Manchmal sind es ja die kleine Dinge: Nicht nur mit besseren Batterien, sparsameren Elektromotoren und ausgefeilter Aerodynamik kann man die Reichweite von Elektroautos erhöhen. Auch weniger prestigeträchtige Details wie reibungsarme Lager sowie ein gutes Thermomanagement zählen. Dazu präsentiert der deutsche Zulieferer Scheffler nun Neues auf der IAA.
Auch Elektroautos fahren nicht ohne Lager. Und die sind wichtig. Denn laut Schaeffler kann man mit guten, reibungsarmen Getriebelagern rund 50 Watt Leistung einsparen. Im Vergleich zum Stromverbrauch des Antriebs, den man nicht in Watt, sondern in Kilowatt angibt, ist das wenig. Aber auch Kleinvieh macht Mist. So lassen sich mit den eingesparten 50 Watt im Winter die Außenspiegel oder das Lenkrad beheizen, ohne dass die Reichweite dahinschmilzt. Die Getriebelager für E-Autos von Schaeffler sind speziell an die hohen Drehzahlen angepasst, die Elektromotoren an der Getriebeeingangswelle erzeugen.
Das dreireihige Radlager TriFinity soll die Reibung um 67 Prozent reduzieren
Aber auch due Antriebswellen und Achsen brauchen reibungsarme Lager. Sie sorgen dafür, dass sich die Räder auch bei großer mechanischer Belastung mit geringem Widerstand drehen. Hier ist das Einsparpotenzial noch größer. So gelang es Schaeffler mit seinen TriFinity-Radlagern, die sonst bei Radlagern üblichen Verluste um satte 67 Prozent zu reduzieren.
Das bedeutet eine Einsparung von mehr als 200 Watt und damit rund 20 Kilometer mehr Reichweite bei einem vollgeladenen Elektro-SUV mit 120-kWh-Batterie. Stattdessen kann man mit den 200 Watt aber auch die Sitzheizung betreiben. Diese verbraucht in der intensiven Aufheizphase rund 100 Watt pro Sitz, wohingegen das TriFinity-Radlager seine Einsparung sogar dauerhaft liefert.
Das dreireihige TriFinity-Radlager ist im Vergleich zu einem Standardlager mit zwei Kugelreihen rund zehn Prozent leichter bei gleichen Lagerabmessungen. Zudem soll es länger halten und höhere Achslasten erlauben – gut für schwere Fahrzeuge.
Integriertes Thermomanagementsystem mit CO₂-Wärmepumpe
Besonders viel Sparpotenzial steckt im Thermomanagement. Solche Systeme liefert Schaeffler schon seit 2011 an Fahrzeughersteller. Neben flexibel einsetzbaren Komponenten bietet der Zulieferer auch hochintegrierte Systeme an – bis hin zur "4in1-E-Achse". Bei dieser Erweiterung der klassischen 3in1-Achse werden nicht nur Motor, Getriebe und Leistungselektronik zu einer Einheit verschmolzen, als viertes Element kommt auch noch das thermische System hinzu.
Dabei entfallen etliche Schläuche und Kabel und es geht weniger Energie verloren. Zudem bedeuten weniger Teile auch weniger Gewicht und eine einfachere Montage für den Fahrzeughersteller. Allein durch das optimale Zusammenspiel der vier Teilsysteme soll ein Elektro-Kompaktwagen mit 75-kWh-Batterie rund 1 kWh/100 Kilometer einsparen. Das bedeutet rund sieben Prozent mehr Reichweite, also gut 36 Kilometer.
Die 4in1-E-Achse fasst das Thermomanagement mit den Teilen einer klassischen 3in1-Achse (E-Motor, Getriebe und Leistungselektronik) zusammen
Sowohl für die 4in1-E-Achse, als auch als separat verfügbare Komponente, entwickelt Schaeffler eine neue Wärmepumpe. Verglichen mit einem Kompaktauto mit 75-kWh-Akku und dezentralem Thermomanagement verbraucht ein Fahrzeug mit 4in1-E-Achse und Wärmepumpensystem rund vier kWh/100 km weniger (gemessen bei -7 Grad Außentemperatur).
Das bedeutet entweder 48 km mehr Reichweite oder reichweitenneutraler Betrieb von Sitz- und Lenkradheizung, Außenspiegel- sowie Heckscheibenheizung (zusammen rund 410 Watt Stromverbrauch). Ein weiterer Pluspunkt des Wärmepumpensystems von Schaeffler: Es arbeitet mit Kohlendioxid als Kältemittel. Es belastet die Umwelt deutlich weniger als das konventionelle Kältemittel Tetrafluorpropen (Rf1234yf): Es ist nicht brennbar, weniger klimawirksam und schädigt die Ozonschicht nicht.
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Zudem kann man auf der IAA die E-Cargobikes von Mocci mit Schaeffler-Antrieb sehen, Elektro- und Wasserstoffantriebe sowie neue Mobilitätskonzepte. Die Schaeffler- Pressekonferenz findet am Montag, 4. September, von 11 bis 11:20 Uhr statt.
Quelle: Schaeffler