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Speed4E: Tempo für die Elektromobilität

Durch höhere Drehzahlen und Integration die Leistungsdichte, Effizienz und Wirtschaftlichkeit von elektrischen Antriebssystemen deutlich zu steigern – das ist das Ziel des Verbund-Forschungsprojekts Speed4E, das das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie Anfang 2018 in die Gänge gebracht hat. Werden heute Serien-Elektrofahrzeuge mit einer maximalen Drehzahl von 10.000 bis 15.000 Umdrehungen pro Minute angetrieben, strebt Speed4E nun eine Drehzahl der E-Maschine im Dauerbetrieb von ca. 30.000 und in der Spitze von 50.000 an – eine große Herausforderung auch für Schmierstoffe und eine echte Chance, da für derartige Systeme leistungsfähige Getriebe eine wichtige Voraussetzung sind. 

Die angestrebte Lösung: ein "E-Motoröl", das nicht nur das Getriebe schmiert, sondern auch E-Maschine und Leistungselektronik kühlt – ein Fluid mit zahlreichen Talenten, welches vor allem mit einer deutlich höheren Wärmekapazität und besserer Wärmeleitfähigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Getriebeölen punktet und auf diese Weise größere Mengen an Wärme in kurzer Zeit „abtransportiert“. Eine wichtige Eigenschaft beim Betrieb der neuen E-Autos, treten hier im Systembetrieb doch Temperaturspitzen auf, die rasch abgebaut werden müssen. Im Fokus steht bei FUCHS aktuell die Entwicklung eines wasserhaltigen Getriebe-Kühlfluids, das von der besonderen spezifischen Wärmekapazität des Wassers profitiert. FUCHS arbeitet bei diesem Projekt eng mit den Projektpartnern, darunter dem Fahrzeughersteller BMW, dem Getriebespezialisten Magna-GETRAG, dem Wälzlagerhersteller Schaeffler, sowie mehreren Universitäten und Instituten zusammen. Am Ende des Vorhabens sollen zwei Fahrzeuge mit den neuen Antriebseinheiten fahrfähig sein.

Die Kombination der Schmierung und Kühlung der Systemkomponenten innerhalb eines integrierten Kreislaufs mit einem einzigen Fluid stand bereits im Mittelpunkt des EU-Projekts „Optimized electric Drivetrain by Integration“ (ODIN), das von Bosch koordiniert wurde und inzwischen beendet ist: ein Baustein für die angestrebte Integration von E-Maschine, Getriebe und Leistungselektronik in einen Antriebsstrang und in einem Gehäuse mit dem Ziel, den benötigten Platz für den Antriebsstrang und damit die gesamten Herstellkosten deutlich zu reduzieren. Und das Projekt war erfolgreich: Am Ende konnte ein fahrfähiger Renault Zoe mit ODIN-Antriebssystem präsentiert werden.

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