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Der Markt für E-Autos boomt, und mit ihm die Vielfalt an E-Motorvarianten. Von der permanentmagnetischen Synchronmaschine bis zur induktiv elektrisch erregten Synchronmaschine (iEESM) – jede Variante hat ihre Stärken und Schwächen. Während permanentmagnetische Motoren aufgrund ihrer hohen Effizienz und leichten Wartung beliebt sind, haben sich induktiv elektrisch erregte Synchronmaschinen als kostengünstige Alternative etabliert.
Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) forscht an neuen Motorvarianten, darunter einer Transversalflussmaschine, bei der die Kupferspulen platzsparend um die Motorachse gewickelt werden. Diese Maschinen sind zwar nicht für hohe Drehzahlen geeignet, bieten aber große Drehmomente und könnten Lastfahrzeuge profitieren.
Ein anderer Ansatz ist die Verwendung von Asynchronmaschinen (ASM), die wie EESM ohne Permanentmagnete auskommen. Auch sie können auf Kontaktlose Induktion zurückgreifen, um Energie zu übertragen. ASM sind jedoch größer als Synchronmaschinen mit Permanentmagneten und setzen daher nur wenige Autobauer ein.
Für preiswerte, kleine Elektroautos könnte der Reluktanzmotor eine Marktnische finden. Er ist einfach aufgebaut und wartungsfrei, aber hat einen Wirkungsgrad von lediglich 80-85%. Doch Forscher am Stuttgarter ICM haben eine neue Variante entwickelt: die synchrone Reluktanzmaschine mit einem verblüffend hohen Wirkungsgrad von über 90%.
Die Zukunft der Elektromotoren ist vielfältig und abhängig von der Nutzung. Für Familien-Pkw und Lkw bietet sich eine induktiv elektrisch erregte Synchronmaschine an, während Rennwagen der Formel E schnell beschleunigen müssen und dafür permanentmagnetisch erregte Synchron- oder Axialflussmaschinen nehmen.
Der RWTH-Ingenieur Henrik Born forscht an Produktionsprozessen für Elektromotoren. Er sieht zwei Trends für die kommenden Jahre: ausgefeilte, aber teure Eigenentwicklungen für die eigene Marke einerseits; die Massenfertigung günstiger, aber identischer Motoren andererseits.
Für die Umsetzung von Innovationen im Bereich Elektromotoren gibt es jedoch noch viel zu tun. Zu wenig Aufmerksamkeit wird auf Recyclingfähigkeit gelegt, und kaum jemand kümmert sich darum, wie Magnete oder Kupfer aus ausgedienten Elektromotoren zurückgewonnen werden können.
Nach dem Stand der Technik ist die Rückgewinnung dieser Materialien jedoch nicht einfach möglich. Der RWTH-Forscher Born wünscht sich mehr Projekte und Forschungsmittel, um einen geschlossenen Materialkreislauf für Elektromotoren von der Produktion bis zur Demontage zu entwickeln.
Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) forscht an neuen Motorvarianten, darunter einer Transversalflussmaschine, bei der die Kupferspulen platzsparend um die Motorachse gewickelt werden. Diese Maschinen sind zwar nicht für hohe Drehzahlen geeignet, bieten aber große Drehmomente und könnten Lastfahrzeuge profitieren.
Ein anderer Ansatz ist die Verwendung von Asynchronmaschinen (ASM), die wie EESM ohne Permanentmagnete auskommen. Auch sie können auf Kontaktlose Induktion zurückgreifen, um Energie zu übertragen. ASM sind jedoch größer als Synchronmaschinen mit Permanentmagneten und setzen daher nur wenige Autobauer ein.
Für preiswerte, kleine Elektroautos könnte der Reluktanzmotor eine Marktnische finden. Er ist einfach aufgebaut und wartungsfrei, aber hat einen Wirkungsgrad von lediglich 80-85%. Doch Forscher am Stuttgarter ICM haben eine neue Variante entwickelt: die synchrone Reluktanzmaschine mit einem verblüffend hohen Wirkungsgrad von über 90%.
Die Zukunft der Elektromotoren ist vielfältig und abhängig von der Nutzung. Für Familien-Pkw und Lkw bietet sich eine induktiv elektrisch erregte Synchronmaschine an, während Rennwagen der Formel E schnell beschleunigen müssen und dafür permanentmagnetisch erregte Synchron- oder Axialflussmaschinen nehmen.
Der RWTH-Ingenieur Henrik Born forscht an Produktionsprozessen für Elektromotoren. Er sieht zwei Trends für die kommenden Jahre: ausgefeilte, aber teure Eigenentwicklungen für die eigene Marke einerseits; die Massenfertigung günstiger, aber identischer Motoren andererseits.
Für die Umsetzung von Innovationen im Bereich Elektromotoren gibt es jedoch noch viel zu tun. Zu wenig Aufmerksamkeit wird auf Recyclingfähigkeit gelegt, und kaum jemand kümmert sich darum, wie Magnete oder Kupfer aus ausgedienten Elektromotoren zurückgewonnen werden können.
Nach dem Stand der Technik ist die Rückgewinnung dieser Materialien jedoch nicht einfach möglich. Der RWTH-Forscher Born wünscht sich mehr Projekte und Forschungsmittel, um einen geschlossenen Materialkreislauf für Elektromotoren von der Produktion bis zur Demontage zu entwickeln.
. Die Vielfalt an E-Motorvarianten bietet viele Möglichkeiten für Innovation und Fortschritt. Es ist interessant zu sehen, wie Forscher wie Henrik Born nach dem "geschlossenen Materialkreislauf" für Elektromotoren suchen - das ist ein wichtiger Schritt, um die Umweltbelastung zu minimieren.
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