technischen Spielereien. Der Spa├čfaktor darf dabei nat├╝rlich nicht fehlen.

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Kommentare (21)

  • Profilbild von Daniel
    19.11.11 um 10:42

    Daniel

    F├╝r viele vielleicht uncool, aber f├╝r diejenigen die wie ich im Physikunterricht l├Ąnger geblieben sind ist es geil ^^. h├Ątte den halben phys. raum mitgehen lassen sollen ^^

  • 19.11.11 um 12:14

    Torquemada

    ich bin ja schon lange von dem teil fasziniert und will auch schon seit l├Ąngerem einen bauen, aber es fehlte mir immer am know how und motivation.
    die k├Ąuflichen varianten waren bissher immer zu teuer, aber das angebot ist schon eine ├╝berlegung wert.

  • Profilbild von hmmq
    20.11.11 um 18:42

    hmmq

    bei einem Delta T von 20┬░ kannste auch nen peltier betreiben welches einen l├╝fter antreibt der ein rad drehen l├Ąsst ­čśÇ

    Problem is bei dem ding die w├Ąrmeleitung, irgendwann (10 min?) wird das ganze ding warm und der prozess kommt zum erliegen. man k├Ânnte an dem rad fl├╝gelbl├Ątter zur konventionsverbeserung anbauen… hmm…

    • 20.11.11 um 19:28

      kristian CG-Team

      Da bringst du mich auf eine Idee – habe noch zwei Peltiers rumliegen. Allerdings werden die an der kalten Seite extrem schnell warm, ein gro├čer Alublock + K├╝hlgerippe + zweites Element hilft da leider nicht viel :-/. Aber zum Rumspielen…

  • Profilbild von Bob
    04.12.13 um 09:17

    Bob

    Ich habe mir den Motor vor ca zwei Jahren gekauft, um mit meinen Sch├╝lern das Thema Industrialisierung etwas fassbarer zu machen. Die Maschiene ist sehr gut verarbeitet und arbeitet immernoch tadellos.

  • Profilbild von Jan
    04.12.13 um 09:47

    Jan

    Habe den Motor auch und habe es meinen Kindern vorgesetzt und sie haben sich gef├╝hlt eine halbe Ewigkeit damit besch├Ąftigt – alleine deswegen war es schon jeden Cent wert ;-).

    L├Ąuft bis heute noch super – liegt sicherlich an der soliden Verarbeitung.

  • 03.10.15 um 10:29

    Marcus

    Zu Ostern konnte ich eins der Dinger g├╝nstig bei Aliexpress ergattern. Die Reviews sind ja teils gemischt, doch funktionierte das gelieferte auch tats├Ąchlich auf der Handfl├Ąche (mit Verz├Âgerung und im k├╝hlen Raum). Der Beschenkte hats f├╝r die morgendliche Kaffeetasse ­čÖé

  • Profilbild von okjhbnv
    07.10.15 um 10:35

    okjhbnv

    Macht erst in Kombination mit dem USB-Tassenw├Ąrmer richtig Sinn! ­čśë

  • Profilbild von Freddi
    30.10.15 um 19:53

    Freddi

    Mein Motor ist heute angekommen: Mit der Handfl├Ąche hats bei mir nicht funktioniert, aber auf 2 Babyflaschen mit heissem Wasser geht er gut ab: https://twitter.com/laser_eraser/status/660164862945964032

    • Profilbild von mw
      31.10.15 um 09:12

      mw

      Diese einfachen Motoren laufen auf Handfl├Ąchen nur, wenn man sich in sehr kalter Umgebung (deutlich unter Null Grad) aufh├Ąlt, zB drau├čen im Winter.

      Prima laufen sie auf gef├╝llten Teekannen, anstelle des Deckels im Dampf des Tees, bis zu 15min lang.

      Alternativ l├Ąuft der Motorr r├╝ckw├Ąrts, wenn man ihn auf einen gefrorenen Block (zB ein K├╝hlelement aus der Tiefk├╝hltruhe) stellt ­čśÄ
      Nettes Spielzeug.

      • 31.10.15 um 12:08

        Marcus

        Bei mir lief er nach ca. einer halben Minute, Minute, in einem ungeheiztem B├╝roraum ­čÖé Aber ich las in Reviews dass je nach Modell und Toleranzen der Verarbeitungsqualit├Ąt eben mal leicht anl├Ąuft, mal weniger gut.

