www.energie-lexikon.info, enlex.info
RP-Energie-Lexikon
fachlich fundiert, unabhängig von Lobby-Interessen

Dampfmotor

<<<  |  >>>  |  Feedback

Definition: eine schnelllaufende Dampfmaschine mit Ventilsteuerung

Englisch: steam engine

Kategorien: Fahrzeuge, Kraftmaschinen und Kraftwerke

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 01.01.2015; letzte Änderung: 26.04.2015

Ein Dampfmotor ist eine schnelllaufende Dampfmaschine, die mit einer Ventilsteuerung arbeitet. Eine gebräuchliche Bauweise ist die eines Dampfkolbenmotors (Hubkolbenmotor), dessen äußere Form oft der eines Ottomotors oder Dieselmotors deutlich ähnelt. Es werden aber auch andere Bauformen entwickelt, z. B. mit einem rotierenden Kolben (Rotationskolbenmotor oder Kreiskolben-Dampfmotor).

Dampfmotoren können sich in vielerlei technischen Details unterscheiden.

Für die Nutzung höherer Druckgefälle werden auch mehrstufige Dampfmotoren verwendet, in denen derselbe Dampf nacheinander verschiedene Zylinder (mit zunehmendem Hubraum) durchläuft. Bei sogenannten Eintakt-Motoren wird der Kolben in beiden Bewegungsrichtungen von Dampf angetrieben, während dies bei Zweitakt-Motoren nur bei der einen Bewegungsrichtung geschieht. Je nach Bauart wird eine Reihe von Ventilen oder Schiebern benötigt, die Wege für den Dampf zu bestimmten Zeiten öffnen und heute in aller Regel automatisch betätigt werden. Die Abgabe der Leistung erfolgt meist über eine Kurbelwelle; es gibt jedoch auch Versionen, bei denen beispielsweise ein Lineargenerator zur Stromerzeugung direkt vom Kolben angetrieben wird.

Dampfmotoren ticken typischerweise den Bereich kleinerer Leistungen ab, während für größere Leistungen eher Dampfturbinen eingesetzt werden.

Anders als ein Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung wird ein Dampfmotor von Wasserdampf angetrieben, der von außen zugeführt wird. Die maximale Leistung solcher Motoren liegt oft im Bereich von 50 kW bis 1 MW, also deutlich niedriger als bei typischen Dampfturbinen. Die Investitionskosten liegen in diesem Leistungsbereich häufig niedriger als bei Turbinen.

Der benötigte Wasserdampf kann mit einem Dampfkessel hergestellt werden, der mit einem Brennstoff wie z. B. Holz oder Biogas erzeugt wird. Es können also auch Brennstoffe genutzt werden, die für die innere Verbrennung in einem Verbrennungsmotor nicht geeignet wären. (In dieser Hinsicht ähnelt der Dampfmotor dem Stirling-Motor.) Bei Verwendung von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen kann die kontinuierliche Verbrennung auch in einem Porenbrenner durchgeführt werden, und es kann auch ohne Verwendung eines Abgaskatalysators eine hohe Abgasqualität erreicht werden.

Energieeffizienz von Dampfmotoren

Die Wirkungsgrade von Dampfmotoren können je nach Bauart erheblich variieren. Typischerweise liegen sie aber bei Volllast unter 25 %, im mittleren Teillastbetrieb ähnlich hoch, im tiefen Teillastbetrieb dagegen niedriger. Damit sind Dampfmotoren deutlich weniger energieeffizient als andere moderne Verbrennungsmotoren. Sie erlauben aber mit Kraft-Wärme-Kopplung immerhin eine effizientere Energienutzung, als wenn der jeweilige Brennstoff lediglich zur Wärmeerzeugung in einem Heizkessel genutzt würde. (Es geht darum, die im Brennstoff enthaltene Exergie möglichst effizient zu nutzen und nicht nur einen möglichst hohen Gesamtwirkungsgrad zu erreichen.) Außerdem können sie Brennstoffe und sogar andere Wärmequellen (siehe oben) nutzen, die für andere Verbrennungsmotoren gar nicht infrage kämen. Selbst wo ein herkömmlicher Verbrennungsmotor im Prinzip genutzt werden könnte (beispielsweise bei Betrieb mit Erdgas), kann es sein, dass nur ein einfach gebauter Dampfmotor von den Kosten her eine akzeptable Alternative zur reinen Wärmeerzeugung mit einem Heizkessel bietet.

Anwendungen von Dampfmotoren

Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts wurden neben Benzinmotoren auch häufig noch Dampfmotoren in Fahrzeugen verwendet, und zwar vor allem in größeren Fahrzeugen wie Booten, Bussen und Lastwagen. Für lange Zeit schien es, als wäre die Zeit von Dampfmaschinen allgemein zu Ende gegangen; sie sind auf breiter Front einerseits von Verbrennungsmotoren mit innerer Verbrennung und andererseits von Dampfturbinen abgelöst worden. In der jüngsten Zeit werden jedoch erneut Dampfmotoren entwickelt, da diese bestimmte neue Anforderungen relativ gut erfüllen könnten:

Wenn Dampf mit höherem Druck zur Verfügung steht als für einen Prozess benötigt, kann die Entspannung über einen Dampfmotor erfolgen.

Bei der Kraft-Wärme-Kopplung im Kleinstmaßstab kommt es vor allem auf eine kostengünstige und robuste Konstruktion an, weniger auf einen hohen elektrischen Wirkungsgrad.

