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Elektromotor

Gewicht um 80 % gesenkt

| Redakteur: Ute Drescher

Ein neuer elektrischer Antrieb für Nutzfahrzeuge wiegt nur etwa ein Fünftel so viel wie herkömmliche Motoren. Das Erfolgsgeheimnis: Funktionsintegration.

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Den E-Antrieb haben die Dipl.-Ingenieure Rainer & Oliver Puls GmbH entwickelt.
Den E-Antrieb haben die Dipl.-Ingenieure Rainer & Oliver Puls GmbH entwickelt.
(Bild: WWW.ALEX-HAUK.DE)

Bei ihrem selbst entwickelten E-Antrieb für Nutzfahrzeuge hat das Team der Dipl.-Ingenieure Rainer & Oliver Puls GmbH ganz auf das Leichtbauprinzip der Funktionsintegration gesetzt: Motor und Planetengetriebe sitzen in einem Gehäuse. Das ist als stabiles Bauteil ausgeführt und kann daher auch Kräfte aufnehmen, die von der Straße auf die Räder und die Achse wirken. Die Motor- und Getriebeeinheit könne beispielsweise direkt in eine Starrachse als Kräfte-, Biege- und Drehmoment übertragendes Bauteil integriert werden. „So benötigen sie keine zusätzlichen Teile zur Befestigung am Chassis“, erklärt Rainer Puls, Geschäftsführer des Karlsruher Ingenieurbüros.

Auf nur ein Fünftel des Gewichts eines herkömmlichen Nutzfahrzeugmotors kommt dieser E-Antrieb.
Auf nur ein Fünftel des Gewichts eines herkömmlichen Nutzfahrzeugmotors kommt dieser E-Antrieb.
(Bilder: WWW.ALEX-HAUK.DE; [M]EHaselmann)

„Mit dieser Bauart senken wir nicht nur die Anzahl der verbauten Teile, sondern erhöhen auch den Wirkungsgrad“, nennt Puls einen weiteren Vorteil. Das reduziert auch die räumlichen Dimensionen des Motors. Der lässt sich dann direkt in die Achse integrieren. „Das spart wiederum weitere Bauteile, denn es sind keine zusätzlichen Halterungen am Chassis und auch keine Gelenkwelle erforderlich“, sagt Puls. Auch das stark verlustbehaftete Hinterachsgetriebe und -Differential sowie ein Sperrdifferential können entfallen, da jedes Rad der Achse mit einem eigenen Motor angetrieben wird. Möglich sind so ein elektronisches Differential sowie Torque-Vectoring. Für jedes Rad lassen sich die Zug- und Bremskräfte individuell steuern und regeln.

Doch kann der „kleine“ Motor genau so viel wie ein großer? „Ja, unser Motor bringt bei Drehzahlen bis zu 22.000 beziehungsweise 27.000 min-1 die gleiche Fahrleistung wie ein vergleichbarer Nutzfahrzeugmotor“, sagt Puls. Das kleinere Drehmoment, das den Bauraum reduziert, gleichen die Ingenieure einfach durch eine höhere Drehzahl aus. Dabei wiegt die Motor-/Getriebeeinheit mit zwei Motoren nur etwa 100 kg – ein normaler Motor mit gleicher Leistung für ein 7,5-t- bis 12-t-Fahrzeug käme mit Getrieben auf rund 500 kg, rechnet Puls vor und ergänzt: „Das bedeutet ein Plus an Zuladung, wenn die Antriebskomponenten leichter werden.“

„Mit Leichtbau Geld sparen“

Außerdem verbraucht ein leichteres Fahrzeug weniger Kraftstoff. Im Hinblick auf elektrische Antriebe steigt durch ein geringeres Gewicht die Reichweite eines Fahrzeugs. Dieses Plus an Reichweite mit mehr Batterien erreichen zu wollen, würde schwer und teuer. „Mit Leichtbau lässt sich also Geld sparen“, erklärt Dr. Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer der Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg (Leichtbau BW GmbH). Nicht zuletzt seien durch den Motor auch ganz neue Fahrzeugkonzepte möglich. „Der E-Motor von Puls ist ein tolles Beispiel für Konzeptleichtbau“. Ein solches Fahrzeug könne man ganz anders denken und aussehen lassen, so Seeliger. So könne man durch die kompakteren Maße der Antriebseinheit mehr Bodenfreiheit erreichen, ergänzt Puls sowie die Positionierung der Batteriepackages im Karosserieboden noch besser hinsichtlich der Crashsicherheit ausrichten. „Auch die Agilität der Fahrzeuge und der Wendekreis werden durch unsere zwei Motoren-Lösung und der damit verbundenen Möglichkeit des Torque-Vectorings verbessert“, sagt Rainer Puls. (ud)

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Das Seminar Leichtbauwerkstoffe in der Konstruktion vermittelt Methoden, Gestaltungsprinzipien und Bauweisen für Leichtbaukonstruktionen. Die Teilnehmer erhalten einen Überblick zu verschiedenen Leichtbauwerkstoffen, lernen Kriterien für die Werkstoffauswahl kennen und erfahren, welche Vor- und Nachteile sowie Risiken die verschiedenen Werkstoffe mit sich bringen.

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