Mazda Wankel-Hybridantrieb (2020): Superkondensator

Mazda hat in Japan ein Patent eingereicht, mit dem der Wankelmotor ein Comeback erleben könnte. Konkret handelt es sich um ein Hybridkonzept, bei dem die Japaner zwei Stromspeicher, drei E-Maschinen und einen Verbrennungsmotor zu einem Antriebsstrang bündeln. AUTO BILD erklärt, wie das Mazda-Konzept funktionieren soll! Mazda geht mit seinem neuen Antriebskonzept einen eher ungewöhnlichen Weg. Der Verbrennungsmotor wirkt über eine Kardanwelle auf die Hinterachse und wird von einem kleinen E-Motor (48 Volt) unterstützt. An der Vorderachse arbeitet je eine E-Maschine pro Rad. Gespeist werden diese beiden E-Motoren durch einen Kondensator mit einer hohen Kapazität.

Das ist ein sehr spezieller Ansatz, denn ein Kondensator kann zwar viel Energie speichern, diese allerdings nur über eine relativ kurze Zeit abgeben – die Energiedichte ist niedriger als bei Akkus, dafür ist die Leistungsdichte deutlich höher. Ist das System abgeschaltet, entlädt sich der Kondensator außerdem. Kondensatoren, wie sie Mazda verwenden will, nennen sich auch "Superkondensatoren".

Kondensatoren werden in der Elektrik vornehmlich dafür verwendet, Stromspitzen auszugleichen oder kurzzeitige Überschüsse für einen späteren Bedarf zu speichern. Für den Antrieb eines Hybridfahrzeugs ist der Verwendungszweck allerdings eher ungewöhnlich. Deshalb verlässt sich Mazda nicht nur auf den temporären Stromspeicher. Ein klassischer, aber dafür mit 3,5 kWh extrem kleiner Akku speist den E-Motor für die Hinterachse. Er kann auch die Vorderachse mit Strom versorgen, sollte die gespeicherte Energie im Kondensator einmal nicht reichen. Laut Patentschrift sollen in erster Linie der Verbrennungsmotor und der 48-Volt-Motor das Fahrzeug antreiben. Erst wenn bei hohen Geschwindigkeiten viel Leistung abgerufen wird, sollen sich die beiden Radnabenmotoren zuschalten.

Aber wozu das Ganze? Hauptsächlich will Mazda mit dem System Gewicht sparen. Durch die relativ kurzen Wege zwischen Kondensator und E-Motoren an der Vorderachse sind kürzere Kabel als sonst nötig. Außerdem ist der Kondensator viel leichter als eine entsprechend große Batterie. Das macht in der Summe einiges aus, da die Hochvoltkabel auch eine gewisse Stärke besitzen müssen, also einen entsprechenden Querschnitt brauchen. Dickere Kabel bedeuten mehr Kupfer und dadurch deutlich mehr Gewicht. Ob Mazda dieses Patent auch wirklich umsetzt, ist fraglich. Es bleibt abzuwarten, wie effizient diese Art von Hybridantrieb wirklich ist. Ob Mazda wirklich vorhat, den Wankelmotor zurückzubringen, muss sich auch noch zeigen. Geht es nach dem Patent, eignet sich der Kreiskolbenmotor vor allem durch seine kompakte Größe als Verbrenner-Part für das ungewöhnliche Antriebskonzept. Als Alternative beschreibt die Patentschrift aber auch V-Motoren (Anordnung der Zylinder in V-Form).

Dass Mazda mit Kondensatoren experimentiert, ist nichts Neues. So setzten die Japaner bereits 2012 im Mazda2 auf solche Kurzzeit-Stromspeicher zur Rekuperation von Bremsenergie. Auch Konzepte mit Linienbussen gibt es bei anderen Herstellern. Mit dem MX-30 hat Mazda aber bereits gezeigt, wie ein elektrischer Japaner mit einem Wankelmotor als Range-Extender aussehen kann. Möglicherweise wird der Motor mit dem rotierenden Kolben also auch als Hybridantrieb wieder zurück in die Serie gebracht.