Zur Zeit werden Dampfmotoren jedoch nur in sehr geringem Umfang genutzt. Es gibt auch noch kaum Anbieter für entsprechende Motoren. Unter Umständen könnte sich dies zukünftig ändern, beispielsweise im Bereich der Kraft-Wärme-Kopplung in Biomasse-Blockheizkraftwerken.

Siehe auch: Dampfmaschine, Hubkolbenmotor, Motor, Dampfturbine, Dampfkessel, Blockheizkraftwerk
sowie andere Artikel in den Kategorien Fahrzeuge, Kraftmaschinen und Kraftwerke

Kommentare von Lesern

Hier können Sie einen Kommentar zur Veröffentlichung vorschlagen. Über die Annahme wird der Autor des RP-Energie-Lexikons nach gewissen Kriterien entscheiden. Im Kern geht es darum, dass der Kommentar für andere Leser potenziell nützlich ist.

Ihr Name:
(freiwillige Angabe – auch Pseudonyme sind erlaubt)
Ihre E-Mail-Adresse:
(freiwillige Angabe)
Ihr Hintergrund:
(freiwillige Angabe, z. B. Energieberater, Handwerker oder Journalist)
Ihr Kommentar:
Spam-Prüfung:   (bitte die Summe von fünf und zwölf hier als Ziffern eintragen!)

Bem.: Mit dem Abschicken geben Sie Ihre Einwilligung, Ihren Kommentar hier zu veröffentlichen. (Sie können diese später auch widerrufen.) Da Kommentare zunächst vom Autor durchgesehen werden, erscheinen sie verzögert, z. B. erst am Folgetag oder evtl. noch etwas später.

Wie gefällt Ihnen dieser Artikel?

Ihr Gesamteindruck: weiß nicht unbefriedigend in Ordnung gut ausgezeichnet
Fachliche Qualität: weiß nicht unbefriedigend in Ordnung gut ausgezeichnet
Lesbarkeit: weiß nicht unbefriedigend in Ordnung gut ausgezeichnet
Verdient dieser Artikel (oder das Energie-Lexikon insgesamt) Ihrer Ansicht nach Links von anderen Webseiten?
  nein eventuell ja
Kommentar:

Vielleicht haben Sie auch konkrete Vorschläge für inhaltliche Ergänzungen, nützliche Literaturangaben etc. Falls Sie eine bessere Website für dieses Thema kennen, sind wir dankbar für einen Hinweis darauf.

Wenn Sie einen Kommentar zur Veröffentlichung auf unserer Seite vorschlagen möchten, verwenden Sie dazu bitte das Formular im Kasten "Kommentare von Lesern".

Spam-Prüfung: (bitte den Wert von 5 + 8 hier eintragen!)

Wenn Sie eine Antwort möchten, können Sie Ihre E-Mail-Adresse im Kommentarfeld hinterlassen oder direkt eine E-Mail senden. Letztere Methode führt meist zu schnelleren Antworten.

Wenn Ihnen das RP-Energie-Lexikon gefällt, möchten Sie vielleicht auch den RP-Energie-Blog als E-Mail-Newsletter abonnieren.

Teilen Sie den Link auf diesen Artikel mit anderen:

Ratgeber Wärmepumpenheizung

Unser neuer Ratgeber Wärmepumpenheizung erklärt ausführlich, welche Vorteile Ihnen eine Wärmepumpenheizung unter welchen Umständen bringt, welche Optionen Sie haben, nach welchen Kriterien Sie die richtige auswählen können und welche Fehler man dabei vermeiden sollte. In manchen Fällen stellt sich auch die Wärmepumpe als gar nicht die beste Lösung heraus.

Siehe auch diverse Lexikonartikel:

Bitte weitersagen an alle, die sich für Wärmepumpen interessieren!

– Alle Banners –

– Ihr eigenes Banner! –

Die Startseite gibt Ihnen den Einstieg in das RP-Energie-Lexikon, auch mit Tipps zur Benutzung.
Hier finden Sie diverse Ratgeber-Artikel, insbesondere im Bereich der Haustechnik.
Hiermit wird Ihnen ein zufällig ausgewählter Lexikonartikel angezeigt.
Der RP-Energie-Blog präsentiert Interessantes und Aktuelles zum Thema Energie. Er ist auch als E-Mail-Newsletter erhältlich.
Hier finden Sie die Kontaktinformationen und das Impressum.
Werden Sie ein Sponsor des RP-Energie-Lexikons – des besten deutschsprachigen Energielexikons im Internet!
Hier erfahren Sie mehr über den Autor des RP-Energie-Lexikons und seine Grundsätze.
Hier können Sie die Artikel des RP-Energie-Lexikons nach Kategorien geordnet durchstöbern.
Verbreitete Irrtümer zu Energiefragen werden hier detailliert aufgedeckt.
Der Glossar fasst die Definitionen von Fachbegriffen aus den Artikeln zusammen.
Mit dem Energie-Quiz können Sie Ihr Wissen im Energiebereich testen und vertiefen.
Hier werden die Hintergründe des Projekts beschrieben, auch die gewählten Grundsätze.
Mit zigtausenden von Nutzern pro Monat ist das RP-Energie-Lexikon zu einer interessanten Werbeplattform geworden.
Vom Autor des RP-Energie-Lexikons können Sie auch Beratung erhalten, insbesondere zu Energie-Technologien.
Hier finden Sie die Liste aller Artikel zu einem bestimmten Anfangsbuchstaben.
Hier können Sie nach Artikeln suchen, deren Titel ein bestimmtes Stichwort enthalten.
(Beachten Sie auch die Volltextsuche beim Menüpunkt "Suche"!)