Gießen statt wickeln?

Damit das Elektroauto rollt, müssen viele große und kleine Komponenten sicher und zuverlässig funktionieren. Insbesondere Bauteile für Radnabenmotoren benötigen eine robuste Konstruktion. Fraunhofer-Forscher haben ein neuartiges Herstellungsverfahren für Spulen für Elektromotoren zum Patent angemeldet. Sie präsentierten es auf der Hannover-Messe.

Ein zentrales Funktionselement des Motors sind die Spulen. Sie sind starken Erschütterungen und Temperaturschwankungen ausgesetzt. Und die Komponenten müssen möglichst klein sein, damit der Motor ins Rad passt. »Wir stellen die Spulen nun mit Hilfe der Gießtechnik her. Damit ist es möglich, nicht nur kompaktere, sondern auch leistungsfähigere und kostengünstigere Elektromotoren zu produzieren«, sagt Felix Horch, Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Bremen.

Die Idee der IFAM-Wissenschaftler: Den für die Drahtwicklung vorgesehenen Raum – die Nut – füllen sie mit mehr Kupfer aus, als das mit der konventionellen Wickeltechnik möglich ist. Dazu gießen und isolieren sie zunächst flache Wicklungen und drücken sie dann in die Form.

Horch beschreibt den Vorteil dieses Verfahrens: »Je mehr Kupfer wir in der Nut unterbringen, um so mehr spezifische Leistung bringt der Elektromotor. Wenn wir den Füllfaktor der Spule von bisher 60 auf über 90 Prozent erhöhen, steigt auch der Wirkungsgrad weiter an. Mit den gießtechnisch hergestellten Spulen können dann kompaktere und leichtere Elektromotoren gefertigt werden. Mit unserer Entwicklung tragen wir dazu bei, die Fertigungskosten von Elektrofahrzeugen zu senken.«