Radnabenantrieb E-Wheel Drive von Schaeffler präsentiert

Automobilzulieferer und Continental-Großgesellschaffter Schaeffler bietet mit seinem elektrischen Radnabenantrieb E-Wheel Drive eine Lösung für die Mobilität von morgen. Bei dem hochintegrierten Radnabenantrieb der zweiten Generation sind sämtliche für Antrieb, Verzögerung und Fahrsicherheit notwendigen Bauelemente – wie Elektromotor, Leistungselektronik und Controller, Bremse sowie Kühlung – innerhalb der Felge verbaut. Erprobt wird der Elektroantrieb in einem Entwicklungsfahrzeug auf Basis eines Ford Fiesta.

Die technischen Eckdaten liegen bei bis zu 40 kW pro Antrieb beziehungsweise einer Dauerleistung von zweimal 33 kW. Das entspricht in traditioneller Lesart bis zu 110 beziehungsweise 90 Pferdestärken. Dabei liefert der flüssigkeitsgekühlte Radnabenantrieb der zweiten Entwicklungsstufe ein Drehmoment von bis zu 700 Nm. Damit verfügt der aktuelle Radnabenantrieb E-Wheel Drive gegenüber dem im Jahr 2010 im Schaeffler-Ideenfahrzeug Schaeffler Hybrid (auf Basis eines Opel Corsa) gezeigten Radnabenmotor der ersten Entwicklungsstufe über ein Drittel mehr Leistung und ein um 75 Prozent höheres Drehmoment. Die elektrische Spannung des Hochvoltantriebs beträgt 360 – 420 Volt.

Mit insgesamt 53 Kilogramm beträgt das Mehrgewicht des hochintegrierten Radnabenantriebs gegenüber einem herkömmlichen Rad mit Radlager und Bremse 45 Kilogramm. Das Bauvolumen von 16 Litern findet Platz in einer 16-Zoll-Felge. Gegenüber dem Radnabenmotor der Generation Alpha, bei dem die Leistungselektronik noch im Fahrzeug verbaut war, bringt der hochintegrierte Radnabenantrieb sechs Kilogramm mehr auf die Waage. „Insgesamt konnten wir das Fahrzeuggewicht aber noch einmal senken“, so Dr. Raphael Fischer, Leiter Produktgruppe Radnabenantriebe im Schaeffler-Systemhaus Elektromobilität, „da neben der Flüssigkeitskühlung auch die Leistungselektronik und Controller im Rad platziert werden konnten und eine umfangreiche Verkabelung im Fahrzeug entfällt.“

„Das B-Segment-Fahrzeug dient als Erprobungsträger. Vollends ihre Stärken können Radnabenantriebe indes erst in neuen Fahrzeugkonzepten ausspielen“, ordnet Prof. Peter Gutzmer, Schaeffler-Vorstand für Forschung und Entwicklung, die Antriebsinnovation ein: „Erst der hochintegrierte Radnabenantrieb ermöglicht es, das Stadtauto neu und völlig frei zu denken. Er ist zukünftig ein Schlüssel für neue Fahrzeugkonzepte und Automobilplattformen. Für urban genutzte Elektrofahrzeuge, wie sie in einigen Ballungsräumen obligatorisch werden können, schafft der Radnabenantrieb eine bislang ungekannte Raumökonomie. Bei diesen neuartigen Fahrzeugkonzepten sind alle für Vortrieb, Bremsen und Fahrsicherheit relevanten Bauteile im Rad untergebracht. In der Fahrzeugplattform bleibt damit der maximale Platz für Passagiere, Gepäck sowie Batterie, Elektronik und Kommunikation. Und darauf können die Fahrzeughersteller dann unterschiedliche Karosserien realisieren. Das ist so, wie das Autobauen einmal angefangen hat.“

So kommt der Fiesta E-Wheel Drive beispielsweise gerade von ausgedehnten Testfahrten aus der skandinavischen Kälte. Die Wintererprobung ist ein Teil des umfangreichen Entwicklungs-, Abstimmungs- und Testprogramms. Fahrdynamische Tests nehmen einen großen Raum ein. „Im Rahmen der Untersuchungen durch anerkannte Prüforganisationen wurde dem Radnabenantrieb und seinem Fahrverhalten wiederholt attestiert, dass die landläufig immer wieder geäußerten Bedenken in Bezug auf die radgefederten Massen bei den Erprobungsfahrzeugen – und somit auch bei den ins Auge gefassten Anwendungsgebieten – unbegründet sind und sich signifikante Unterschiede im Fahrverhalten auch von routinierten Automobiltestfahrern nicht erfahren lassen“, erklärt Dr. Raphael Fischer. Vielmehr lege der Fiesta E-Wheel Drive eine außergewöhnliche Dynamik an den Tag. Denn neben der Applikation einer Fahrdynamikstabilitätsregelung ermöglichen die beiden Radnabenantriebe auch ein so genanntes Torque Vectoring, die radselektive Verteilung der Antriebsmomente.

„So bieten hochintegrierte Radnabenantriebe neben einer perfekten Raumnutzung auch deutliche Vorteile in punkto Manövrierbarkeit, Fahrdynamik sowie aktiver Sicherheit. Dies kann zukünftig insbesondere in Kombination mit autonomem Fahren eine bedeutende Rolle spielen“, erklärt Prof. Gutzmer. „Damit könnte der elektrische Radnabenantrieb zu einem Antrieb von übermorgen und einer wertvollen Ergänzung des Antriebsfächers werden, der global gesehen weiterhin von dem zunehmend elektrifizierten verbrennungsmotorischen Antriebsstrang bestimmt werden wird.“ dv

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