„E-Achsen sind ein zentraler Baustein unserer Elektromobilitätsstrategie“, sagt Matthias Zink, Vorstand Automotive Technologies bei Schaeffler. Das Unternehmen hat nun mehrere neue E-Achsantriebe vorgestellt. Die sogenannte 4-in-1-E-Achse integriert dabei neben Elektromotor, Leistungselektronik und Getriebe auch das Thermomanagement in den Achsantrieb, was Platz und Gewicht spart.
Das Thermomanagement soll dafür sorgen, dass ein Auto mit einer Akkuladung weiter fährt und schneller lädt. Ebenfalls neu sind elektrische Starrachsen für Pick-up-Trucks, sogenannte Beam-E-Achsen. Schaeffler will sie künftig an Automobilhersteller, insbesondere in Nordamerika liefern.
E-Achse mit integriertem Thermomanagement
Elektroautos fehlt die Abwärme eines Verbrenners, um den Innenraum zu heizen. Auch Reichweite und Schnellladefähigkeit hängen wesentlich davon ab, ob es gelingt, die Batterie in einem geeigneten Temperaturfenster zu halten. „Das Thermomanagement hat maßgeblichen Einfluss auf Effizienz und Komfort des Fahrzeugs“, sagt Dr. Jochen Schröder, Leiter des Bereiches Elektromobilität bei Schaeffler.
Neu ist nun, das bisher zumeist separat betrachtete thermische System mit den Antriebsteilen einer klassischen E-Achse zu kombinieren. „Dabei entsteht ein hochintegriertes und kompaktes Gesamtsystem, das deutlich weniger Bauraum benötigt als nicht integrierte Lösungen“, erklärt 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.“ Eine intelligente Steuerung sorgt etwa dafür, dass überschüssige Wärme von Leistungselektronik und E-Motor abgeleitet und im Fahrzeuginnenraum genutzt werden kann.
Weitere Effizienzvorteile soll eine neue Wärmepumpe erzielen, die mit dem natürlichen Kältemittel Kohlendioxid arbeitet. Neben seiner geringeren Umweltbelastung verfügt CO2 über physikalische Eigenschaften, mit denen sich Fahrzeuge effizienter heizen und kühlen lassen.
Elektrifizierung von Pick-up-Trucks
„Durch unsere 4-in-1-E-Achse mit integriertem Thermomanagement erreichen wir einen nochmals höheren Wirkungsgrad des Gesamtsystems“, sagt Schröder. Bei einem optimal ausgelegten System sind bis zu 96 Prozent Wirkungsgrad möglich. Jeder Prozentpunkt mehr lässt sich wiederum mit einer höheren Reichweite übersetzen. Wie Schröder ausführt, sei die neue Achse sowohl für etablierte Automobilhersteller als auch für neue Player interessant, da sich mit ihr die Entwicklungszeit verkürzen und Kosten für aufwendige Neuentwicklungen des Antriebs einsparen lassen.
Für die Elektrifizierung mittelschwerer Pick-up-Trucks, insbesondere am nordamerikanischen Markt, entwickelt und fertigt Schaeffler künftig eine elektrische Starrachse oder Beam-E-Achse. Dabei werden Elektromotor, Getriebe, Leistungselektronik sowie die gesamte Hinterachse miteinander verbunden und als eine einbaufertige Einheit ausgeliefert. Solche Achsen sind dann mehr als 2 m breit. Mit den ersten angenommenen Aufträgen für elektrische Starrachsen von Automobilherstellern ist Schaeffler bereits in dieses neue Marktsegment für elektrische Achsantriebe eingestiegen.
Komponentenfertigung weltweit
Schaeffler fertigt die Komponenten der E-Achse an mehreren Standorten weltweit. Im September 2021 nahm das Werk im ungarischen Szombathely seine Arbeit auf. Der Produktionsstandort ist das erste reine E-Mobilitätswerk der Schaeffler-Gruppe und gleichzeitig neues Kompetenzzentrum für die Fertigung von Komponenten und Systemen für elektrifizierte Antriebe.
Komponenten für die E-Mobilität und die integrierten elektrischen Achsantriebe werden im chinesischen Taicang gefertigt. Eine weitere Produktion entsteht im nordamerikanischen Wooster, wo heute bereits Hybridmodule hergestellt werden. In Bühl, dem Hauptsitz der Automotive-Sparte von Schaeffler, wird gerade ein neues weltweites Leitwerk für Elektromotoren aufgebaut.
