IAA Mobility ZF präsentiert kompaktesten Elektromotor ohne Magnete

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ZF zeigt auf der Automobilmesse IAA Mobility in München den neuen Elektromotor I2SM, der ohne Magnete auskommt. Und er bringt noch weitere Vorteile mit sich – erhöhte Versorgungssicherheit sowie bessere Nachhaltigkeit und Effizienz

Im Unterschied zu heute schon verfügbaren magnetfreien Konzepten sogenannter fremderregter E-Motoren wird beim neuen I2SM (In-Rotor Inductive-Excited Synchronous Motor) von ZF die Energie für das Magnetfeld über einen induktiven Erreger innerhalb der Rotorwelle übertragen. Das macht den Motor einzigartig kompakt mit höchster Leistungs- und Drehmomentdichte, heißt es.

Die Innovation in der Antriebstechnik für Kraftfahrzeuge soll den deutschen Automobilzulieferern mehr Chancen im Wettbewerb bringen. Denn wenn diese nicht mehr an der Spitze der Entwicklung stünden, dann würden sie von der Entwicklung abgehängt. Auch dieser E-Motor kommt also ohne seltene Erden aus und sei damit auch in der Produktion umweltfreundlicher. Mit dieser Motoreninnovation wird Deutschland folglich unabhängiger von komplexen Lieferketten, deren Stabilität, wie sich die letzten Jahre gezeigt hat, nicht gerade sicher ist. Damit soll ein neuer Standard in Sachen E-Motoren gesetzt werden.

Die Technik hinter magnetfreien Elektromotoren:

Die Stromübertragen erfolgt beim I2SM (In-Rotor Inductive-Excited Synchronous Motor) über Induktion im Rotor, wie man weiter erfährt. Das mache es möglich, den Motor so kompakter zu bauen. Diese weiterentwickelte Variante eines fremderregten Synchronmotors (FSM) gilt als eine Alternative zu der über Permanentmagnete erregten Synchronmaschinen (PSM). Letztere sind übrigens die am häufigsten bei Elektrofahrzeugen eingesetzten Antriebe. Sie arbeite aber eben mit Magneten, zu deren Herstellung es seltene Erden braucht. Zwar kommt ein FSM auch ohne seltene Erden aus, doch sind Schleifsysteme und Bürsten nötig, um den Strom zu übertragen. Man muss solche Motoren in dem Bereich aber von der Ölkühlung durch Abdichtmaßnahmen abschotten, was übliche FSM zwangsweise größer macht als den I2SM. Wie ZF betont, kann man man einen PSM nicht einfach durch einen FSM ersetzen, doch einen FSM kann durch die ZF-Innovation ersetzt werden. Dabei genieße man auch noch etwa das gleiche Drehmoment und die gleiche Leistung, wie es ein PSM erreiche. Nicht zuletzt sinken die CO₂-Emissionen beim Bau des I2SM im Vergleich zum PSM um etwa 50 Prozent, führt ZF weiter aus, weil es eben keine Magnete braucht, die Emissionen verursachen. Im Vergleich zum FSM reduzieren sich außerdem die Energieübertragungsverluste um rund 15 Prozent, so ZF abschließend.

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