Das Berliner Start-up Vaionic baut sehr kompakte Axialfluss-Motoren mit einer eisenlosen Statorkonstruktion. Eine effiziente Leichtbau-Option für kommende Elektroautos?
Das Berliner Start-up Vaionic hat sich bereits 2017 gegründet – mit dem Ziel, effizientere und günstigere elektrische Antriebssysteme zu entwickeln. Dazu sollen die E-Maschinen hinsichtlich Leistungsabgabe und Baumaß flexibler skalierbar sein als bisherige Motoren.
Effizientere Lösung: Axialfluss-Design
Vaionic hat nach diesen Kriterien ein modulares elektrisches Antriebssystem entwickelt, das auf einem Axialflussmotor-Design basiert. Um nicht für jede Leistungsklasse einen eigenen Motor entwickeln zu müssen, lässt sich das Vaionic-Design einfach modular aufrüsten. Für mehr Leistung werden einfach zusätzliche Statoren und Rotoren hintereinander gesetzt. Damit ließe sich in der Theorie das gesamte Spektrum der Elektromobilität bestücken – vom kleinen Stadtstromer bis zum schweren Nutzfahrzeug oder Bus.
Dadurch versprechen die Berliner, Ressourcen zu sparen, CO₂-Emissionen zu reduzieren und die Fertigung zu vereinfachen. Auch Test- und Validierungskosten sollen erheblich sinken. Durch das besonders kompakte Design und den geringen Materialeinsatz – insbesondere beim Kupfer – bietet der Motor zudem ökologische Vorteile und eine bessere Wiederverwertbarkeit von Materialien.
Start-up-Award: Stator ohne Eisen
Innovativ zeigen sich die Berliner auch bei der Materialauswahl. Die neueste Kreation einer Permanent-Synchron-Maschine kommt nämlich ohne Eisen aus. Die Vaionic Ironless PSM (iPSM) kombiniert die oben beschriebenen Vorteile der Skalierbarkeit mit reduziertem Materialverbrauch und einer besseren Recyclingfähigkeit.
Das Eisenlose Statordesign verhindert zudem sogenannte Rastmomente – also die Verlustmomente, die entstehen, wenn sich der Permanentmagnet von den Ankernuten angezogen fühlt. Diese "Polfühligkeit" führt gerade bei niedrigen Drehzahlen zu einem unrunden Motorlauf und schwankenden Drehmomenten. Zudem bleibt der Rotor nach dem Abschalten der Maschine nur in bestimmten Stellungen stehen. Mit dem eisenfreien Stator verschwinden die Nachteile zugunsten der Effizienz.
Was ist ein Axialfluss-Motor
Ein Axialflussmotor ist eine spezielle Bauform eines Elektromotors, bei dem der magnetische Fluss in axialer Richtung, also entlang der Achse der Motorwelle, verläuft. Im Gegensatz dazu stehen herkömmliche Radialflussmotoren, bei denen der magnetische Fluss radial, also von innen nach außen oder umgekehrt, fließt. In einem Axialflussmotor sind die Rotor- und Statorscheiben flach und parallel zueinander angeordnet, fast wie zwei Teller. © auto motor und sport
