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Technik & Design: Antrieb

Dienstag, 30. Januar 2007 Wankelmotor feiert Geburtstag

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Wankelmotor des Mazda RX-8Wankelmotor des Mazda RX-8

Vor 50 Jahren, am 1. Februar 1957, testen Ingenieure des Autobauers NSU in Neckarsulm den von Felix Wankel entwickelten Rotationskolbenmotor. Damals galt der auch Kreiskolbenmotor genannte Antrieb als revolutionärer Gegenentwurf zum konventionellen Hubkolbenmotor; heute wird er im Serienfahrzeugbau nur noch von Mazda beim RX-8 eingesetzt.

Futuristisches Design und ein Zweischeiben-Wankelmotor (115 PS) kennzeichneten das Auto des Jahres 1967. Zwischen 1967 und 1977 wurden 37'398 NSU Ro 80 gebaut.
Futuristisches Design und ein Zweischeiben-Wankelmotor (115 PS) kennzeichneten das Auto des Jahres 1967. Zwischen 1967 und 1977 wurden 37'398 NSU Ro 80 gebaut.
NSU/Wankel Spider
NSU/Wankel Spider
Wankelmotor des Mazda RX-8
Wankelmotor des Mazda RX-8
 

Die simple Grundidee des Wankelmotors vermag heute noch zu faszinieren: Denn er setzt die bei der Verbrennung freigesetzte Energie direkt in eine Drehbewegung des Kreiskolbens um, die auf die Exzenterwelle wirkt; Kolben und Welle sind die einzigen bewegten Teile des Aggregats. Der Hubkolbenmotor hingegen benötigt den Umweg über Pleuel und Kurbelwelle, um aus einer Hubbewegung eine Drehbewegung zu machen. Folgerichtig gehören der vibrationsarme und weiche Lauf, die Drehfreude und ein ausgewogener Drehmomentverlauf zu den Vorteilen des Wankels. Zudem kommt er mit weniger Teilen und Bauraum aus. Daneben verbessert der Verzicht auf Nockenwelle und andere Komponenten das Verhältnis von Motorleistung zu Motorgewicht.
Bereits drei Jahre nach dem ersten Probelauf wird der NSU Prinz zu Testfahrten geschickt, das erste Auto mit Wankelmotor. Das erste Serienfahrzeug kommt 1963 mit dem NSU Spider auf den Markt, vier Jahre später erscheint mit dem Mazda Cosmo das erste Wankel-Auto mit Zweischeiben-Motor. In den Folgejahren experimentieren zahlreiche Autohersteller mit dem Antriebskonzept, darunter Mercedes-Benz, Citroen, Nissan und General Motors. Den ersten grossen Markterfolg eines Wankelmotor-Pkw erzielt der auf der IAA 1967 vorgestellte NSU Ro 80, von dem bis zum Produktionsende 1977 rund 37'400 Fahrzeuge gebaut wurden.
Die Limousine aus Neckarsulm wird zum Star der Branche, ist aber auch recht schnell als Schluckspecht verschrien. Mindestens 15 Liter Durchschnittsverbrauch je 100 Kilometer weisen auf das Grundproblem hin, das der Wankelmotor seit jeher mit sich herumträgt. Neben dem Kraftstoffkonsum führen die Verschärfung der Abgasvorschriften in den USA, der hohe Ölverbrauch und der hohe Fertigungsaufwand dazu, dass alle Hersteller bis auf Mazda das Wankelprinzip aufgeben. Doch für die Japaner, die seit Ende der 60er Jahre weltweit rund zwei Millionen Fahrzeuge mit Kreiskolbenmotor hergestellt haben, lohnt sich das Festhalten an dieser Konstruktion: Der im Jahr 2003 vorgestellte viertürige Sportler RX-8 besitzt ein in zwei Leistungsstufen erhältliches Aggregat, das die Vorteile des Antriebsprinzips aufweist, die Nachteile aber weitgehend im Griff hat. Die 231 PS starke Topversion des Triebwerks dreht turbinenartig und fast wie ein Rennmotor bis 9500 Touren hoch, bleibt im Verbrauch mit 11,2 Litern aber vergleichsweise moderat und erfüllt die Abgasnorm Euro 4.
Für Mazda hat der Wankelmotor daher durchaus Potenzial für die Zukunft: Er soll die Technikkompetenz der Marke stärken und den Weg in das Wasserstoffzeitalter ebnen. Der Mazda RX-8 Hydrogen RE kombiniert als erstes Fahrzeug überhaupt Wasserstoff-Betrieb mit Benzinverbrennung. Dafür eignet sich der Rotationsmotor vor allem aufgrund seiner Bauweise und seines Verbrennungsprinzips; im Vergleich zur technisch aufwendigeren Brennstoffzelle könnte sich das Konzept daher als kostengünstiger erweisen. So könnte die Geschichte für Felix Wankel und seinen revolutionären Motor glücklich enden.

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