Klassische Verbrennungsmotoren gelten als technisch ausgereizt und rollen mehr und mehr aufs Abstellgleis. Auch wenn die Kommission der Europäischen Union zuletzt vom ursprünglich für 2035 angedachten endgültigen Abschied einen kleinen Schritt zurückgetreten ist, werden in den kommenden Jahren die Zulassungszahlen der elektrisch angetriebenen Fahrzeuge mehr und mehr steigen.
Und nicht zuletzt zeigen Entwicklungen von Startups wie DeepDrive, welche Potenziale noch in Elektromotoren stecken. Ein Forschungsprojekt der Universität Paderborn will nun weitere Verbesserungen bei elektrischen Antrieben durch den Einsatz von additiven Fertigungsverfahren erzielen.
E-Motoren aus dem Drucker
Die Forschenden setzen im Rahmen des landläufig auch als 3D-Druck bekannten Verfahrens auf neuartige Hochleistungswerkstoffe, die zu leichteren E-Antrieben führen sollen. Zudem sollen die Möglichkeiten des Verfahrens im Hinblick auf Optimierungen bei der Gestaltung ausgereizt werden. Die E-Motoren sollen zum einen kompakter ausfallen. Zum anderen will man durch formale Verbesserungen die Kühlung wirksamer gestalten und so die Leistungsdichte insgesamt erhöhen.
In einem zweiten Schritt des über drei Jahre angelegten und mit 11,5 Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) geförderten Projekts werden diese frühen Prototypen bzw. E-Motoren-Demonstratoren an die beteiligten Projektpartner Mercedes-Benz und Siemens weitergereicht. Die Versuchsabteilungen der Konzerne sollen die Konzepte weiterentwickeln, um sie in bestehenden Plattformen testen und anschließend mit bestehenden Antriebskonzepten vergleichen zu können.
Forscher setzen auf dezentrale Fertigung
Dabei geht es jedoch nicht nur um eine technische Bewertung des Konzepts im Vergleich mit anderen. Der 3D-Druck der elektrischen Antriebe wird auch aus einer ökologisch-ökonomischen Perspektive analysiert. Mit den gewonnenen Erfahrungen will man nicht zuletzt die Hürden herausarbeiten, die einer Serienproduktion im Wege stehen.
Denn neben der Optimierung des E-Motors als solcher verfolgt das Paderborner Forschungsteam noch ein weiteres Ziel. Sie wollen Wege hin zu einer dezentralen Produktion aufzeigen, um so die Abhängigkeit von globalen Lieferketten verringern zu können. Die Aussichten auf eine leichtere Skalierbarkeit dürften in der Industrie auch darüber hinaus auf Interesse stoßen. Sie verspricht im Umkehrschluss auch eine bedarfsgerechtere Steuerung von Produktionsabläufen.
