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Antriebstechnik

Einbaufertige Achsantriebsmodule für die Elektromobilität

| Autor/ Redakteur: Annedore Munde / Udo Schnell

Aufgabe des Forschungsprojektes Eskam ist die Entwicklung von flexiblen Techniken für die Serienfertigung von elektrischen Antrieben für Fahrzeuge. Ziel ist ein Elektroantrieb, der so in Achsantriebsmodule integrierbar ist, dass Gewicht, Bauraum und Kosten gespart werden können, bei hohem Wirkungsgrad.

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Die Umformanlagen von Ebm werden konzipiert, um allen Anforderungen einer flexiblen Fertigungsplanung gerecht zu werden. (Bild: Ebm)
Die Umformanlagen von Ebm werden konzipiert, um allen Anforderungen einer flexiblen Fertigungsplanung gerecht zu werden. (Bild: Ebm)

Skalierbare Module aus Antrieb und Achse für die Elektromobilität – so lautet die Beschreibung eines neuen Forschungsprojektes mit einem Budget von 9,2 Mio. Euro. Das Projekt wird vom BMBF mit 5,1 Mio. Euro gefördert. In 36 Monaten wollen die Partner in einem Netzwerk mittels passgenauer Produktionstechniken einbaufertige Antriebsachsmodule herstellen.

Antrieb für Elektroautos erfordert Umdenken in der Komponentenfertigung

Dass mit dem Einzug der Elektromobilität in den Alltag vielfältige Veränderungen verbunden sind, liegt auf der Hand. Stark davon betroffen ist die Automobil- und die damit verbundene Zulieferindustrie: Während künftig verschiedene Zulieferteile komplett entfallen werden oder einem starken konstruktiven Wandel unterliegen, werden andere, beispielsweise Elektromotoren für den Antrieb und die entsprechende Leistungselektronik, neu hinzukommen.

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So gibt es zurzeit für Fahrzeuge mit reinem Elektroantrieb keine im Hinblick auf ein Gesamtkonzept optimierten Antriebsachsen. Bei bestehenden Lösungen sind Bauteile und Baugruppen von angetriebenen Vorder- und Hinterachsen an die Rahmenbedingungen von Verbrennungsmotoren angepasst. Sie sind gemessen an der verfügbaren Leistung jedoch zu schwer, zu teuer und zu groß.

In einem entsprechenden Forschungsprojekt mit der Bezeichnung Eskam sollen nun serienflexible Techniken für elektrische Antriebe von Fahrzeugen konzipiert werden. Die Kernidee dabei ist die Entwicklung eines Elektroantriebs, der so in Antriebsachsmodule integrierbar ist, dass Gewicht, Bauraum und Kosten gespart werden können bei vergleichsweise hoher Leistung beziehungsweise hohem Wirkungsgrad.

Elektrisch erregte Synchronmaschine wird für den E-Antrieb angepasst

Unter dem Dach des Netzwerkes E-Mobility werden die notwendigen Kapazitäten aus verschiedenen Produktionsbereichen zusammengeführt, von der Leistungselektronik über die Auslegung von Getriebe und E-Motor bis bis hin zur Entwicklung angepasster umformtechnischer Verfahren. Gegliedert ist Eskam in sechs recht komplexe Arbeitspakete mit unterschiedlichen Zielstellungen, die letztendlich ineinander greifen.

Ziel eines Teilprojektes ist die Entwicklung und Konstruktion einer elektrisch erregten elektronisch kommutierten Synchronmaschine für die Elektromobilität. Für den Demonstrator wird eine Abgabeleistung von 2 × 20 kW bei Drehzahlen bis zu 20.000 min–1 angestrebt. Durch die hohen Drehzahlen wird eine hohe Leistungsdichte erreicht.

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