  • 25.09.17 um 13:18

    Hiob

    Ist gut verarbeitet und funktioniert gut, wie beschrieben. Es ist eines der teuersten Gadgets (28 Euro vor 4 Jahren), dass ich ausprobiert habe. Hier in DE w├╝rde es in einem Shop sicher auch nicht f├╝r viel mehr als 35 Euro gut verkauft werden, da nur ein Modell ohne gr├Â├čere EInsatzvielfalt. F├╝r einen Preis um die 15 Euro w├╝rde wahrscheinlich jeder Nerd (wie ich) eines haben. 19 Euro ist schon sehr nahe am Schn├Ąppchen. Man muss eben wissen, was man damit m├Âchte, sonst ist es nur ein weiterer Staubf├Ąnger.

  • Profilbild von Gast
    25.07.19 um 09:53

    Anonymous

    Es gibt inzwischen eine etwas abgespeckte Version um 12Euro:
    https://de.aliexpress.com/item/32998579771.html
    Warte zZ auf die Lieferung. Das Design dieser Variante erscheint zun├Ąchst unlogisch; man kann keinen 2.Kolben erkennen? Bin gespannt.

    Mein 'guter' Motor (wie hier angeboten) rotierte flei├čig ├╝ber ein Jahr lang auf einer FRITZ!Box, nach etwas 'Tuning', um die Reibung zu reduzieren. Es ist erstaunlich, dass er das auch nach Erreichen des thermischen Gleichgewichts so lange durchhielt; die Temperatur-Differenz zwischen den beiden Metallplatten war wirklich recht gering. So etwas schaffen eigentlich nur die s├╝ndteuren Modelle aus europ├Ąischer Fertigung. Uhren├Âl, Graphit und eine pr├Ązise Ausrichtung der Lagerbacken und -spannung helfen bei der Optimierung des Laufverhaltens.

    Leider liefen irgendwann die Spitzenlager der Kurbelwellen-Enden ein, denn auf 'Dauerbetrieb' ist diese Konstruktion nicht ausgelegt.
    Das Video kann man hier runterladen:
    https://app.box.com/s/vkms7epx0jbf97ilogfhkpgbpo2ei3ds

    Physik macht Spa├č!

    Kommentarbild von Anonymous
    • 25.07.19 um 11:43

      Maike CG-Team

      Hallo Anonymous,
      w├Ąre echt cool, wenn du uns wissen lassen k├Ânntest, ob die g├╝nstigere Variante ebenso gut funktioniert wie das Modell, welches wir jetzt hatten. Habe es auch als g├╝nstigere Variante im Artikel mal verlinkt.

      Ich muss sagen, dass mich der Stirling Motor aus Metall wirklich sehr beeindruckt hat, weil er so gut verarbeitet und edel wirkt. Macht sich auf der Fritzbox ja auch nicht schlecht ­čśë

  • Profilbild von Martin
    25.07.19 um 11:08

    Martin

    Das ist ├╝brigens nicht immer nur Spielzeug. Von SenerTec gibt es ein Blockheizkraftwerk, das macht W├Ąrme mit einem Gas-Brenner und mit einem Stirlingmotor den Strom.

    Gibt es noch weitere praktische Anwendungen?

    • Profilbild von mw
      30.07.19 um 13:53

      mw

      Der eher bescheidene reale Wirkungsgrad solcher Motoren erlaubt nur bedingte Nutzbarkeit im Alltag.
      Hier steht einiges dar├╝ber:
      https://www.energie-lexikon.info/stirlingmotor.html
      Es gab und gibt immer wieder Versuche, dieses recht alte Prinzip wieder 'salonf├Ąhig' zu machen. Immer dort, wo man hohe Temperatur-Differenzen zur Verf├╝gung hat (Weltraum, W├╝sten, Geothermie, 'W├Ąrmepumpen').

      Da er auch 'falschherum' betrieben werden kann, kann man auch relativ kalte Reservoirs ausnutzen.
      Der hier angebotene Motor aus China l├Ąuft, auf Eisw├╝rfel gestellt, ebenfalls anders herum, siehe Foto.

