Mercedes setzt auf axialflusstromotoren: revolution oder evolution?

Stuttgart – Die deutsche Automobilindustrie steht vor einem Wendepunkt. Mercedes-AMG hat offiziell mit der Serienproduktion des neuen Axialflusstromotors für den AMG GT Coupé 4 begonnen. Ein Schritt, der nicht nur die Leistung, sondern auch die Zukunft des Elektromotors grundlegend verändern könnte. Doch was steckt wirklich hinter dieser Technologie und warum sind Automobilhersteller wie Mercedes und Pangoo Power so heiß darauf?

Die verborgene welt der elektromotoren

Bei der Diskussion um Elektroautos dreht sich meist alles um Batterien, Ladezeiten und Reichweite. Der Motor, das Herzstück des Antriebsstrangs, bleibt oft im Schatten. Doch auch hier tut sich einiges. Neben den etablierten Radialflusstromotoren drängen nun Axialflusstromotoren auf den Markt, insbesondere im Bereich der Hochleistungs-Elektrofahrzeuge.

Der Unterschied liegt in der Flussrichtung des Magnetfelds. Während bei Radialflusstromotoren das Feld vom Zentrum nach außen verläuft, entwickelt es sich bei Axialflusstromotoren entlang der Drehachse. Klingt technisch? Ist es auch. Aber die Auswirkungen sind enorm: Axialflusstromotoren können eine deutlich höhere Leistungsdichte und ein besseres Drehmoment aufweisen. Das bedeutet, sie sind kompakter und leichter bei gleicher Leistung oder leistungsstärker bei gleichem Bauraum.

Die Zahlen lügen nicht: Pangoo Power, ein chinesischer Hersteller, hat mit seinem Axialflusstromotor eine Leistungsdichte von über 25 kW/kg erreicht. Ein Radialflusstromotor kommt in der Regel auf 3-5 kW/kg. Rechnet man das durch, bräuchte man für 250 kW (ca. 340 PS) nur einen Axialflusstromotor mit einem Gewicht von 10 kg, während ein Radialflusstromotor zwischen 50 und 80 kg wiegen würde. Das ist der Grund, warum die Automobilhersteller aufmerksam werden.

Die kompakten Abmessungen eröffnen den Ingenieuren ungeahnte Möglichkeiten. Motoren können näher an (oder sogar in) den Rädern platziert werden, was Platz für größere Batterien, einen geräumigeren Innenraum oder andere Komponenten schafft. Das Ergebnis: besseres Raummanagement, geringeres Fahrzeuggewicht und somit mehr Fahrspaß und größere Reichweite.

Die herausforderung der komplexität

Warum haben Axialflusstromotoren nicht schon früher Einzug in Elektroautos gehalten? Die Antwort ist einfach: Sie sind komplizierter zu bauen. Die technologischen Herausforderungen waren bisher enorm, doch durch massive Investitionen in Forschung und Entwicklung werden sie nun Stück für Stück gemeistert.

Mercedes spricht von 98 Arbeitsschritten, um den Axialflusstromotor für den AMG GT Coupé 4 herzustellen. 65 dieser Prozesse werden von Mercedes zum ersten Mal eingesetzt, und 35 sind weltweit neu. Die während des Zusammenbaus wirkenden Magnetkräfte erreichen bis zu 9 kN (etwa 900 kg). Und die geforderten Präzisionen sind enorm: Der Stator, eine der beiden Hauptkomponenten jedes Elektromotors, muss mit einer Toleranz von weniger als einem Zehntel Millimeter zentriert werden. Das erfordert eine Ingenieurskunst auf höchstem Niveau.

Sollte es gelingen, die Komplexität und die damit verbundenen Kosten zu senken, könnte der Axialflusstromotor aus der Nische der Sportwagen ausbrechen und zu einer der interessantesten Lösungen werden, um Elektroantriebe kompakter, leichter und flexibler zu gestalten. Die Zukunft der Elektromobilität könnte ruhiger auf Axialflusstromotoren basieren, als wir derzeit vermuten.