Astron Aerospace Omega One

Neuauflage des Rotationskolbenmotors

Astron Aerospace Omega One

Vom Luft- und Raumfahrtkonzern Astron Aerospace kommt mit dem Omega One eine hochinteressante Neuentwicklung. Enormer Wirkungsgrad und einfacher Aufbau zeigen das Potenzial künftiger Verbrennungsmotoren.

Dass das politisch gewollte Aus für den Verbrenner ökonomisch ebenso fragwürdig ist wie ökologisch, darüber herrscht in der Fachwelt große Einigkeit. Und auch aus der Automobilindustrie, die sich nach dem Dieselskandal in Bußfertigkeit übte und ins Loblied auf die Elektromobilität einstimmte, kommen zunehmend Wortmeldungen, die das Primat der Vernunft über die Ideologie beschwören. Erst kürzlich gab BMW ein klares Statement pro Verbrenner ab – bei gleichzeitiger Weiterentwicklung batterieelektrischer Antriebe. Technologieoffenheit lautet das Stichwort.

Und dass man das unstrittig wichtige Ziel der Reduktion von Treibhausgasemissionen besser der Innovationskraft von Ingenieuren als Politikern, Pressure Groups oder sogenannten NGOs überlässt, zeigt ganz aktuell das jüngst von Astron Aerospace vorgestellte Konzept Omega One. Das im US-Bundesstaat Kansas angesiedelte Unternehmen will mit dem neuartigen Verbrenner die Vorteile von Gasturbine und Hubkolbenmotor verbinden, im Grunde handelt es sich beim Omega One allerdings eher um eine besonders pfiffige Variante des Rotationskolbenmotors.

Explosionszeichnung des Omega One

Rotationskolbenmotor mit Split-Cycle-Konzept

Prinzipielle Grundlage des Omega One ist das bereits 2006 vorgestellte Split-Cycle-Konzept, das ursprünglich für Hubkolbenmotoren entwickelt wurde und anstelle einer zeitlichen Trennung der Takte in jedem Zylinder die Takte räumlich auf zwei Zylinder aufgeteilt. Ansaugen und Verdichten finden in einem Brennraum statt, Verbrennen und Ausstoßen im anderen. Astron hat dieses Prinzip nun auf einen Antrieb mit zwei rotierenden »Kolben« übertragen.

Bei den »Kolben« handelt es sich um zwei rotierende Scheiben mit jeweils einem »Zahn«. Die beiden Scheiben sind so synchronisiert, dass der Zahn des einen in eine Aussparung des anderen einspuren kann. Beide Zähne haben nur ein winziges Spiel im Mikrometerbereich gegenüber der Verdichtungs- respektive Brennraumwand.

Bei einem Scheibenpaar trennt der Zahn das Ansaug- und das Verdichtungsvolumen, bei dem anderen das Verbrennungs- und das Abgasvolumen. Den genauen Ablauf des Kreisprozesses zeigt die Animation.

Astron Aerospace Omega One: Animation des Funktionsprinzips

Das Beste aus drei Welten

Gegenüber einem Hubkolbenmotor ist die Anzahl der beweglichen Teile drastisch reduziert. Die geringen Spaltmaße zwischen Rotor und Wand machen Dichtungen überflüssig, was einen großen Vorzug gegenüber dem Wankelmotor darstellt. Ein enormes Drehmoment bereits bei niedrigeren Drehzahlen wiederum nennt Astron als wichtigsten Vorteil gegenüber der Gasturbine.

Den thermischen Wirkungsgrad des Omega One will Astron in Simulationen mit rund 80 Prozent ermittelt haben, was im Vergleich zu den 25 Prozent eines Ottomotors ein gewaltiger Sprung wäre.

Zunächst soll der Omega One als Antrieb in der Luftfahrt dienen, auch der Einsatz als Range Extender für batterieelektrische Pkw ist angedacht. Die im Verhältnis zum Output geringen Abmaße des skalierbaren Antriebskonzepts lassen jedoch auch an eine Verwendung im Motorrad denken. Eine 36 x 38 x 85 Zentimeter große Ausführung lieferte in der Simulation 600 PS bei 15.000 U/min und ein Drehmoment von fast 1300 (!) Newtonmetern.

Zu früh für Euphorie

Um nicht zu sehr in Euphorie zu verfallen: Die Technologie des Omega-One-Motors befindet sich noch in einer sehr frühen Phase der Entwicklung. Auch wenn Konzept und Eckdaten überzeugen – der Praxistest in Sachen Standfestigkeit und nicht zuletzt wirtschaftlicher Realisierbarkeit steht noch aus.

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