Elektromobilität: Renaissance des Radnabenantriebs

Radnabenantrieb in üblichem Fahrzeug. Doch die große Zukunft des E-Antriebs steht erst noch bevor (Bild: Schaeffler).

Radnabenantriebe stehen vor dem Comeback: Zahlreiche Unternehmen präsentieren gelungene Integrationen von Regelungs- und Leistungselektronik, die samt E-Motor Platz in einer Felge finden.

von Dietmar Poll

LANDSBERG (ks). Bereits im Jahr 1900 präsentierte Ferdinand Porsche das Lohner-Porsche Elektromobil mit lenkbaren Radnabenmotoren. Etwa 110 Jahre darauf erlebt der Radnabenmotor eine Renaissance. Gleich mehrere Unternehmen präsentieren Radnabenmotoren oder gar komplett durch Radnabenmotoren angetriebene Fahrzeuge.
So leistet z. B. der eWheelDrive von Schaeffler bis zu 70 kW und verfügt über ein maximales Drehmoment von 700 Nm. Der Radnabenantrieb wurde hochintegriert ausgelegt, mit Antriebsmotor, Leistungselektronik, Flüssigkeitskühlung, Reibungsbremse und Steuerung im Rad. Das System findet in einer serienmäßigen Felge Platz. Rolf Najork, Leiter des Schaeffler-Systemhauses eMobilität: „Die Raum- und Funktionsoptimierungen liefern Nutzraumgewinnung und verbesserte Manövrierbarkeit.“
Das Fraunhofer LBF präsentiert ein Rad aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff, kombiniert mit einem Radnabenmotor. Dabei ist der permanenterregte Synchronmotor über ein CFK-Gehäusebauteil mit dem Rad verbunden.
Bei Siemens wird ein Radnabenantrieb als permanenterregte Synchronmaschine aufgebaut. „Wichtig ist hierbei ein guter Wirkungsgrad im Teillastbereich, weil solch eine Maschine im Fahrzeugeinsatz die meiste Zeit eben nicht unter Volllast betrieben, sondern eher mit mäßiger Leistung und dafür dynamisch beansprucht wird“, erklärt Gunter Freitag von der zentralen Siemens-Forschungsabteilung ‚Corporate Technology‘. Wenn ein Radnabenantrieb verwendet wird, entfallen Getriebe, Differential und Wellen. Neben dem Platz, den man dabei gewinnt, werden dadurch auch Gewicht und Kosten eingespart. „Das schafft völlig neue Freiheiten bei den Fahrzeugkonzepten“, so Freitag.
Auf das gerne angeführte Gegenargument, Radnabenantriebe beeinflussten das Fahrverhalten aufgrund ihrer hohen ungefederten Massen negativ, heißt es seitens Fraunhofer LBF, dass sich der Motor nicht im radialen bzw. lateralen Kraftfluss befinde, wodurch schädliche Belastungsstöße am Motor vermieden werden. Raphael Fischer, Spezialist Radnabenantrieb bei Schaeffler, erklärt, dass man diesen Themenkomplex untersucht habe: „Selbst Testreihen mit 15 verschiedenen Fahrmanövern und Zusatzmassen von 29 Kilogramm pro Rad hätten gezeigt, dass keine oder nur eine geringe Beeinflussung des Fahrverhaltens feststellbar ist.“

aus Produktion Nr. 45, 2011