Conti bringt Radnabenmotor mit eingebauter Bremse für E-Autos

Das Ganze ist so simpel und effizient, dass die Reichweite von Elektroautos durchschnittlich um 200 Kilometer steigen soll. Weil der Motor direkt im Rad sitzt, entfällt der gesamte Antriebsstrang zwischen Motor und Rad. Entbehrlich werden bewegliche und schwere Teile wie Getriebe, Kardan, Differenzial und Antriebswellen, in denen durch mechanische Kraftübertragung ein Teil der Antriebsenergie hängen bleibt. Somit erhöht sich der Wirkungsgrad eines mit "Dualrotor"-Radnabenmotor ausgestatteten Elektroautos dramatisch, laut einer Continental-Sprecherin um bis zu 20 Prozent.

Da nun deutlich weniger Bauraum für den Antrieb benötigt wird, bleibt mehr Platz für Akku, Insassen, Gepäck – und das Fahrzeug kann wiederum kleiner und leichter konzipiert werden. Folglich wären dermaßen motorisierte E-Autos rund 100 Kilo leichter als konventionelle E-Autos.

Ein weiterer Effekt: Die Position außerhalb des Fahrzeugs reduziert die Schallemission. Die Motorkühlung erfolgt weitgehend durch den Fahrtwind, was ebenfalls Material und Gewicht einspart. Gleichzeitig ist es möglich, eine kleinere und leichtere Batterie einzubauen, um die gleiche Reichweite zu erzeugen. Als weitere Innovation nennt die Conti-Sprecherin gegenüber AUTO BILD, dass das neue Prinzip eine hohe Rekuperationsleistung ermöglicht. 

Nabenmotoren sind das neue große Ding in der Elektromobilität. Obwohl das Konstruktionsprinzip lange bekannt ist: Bereits der berühmte Lohner Porsche, Elektroauto aus dem Jahr 1900 und eine der ersten Konstruktionen des Käfer-Entwicklers Ferdinand Porsche, hatte Radnabenmotoren. An der Weiterentwicklung forschen viele.

Im Radnabenmotor sitzt eine von Conti gefertigte Trommelbremse (schon seit Jahren arbeitet der Zulieferer an einer modernen Version). Diese Konstruktion ist deutlich kompakter als eine Scheibenbremse. Sie ist auch robuster, was angesichts der selteneren Anwendung in Elektroautos, die zumeist die Rekuperationsbremse nutzen, von Vorteil ist. Bei Elektroautos mit Scheibenbremsen treten deswegen regelmäßig Rostprobleme auf.

Conti begründet die Integration der Trommelbremse mit der erprobten und bewährten Technologie. Zwar würde der Einbau einer Scheibenbremse den Einbau in eine breitere Palette von Fahrzeugen ermöglichen. Das aber würde weitere neue Lösungen erfordern, weil die Radnabenmotoren kleiner bauen, Scheibenbremsen dagegen auf größere Umfänge setzen.

Der neue "Dualrotor" macht durch gleich mehrere Eigenschaften von sich reden: Er kommt ohne Seltene Erden aus, was die Kosten und den CO₂-Fußabdruck verringert. Insgesamt benötigt der Antrieb 50 Prozent weniger Magneten, 80 Prozent weniger Eisen und erfordert Fertigungskosten, die um fast ein Drittel geringer sind als herkömmliche elektrische Autoantriebe, so die Unternehmensangaben. 

Allerdings ergeben sich auch konstruktive Herausforderungen: Zwar fällt es mit dem Radnabenantrieb leichter, allradgetriebene Fahrzeuge herzustellen. Aber die vier Motoren müssen im Zusammenspiel perfekt kalibriert sein, um die Energie synchron – z. B. in Kurvenfahrt und bei hoher Beschleunigung – auf die Straße zu bringen. Das kann nur Elektronik, weshalb bis vor wenigen Jahren derartige Antriebe nicht realisierbar waren. In die automobile Großserie haben es Radnabenmotoren bisher nicht geschafft. Bekannt sind Experimentalfahrzeuge wie der VW eT! oder der Honda FCX Concept 2005 mit Brennstoffzellenantrieb.

Ein neues Problem stellt sich aber auch, da die sogenannten ungefederten Massen zunehmen. Denn das relativ hohe Eigengewicht der Rad-Motor-Einheit kann konstruktionsbedingt nicht durch Federn oder Dämpfer vor Erschütterungen geschützt werden. Daher betont Continental: "Die Kombination von Antrieb und Bremse in einer Einheit ebnet den Weg hin zu einem sogenannten Corner Modul, das weitere Fahrwerkskomponenten, wie zum Beispiel Luftfedersysteme, in einer kompakten Einheit direkt am Rad integriert."

Derzeit befindet sich die Antriebs-Bremseinheit laut Conti-Aussage in der Vorentwicklungsphase. Erste Anwendungen sind für Klein- und Mittelklassewagen geplant. Continental rechnet mit einer Serienreife zwischen 2025 und 2030. 

Das Münchner Unternehmen Deepdrive wurde 2021 gegründet. Es hat inzwischen 47 Mitarbeiter und wird neben Conti auch von BMW und dem öffentlichen Wachstumsfond Bayern gefördert. Zu den Investoren gehört auch der ehemalige Audi- und Volvo-Vorstand Peter Mertens. 

Das Start-up hat bereits zwei Varianten seines Motors, Zentralantrieb genannt, vorgestellt. Der Deepdrive CSD 450 entwickelt 230 kW (rund 313 PS) bei 450 Nm maximalem Drehmoment und soll sich als Hauptantrieb für Elektroautos wahlweise für die Vorder- oder Hinterräder eignen.

Den CSD 700 mit 350 kW (476 PS) bei maximal 4500 Abtriebsdrehmoment mit "Radialfluss" positioniert Deepdrive als Hauptantrieb für Premiumfahrzeuge und insbesondere Allradautos. Der Wirkungsgrad der Motoren liegt nach Unternehmensangaben bereits bei 96 Prozent.