Eine neue Hightech-Achse von Schaeffler macht Elektrofahrzeuge leistungsfähiger und effizienter denn je. Die neue 4-in-1-Achse integriert Elektromotor, Leistungselektronik, Getriebe und Thermomanagement in einem Achsantrieb, was nicht nur Platz und Gewicht spart, sondern auch zusätzlichen Komfort ins Fahrzeug bringt.
Für die Elektrifizierung mittelschwerer Pick-ups, insbesondere für den nordamerikanischen Markt, entwickelt und fertigt Schaeffler die elektrische Achse. Das sind Fahrzeuge wie der Ford F-150 Lightning, den Ford kürzlich auf den Markt brachte. Dabei werden Elektromotor, Getriebe, Leistungselektronik sowie die gesamte Hinterachse zu einer Einheit verbunden und  einbaufertig ausgeliefert.
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Ein besonders effizientes Thermomanagement sorgt zudem dafür, dass ein so ausgerüstetes Elektro-Auto mit einer Akkuladung weiter fahren und schneller laden kann als mit einer herkömmlichen Antriebseinheit. "E-Achsen sind ein zentraler Baustein unserer Elektromobilitätsstrategie", sagt Matthias Zink, Vorstand Automotive Technologies der Schaeffler AG. 

Thermomanagement direkt in Achse integriert

In Elektroautos ist Wärme ein knappes und besonders wertvolles Gut, da beispielsweise die Abwärme des Verbrennungsmotors fehlt, um den Innenraum aufzuheizen. Auch Reichweite und Schnellladefähigkeit hängen ganz wesentlich davon ab, ob es gelingt, die Batterie in einem geeigneten Temperaturfenster zu halten.
Schaeffler Technik E-Mobilität
Äußerst kompakt: Die neue Achse enthält neben dem Ausgleichsgetriebe auch gleich den Elektromotor und die Leistungselektronik.

"Das Thermomanagement hat maßgeblichen Einfluss auf Effizienz und Komfort des Fahrzeugs", sagt Dr. Jochen Schröder, Leiter des Bereiches Elektromobilität bei Schaeffler. Seit längerem bietet Schaeffler Thermomanagementsysteme für alle Arten von Fahrzeugantrieben an. Neu ist es dabei, bisher zumeist separate thermische System mit den Antriebsteilen einer klassischen Elektroachse zu kombinieren. "Dabei entsteht ein hochintegriertes und kompaktes Gesamtsystem, das deutlich weniger Bauraum benötigt als nicht integrierte Lösungen", so Schröder.
Da auf unnötige Schläuche und Kabel verzichtet wird, geht zudem weniger Energie in Form von Wärme verloren. "Größter Vorteil des 4-in-1-Systems ist neben der kompakten Bauweise die Optimierung des Zusammenspiels der einzelnen Teilsysteme", erklärt Jochen Schröder. So sorgt eine intelligente Steuerung dafür, dass überschüssige Wärme von Leistungselektronik und Elektromotor effizient abgeleitet und im Fahrzeuginnenraum zum Heizen genutzt werden kann. 

Der Wirkungsgrad liegt bei bis zu 96 Prozent

Weitere Effizienzvorteile realisiert der Zulieferer durch eine neue Wärmepumpe, die mit dem natürlichen Kältemittel Kohlendioxid arbeitet. Es belastet nicht nur die Umwelt deutlich weniger als konventionelle Kältemittel, es verfügt auch über physikalische Eigenschaften, mit denen sich Fahrzeuge effizienter heizen und kühlen lassen. "Durch unsere 4-in-1-E-Achse mit integriertem Thermomanagement erreichen wir einen nochmals höheren Wirkungsgrad des Gesamtsystems", erläutert Schröder. Bei einem optimal ausgelegten System sind bis zu 96 Prozent Wirkungsgrad möglich. 
Schaeffler Technik E-Mobilität
Die elektrische Achse von Schaeffler ist für mittelschwere Pickups in den USA vorgesehen. Sie wiegt rund 300 Kilogramm.

Die Achsen sind mehr als zwei Meter breit und wiegen rund 300 Kilogramm. Schaeffler fertigt die Komponenten der Elektroachsen an mehreren Standorten. Im September 2021 nahm das Werk im westungarischen Szombathely seine Arbeit auf. Der Produktionsstandort ist das erste reine E-Mobilitätswerk der Schaeffler Gruppe weltweit und gleichzeitig neues Kompetenzzentrum für die Fertigung elektrifizierter Antriebe.
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Auch im chinesischen Taicang werden Komponenten für die E-Mobilität und die integrierten elektrischen Achsantriebe  gefertigt. Eine weitere Produktion entsteht im nordamerikanischen Wooster, wo heute bereits Hybridmodule hergestellt werden. In Bühl, dem Hauptsitz der Automotive-Sparte von Schaeffler, entsteht gerade das neue weltweite Leitwerk für Elektromotoren.

Von

Hans Bast