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Schaeffler und Ford zeigen Ideenauto mit E-Wheel Drive
Herzogenaurach (schaeffler) - Im Rahmen des „auto, motor und sport“-Kongresses stellt Schaeffler seinen
elektrischen Radnabenantrieb Schaeffler E-Wheel Drive vor. Gezeigt wird der innovative Elektroantrieb in einem
in Kooperation mit Ford realisierten Entwicklungsfahrzeug auf Basis eines Ford Fiesta. Angetrieben wird das Kompaktfahrzeug
mittels zweier in den hinteren Radhäusern verbauten Schaeffler E-Wheel Drive. Dabei handelt es sich um hochintegrierte
Radnabenantriebe, bei denen sämtliche für Antrieb, Verzögerung und Fahrsicherheit notwendigen Bauelemente
– wie Elektromotor, Leistungselektronik und Controller, Bremse sowie Kühlung – Platz innerhalb der Felge finden.
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 (Beta) ein Drehmoment von bis zu 700
Nm. Damit verfügt der aktuelle Radnabenantrieb E-Wheel Drive Beta gegenüber dem im Jahr 2010 im Schaeffler-Ideenfahrzeug
Schaeffler Hybrid (auf Basis eines Opel Corsa) gezeigten Radnabenmotor der ersten Generation (Alpha) 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 Liter 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 Antriebs-Innovation im Rahmen des „auto, motor und sport“-Kongresses 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.“
Die Premiere beim „auto, motor und sport“-Kongress ist eine Abwechslung im eng gesteckten Erprobungskalender des
Entwicklungsfahrzeugs. So kommt der in enger Kooperation mit Ford Research & Advanced Engineering Europe aufgebaute
Fiesta E-Wheel Drive beispielsweise gerade von ausgedehnten Testfahrten aus der skandinavischen Kälte. Die
Wintererprobung ist ein Teil des umfangreichen, gemeinsamen Entwicklungs-, Abstimmungs- und Testprogramms. Fahrdynamische
Tests nehmen dabei einen großen Raum ein. „Exzellente Fahrdynamik gehört zu den Hauptattributen von
Ford Fahrzeugen und wir haben auch bei diesem Projekt unsere Kompetenz und Erfahrung in diesem Bereich genutzt.
Die Fahrversuche haben deutlich gezeigt, dass das Fahrverhalten hinsichtlich Komfort und Sicherheit bei diesem
Erprobungsfahrzeug trotz der höheren, radgefederten Massen im Vergleich zum konventionellen Basisfahrzeug
auf nahezu gleich hohem Niveau ist“, erklärt Roger Graaf, der Projektleiter bei Ford Research & Advanced
Engineering Europe. Vielmehr legt 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. Peter 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.“
Der Schaeffler Radnabenantrieb E-Wheel Drive ist mittlerweile auch Teil eines vom Bundesministerium für Wirtschaft
und Technologie (BMWi) gelisteten Forschungsprojekts. Die Vorteile dieses Antriebskonzepts sind im Fiesta E-Wheel
Drive bereits heute eindrucksvoll erfahrbar.
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