Friedrichshafen. ZF will bis 2015 erstmals mit einem Antrieb für Elektrofahrzeuge in Serie gehen und setzt dabei auf eine Asynchronmaschine. Den prinzipiellen Gewichtsnachteil gegenüber permanent erregten Synchronmotoren umgeht der Zulieferer durch ein Hochdrehzahlkonzept: Im Nennleistungspunkt arbeitet die elektrische Maschine mit 21.000 Umdrehungen. Auf die Raddrehzahl übersetzt ein angeflanschtes Eingang-Getriebe mit einem festen Verhältnis von eins zu 16. Motor und Getriebe sitzen in einem gemeinsamen Gehäuse parallel zur angetriebenen Achse. Der Wirkungsgrad soll in allen zyklusrelevanten Kennfeldbereichen bei mehr als 90 Prozent liegen.
Die Antriebseinheit, die unter dem Kürzel "EVD1“ vermarktet wird, leistet auf Dauer 30 Kilowatt, wobei die Leistung für kurze Zeit auf den dreifachen Wert überhöht werden kann. "Damit beträgt die Leistungsdichte zwei Kilowatt je Kilo Masse“, erläutert Vorentwicklungschef Hans-Jörg Domian. Neben einer kompakten Bauweise nennt er die Akustik als wichtigstes Entwicklungsziel. So galt es, die typischerweise bei sehr hohen Drehzahlen auftretenden, hochfrequenten Geräusche zu eliminieren. Um beide Ziele zu erreichen, wird die Motordrehzahl in zwei nicht variablen Stufen übersetzt: Zunächst mindert ein Planetenradsatz die Drehzahl um den Faktor fünf, die weitere Reduktion übernimmt ein Stirnradpaar. Wesentlich Anteil an der akustischen Zurückhaltung hat zudem die Ansteuerung über eine Leistungselektronik, die ZF Electronics – die 2008 zugekaufte Elektroniksparte von Chery – entwickelte.Hohe Drehzahlen statt Seltener Erden
Der Zulieferer ZF Friedrichshafen setzt bei seinem ersten Elektroantrieb auf Asychronmaschinen.
Stark schwankende Preise
Mit dem Konzept entscheidet sich ZF gegen permanent erregte Synchronmotoren. Diese benötigen Seltene Erden wie Neodym, deren Preise am Weltmarkt stark schwanken. Auch andere Zulieferer favorisieren Maschinenkonzepte ohne Seltene Erden. Der ehemalige Kooperationspartner Continental setzt für den ersten Serieneinsatz eines elektrischen Achsantriebs bei Renault auf eine fremderregte Synchronmaschine. Conti-Chef Elmar Degenhart hob ebenfalls die problemlose Verfügbarkeit der Rohstoffe als Argument gegen die Permanenterregung hervor – schloss aber nicht aus, diese auf Kundenwunsch trotzdem zu produzieren.
Momentan touren die ZF-Entwickler mit zwei Prototyp-Fahrzeugen auf der Suche nach einem Kunden durch Europa. Offen ist dabei, ob der elektrische Antrieb tatsächlich in einem Elektrofahrzeug zum Einsatz kommt. Domian kann sich das Konzept auch als elektrische Hinterachse in einem Hybridfahrzeug vorstellen: "Die Chancen stehen etwa 50 zu 50.“ Sollte ein Autohersteller die Serienentwicklung beauftragen, richtet sich ZF auf eine Fertigung in Schweinfurt ein. An dem Standort hatte die in ZF aufgegangene Firma Sachs bis 1996 Kleinmotoren produziert.
Lesen Sie auch:
