10/2019, TH Koeln Radnabenmotor TH Köln

TH Köln entwickelt Radnabenmotoren

Flexibler und günstiger Elektroantrieb

Forscher an der TH Köln greifen zusammen mit dem Ingenieursdienstleister Alten eine Idee von Ferdinand Porsche wieder auf. Sie entwickeln Radnabenmotoren für den Antrieb von Elektroautos.

Auf der Weltausstellung in Paris wurde im Jahr 1900 der Lohner-Porsche ausgestellt. Dabei handelte es sich um ein von Ferdinand Porsche entwickeltes Elektroauto mit Radnabenmotoren. Diese Technologie ist jetzt bei Entwicklern von Elektroautos wieder ein Thema.

Auch die Forscher der TH Köln haben sich damit beschäftigt. Gemeinsam mit dem Ingenieursdienstleister Alten haben sie ein Antriebskonzept mit vier Radnabenmotoren entwickelt. In jedem Rad sitzt ein Elektromotor und dessen Leistungselektronik. Diese Anordnung erlaubt eine voll flexible Darstellung von Karosserieaufbauten, die keine Parameter hinsichtlich der Fahrzeugabmessungen für den Antrieb bedacht werden müssen. Außerdem gelten Radnabenmotoren als agilitätsfördernd, da sie den Schwerpunkt des Autos weiter nach unten drücken.

Bis zu 40 Prozent günstiger

Die Entwickler der TH Köln betonen außerdem den Vorteil, damit ein Antriebskonzept entwickelt zu haben, dass bei gleicher Leistung deutlich günstiger ist aktuelle Elektroantriebe mit zentralem Motor. „Unsere Felgenmotoren werden komplett aus Blech, Aluminium und Kupfer hergestellt“, erklärt der wissenschaftliche Mitarbeiter Martin Voßwinkel. „Die Herstellung ist damit ausgesprochen preisstabil und in großer Stückzahl rund 30 bis 40 Prozent günstiger als vergleichbare konventionelle E-Motoren.“

In den Radnabenmotoren der TH Köln werden keine Permanentmagnete mit Seltenen Erden als Rohstoff verbaut, das neben der Vermeidung steigender Preise auch die ökologische Bilanz verbessern soll. Jeder Motor besteht aus einem statischen Teil mit 20 Spulen und einem rotierenden Teil mit 24 Zähnen. Wird eine dieser Spulen unter Strom gesetzt, zieht sie den nächstgelegenen Zahn des Rotors an. Die einzelnen Spulen werden der Reihe nach aktiviert. Somit gerät der äußere Teil des Motors in Rotation und erzeugt den Vortrieb der Räder.

Aktuell arbeiten die Techniker noch an der Verringerung des Motorengeräusches. Für die weitere Entwicklung der Radnabenmotoren werden Partner aus der Automobilindustrie gesucht.

Fazit

Elektroantriebe brechen mit den Konventionen des Baus von Autos mit Verbrennungsmotor. Die kompakten Maschinen eigenen sich sehr gut für den Einbau direkt am Rad. Damit dürften wir in Zukunft komplett neue Karosseriekonzepte sehen.

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