Kreiskolben-Motorkonzepte: Die neue Wankel-Zukunft bei Audi
VON MANFRED JERZEMBEK - zuletzt aktualisiert: 07.06.2010 - 07:55Der Wankelmotor elaubt eine vergleichbar einfache Adaption für den Betrieb mit alternativen Kraftstoffen, wie Mazda mit dem Wasserstoff-Wankel aufzeigt. Der Mazda RX-8 Hydrogen RE verfügt über einen Wankel-Motor, der sowohl mit Wasserstoff als auch mit Benzin betrieben werden kann. Im Wasserstoff-Betrieb produziert er keine schädlichen Abgase. Der Sportwagen wird seit 2006 in einem Leasing-Programm in Norwegen und Japan angeboten.
Ein Demonstrationsrennen mit dem Mazda RX-8 Hydrogen RE findet am 12. Juni 2010 im Vorfeld des 24-Stunden-Rennens von Le Mans statt. Dort hatte Mazda vor 19 Jahren zum ersten Mal in der Geschichte des berühmten Rennens mit einem Wankel-Motor gewonnen.
Wankelmotor
Bei einem Hubkolbenmotor wird die bei der Verbrennung freigesetzte Energie in eine Auf- und Ab-Bewegung der Kolben umgesetzt. Ein Wankelmotor setzt die Energie direkt in eine Drehbewegung des Kreiskolbens um. Das führt zu einem vibrationsarmen, weichen Lauf. Außerdem kommt er mit weniger Teilen und Bauraum aus.
Kreiskolben im Audi E-tron
33 Jahre nach dem Produktionsende des Ro 80 bringt auch Audi, wo die NSU-Gene im Werk Neckarsulm weiterleben, den Wankel wieder ins Spiel, allerdings durch die Hintertür: als Range Extender-Hilfstriebwerk in der aktuellen Elektroauto-Studie A1 e-tron. Heute wie damals sprechen drei Fakten für den Kreiskolbenmotor: der extrem vibrationsarme Lauf, das angenehme Geräuschverhalten sowie die sehr kompakten Abmessungen.
Der vom österreichischen Entwicklungsdienstleister AVL konzipierte und in der Audi-Studie eingesetzte Range Extender wiegt als Moduleinheit (Kreiskolbenmotor, Generator und Leistungselektronik, Abgas- und Kühlanlage, Hilfsrahmen) lediglich 65 Kilogramm und lässt sich platzsparend unter dem Kofferraumboden anordnen.
Das Einscheiben-Aggregat ist für den Betrieb in einem serieller Hybriden mit einer Dauerdrehzahl von 5000/min und 15 kW/20 PS Leistung ausgelegt. Der Motor erhöht die Gesamt-Reichweite des Audi A1 E-tron um weitere 200 Kilometer, nachdem die rein elektrische Reichweite von 50 Kilometern verbraucht ist. Nach Aussagen der Entwickler er mit konventioneller Abgasreinigungstechnik sogar die strengen künftigen EU-6-Emissionsgrenzwerte ein.
Der Range Extender mit Wankel passt auch wegen seines Geräuschkomforts besonders gut zum Charakter eines Elektroautos. Bei einem konventionellen Range-Extender ist es nämlich mit der schönen Ruhe vorbei, wenn der „Schüttelhuber“, wie Felix Wankel den Hubkolbenmotor etwas despektierlich nannte, unvermittelt anspringt. Beim extrem vibrationsarmen Wankel ist hingegen davon kaum etwas zu spüren.
Keine Rückkehr des Ro 80
Die Herausforderungen, so Audi-Entwicklungsvorstand Michael Dick, hätten sich auch nach vierzig Jahren nicht geändert: Nach wie vor gilt der Abdichtung des Brennraums und dem Ölverbrauch das besondere Augenmerk der Entwickler. „Wir haben einige Ingenieure aus dem Ruhestand zurückgeholt“, erläutert Dick augenzwinkernd. Aber es ist nicht davon auszugehen, dass der Kreiskolbenmotor bei Audi im großen Stil zurückkehrt: Ein wie auch immer gearteter Nachfolger des Ro 80 ist nicht vorgesehen.
Der Wankelmotor galt in der Automobiltechnik einst als Symbol des Aufbruchs. Entwicklungs-Pionier NSU hatte die Idee der kreisenden Kolben, begründet von dem eigenbrötlerisch-genialen Tüftler Felix Wankel (1902 - 1988), in den sechziger Jahren bis zur Serienfertigung durchgesetzt. 1964 startete der Verkauf mit dem putzigen NSU Wankel Spider, drei Jahre später debütierte bereits der wegweisende Ro 80 mit Zweischeiben-Kreiskolbenmotor.
Erstes Fahrzeug mit dieser Technik war jedoch der Cosmo Sport von Mazda, der im gleichen Jahr, doch einige Wochen früher auf den Markt gekommen war und bis 1972 gebaut wurde. Mazda blieb der Wankel-Idee anschließend, u.a. mit den verschiedenen RX-Modellen, als einzige Marke bis auf den heutigen Tag treu.
Daimlers C 111
Als Daimler-Benz völlig überraschend zur IAA 1969 den Versuchsträger C 111 in aufregender Flügeltür-Mittelmotor-Konfiguration präsentierte, war der Höhepunkt der Wankel-Mania erreicht. Dieser Traumsportwagen sollte auch für Motorsportwettbewerbe tauglich gemacht werden. Doch dann kam die Ölkrise von 1973: Der Kostendruck bei Neuprojekten nahm schlagartig zu, Verbrauchs- und Emissionsanforderungen taten ein Übriges. So flossen die Entwicklungsgelder fortan in Dieselmotoren, die im Pkw bis dahin noch ein Schattendasein fristeten.
Zwar verschwindet der aktuelle RX-8 Sportwagen von Mazda mit dem Zweischeiben-13B-Triebwerk (2 x 654 Kubikzentimeter Kammervolumen) in Europa aus dem Angebot, weil die EU-6-Grenzwerte nicht erreicht werden können, doch läuft in Japan bereits ein Nachfolge-Aggregat, Projektkürzel 16X, mit 2 x 800 Kubikzentimeter Kammervolumen. Das Leistungsniveau dürfte in der Sauger-Version 221 kW/300 PS erreichen.
Mazda wird also dem Wankel treu bleiben – mit Blick auf die Vergangenheit kein Zufall. Immerhin konnten die vom damaligen japanischen „Wankel-Papst“ Kenichi Yamamoto motivierten japanischen Ingenieure im Jahr 1967 die NSU-Konkurrenten knapp schlagen, als es um die Einführung des weltweit ersten Zweischeiben-Aggregats in einem Pkw ging.
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