Nein, sind sie nicht! Bei den E-Maschinen im Auto existiert eine große Vielfalt an Typen. Wir zeigen die wichtigsten und spannendsten von ihnen.
Text: Johannes Köbler
Gerade mal 0,07 kW genügten: Das erste Elektroauto der Welt, das „Trouvé Tricycle“, holperte 1881 auf drei Rädern über das Pf laster von Paris, es schaffte 12 km/h Höchstgeschwindigkeit. Heute ist die Leistungsskala nach oben offen, einige Hypercars durchbrechen schon die 1000-kW-Marke.
Aber im Alltag zählt Power viel weniger als Effizienz. Und dort bestechen E-Maschinen mit Wirkungsgraden von 80 bis 95 Prozent, hoher Drehmoment- und Leistungsdichte und schneller, präziser Regelung. Drei Typen dominieren den globalen Markt: permanenterregte Synchronmaschinen (PSM), Asynchronmaschinen (ASM) und elektrisch erregte Synchronmaschinen (ESM). Daneben gibt es Außenseiterkonzepte mit großen Potenzialen: den Reluktanzmotor, den Axialf luss-, den Radialf luss- und den Transversalf lussmotor.
Welcher Typ ist der beste?
Und welche E-Maschine ist im Auto die beste? „Jeder Typ hat seine grundsätzlichen Eigenschaften, aber die liegen dicht beieinander“, erklärt Professorin Nejila Parspour, Direktorin am Institut für elektrische Energiewandlung der Uni Stuttgart. „Eine ASM, die gut ausgelegt und mit hochwertigen Materialien gebaut worden ist, und eine weniger gute PSM können sich durchaus treffen.“ Wenn sich Entwickler für einen Antrieb entscheiden, so Parspour, orientierten sie sich zunächst einmal an der Topologie, also der Einbaulage im Auto. Kriterium Nummer zwei sei der technische Aufbau der E-Maschine, und dann kämen die Materialien und die Regelung des Motors durch Leistungselektronik und Steuergerät.
Eine der interessantesten E-Maschinen derzeit baut das US-amerikanische Luxusauto-Start-up Lucid. Im Topmodell Air Dream Edition Performance beträgt die maximale Systemleistung 828 kW (1126 PS) und das Drehmoment 1390 Nm – dabei wiegt jede der beiden PSM-Maschinen samt Inverter und Getriebe nur 74 Kilogramm. Wie ist diese Leistungsdichte möglich? „Indem man konsequent alle Register zieht“, sagt Professorin Parspour, „und das optimale Design, die besten Materialien und das effektivste Kühlkonzept nutzt.“ Lucid setzt hier auf neuartige Kupferwicklungen im Stator. Sie erlauben extrem kompakte und leichte Wickelköpfe, in ihrer unmittelbaren Nähe strömt kühlendes Öl vorbei.
