Was in den 30er Jahren als Idee in einem Tagebuch anfing, sollte die Wende in der Motorentechnologie werden.
Am 01.02.1957 stellte Felix Wankel den nach ihm benannten Wankelmotor erstmals auf den Prüfstand. Nach wenigen Justierungen und dem Nachziehen verschiedenster Schrauben war der Wankelmotor DKM 54 erstmals bereit für die Serienproduktion. Der Wankelmotor sollte die innovative Wende bei Verbrennungsmotoren bringen. Während bei Standartverbrennungsmotoren die Fehler häufig bei den beweglichen Einzelteilen wie Kolben, Pleuel, Kurbelwelle usw. liegen war der Plan durch die Reduzierung beweglicher Teile die Wartung und Reparatur zu reduzieren.
Die ersten Resonanzen waren durchweg positiv. Die Fachpresse lobte die kompakte Bauweise sowie die Laufruhe des Motors. Erstmals wurde der Wankelmotor serienmäßig im NSU Spider verbaut. Doch nach der ersten Euphorie kam die Ernüchterung. Schnell machten sich erste Ermüdungserscheinungen bemerkbar. Die Abdichtungen an den Ecken des Kreiskolbens/Läufers im Inneren des Motors wurden undicht und sorgten für häufige Reparaturen. Die immer wiederkehrenden Werkstattaufenthalte überstiegen mit ihren Kosten bald den Kaufpreis des Autos. Das sorgte bei den Käufern des NSU Spiders für große Wut. Den Rest erledigten dann die großen Automobilkonzerne, die ihre Marktmacht dazu nutzen die Produktion und den erwünschten Stellenwert des Motors auszubremsen.
Heutzutage wird man den Wankelmotor in der Automobilindustrie kaum noch finden, lediglich Mazda glaubte an den Erfolg und schickte mit seinen RX7 und RX8 die einzigen Fahrzeuge ins Rennen, die noch mit einem Wankelmotor angetrieben wurden. Aber auch Mazda musste einsehen das die Produktion von Autos mit einem Wankelmotor, in Zeiten von Emissionsgesetzen und Ressourcenknappheit, ein Kampf gegen Windmühlen ist und stellte 2012 die Produktion ein.
Heute führt der Wankelmotor ein Schattendasein in spezifischen Anwendungsbereichen z. B. als Hilfsmotor bei Segelflugzeugen, als Antrieb für Drohnen, in Stromerzeugern oder im Schiffs- und Bootsbau. Hier macht sich das Gewicht-Leistung- und Größe-Leistungsverhältnis bezahlt.
Doch wie genau funktioniert ein Wankelmotor?
Der Wankelmotor ist ein Verbrennungsmotor, der durch die Verbrennung von einem Kraftstoff-Luft-Gemisch ein oder mehrere dreiecksförmige Kreiskolben in Bewegung setzt, dadurch Druck aufbaut, welcher in kinetische Energie umgewandelt wird. Der gesamte Verbrennungsprozess wird in vier Phasen gegliedert. In der Ansaugphase verursacht der Läufer einen Druckabfall in der Kammer, wodurch das Kraftstoff-Luft-Gemisch angesaugt wird. Durch die Rotation des Läufers wird das Gemisch in die zweite Phase gedrückt.
In der Kompressionsphase wird durch die Verengung zwischen Kreiskolben und Gehäuse das Gemisch verdichtet.
In der Expansionsphase wird das verdichtete Kraftstoff-Luft-Gemisch durch ein oder mehrere Zündkerzen entzündet. Diese Verbrennung sorgt für einen schnellen Druck- und Temperaturanstieg in der Kammer und treibt den Läufer weiter an. In der letzten Phase, der Auslassphase wird das expandierende Abgas durch den nun geöffneten Auslasskanal freigesetzt. Gleichzeitig wird der Einlasskanal wieder geöffnet und die Phasen beginnen von vorne. Die durch diese vier Phasen ununterbrochene Drehung in eine Richtung gewährleistet hohe Betriebsdrehzahlen, eine vereinfachte Auswuchtung und sorgt für eine geringe Vibration. Dem gegenüber stehen allerdings auch einige negative Faktoren wie die geringe thermische Wirkungskraft, relativ langsame und unvollständige Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches, was zu einer erhöhten Kohlenstoffemission und einer geringen Kraftstoffeffizienz führt. Weiter ist bis heute auch noch nicht das Problem der wartungsanfälligen Rotor- und Apex-Abdichtungen gelöst. Die mangelhaften Dichtungen zwischen Rotor und Gehäuse sorgen für einen hohen Verschleiß und unzureichende Zentrifugalkraft in niedrigen Drehzahlbereichen. Dies kann dazu führen, dass das Verbrennungsgas in die nächste Kammer entweicht.
Wir dürfen also gespannt sein, ob der Wankelmotor in der Zukunft sein großes Comeback in der Autoindustrie feiert. Zumindest sind bereits erste Firmen in Deutschland an der Entwicklung eines Wankelmotors mit Wasserstoffantrieb beschäftigt.
