In Kürze:
- Der Axialflussmotor geht bei Mercedes in die Serienproduktion.
- Im Gegensatz zu herkömmlichen E-Motoren hat er eine höhere Leistungsdichte.
- Er ist ab sofort exklusiv in zwei Mercedes-Modellen erhältlich.
Mercedes-Benz will für einen Durchbruch bei der Elektromobilität sorgen. Anfang Juni hat der Autobauer in seinem Werk Berlin-Marienfelde mit der Großserienproduktion des neuen elektrischen Axialflussmotors begonnen.
Der Hochleistungsmotor kommt im neuen Mercedes-AMG GT 4-Türer Coupé zum Einsatz. Es ist das erste Mal überhaupt, dass diese Form von E-Motor in einem reinen Elektroserienfahrzeug verbaut ist. Zuvor war er schon im Ferrari SF90 Stradale eingebaut – zwischen dessen V8-Biturbo-Motor und Getriebe. Mehrere Prototypen griffen ebenfalls auf die Technik zurück.
Der Hersteller möchte den Hauptstadtstandort nun als Kompetenzzentrum für die Herstellung von High-Performance-Elektromotoren etablieren. Michael Schiebe, Vorstandsmitglied bei Mercedes-Benz, bezeichnete die Vermarktung des Axialantriebs als „wegweisende Innovation“. Gleichzeitig erhofft er sich neuen Aufwind für die angeschlagene deutsche Automobilbranche. Er sagte:
„Damit setzen wir ein starkes Zeichen für technologische Führungsstärke, operative Exzellenz und den Wandel der Automobilindustrie in Deutschland.“
Was ist anders am Axialflussmotor?
Eine komplett neue Erfindung ist der Axialflussmotor nicht. Zur Zeit der Disketten fand dieses Bauprinzip unter anderem in Diskettenlaufwerken Anwendung. Heutzutage nutzen ihn auch manche Drohnen sowie elektrische Flugzeuge.
In Elektrofahrzeugen sind bisher hingegen meist Radialflussmotoren verbaut. Ihr Magnetfeld fließt – namensgebend – radial. Dabei bilden die Feldlinien aus Blickrichtung der Achse ein Kleeblattmuster. Im Axialflussmotor, auch Scheibenläufermotor genannt, fließt das Magnetfeld axial, also parallel zur Drehachse. Könnte man die Feldlinien sehen, sähe man aus identischem Blickwinkel lediglich Strahlen.
Die Unterschiede ergeben sich aus der grundverschiedenen Anordnung der Bauteile. Während sich in Radialflussmotoren der Rotor entweder in oder um einen festen Stator dreht, besteht der Axialflussmotor aus hintereinanderliegenden Scheiben von Rotoren und Statoren. Der Rotor dreht sich also zwischen zwei Statoren oder zwei Rotoren drehen sich um einen Stator. Beides ist möglich. Mercedes verwendet Ersteres.
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Axialflussmotoren gibt es seit Jahrzehnten. Sie kommen unter anderem in Computerlaufwerken vor. Der wesentliche Unterschied zu Radialflussmotoren liegt in der Richtung der Wicklung der Kupferspulen.
Was kann der „V8 des Elektrozeitalters“?
Als Mercedes den Axialflussmotor beschrieb, bezeichnete der Hersteller ihn als „V8 des Elektrozeitalters“. Das begründe sich mit einer höheren Drehmoment- und Leistungsdichte als beim Radialflussmotor. Auch im Dauerbetrieb sei die Leistung höher, was an der besseren Kühlung liege.
Die Testfahrten sollen überzeugt haben: Der Hersteller testete im Vorfeld das Concept AMG GT XX im süditalienischen Nardò ausgiebig. Trotz mehrerer Rennstarts mit voller Beschleunigung sei auf Dauer kein Leistungsverlust aufgetreten.
Zudem ist die Bauweise des Axialmotors kompakter und leichter. An der Vorderachse misst er lediglich in der Breite knapp 9 Zentimeter. Noch kompakter ist er an der Hinterachse. Hier weisen die beiden E-Motoren nur rund 8 Zentimeter in der Breite auf.
Axialflussmotoren sind aufgrund ihrer Bauweise sehr kompakt. Die fertigen Motoren von Mercedes-Benz messen weniger als 10 Zentimeter in der Breite (hier liegend auf dem Band). Ihr Durchmesser ist dafür etwas größer und entscheidet maßgeblich über das Drehmoment.
Foto: Mercedes-Benz Group AG
Diese Effizienzsteigerung wirkt sich auf die Fahrleistung aus. Der Stuttgarter Konzern gibt für das neue Mercedes-AMG GT 4-Türer Coupé eine Beschleunigungsdauer von nur 2,1 Sekunden vom Stand auf 100 Kilometer pro Stunde an. Das ist im Bereich der Beschleunigungsleistung eines Formel-1-Rennwagens. Die Leistung gibt Mercedes mit bis zu 1.169 PS an. Die Höchstgeschwindigkeit des GT Coupé soll bei rund 300 Kilometern pro Stunde liegen.
Wo gibt es noch Herausforderungen?
Doch der Axialflussmotor bringt auch noch Herausforderungen mit sich. Durch seine anspruchsvollere Bauart sind die Produktionskosten höher als beim Radialflussmotor. Ebenfalls erfordern die kompakte Bauform und hohe Leistungsdichte des Motors laut Mercedes komplett neue Fertigungsverfahren, die auch für die Großserie geeignet sind.
Wann kann man den Motor kaufen?
Der Motor allein ist nicht im Handel erhältlich. Ebensowenig kann er einfach so in ein bestehendes E-Auto eingebaut werden und dessen Motoren ersetzen. Die einzelnen Komponenten müssen miteinander kompatibel sein, sowohl bau- als auch steuerungstechnisch. Zudem sind die Raummaße wie beschrieben andere. Und Yasa Limited, der Entwickler, gehört zu 100 Prozent Mercedes-Benz.
Daher ist der Axialmotor aktuell nur im Ferrari und im neuen Mercedes-AMG GT 4-Türer Coupé bestellbar. Der deutsche Hersteller bietet das E-Auto in zwei Versionen an: dem GT 55 und dem GT 63 – beide mit einem sechsstelligen Preisschild versehen.
Für deutlich weniger Geld sind Motoren dieser Bauart im Fachhandel für den Modellbau erhältlich und werden teils unter der Bezeichnung der bürstenlosen Motoren ohne weitere Kennzeichnung vertrieben. Im Regelfall ist ihr Durchmesser größer als ihre Breite. Ein sicheres Erkennungsmerkmal ist das jedoch nicht.