Full-Po­wer aus dem Rad

An Rad-Di­rek­tan­trie­ben tüf­teln In­ge­nieu­re seit dem Be­ginn des Au­to-Zeit­al­ters. Ein Durch­bruch blieb bis­lang aus. Das könn­te sich aber än­dern

AUTO ZEITUNG - - TECHNIK · RADNABENANTRIEB - Hol­ger Ip­pen

Mit dem Be­kennt­nis zur E-Mo­bi­li­ty und zu künf­ti­gen städ­ti­schen Mo­bi­li­täts­kon­zep­ten ge­rät der Rad­na­ben­an­trieb wie­der in den Blick­punkt. Hier sitzt der Mo­tor platz­spa­rend di­rekt im Rad. Das schafft Frei­raum un­ter der Hau­be – für mehr und grö­ße­re An­triebs­bat­te­ri­en, was wie­der­um der er­ziel­ba­ren Reich­wei­te zu­gu­te kommt. Zu­lie­fe­rer und For­schungs­ein­rich­tun­gen wie die Fraun­ho­fer-Ge­sell­schaft und Start-ups im ka­li­for­ni­schen Si­li­con Val­ley se­hen vor al­lem den ho­hen Wir­kungs­grad des Rad­na­ben­an­triebs als wich­ti­ges Ar­gu­ment. Ver­lus­te und das Mehr­ge­wicht durch auf­wen­di­ge me­cha­ni­sche Ge­trie­be, Ge­lenk­wel­len und Kraft­ver­zwei­gun­gen ent­fal­len. So­gar die me­cha­ni­sche Be­triebs­brem­se kann deut­lich klei­ner aus­fal­len oder ganz weg­ge­las­sen wer­den. Denn der Rad­mo­tor wech­selt zum Brem­sen in den Ge­ne­ra­tor­be­trieb und „sam­melt“die Brem­s­ener­gie via Re­ku­pe­ra­ti­on (Rück­ge­win­nung) wie­der ein, um die Bat­te­rie zu la­den. Da dies über al­le vier Rä­der gleich­zei­tig ge­sche­hen kann, ist die Ef­fi­zi­enz deut­li­che hö­her als bei her­kömm­li­chen Elek­tro­mo­to­renKon­zep­ten. Durch die un­ab­hän­gig von­ein­an­der re­gel­ba­ren Mo­to­ren er­mög­li­chen Ein­zel­rad­an­trie­be ei­ne enor­me Dreh­mo­ments­va­ria­bi­li­tät, was die Fahr­dy­na­mik ver­bes­sert. So lässt sich al­lein durch ei­ne in­tel­li­gen­te Soft­ware­steue­rung das so­ge­nann­te „Tor­que Vec­to­ring“rea­li­sie­ren. Da­bei wird mehr Dreh­mo­ment dem je­weils kur­ven­äu­ße­ren Rad ei­ner Ach­se zu­ge­teilt. Dies bringt nicht nur ein deut­li­ches Plus an Fahr­spaß, son­dern sorgt auch für grö­ße­re Fahr­sta­bi­li­tät und so­mit ei­nen rea­len Ge­winn an ak­ti­ver Si­cher­heit. Den ver­füh­re­risch klin­gen­den Vor­zü­gen steht aber auch ein hand­fes­ter Nach­teil ge­gen­über: Rad­na­ben­mo­to­ren er­hö­hen die un­ge­fe­der­ten Mas­sen. Das schwe­re Rad rollt un­kom­for­ta­bler ab und nervt mit un­sen­si­blem An­sprech­ver­hal­ten bei klei­nen Une­ben­hei­ten. Die­ses Man­ko lässt Wis­sen­schaft­lern kei­ne Ru­he. Ber­ke­ley-Ab­sol­ven­ten tüf­teln an Fe­der­ele­men­ten zwi­schen Rad­fel­ge und Na­ben­mo­tor, Rei­fen­her­stel­ler ex­pe­ri­men­tie­ren mit spe­zi­el­len, kom­for­ta­bler ab­rol­len­den Gum­mi­mi­schun­gen, und Fraun­ho­fer-For­scher set­zen auf kon­se­quen­ten Leicht­bau. Bei ei­nem in­ter­es­san­ten Pro­jekt über­neh­men Kar­bon­tei­le die tra­gen­de Fel­gen-/Rad­struk­tur. Bei ei­nem wei­te­ren wird auf Kup­fer ver­zich­tet. Statt­des­sen wer­den ge­gos­se­ne, leich­te Alu­mi­ni­um­spu­len ver­wen­det. Der luft­ge­kühl­te Rad-Di­rek­tan­trieb na­mens LA­RA kommt mit ei­nem Ge­wicht von 14,5 Ki­lo­gramm ak­ti­ver Mas­se aus. Zum Ver­gleich: Her­kömm­li­che Tech­no­lo­gi­en lie­gen der­zeit bei 40 bis 80 Ki­lo. Zu­dem lie­fert LA­RA ei­ne Leis­tung von 20 kW und ein Dreh­mo­ment von im­mer­hin 500 New­ton­me­tern pro Rad. Mit die­sen über­zeu­gen­den Eck­da­ten dürf­te bald auch das In­ter­es­se füh­ren­der Ent­wick­ler bei den Au­to­mo­bil­her­stel­lern er­wa­chen.

Mit dem Ac­tive Wheel zeigt Mi­che­lin, wie sich au­ßer ei­nem 30-kW-An­triebs­mo­tor auch Brem­sen­tech­nik, Fe­de­rung und Dämp­fung di­rekt im Rad un­ter­brin­gen las­sen

Der vor­wie­gend aus Leicht­me­tal­len be­ste­hen­de Rad­na­ben­an­triebs-Pro­to­typ LA­RA ver­fügt über ge­gos­se­ne Alu­mi­ni­um-Spu­len (links)

Auch die kom­plet­te Leis­tungs­elek­tro­nik mit sen­si­bler Steu­er­ein­heit fin­det im Rad­an­trieb Platz. Das ist nicht un­um­strit­ten, denn die Tech­nik gilt als re­la­tiv emp­find­lich und stör­an­fäl­lig

Der Rad-Leicht­bau mit hoch­fes­ten, koh­le­fa­ser­ver­stärk­ten Kunst­stof­fen kann das Mehr­ge­wicht des Mo­tors teil­wei­se aus­glei­chen

In­ter­es­san­te Vi­si­on: Der Au­to­zu­lie­fe­rer Scha­eff­ler tüff­telt am voll­au­to­ma­ti­schen und platz­spa­ren­den Par­ken mit Quer-Ein­fahrt in en­ge Lü­cken. Vor­aus­set­zung ist ein Rad­na­ben­an­trieb

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