      Hier ein kurzes Demo-Video (habe die obere Platte geschw├Ąrzt, damit er mehr Sonnenenergie 'tanken' kann):
      https://app.box.com/s/datl55v1fd1imoet2xnkczdair26bhff

      Kommentarbild von mw
  • Profilbild von hans
    25.07.19 um 14:44

    hans

    Hi,
    den gibt es ├╝brigens in der Bucht auch f├╝r knapp 22 inkl. sch├╝ppen.

    gru├č

  • Profilbild von Martin
  • Profilbild von Gast
    30.07.19 um 13:22

    Anonymous

    Der von mir erw├Ąhnte billige Stirling-Motor taugt nichts, kam eben per Post an,

    Die seltsam unsichtbare Steuerung des 2. notwendigen Kolbens (phasenverschoben) ist zwar extrem 'raffiniert', aber ebenso simpel und unzuverl├Ąssig konstruiert: MAGNETISCH! Der Arbeitskolben zieht auf dem Weg nach unten den Verdr├Ąngerkolben im Boden ├╝ber einen Stabmagneten nach oben – das funktioniert nicht gut. Zudem ist die Reibung des gesamten Systems weitaus h├Âher als beim Vollmetall-Modell. Das mag auf einer hei├čen Kaffeetasse funktionieren, aber nur bei extremer Temperatur-Differenz.

    Ich kann daher nur die 'originale' Variante mit dem dicken Schwungrad (nicht die Version mit der flachen Radscheibe) empfehlen. Nur die kann es ggf. auf einer FRITZ!Box schaffen.
    Alle anderen Versionen wurden profitgeil 'kaputt-gespart', da leidet die Funktionalit├Ąt.

    Wer flammenbetriebene Stirling-Motoren mag: ich habe in meiner Sammlung einen sehr solide gefertigten Motor mit Alkohol-Antrieb, der selber per Riemen einen kleinen Generator mit angeschlossenem LED-Birnchen betreibt, nette Idee.
    Die Dinger findet man um 25Euro bei Ali und Co. Sie laufen zuverl├Ąssig, aber eben mit 'Sprit'.

    Kommentarbild von Anonymous
    • 30.07.19 um 13:28

      Maike CG-Team

      Hallo Anonymous,
      funktioniert der flammenbetriebene Stirling-Motor wirklich problemfrei bei dir? Ich hatte so einen tats├Ąchlich auch mal probiert, aber nicht zum laufen bekommen. Es war nicht genau dieses Modell, aber mit gleicher Funktionsweise.

  • Profilbild von mw
    31.07.19 um 08:44

    mw

    Meiner stammt von diesem H├Ąndler:
    https://www.aliexpress.com/item/32784847377.html
    Damals noch 20% g├╝nstiger. Seit AliExpress f├╝r uns Deutsche 19% MwSt auf alles ab 0.01Euro erhebt (siehe die vielen 'oops, product not available' Meldungen bei den billigen Angeboten, NUR f├╝r Deutsche!), kaufe ich dort relativ wenig ein. Bei Reddit steht die Story und warum das so ist (danke, Scholz!).
    Im Prinzip zahlt man heutzutage bei Artikeln ├╝ber 26Euro theoretisch DOPPELTE Mehrwertsteuer bei AliExpress – ohne mich..

    Der Stirling-Motor l├Ąuft nach kurzer Heizphase sauber an; ich verwende 60%igen mediz. Alkohol, der brennt sauber.
    Wenn man das L├Ąmpchen abklemmt, l├Ąuft er mit offenem Generatorkreis etwas schneller.
    Das Ding kommt mit Ersatzteilen (Heizzylinder, Riemen), ist sehr massiv gebaut, macht Freude am Schreibtisch. Man muss nichts schmieren oder justieren. Solche soliden Konstruktionen kosten hierzulande ein Vielfaches.

    Das 12Euro-Billigteil l├Ąuft nicht mal auf einer hei├čen Teetasse, da mache ich mal Druck beim H├Ąndler. So was sollte nicht auf dem Markt angeboten werden. Der KANN nicht richtig funktionieren wg. der schlechten Ansteuerung des Verdr├Ąngerkolbens. Alles billigstes Plastik, keine M├Âglichkeit der Zerlegung usw. Lehrgeld..

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