Porsche-Sechstaktmotor: eine Revolution, die den Verbrenner retten könnte

Porsche denkt den Verbrennungsmotor neu, indem es dem klassischen Zyklus zwei zusätzliche Takte hinzufügt. Statt die Abgase sofort abzulassen, behält der Hersteller sie, um eine zweite Verbrennung durchzuführen. Konkret aktiviert jeder vollständige Zyklus nicht mehr eine Verbrennung alle vier Kurbelwellenumdrehungen, sondern eine Zündung alle drei Umdrehungen, mit einem Energieplus als Ergebnis.

Die erste Sequenz bleibt vertraut: Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Expandieren. In der fünften Phase bleiben die verbrannten Gase im Zylinder eingeschlossen. Ein neues Ansaugen von Frischluft und Kraftstoff findet dann statt und ermöglicht eine erneute Verdichtung, die eine zweite Verbrennung auslöst. Diese doppelte Zündung zielt auf einen Wirkungsgradgewinn, der zwischen 30 % und 50 % geschätzt wird, und befreit den Motor zugleich von den Grenzen des klassischen Zyklus.

Die Abgase eines herkömmlichen Motors treten oft mit über 700 °C aus, also ebenso viel verlorene Energie. Mit seinem Sechstakter fängt Porsche diese Wärme ein, um die zweite Verbrennung zu speisen. Die mittlere Temperatur des Zyklus steigt, was das effektive Verdichtungsverhältnis erhöht und den theoretischen Wirkungsgrad dem Carnot-Prinzip annähert.

Der Hersteller sieht außerdem eine modifizierte Kurbelwelle mit Pleueln variabler Geometrie vor. Der Kolben fährt tiefer hinab, um über seitliche Schlitze Luft anzusaugen, bevor er wieder aufsteigt, um das Gemisch erneut zu verdichten. Ziel ist es, die Dynamik der Gase zu synchronisieren, ohne das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich zu beeinträchtigen, eine heikle Aufgabe für einen Block, der für Sportwagen bestimmt ist.

Ein Planeten-Kurbeltrieb fügt zusätzliche Zahnräder, Achsen und Gelenke hinzu. Diese Architektur verspricht eine präzise Steuerung der Kolbenbewegung, verstärkt aber die Risiken von mechanischem Spiel, Reibung und Verschmutzung. Die im Zylinder gehaltenen Gase können Partikel mit sich führen und Ablagerungen verursachen, ein Szenario nahe den bekannten Problemen an AGR-Ventilen.

Porsche muss zudem die Standfestigkeit dieses Blocks bei hohen Drehzahlen validieren. Die 911 und Cayman leben über 7.000 U/min, und jede parasitäre Trägheit könnte den theoretischen Gewinn zunichtemachen. Schließlich muss das System die strengsten Abgasnormen bestehen, was eine feine Steuerung der Einspritzung und der Abgasnachbehandlung voraussetzt.

Der Sechstaktmotor ist keine neue Idee. 2004 schlug der amerikanische Ingenieur Bruce Crower bereits einen Prototyp vor, der nach der Verbrennung eingespritzten Dampf nutzte, um Energie zurückzugewinnen. Vor ihm ersannen mehrere in den Jahren 1920 bis 1960 veröffentlichte Patente hybride Zyklen, ohne je den Schritt zur Serie zu schaffen, wegen der Kosten und der Zuverlässigkeit.

Der Unterschied kommt heute von den Mitteln Porsches und von der Perspektive der synthetischen Kraftstoffe. Durch die Kombination von E-Fuels und höherem Wirkungsgrad kann der Hersteller einen über den Lebenszyklus nahezu CO2-freien Motor versprechen, und dabei den Klang und das Fahrgefühl bewahren, die den Erfolg seiner Sportmodelle ausmachen.

Dieses Patent bestätigt, dass Porsche das Kapitel Verbrenner nicht endgültig schließt. Während die Marke in reine Elektroplattformen und Feststoffbatterien investiert, pflegt sie einen alternativen Weg für ihre Kunden, die an Kolbenmotoren hängen. Sollten sich E-Fuels durchsetzen, könnte ein Sechstakter mit hohem Wirkungsgrad eine realistische CO2-arme Lösung ohne vollständige Abhängigkeit vom Ladenetz bieten.

Es bleibt abzuwarten, ob diese Innovation die Konstruktionsbüros verlässt. Die Serienfertigung würde spezifische Montagelinien und hohe Kosten erfordern, eine riskante Wette in einem sich wandelnden regulatorischen Umfeld. Die nächsten Prototypen werden das reale Potenzial dieses Sechstaktmotors mit Porsche-Signatur zeigen.