Kaltluft-Triebwerk-Patent für Ferrari

Im Juni 2018 kündigte Tesla-Chef Elon Musk die Entwicklung von Düsentriebwerken für Autos an. Die Kaltgastriebwerke sollten von seinem Raumfahrt-Unternehmen SpaceX kommen und als Erstes im Tesla Roadster der zweiten Generation eingesetzt werden. Die Ankündigung gehörte zu den Vorhersagen von Musk, die eher Verwunderung als Begeisterung ausgelöst haben. Bis heute sind diese für den Einsatz in Autos modifizierten Triebwerke angeblich noch in der Entwicklung. Aber andere Sportwagenhersteller hat Musks Bekanntmachung anscheinend aufgeschreckt: Ferrari hat sich jetzt Kaltgastriebwerke patentieren lassen.

Kaltgastriebwerke erzeugen den gewünschten Rückstoß mithilfe von vorher komprimierten Gasen. In der Weltraumfahrt sind sie zur Lageregulierung von Raketen seit den 1970er-Jahren im Einsatz. Der neue Tesla Roadster soll rein elektrisch angetrieben in 1,9 Sekunden auf Tempo 100 beschleunigen, mit Kaltgas-Hybridantrieb soll die Zeit auf fast schon magische 1,1 Sekunden sinken. Außerdem soll der Roadster dank der Triebwerke auch kurze Sprünge über den Boden machen können – Musk selbst spricht sogar vom "Fliegen". Ein elektrisch betriebener Kompressor soll den die Triebwerke versorgenden Tank füllen.

900 bar Druck für Bodeneffekt

Das von Ferrari patentierte System heißt Pulsjet. Die Italiener positionieren die Triebwerke oben, unten, vorn, hinten und an den Seiten des Fahrzeugs. Ein Triebwerk enthält fünf verschieden große Düsen. Bei vollem Tank gelangt die Luft zur jeweils kleinsten Düse, bei sich leerendem Tank und somit bei abfallendem Druck schaltet das System auf die jeweils nächstgrößere Düse um, damit die Schubkraft gleich bleibt. Die Länge des Druckimpulses verkürzt sich, je größer die genutzte Düse ist – und die Luft soll mit Überschall-Geschwindigkeit sowie einer durchschnittlichen Kraft von fünf Kilonewton durch die Düsen schießen.

Die Füllung des Presslufttanks erfolgt mechanisch durch an den Achsen angebrachte Kompressoren, die mithilfe von beim Bremsen zurückgewonnener Energie arbeiten. Außerdem sitzt ein Wärmetauscher im Tank, der die dortige Luft kühlt und dadurch eine höhere Luftdichte ermöglicht. Im Lufttank sollen 700 bis 900 bar Druck herrschen. Die Luftdüsen können theoretisch beim Beschleunigen und Bremsen helfen und auch in Kurven die Seitenstabilität verbessern. Die nach unten gerichteten Düsen sollen aber nicht wie bei Tesla eine kurze Flugphase ermöglichen, sondern einen Bodeneffekt erzeugen, der den Abtrieb verbessert. Das ganze System soll zwischen 40 und 45 Kilogramm wiegen.

Ferrari auch mit kraftstoffbetriebenen Jet-Triebwerken?

Sowohl bei Ferrari als auch bei Tesla ist es unklar, ob die beiden Hersteller je mit Kaltlufttriebwerken ausgerüstete Fahrzeuge auf den Markt bringen. Viele Patente von Automobilherstellern bleiben einfach Patente. Automobil-Zulieferer Bosch hat allerdings für Motorräder bereits den Prototyp eines Kaltluft-Triebwerksystems vorgestellt. Die noch in der Entwicklung befindliche Technik soll das seitliche Wegrutschen von Motorrad-Rädern durch den Aufbau einer passenden Gegenkraft verhindern. Bei einer Testvorführung war das nötige Gas in einer austauschbaren Patrone gespeichert.

Das Ferrari-Patent ist zwar erst im Februar 2023 an die Öffentlichkeit gelangt, aber die Italiener haben es bereits 2019 eingereicht – ein Jahr, nachdem Elon Musk diese Technik für Tesla auf Twitter angekündigt hat. Ein entsprechendes Tesla-Patent ist bisher nicht bekannt. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass die Ferrari-Verantwortlichen Tesla als ernsthaften Konkurrenten sehen, der ihnen im Bereich der Supersportwagen gefährlich werden könnte. Das Ferrari-System wirkt deutlich fundierter entwickelt als das von Tesla angekündigte. Und in der Patentschrift gibt es noch eine Überraschung: Ferrari betont, dass man noch andere Triebwerke einsetzen könnte, die dann nicht mit Druckluft, sondern mit Kraftstoff funktionieren. Der Einsatz von Brennstoffen dürfte bei Tesla als ausgeschlossen gelten.