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07:15 16.12.2013
Von Hanne Lübbehüsen
Die Ingenieure experimentieren mit einem Mazda2, der als umgebautes Elektroauto getestet wird. Quelle: Hersteller
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Hannover

Es sind unkonventionelle Thesen, die der japanische Autobauer Mazda aufstellt. Diese gehört dazu: „Die nächste Motorengeneration verbraucht so viel Kraftstoff wie heutige Hybride“, sagt Motorenentwickler Mitsuo Hitomi. Oder: „Wir brauchen keine acht, neun, zehn Gänge, um den Verbrauch zu senken.“ Oder: „Benzin- und Dieselmotoren werden in Zukunft ähnlich aussehen“. Der japanische Automobilhersteller setzt seinen Sonderweg fort. Gegen den Trend planen die Ingenieure mit großen Hubräumen, verzichten auf Turboaufladung der Benzinmotoren und scheuen auch nicht davor zurück, den Wankelmotor aus der Versenkung zu holen.

Alternative Entwicklungen

Schon die aktuelle Generation der sogenannten Skyactiv-Benziner von Mazda setzt weder auf das modische Down-sizing, also die Verkleinerung des Hubraums, um Sprit zu sparen, noch auf die trendige Turboaufladung, womit andere Hersteller die verkleinerten Benzinmotoren auf Leistung trimmen. 15 Prozent Kraftstoffverbrauch sparen die Aggregate, so die Angaben des Herstellers. Und das vor allem durch erhöhte Verdichtung, also die Temperatur- und Druckerhöhung im Brennraum. Je höher sie ist, desto effektiver arbeitet der Motor. Im Verhältnis 14 : 1 sollen die Benziner von Mazda komprimieren, deutlich stärker als andere Pkw-Ottomotoren. Zum Vergleich: Beim Ferrari 458 liegt die Verdichtung bei 12,5 : 1, bei einem VW 1,4-Liter-Turbobenziner bei 10 : 1.

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30 Prozent weniger Kraftstoffverbrauch

Die nächste Benziner-Generation, deren Serieneinführung etwa 2018 realistisch scheint, soll dank einer Verdichtung von 18 : 1 noch einmal 30 Prozent weniger Kraftstoff verbrauchen. Die Vision der Motorenentwickler heißt HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition), also homogene Kompressionszündung. Aufgrund der hohen Verdichtung sorgt, ähnlich wie beim Dieselmotor, die kontrollierte Selbstzündung für eine effiziente Verbrennung. Das gilt für den unteren und mittleren Lastbereich, bei höherer Last wird die Zündkerze wieder tätig. Das Problem des „Klopfens“, der ungewollten Selbstentzündung des Sprits aufgrund der hohen Kompression, will Mazda in den Griff bekommen haben.

Und wenn der Motor in vielen Last- und Drehzahlbereichen effizient arbeitet, braucht es eben auch kein Getriebe mit neun Gängen, das den Wagen mit ständigen Gangwechseln im optimalen Bereich hält. Vor diesem Hintergrund prognostiziert Mitsuo Hitomi Verbräuche auf dem Level eines Hybridfahrzeugs. Mit der nächsten Generation sind laut Mazda etwa 80 Gramm CO2-Ausstoß pro Kilometer möglich, was einem Verbrauch von etwa 3,4 Litern entspricht. Vor allem durch Wärmeisolierung des Brennraums soll in der darauffolgenden Generation eine weitere Senkung des Verbrauchs realisiert werden.

Weiterentwicklung des Wankelmotors

Bei einem weiteren unkonventionellen Thema rauchen den Entwicklern derzeit die Köpfe. Die Ingenieure wollen einen Wankelmotor zur Verlängerung der Reichweite für Elektroautos einsetzen. An der von Felix Wankel in den fünfziger Jahren entwickelten Technik wird von verschiedenen Autoherstellern seit jeher geforscht, richtig durchsetzen konnte sie sich aber nie. Der wahrscheinlich bekannteste Oldtimer mit Wankelmotor ist der NSU Ro 80. NSU-Nachfolger Audi zeigte auf dem Genfer Auto-Salon 2010 einen A1 e-tron mit einem Wankelmotor als Range Extender, der aber auf Eis gelegt wurde.

Auch bei Mazda hat der Wankel Tradition, seit den sechsziger Jahren forschen die Ingenieure, in den Neunzigern brachten sie ein Serienmodell basierend auf dieser Technik in Japan auf den Markt. Vor allem zwei Vorteile benennt Motorenentwickler Takashi Suzuki für den Einsatz dieser Technik: Der Wankelmotor ist sehr kompakt, kann also einfach ins Fahrzeug integriert werden, ohne dass zum Beispiel das Kofferraumvolumen darunter leidet. Darüber hinaus ist das Aggregat sehr leise, was wiederum gut zum lautlosen Fahren mit einem Elektroauto passt. Die Ingenieure experimentieren mit einem Mazda2, der als umgebautes Elektroauto in Japan getestet wird. Im Prototyp haben sie ein 330 Kubikzentimeter kleines Aggregat ergänzt, das 22 kW/30 PS liefert. Es springt an, wenn der Batteriestand auf ein bestimmtes Level gesunken ist. Eine Testrunde auf dem Parkplatz bestätigt die Behauptung der Entwickler: Das Aggregat läuft so leise, dass die Fahrgeräusche meist das Motorgeräusch überdecken.

Mit Wankel zu mehr Reichweite

Der Wankelmotor hat seine große Zeit im NSU Ro 80 erlebt: Seinerzeit galt die Maschine, die ohne Hubbewegung Verbrennungsenergie direkt in Drehbewegung umsetzt, als kleine Sensation – obwohl die Entwicklung durch den deutschen Ingenieur Felix Wankel schon in den dreißiger Jahren des vergangenen Jahrhunderts begonnen hatte.

Während die Maschine, die nicht ganz problemfrei war, hierzulande wieder vom Markt verschwand, hält Mazda dem Prinzip seit Jahrzehnten die Treue. Weil die Namensrechte inzwischen bei VW liegen, werden die Mazda-Maschinen als Kreiskolbenmotoren bezeichnet. Die Japaner wollen den Wankel künftig zum Nachladen der Batterie für einen Range Extender (Reichweitenverlängerer) einsetzen. Allerdings existiert bislang nur ein elektrischer Mazda2 als Prototyp. MR

Hanne Lübbehüsen